用垃圾、生物质为原料生产合成气的动力学气化炉制造技术

用垃圾、生物质为原料生产合成气的动力学气化炉，涉及到一种应用生物质能制取合成气的气化设备。本实用新型专利技术的原料适应范围广，包括原生垃圾和生物质、生物质型煤、煤基型煤、原煤、散煤。应用本实用新型专利技术可以设计制造一种投资低、操作简单、易于普及的垃圾、生物质气化设备，为积极利用可再生能源助力。本实用新型专利技术解决了生活垃圾、农林废弃物的出路问题，并使之转化为一种清洁的能源，一是解决环保问题，二是缓解能源紧张的局面，为推动经济社会全面协调可持续发展创造条件，并为提供生物质资源的农村创造良好的发展机遇。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种气化设备，特别涉及到一种应用生物质能制取合成气的气化设备。
技术介绍
当前，全球能源日趋紧张及环保形势日渐严峻，对我国来说， 一方面每年要从国外进口大量的石油及 液化气，而另一方面却是丰富的垃圾、生物质资源没能得到有效利用，大部分都被丢弃或焚烧掉，有些地 方甚至是垃圾泛滥成灾。随着我国国民经济的发展及城市规模的不断扩大，垃圾还将以10%的比例上升， 并且其有害成分的含量也越来越高，如处理不好，将会污染环境，影响到人们的生活。目前我国大部分地 区还是采用填埋法处理城市生活垃圾，这不但需占用大量的土地、浪费资源，而且容易造成二次污染，全国因固体废弃物堆存而被占用和毁损的农田面积已达200万亩以上；有些地区采用焚烧法处理城市生活垃圾，回收热能用于发电或供热，但垃圾发电厂的能量转换率很低，仅为35%不到，有65%以上的能量被浪 费掉了，更为严重的是焚烧的烟气排入大气而产生二次污染。我国生物质资源十分丰富，有大量的农业废弃物、薪柴林、木材加工废料可供使用，仅秸秆、谷壳之 类的农业废弃物每年就有10亿多吨，折合标准煤5亿多吨，而其它的生物质资源尚无统计。目前，这些 生物质资源未能得到有效利用，除小部分农村用来发酵生产沼气外，大部分都被直接燃烧、填埋掉了。生 物质在直接燃烧过程中易产生煤烟、飞灰、 一氧化碳和二氧化碳污染环境。随着环境保护形势的日益严峻及化石燃料的日渐枯竭，人类必须实现能源的"开源节流"，B卩 一是 提高燃料燃烧的效率以减少资源消耗，并同时实现清洁燃烧以减少对环境的污染；二是开发新能源，并积 极利用可再生能源。如何把垃圾、生物质转化为清洁能源来应用，变废为宝，并且以此来减轻石油需求的压力，直至摆脱 对石油和煤炭的依赖，许多科研机构都积极投入力量进行研究和开发，这一课题也吸引着众多业余专利技术家 的兴趣，但至今还没有商业化应用的实例和报道。
技术实现思路
本技术的目的是设计制造一种投资低、操作简单、易于普及的垃圾、生物质气化设备，为积极利用 可再生能源助力。为了达到上述的技术目的，本技术通过在炉内设置动力学聚热引风管、干馏热解区、燃烬区、 焦油/甲烷预裂区的措施来改善气化条件。所述的动力学聚热引风管设置在气化炉的保温围护体内，动力 学聚热引风管采用多变管径设计，在热力作用下产生压縮聚热效应和自引风效应，使得热解气中的焦油、 甲烷、CnHra容易裂解或转化为一氧化碳和氢气的合成气，并及把合成气引出，提高气化率，还使干馏热 解区、燃辉区、焦油/甲烷预裂区在没有引风机作用下就能形成负压，在运行时，可以减少空气的输入量 和增加水蒸汽输入量，对提高合成气的产率和品质都有好处。本技术的气化炉的燃烧气化装置主要由 干馏热解区、燃烬区、焦油/甲浣预裂区、动力学聚热引风管、炉排、配风室、调节风门、水蒸汽喷嘴组 成，其中干馏热解区与燃烬区相通，燃烬区的上方为焦油/甲烷预裂区，焦油/甲烷预裂区的上方为动力 学聚热引风管；水蒸汽喷嘴安装在配风室；在干馏热解区还设有反射烘，同时干馏热解区的上方还设有脱 氯/脱硫剂，垃圾、生物质的挥发份及热解气通过脱氯/脱硫剂脱除氯组份和硫组份后再进入到焦油/甲垸 预裂区，制成的合成气中就不会含有氯化氢或其它的氯化物，燃烧时就不会生成剧毒致癌物二恶英，可以 保证人们的身体健康，当采用不含垃圾的生物质原料或把脱氯/脱硫剂拌入垃圾中使用时，在干馏热解区 的上方不设脱氯/脱硫剂；生成的合成气通过动力学聚热引风管的引力作用进入到热交换室进行降温；在燃 烬区还设有蓄热反射顶；本技术把水蒸汽作为气化剂送入到干馏热解区、燃烬区、焦油/甲烷预裂区、 动力学聚热引风管中，与炽热的炭进行化学反应，生成以一氧化碳、氢气为主的合成气；在动力学聚热引 风管中，温度将达到110(TC左右，水蒸汽与焦油、甲烷、CnHm进行氧化一还原反应，生成CO和H2的富 氢合成气，生成的富氢合成气通过动力学聚热引风管进入到热交换室进行降温。本技术的气化炉本体主要由锅筒(1)、受热管(3)、热交换室(24)、干馏热解区(19)、燃烬区(14)、焦油/甲烷预裂区(5)、动力学聚热引风管(4)、炉排(18)、配风室(12)、调节风门(13)、 加料斗(22)、合成气出口 (6)、保温围护体(25)组成，结构和操作都很简单，机械化操作和手工操作都 很方便，可以象常规锅炉那样操作运行。本技术所述的垃圾、生物质原料包括原生垃圾、生物质其中的一种或二种；包括用垃圾或生物质 经加工压制成形的制品；包括用煤作为添加剂的垃圾、生物质型煤；包括以煤为主要成分的型煤；包括原煤或散煤。把垃圾和生物质添加粘结剂、脱氯/脱硫剂，压制成一定程度和形状的制品使用，不但可以方 便操作，而且可以提高原料的气化效率，本技术优选采用这种方式。本技术的有益效果是积极利用可再生能源，科学、合理地应用垃圾、生物质资源，解决生活垃 圾、农林废弃物、木材加工下脚料、建筑装璜工地的木基质废弃物的出路问题，使之转化为一种清洁的能 源， 一是解决环保问题，二是缓解能源紧张的局面，为推动经济社会全面协调可持续发展创造条件，并为 提供生物质资源的农村创造良好的发展机遇。附图说明本技术提供下列附图作进一步的说明，但各附图及以下所述的具体实施方式均不构成对本实用新 型的限制图1是本技术的其中一种气化炉的结构图。 图2是本技术的另一种气化炉的结构图。图中l.锅筒，2.检査/吹灰门，3.受热管，4.动力学聚热引风管，5.焦油/甲烷预裂区，6.合成气出 口， 7.温度传感器，8.燃烬区后烘，9.检査门，IO.冷渣室，ll.水封，12.配风室，13.调节风门，14.燃 烬区，15.燃烬区蓄热反射顶，16.干馏热解区的反射烘，17.水蒸汽喷嘴，18.炉排，19.干馏热解区，20. 热解气返入口， 21.脱氯/脱硫剂，22.加料斗，23.引气风机，24.热交换室，25.保温围护体，26.防爆阀， 27.蒸汽过热器，28.壳体。具体实施方式图l所示的实施例为本技术的其中一种气化炉，设备主要由锅筒(1)、受热管(3)、热交换室(24)、 干馏热解区(19)、燃烬区(14)、焦油/甲烷预裂区(5)、动力学聚热引风管(4)、炉排(18)、配风室(12)、 调节风门(13)、水蒸汽喷嘴(17)、冷渣室(10)、引气风机(23)、加料斗(22)、保温围护体(25)组成。 其中千馏热解区(19)与燃烬区(14)相通，干馏热解区(19)的上方有脱氯/脱硫剂(21),还有反射 烘(16);燃烬区(14)还有蓄热反射顶(15);燃烬区(14)的上方为焦油/甲烷预裂区(5)，焦油/甲烷 预裂区(5)的上方为动力学聚热引风管(4);炉排(18)贯穿在干馏热解区(19)与燃烬区(14)之间； 炉排(18)的下方为配风室(12)，配风室(12)内有水蒸汽喷嘴(17);锅筒(1)和受热管(3)在热交 换室(24)内；热交换室(24)由保温围护体(25)所构成；在保温围护体(25)上有防爆阀(26)、检査 /吹灰门(2)、检査门(9)和合成气出口 (6)。设备运行时，料斗内的垃圾、生物质原料由炉排(18)带 动进入干馏热解区(19)，原料的厚度可通过煤闸板调节，原本文档来自技高网...

【技术保护点】
用垃圾、生物质为原料生产合成气的动力学气化炉，包括燃烧气化室结构，其特征是气化炉的燃烧气化装置主要由动力学聚热引风管、干馏热解区、燃烬区、焦油／甲烷预裂区组成，其中：动力学聚热引风管设置在气化炉的保温围护体内；动力学聚热引风管在焦油／甲烷预裂区的上方；焦油／甲烷预裂区的下方为燃烬区；燃烬区与干馏热解区相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周开根，
申请(专利权)人：周开根，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]