一种芦竹生产活性炭联产发电的系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种芦竹生产活性炭联产发电的系统。该系统包括：预处理系统、热解炉、燃烧室、余热锅炉和发电装置，所述预处理系统包括出料口，所述热解炉包括进料口、过热蒸汽入口、活性炭出口和油气出口，所述燃烧室包括油气进口和烟气出口，所述余热锅炉包括烟气入口和过热蒸汽出口，所述发电装置包括过热蒸汽入口。本实用新型专利技术的芦竹生产活性炭联产发电的系统，将芦竹预处理后热解，热解结束后保温时进行生物炭的二次活化，制得活性炭；热解产生的高温油气燃烧后经余热锅炉换热后产过热蒸汽，过热蒸汽一部分用于活化生物炭，一部分用于蒸汽轮机发电；实现活性炭和电能的联产，减少对外来能源的需求，起到节能减排的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于农业资源利用
，尤其涉及一种芦竹生产活性炭联产发电的系统。
技术介绍
生物质是构成动、植物机体的材料，植物主要是由淀粉纤维素组成的，动物主要是由脂肪、蛋白质组成的，它们统称为生物质。据估计，作为植物生物质的主要成分木质素和纤维素每年以约1640亿吨的速度不断再生，如以能量换算，相当于目前石油年产量的15倍～20倍。如果这部分资源能得到利用，人类相当于拥有了一个取之不尽、用之不竭的资源宝库。而且，由于生物质来源于光合作用，燃烧后产生CO2，不会增加大气中CO2的含量，因此生物质与矿物燃料相比更为清洁。芦竹是一种新型高产农业资源植物，它具备种植成本低、管护简单、产量高、市场风险小、经济效益高、热值高、脱水性好等优势，成为能源作物种植品种的首选。芦竹的热值可达4000大卡，相当于普通动力煤的热值，是优质的生物质燃料。生物质热解是指生物质在无氧或缺氧的条件下加热，通过热解反应将生物质大分子分解成较小分子的燃料物质，最终生成生物炭、生物油和可燃气的过程。近年来，生物质快速热裂解来制备生物质燃料技术得到了迅猛地发展，即将生物质在高加热速率和短停留时间的条件下热解，产生生物质燃料。该方法能够将生物质高效转化为易储存、能量密度高的生物油、可燃气以及生物炭。活性炭是一种由含炭材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔。活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体，还用于对空气的净化处理、废气回收(如在化工行业里对气体“苯”的回收)、贵重金属的回收及提炼(比如对黄金的吸收)，室内空气中散发的污染气体甲醛、苯、氨、甲苯等挥发气体吸附作用较好。热解生物质产生的生物炭具有高度发达的孔隙结构和加多的表面负电荷，但是与活性炭的吸附能力相比差距甚远，作为活性炭使用，需要进一步活化。现有的技术，不能实现生物质制备活性炭并联产发电。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种芦竹生产活性炭联产发电的系统，将芦竹在热解炉热解，热解结束后保温时进行生物炭的二次活化，获得活性炭，热解产生的高温油气燃烧后经余热锅炉换热，产生过热蒸汽，过热蒸汽一部分用于活化生物炭，一部分用于发电起到节能减排的效果。本技术提供一种芦竹生产活性炭联产发电的系统，包括：预处理系统、热解炉、燃烧室、余热锅炉和发电装置，所述预处理系统包括出料口，所述热解炉包括进料口、过热蒸汽入口、活性炭出口和油气出口，所述燃烧室包括油气进口和烟气出口，所述余热锅炉包括烟气入口和过热蒸汽出口，所述发电装置包括过热蒸汽入口；所述预处理系统出料口连接所述热解炉进料口，所述热解炉油气出口连接所述燃烧室油气进口，所述燃烧室烟气出口连接余热锅炉烟气进口，所述余热锅炉过热蒸汽出口连接所述发电装置过热蒸汽入口。预处理系统用于芦竹的预处理，为后续的芦竹热解做准备。热解炉为反应容器，用于芦竹的烘干和热解，热解后保温。保温时向热解炉通入过热蒸汽，使产生的生物炭二次活化，获得活性炭。燃烧室用于燃烧热解产生的高温油气，产生高温烟气。余热锅炉用于高温烟气的余热回收。高温烟气在余热锅炉内与水换热产生过热蒸汽。发电装置为蒸汽轮机，利用余热锅炉产生的过热蒸汽发电。具体的，所述预处理系统包括浸泡装置，所述浸泡装置包括进料口和出料口，所述浸泡装置出料口连接所述热解炉进料口。浸泡装置盛有反应液，用于浸泡芦竹，浸泡后的芦竹进入烘干装置。具体的，所述预处理系统进一步包括破碎装置，所述破碎装置包括出料口，所述破碎装置出料口连接所述浸泡装置进料口。破碎装置用于粉碎芦竹至4-5cm左右。进一步的，所述热解炉包括干燥区和热解区。干燥区温度为100-300℃，热解区温度为400-800℃。热解炉的出料采用双螺旋出料机。本技术中，所述余热锅炉过热蒸汽出口连接所述热解炉过热蒸汽入口。余热锅炉产生的过热蒸汽导入热解炉的热解区，用于生物炭的二次活化。本技术提供的芦竹生产活性炭联产发电的系统，将芦竹预处理后热解，热解结束后保温时进行生物炭的二次活化，提高了其吸附性能，制得活性炭；热解产生的高温油气燃烧后经余热锅炉换热后产过热蒸汽，过热蒸汽一部分用于活化生物炭，一部分用于蒸汽轮机发电；实现活性炭和电能的联产，减少对外来能源的需求，起到节能减排的效果。附图说明图1是本技术芦竹生产活性炭联产发电的系统示意图；图2是本技术的系统处理芦竹的流程图。图中：1-预处理系统，2-热解炉，3-燃烧室，4-余热锅炉，5-发电装置，11-破碎装置，12-浸泡装置。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本技术的限制。本技术提供一种芦竹生产活性炭联产发电的系统，如图1所示，包括：预处理系统1、热解炉2、燃烧室3、余热锅炉4和发电装置5。预处理系统1包括出料口。预处理系统1用于芦竹的预处理，为后续的芦竹热解做准备。热解炉2包括进料口、过热蒸汽入口、活性炭出口和油气出口。热解炉2为反应容器，热解炉选用蓄热式辐射管旋转床热解炉，用于芦竹的烘干和热解，热解后保温。保温时向热解炉通入过热蒸汽，使产生的生物炭二次活化，获得活性炭。燃烧室3包括油气进口、烟气出口和助燃空气入口。燃烧室3用于燃烧热解产生的高温油气，产生高温烟气。余热锅炉4包括烟气入口和过热蒸汽出口。余热锅炉4用于高温烟气的余热回收。高温烟气在余热锅炉4内与水换热产生过热蒸汽。发电装置5包括过热蒸汽入口。发电装置5为蒸汽轮机，利用余热锅炉4产生的过热蒸汽发电。发电装置5还包括冷凝水出口，冷凝水出口用于排放过热蒸汽发电产生的冷凝水。预处理系统1出料口连接热解炉2进料口，热解炉2油气出口连接燃烧室3油气进口，燃烧室3烟气出口连接余热锅炉4烟气进口，余热锅炉4过热蒸汽出口连接发电装置5过热蒸汽入口。本技术实施例中，预处理系统1包括浸泡装置12，浸泡装置12包括进料口和出料口。浸泡装置12出料口连接热解炉2进料口。浸泡装置12盛有反应液，用于浸泡芦竹，浸泡后的芦竹进入热解炉2。本技术实施例中，预处理系1统进一步包括破碎装置11，破碎装置11包括出料口。破碎装置11出料口连接浸泡装置12进料口。破碎装置11用于粉碎芦竹至4-5cm左右。进一步的，热解炉2包括干燥区和热解区。根据温度沿蓄热式辐射管旋转床热解炉炉底旋转方向依次分为干燥区(100-300℃)和热解区(400-800℃)，蓄热式辐射管旋转床热解炉的高温油气出口设置在热解炉的热解区炉顶位置，蓄热式辐射管旋转床热解炉的出料采用双螺旋出料机。本技术实施例中，余热锅炉4过热蒸汽出口连接热解炉2过热蒸汽入口。余热锅炉4产生的过热蒸汽导入热解炉2的热解区，用于生物炭的二次活化。利用本技术提供的系统处理芦竹的方法，如图2所示，包括步骤：A、将芦竹粉碎至4-5cm；B、将粉碎后的芦竹在反应液中浸泡，浸泡后水洗；C、将水洗后的芦竹送入所述热解炉先烘干后热解，热解温度为400-800℃，热解时间为30-60min，产生高温油气，热解结束后保温30min，保温时向热解装置内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芦竹生产活性炭联产发电的系统，包括：预处理系统、热解炉、燃烧室、余热锅炉和发电装置，所述预处理系统包括出料口，所述热解炉包括进料口、过热蒸汽入口、活性炭出口和油气出口，所述燃烧室包括油气进口和烟气出口，所述余热锅炉包括烟气入口和过热蒸汽出口，所述发电装置包括过热蒸汽入口；所述预处理系统出料口连接所述热解炉进料口，所述热解炉油气出口连接所述燃烧室油气进口，所述燃烧室烟气出口连接余热锅炉烟气进口，所述余热锅炉过热蒸汽出口连接所述发电装置过热蒸汽入口。

【技术特征摘要】
1.一种芦竹生产活性炭联产发电的系统，包括：预处理系统、热解炉、燃烧室、余热锅炉和发电装置，所述预处理系统包括出料口，所述热解炉包括进料口、过热蒸汽入口、活性炭出口和油气出口，所述燃烧室包括油气进口和烟气出口，所述余热锅炉包括烟气入口和过热蒸汽出口，所述发电装置包括过热蒸汽入口；所述预处理系统出料口连接所述热解炉进料口，所述热解炉油气出口连接所述燃烧室油气进口，所述燃烧室烟气出口连接余热锅炉烟气进口，所述余热锅炉过热蒸汽出口连接所述发电装置过热蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王惠惠，巴玉鑫，肖磊，吴小飞，任浩华，房凯，蔡先明，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11