生物质热解气化发电联产活性炭工艺及关键设备制造技术

本发明专利技术属于生物质能热转化利用技术领域，具体涉及一种生物质热解气化发电联产活性炭工艺及关键设备,该方法包括以下步骤:先将活化炉中产生的高温烟气通入生物质外热式热解炉中，利用高温烟气加热生物质，生物质分解产生可燃气和生物质炭，将可燃气通入燃气锅炉，燃气锅炉产生高温水蒸气，该高温水蒸气通过蒸汽透平机组发电并产生冷凝水和低温水蒸气，该低温水蒸气通入活化炉中，该冷凝水通入余热锅炉，再将使用过的高温烟气再通入余热锅炉，利用使用过的高温烟气的热量加热余热锅炉中的冷凝水，将加热后的冷凝水通入燃气锅炉里再次加热，将热解后的生物质炭通入活化炉内，本发明专利技术系统运行稳定、环保、产品多样、经济效益好。

Process and key equipment of biomass pyrolysis and gasification combined with activated carbon production

The invention belongs to the technical field of biomass thermochemical conversion, in particular relates to a biomass gasification power generation technology and key equipment of activated carbon, the method comprises the following steps: first activation furnace high temperature flue gas generated in the biomass into outer heat furnace with high temperature flue gas heating, biomass, biomass decomposition of biomass gas and carbon gas will pass into the gas boiler, gas boiler to produce steam, the steam generating unit through the steam turbine and generate condensed water and low temperature water vapor, the low temperature water vapour activation furnace, the condensed water into the boiler, high temperature flue gas then used to pass into the waste heat using the condensed water heating boiler, waste heat boiler high temperature flue gas used in the heating of the condensed water is fed into the gas boiler heating will again. After the pyrolysis of the biomass carbon into the activation furnace, the system has stable operation, environmental protection, diversified products and good economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
生物质热解气化发电联产活性炭工艺及关键设备
本专利技术属于生物质能热转化利用
，具体涉及一种生物质热解气化发电联产活性炭工艺及关键设备。
技术介绍
随着世界经济的飞速发展，能源消耗不断加快，不可再生资源日益枯竭，可再生能源的开发受到国内外的重视，成为世界各国的重要研究方向，生物质其资源丰富，运输便利，被广泛的应用，并且生物质是可再生的炭源，能产出大量的活性炭被应用于各个领域。生物质热解气化可将生物质原料转化为以CO和H2为主的气体燃料，可直接转换实现燃气、热能和电能的供给，现有的生物质热解气化装备系统主要包括气化炉、燃气净化系统和终端利用系统三部分，气化炉是生物质热解气化的主要设备，原料在气化炉内与气化剂发生不完全燃烧反应，过程大体可以分为裂解反应，氧化反应和还原反应，借助氧化反应产生的热能，气化炉的热分解层的温度保持在400-600℃，大分子链生物质原料断裂，是生物质焦油产生的阶段，然而产生的焦油会造成对环境的二次污染，因此，现有的生物质热解气化的方法需要进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供系统运行稳定、环保、产品多样、经济效益好的生物质热解气化发电联产活性炭工艺及关键设备。基于上述目的，本专利技术采取如下技术方案：生物质热解气化发电联产活性炭关键设备，包括外热式热解炉，该外热式热解炉包括进料口、滚筒和出料口，所述的滚筒包括两层，外层为隔热层，内层由数个烟气管道围合成圆筒状通道；该进料口包括第一管道，第一管道上设有进料装置，该第一管道的一端与圆筒状通道的一端连通，第一管道的另一端为密封结构，第一管道外套接第一环状空腔，该第一环状空腔左侧为滑动连接的固定板，烟气管道的一端固定于固定板且与第一环状空腔连通，该第一环状空腔连接第二管道，该第二管道连通活化炉；该出料口包括第三管道，第三管道的一端与圆筒状通道的另一端连通，第三管道的另一端为密封结构，第三管道上设有供可燃气通过的第四管道，第三管道通过第四管道连通燃气锅炉，第三管道还设有供生物质炭通过的第五管道，第三管道通过第五管道与活化炉连通，第三管道的外壁套接第二环状空腔，该第二环状空腔右侧为滑动连接的固定板，烟气管道的另一端固定于固定板且与第二环状空腔连通，该第二环状空腔上设有第六管道，第六管道连通余热锅炉；所述的燃气锅炉还连接供高温水蒸气通过的第七管道，第七管道与蒸汽透平机连通，蒸汽透平机上设有供低温水蒸气通过的第八管道，第八管道与活化炉连通，蒸汽透平机上还设有供冷凝水通过的第九管道，第九管道与余热锅炉连通，余热锅炉连接供加热后的冷凝水通过的第十管道，第十管道与燃气锅炉连通。进一步的，所述的滚筒两端分别通过回转窑密封板与进料口和出料口连接，滚筒外侧壁环绕同步带，同步带的两端连接电机。进一步的，所述的第二管道上沿第一管道到活化炉的方向依次设有鼓风机和引风机；第四管道上沿第三管道到燃气锅炉的方向依次设有引风机和鼓风机；第六管道上设有引风机；第八管道上设有鼓风机。进一步的，所述的进料装置包括进料蛟龙和料斗，该进料蛟龙设置于第一管道的内部，该料斗位于第一管道的上侧。所述的生物质热解气化发电联产活性炭关键设备的工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将活化炉中产生的高温烟气通入外热式热解炉中直至炉内温度升高至450-550℃，然后向外热式热解炉内加入生物质，利用高温烟气的热量加热生物质，生物质分解后产生可燃气和生物质炭；（2）将步骤（1）中的可燃气通过燃烧器燃烧加热燃气锅炉，燃气锅炉产生高温水蒸气，该高温水蒸气通入蒸汽透平机组发电，蒸汽透平机发电过程中产生冷凝水和低温水蒸气，该低温水蒸气通入活化炉中作为活化剂使用，该冷凝水通入余热锅炉；（3）将步骤（1）中使用过的高温烟气再通入余热锅炉，利用使用过的高温烟气的热量加热余热锅炉中的冷凝水至60-70℃，将加热后的冷凝水通入步骤（2）中的燃气锅炉里再次加热；（4）将热解后的生物质炭通入步骤（1）中的活化炉内活化。进一步的，所述的生物质的含水率小于20%。本专利技术将活化炉内产生的高温烟气通入外热式热解炉用于生物质热分解，分解产生的可燃气、焦油和生物炭，节省能源的消耗，高温下焦油气化，与可燃气同时进入燃气锅炉中燃烧，防止生物质热分解过程中，焦油堵塞设备，减少设备的寿命，也减少焦油由于随意排放造成的环境污染，本专利技术还使用将焦油和可燃气燃烧热量加热燃气锅炉产生高温水蒸气，利用高温水蒸气通入蒸汽透平机内发电，并将发电后产生的冷凝水和低温水蒸气充分利用，低温水蒸气重新通过活化炉作为活化剂使用，充分利用资源避免浪费，冷凝水通入余热锅炉内，同时，在生物质热分解过程中，高温烟气分解过生物质后，继而进入余热锅炉用于加热冷凝水，充分利用热量高，加热后的冷凝水再次入燃气锅炉加热，循环使用，本专利技术利用生物质不但产生活性炭，还可以发电，资源利用合理，最大化的产生经济效益。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中固定板与烟气管道的连接示意图；图3为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式实施例1：如图1-2所示，一种生物质热解气化发电联产活性炭关键设备，包括外热式热解炉，该外热式热解炉包括进料口、滚筒1和出料口，所述的滚筒1两端分别通过回转窑密封板10与进料口和出料口连接，滚筒1中段的外侧壁环绕同步带2，同步带2的两端连接调速电机3，形成滚筒1随同步带2同步转动的结构，所述的滚筒1包括两层，外层为隔热层，该隔热层包括金属外壳101，金属外壳101的内部铺设隔热砖102，内层由数个烟气管道103围合成圆筒状通道104，该烟气管道103的长度方向与滚筒1的长度方向相同且均匀等间距分布；该进料口包括第一管道4，第一管道4内部设有进料蛟龙5，该第一管道4的一端与圆筒状通道104的一端连通且第一管道4沿滚筒1的长度方向设置，第一管道4的另一端为密封结构，与密封结构相邻的一端的第一管道4上侧连通料斗6，第一管道4外套接第一环状空腔7，该第一环状空腔7左侧的环状底面为固定板701，第一环状空腔7与固定板701滑动连接，烟气管道103的一端固定于固定板701且与第一环状空腔7连通，该第一环状空腔7的上侧还设有第二管道8，该第二管道8连通活化炉9，第二管道8上沿第一管道4到活化炉9的方向依次设有鼓风机和引风机，第二管道8与滚筒1之间的第一环状空腔7外侧壁包围回转窑密封板10；该出料口包括第三管道11，第三管道11的一端与圆筒状通道104的另一端连通且第三管道11沿滚筒1的长度方向设置，第三管道11的另一端为密封结构，与密封结构相邻的一端的第三管道11上侧设有供可燃气通过的第四管道12，第三管道11通过第四管道12连通燃气锅炉13，燃气锅炉13包括燃烧器和锅炉，第四管道12上沿第三管道11到燃气锅炉13的方向依次设有引风机和鼓风机，与密封结构相邻的一端的第三管道11下侧设有供生物质炭通过的第五管道14，第三管道11通过第五管道14与活化炉9连通，第三管道11的外壁套接第二环状空腔15，该第二环状空腔15右侧的环状底面为固定板701，环状空腔与固定板701滑动连接，烟气管道103的另一端固定于固定板701且与第二环状空腔15连通，该第二环状空腔15的上侧设有第六管道16，该第六管道16连通余热锅炉17，第六管道16上设有引风机，第六管道16与滚筒1之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质热解气化发电联产活性炭关键设备，其特征在于，包括外热式热解炉，该外热式热解炉包括进料口、滚筒和出料口，所述的滚筒包括两层，外层为隔热层，内层由数个烟气管道围合成圆筒状通道；该进料口包括第一管道，第一管道上设有进料装置，该第一管道的一端与圆筒状通道的一端连通，第一管道的另一端为密封结构，第一管道外套接第一环状空腔，该第一环状空腔左侧为滑动连接的固定板，烟气管道的一端固定于固定板且与第一环状空腔连通，该第一环状空腔连接第二管道，该第二管道连通活化炉；该出料口包括第三管道，第三管道的一端与圆筒状通道的另一端连通，第三管道的另一端为密封结构，第三管道上设有供可燃气通过的第四管道，第三管道通过第四管道连通燃气锅炉，第三管道还设有供生物质炭通过的第五管道，第三管道通过第五管道与活化炉连通，第三管道的外壁套接第二环状空腔，该第二环状空腔右侧为滑动连接的固定板，烟气管道的另一端固定于固定板且与第二环状空腔连通，该第二环状空腔上设有第六管道，第六管道连通余热锅炉；所述的燃气锅炉还连接供高温水蒸气通过的第七管道，第七管道与蒸汽透平机连通，蒸汽透平机上设有供低温水蒸气通过的第八管道，第八管道与活化炉连通，蒸汽透平机上还设有供冷凝水通过的第九管道，第九管道与余热锅炉连通，余热锅炉连接供加热后的冷凝水通过的第十管道，第十管道与燃气锅炉连通。...

【技术特征摘要】
1.一种生物质热解气化发电联产活性炭关键设备，其特征在于，包括外热式热解炉，该外热式热解炉包括进料口、滚筒和出料口，所述的滚筒包括两层，外层为隔热层，内层由数个烟气管道围合成圆筒状通道；该进料口包括第一管道，第一管道上设有进料装置，该第一管道的一端与圆筒状通道的一端连通，第一管道的另一端为密封结构，第一管道外套接第一环状空腔，该第一环状空腔左侧为滑动连接的固定板，烟气管道的一端固定于固定板且与第一环状空腔连通，该第一环状空腔连接第二管道，该第二管道连通活化炉；该出料口包括第三管道，第三管道的一端与圆筒状通道的另一端连通，第三管道的另一端为密封结构，第三管道上设有供可燃气通过的第四管道，第三管道通过第四管道连通燃气锅炉，第三管道还设有供生物质炭通过的第五管道，第三管道通过第五管道与活化炉连通，第三管道的外壁套接第二环状空腔，该第二环状空腔右侧为滑动连接的固定板，烟气管道的另一端固定于固定板且与第二环状空腔连通，该第二环状空腔上设有第六管道，第六管道连通余热锅炉；所述的燃气锅炉还连接供高温水蒸气通过的第七管道，第七管道与蒸汽透平机连通，蒸汽透平机上设有供低温水蒸气通过的第八管道，第八管道与活化炉连通，蒸汽透平机上还设有供冷凝水通过的第九管道，第九管道与余热锅炉连通，余热锅炉连接供加热后的冷凝水通过的第十管道，第十管道与燃气锅炉连通。2.根据权利要求1所述的生物质热解气化发电联产活性炭关键设备，其特征在于，所述的滚筒两端分别通过回转窑密封板与进...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷廷宙，李在峰，杨树华，陈汉平，刘勇，孙堂磊，何晓峰，朱金陵，
申请(专利权)人：河南省科学院能源研究所有限公司，河南贝尔微碳技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41