一种双流化床水冷生物质气化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双流化床水冷生物质气化炉，包括气化炉体（１）、进料机构（２）、进风装置（３）、点火装置、排渣机构（５）、可燃气体除尘机构（６）和可燃气体的出口（７），所述气化炉体采用双流化床的结构，由主流化床（１１）和副流化床（１２）组成且并列设置，主流化床和副流化床的上部连通，主流化床为气化炉主体，所述进料机构、点火装置均位于主流化床上，进料机构位于主流化床外壁上，点火装置位于主流化床中进料口的下方，可燃气体除尘机构则设置于副流化床的可燃气体出口处。混合气体所含的灰尘等杂质大部分能因自身重力的作用下落至副流化床下部，提高进入冷凝塔的混合气体的清洁度，相比现有技术中单气化炉体，去除杂质的效果更好。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种生物质气化炉，特别是涉及一种双流化床水冷生物质气 化炉。
技术介绍
生物质能是一种以生物质为载体、由生物质产生的可再生能源，它是太阳能 以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，其储量丰富，遍布世界各地，每年 的生产量就相当于现阶段人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能 量的160倍，它不仅具有取之不尽，用之不竭的特点；而且它作为能源利用时， 可实现C02的零排放，能够大大减少温室效应现象；在生物质转化为可燃气体的 过程中，其中的S、 N含量比较低，从而能有效降低环境污染，因此，生物质能是 当今世界上工业化国家开源节流、化害为利和保护环境的绿色能源。我国政府已 在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上给予 了巨大优惠支持，因此，我国生物质能发展前景和投资前景极为广阔。气化炉是生物质能利用的重要技术之一，它是将植物主要是农作物的废弃物， 例如秸秆、稻壳、树枝、木屑、杂草等作为原料进行燃烧气化，获得可燃气体一 一能源原料的技术。在现有技术中，生物质气化炉一般包括气化炉体、位于炉体 上部的进料机构、炉内的点火装置、进风装置、设于炉体底部的排渣机构和可燃 气体的出口及用于除尘的除尘机构，生物质原料通过进料机构进入炉体内，与通 过进风装置进入炉体内的氧气发生经过炉体内氧化反应与还原反应，即产生CO、 CH4、 H2等可燃气体(包括灰尘、焦油等杂质)从燃气出口排出，燃烧的灰烬落 入排渣机构排走，可燃气体在排出炉体的过程中需经除尘机构进行除尘，以提供 尽可能干净的可燃气体。其不足之处在于(1)可燃气体的热能损失过大现有结构的气化炉进行可燃气体的排放时，其温度仍然保持在60(TC以上，对 于含有这样高热量的可燃气体来说，无疑是一种热能的浪费。目前，高温可燃气 体的余热利用技术研究还处于基本空白阶段，中国专利公报曾公开了专利技术专利 《小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置》(CN200610052449.8)，是采用水 套对高温可燃气体降温，将热量传递给水套中的水，形成适温的燃气与热水供应。但是，该技术方案仅适应于小型户用燃气的生产，而对于大型生物质气化炉并不 适用。(2) 可燃气体水洗降温的用水量大可燃气体的温度在60(TC以上，是必须对其进行降温后才能使用的。在现有技 术中， 一般是通过2—4级冷凝塔对可燃气体降温的，从气化炉出来的可燃气体经 过冷凝塔中大量水的喷淋，既洗去气体中的灰尘、焦油等，又对高温燃气进行了 降温，洁净且低温的可燃气体便可直接输往燃气用户或者进行罐装。上述洗尘、 降温的过程往往需要大量的水资源，不但浪费了大量的水，而且还产生了大量含 有焦油的污水，该污水很难进行净化和再利用，如果污水排放不慎，又会造成周 遭环境的污染，从而破坏生态环境。(3) 现有生物质气化炉对原料的使用单一、要求高现有技术中的生物质气化炉只有单一的进料口，由于不同类型的气化炉对不 同品种的生物质原料及其含水率都有严格的要求，例如稻草和麦秆由于单位体积 密度太低而难以单独气化，含水量在15%以上的生物质原料则因湿度大难以燃烧 而气化困难等，使得单一的进料口难以适应不同品种的生物质原料的燃烧气化的 要求，导致了生物质气化炉往往只能适应小范围的生物质原料，造成它所使用的 原料受到极大的限制，使生物质气化技术难以普及和发展。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能够利用可燃气体余热、节能、节水、环保 的双流化床水冷生物质气化炉。本技术的上述目的通过如下的技术方案来实现 一种双流化床水冷生物 质气化炉，包括气化炉体、进料机构、进风装置、点火装置、排渣机构、可燃气 体除尘机构和可燃气体的出口，其中，进料机构在点火装置的上方，进风装置和 排渣机构则在点火装置的下方，其特征在于所述气化炉体采用双流化床的结构， 由主流化床和副流化床组成且并列设置，主流化床和副流化床的上部连通，主流 化床为气化炉主体，所述进料机构、点火装置均位于主流化床上，进料机构位于 主流化床外壁上，点火装置位于主流化床中进料口的下方，可燃气体除尘机构则 设置于副流化床的可燃气体出口处。本技术的工作过程是在主流化床内点火，从进料机构进入炉内的生物 质原料与通过进风装置进入炉体内的氧气发生氧化与还原反应，翻腾燃烧并产生含有氮气、氧气、氢气、 一氧化碳、二氧化碳、甲烷、CnHm等混合气体，混合气体中夹带灰尘、焦油等杂质，在热力及除尘机构内的风力作用下从主、副流化床 上部的连接通道流向副流化床，在进入副气化炉后，混合气体的化学反应由活跃 逐渐趋于缓慢并结束，利用副流化床的空间，使混合气体所含的灰尘等杂质大部 分能因自身重力的作用下落至副流化床下部，只有小部分的灰尘杂质随混合气体 向出口流动，并被设置在出口处的除尘机构除去，从而减少除尘机构的除尘量， 并提高进入冷凝塔的混合气体的清洁度，相比现有技术中单气化炉体，去除杂质 的效果更好。本技术可以做以下改进在所述副流化床内壁上及顶部设置有水冷壁， 当温度高达600 900'C的混合气体进入副流化床后，通过热传导、热辐射等方式将热量传递给水冷壁， 一方面使得高温混合气体降温，使其排出的温度可降至250 30CTC左右；另一方面，水冷壁吸收的热量使水冷壁中的水升温并产生热水和水蒸 汽。这样，通过高温混合气体与水冷壁的热交换过程，实现热能的转化，向其他系统诸如水暖气系统、热能空调系统、热水洗浴系统、蒸汽发电系统等提供热水或者水蒸汽；而由气化炉排出的可燃气体的后续降温则只需经过l一2级冷凝塔 就可以直接输送给用户使用或者进行罐装，既可节省大量的水资源，又能大大减 少含有焦油的污水，从而减少环境的污染，同时又充分利用了混合气体的热能，为其他系统提供热水或者水蒸汽。本技术还可以做进一步改进将副流化床内壁面设置的水冷壁延伸至所述主流化床腔体内壁的上部，以进一步利用更多的混合气体热量，提高对高温可 燃气体的降温效果和余热的利用率。本技术所述除尘机构可采用旋风分离器，它设于副流化床壁中部或者中 部以上的可燃气体出口管前端处，混合气体经旋风分离器分离，得到进一步净化的可燃气体，再从可燃气体出口出炉；在旋风分离器所在的管道内壁上也设置有 水冷壁，使可燃气体的高温得到尽可能充分的利用；该旋风分离器通过其底部的 管道连通的还渣螺旋机与副流化床下部腔室连通，使旋风分离器分离出那一部分 灰尘，也送入副流化床内，经副流化床底部的副排渣螺旋排出。将旋风分离器设 于副流化床中部，有利于使得混合气体在副流化床内的行程增长，使得混合气体 依靠重力下沉的灰尘量增多，热交换量增大，从而使从可燃气出口排出的可燃气 体的清洁度更高，及有利于提高可燃气体的降温程度和余热利用率。本技术所述的水冷壁可以是采用管式水冷壁、或者板式水冷壁；也可以 采用模块式水冷壁拼接而成。因为热水或者水蒸汽可应用于水暖气系统、热能空调系统、热水洗浴系统、蒸汽发电系统等多种其他用途系统，因此，所述水冷壁 可根据计划应用的情况进行设计，既可以是仅提供一种热水或者蒸汽的单一水系 统的水冷壁，也可以是同时提供不同要求的热水和蒸汽的二种或多种水系统的水 冷壁。本技术的水冷壁在所述副流化床腔体内是利用外加动力自下而上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双流化床水冷生物质气化炉，包括气化炉体（１）、进料机构（２）、进风装置（３）、点火装置、排渣机构（５）、可燃气体除尘机构（６）和可燃气体的出口（７），其中，进料机构（２）在点火装置的上方，进风装置（３）和排渣机构（５）则在点火装置的下方，其特征在于所述气化炉体（１）采用双流化床的结构，由主流化床（１１）和副流化床（１２）组成且并列设置，主流化床（１１）和副流化床（１２）的上部连通，主流化床（１１）为气化炉主体，所述进料机构（２）、点火装置均位于主流化床（１１）上，进料机构（２）位于主流化床（１１）外壁上，点火装置位于主流化床（１１）中进料口的下方，可燃气体除尘机构（６）则设置于副流化床（１２）的可燃气体出口（７）处。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：项开新，胡绍福，徐君强，
申请(专利权)人：广州市宇联机电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]