一种卧式的双循环生物质流化床的气化方法与装置制造方法及图纸

一种卧式的双循环生物质流化床的气化方法与装置，涉及生物质燃料气化处理领域，它包括主燃室、副燃室、燃尽室、一级旋风分离器、二级旋风分离器、三级旋风分离器、进料器、筛分装置、回送装置、返料装置、回送管路系统，主燃室布置高温辐射过热器，炉壁布置可旋转的喷嘴式供风装置，筛分装置设置在三级旋风分离器的排渣管下方，筛分装置分别连接飞灰收集装置和回送管路，筛分装置下方的回送管路与燃尽室相连接，本发明专利技术中双循环系统设计合理，延长了生物质燃料在炉膛内停留时间的同时，进一步提高了生物质燃料的利用效率和能源转化的效率，同时减少了排渣损失。

Horizontal double circulation biomass fluidized bed gasification method and device

A horizontal double-cycle biomass fluidized bed gasification method and device relates to the field of biomass fuel gasification treatment, which comprises a main combustion chamber, a secondary combustion chamber, a burnout chamber, a first-stage cyclone separator, a second-stage cyclone separator, a third-stage cyclone separator, a feeder, a screening device, a return feeding device, a return feeding device, a return feeding pipe, and a return feeding pipe. The main combustion chamber is arranged with a high temperature radiation superheater, the furnace wall is arranged with a rotating nozzle type air supply device, the screening device is arranged under the slag discharge pipe of the three-stage cyclone separator, the screening device is respectively connected with the fly ash collection device and the return pipe, and the return pipe under the screening device is connected with the burnout chamber. The system design is reasonable, the residence time of biomass fuel in the furnace is prolonged, the utilization efficiency of biomass fuel and energy conversion efficiency are further improved, and the slag discharge loss is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种卧式的双循环生物质流化床的气化方法与装置
本专利技术涉及一种卧式的双循环生物质流化床的气化方法与装置，属于生物质燃料气化领域，具体的说是一种生物质低灰分燃料的气化方法与装置。
技术介绍
能源问题在世界经济中具有重要的战略意义。煤炭、石油和天然气等化石燃料的长期使用，造成了严重的环境污染和温室效应。此外，化石燃料为不可再生能源，从长远看液体燃料短缺将是困扰人类发展的大问题。生物质气化是在一定的热力学条件下，借助于空气部分（或者氧气）、水蒸气的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原重整反应，最终转化为一氧化碳，氢气和低分子烃类等可燃气体的过程。生物质气化是把生物质原料转化为可燃气体，可用于供热、发电、供气及化学品的合成，生物质气化炉是生物质能利用的重要技术之一。目前生物质气化装置通常采用固定床、单循环流化床、双循环流化床等方式，其中固定床气化炉、单循环流化床气化炉装置简单，但产生的燃气热值低，效率较低。申请公布号CN102537943A的专利公开了一种带有水平旋风分离器的卧式循环流化床锅炉，它由主燃室、副燃室、燃尽室和尾部烟道构成，燃尽室内布置有水平旋风分离器。本专利技术改变了立式循环流化床的单级、立式循环结构；能有效减小锅炉高度，降低对厂房建设高度的要求；同时在燃尽室内集成布置水平旋风分离器，使结构更加紧凑；有利于循环床锅炉的小型化，能有效降低成本。但是此专利技术中过滤分离的方法分离效率不高，处理量也较小，尚不能满足实际生产的需要。现有的生物质气化装置中，生物质的燃烧、气化在同一炉膛内进行，生物质气化之后的含碳物料残留多，含碳物料的能量不能得到充分的利用。
技术实现思路
鉴于上述技术存在的缺点和不足，本专利技术提供一种卧式的双循环生物质流化床的气化方法与装置，一方面减少含碳物料的残留，使得生物质物料得到循环利用，同时生成高品质的高热值清洁气体。本专利技术所提供的技术方案为：一种卧式的双循环生物质流化床的气化方法与装置，它包括依次连接的主燃室、副燃室、燃尽室、一级旋风分离器、二级旋风分离器、三级旋风分离器、进料器、筛分装置、回送装置、返料装置、回送管路系统，主燃室布置压力传感器，主燃室侧壁布置可旋转的喷嘴式供风装置，筛分装置设置在三级旋风分离器的排渣管下方，回送装置通过回送管路与筛分装置连接。本专利技术的技术特征还在于：主燃室外连接进料系统，进料系统由料斗、给料器及斜55度放置的螺旋进料器组成，所选螺旋进料器位于流化床气化炉总体高度的20-30%处；主燃室的运行温度为1000-1200℃，副燃室的运行温度为1100-1300℃；一级旋风分离器和二级旋风分离器下方的回料管路设置了缓冲装置，解决了生物质灰分密度较小，回料困难，容易堵塞管路的问题；筛分装置内设有物料分离器，左下方的排渣管与飞灰收集装置相连；所有的旋风分离器均采用旋流型旋风分离器。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：与传统的卧式循环流化床气化装置相比，进一步降低了飞灰残留量，提高了生物质燃气的利用效率，生产清洁燃气；主燃室侧壁设置了可旋转的喷嘴式供风装置，延长了生物质燃料在炉内的反应时间以及生物质与气化介质各向融合的程度，提高了生物质的转化率以及气化炉的热效率；剩余的飞灰可以直接当做建材使用，更有效利用生物质含碳燃料。附图说明图1为本专利技术实施例中的卧式的双循环生物质流化床的气化装置结构示意图；其中：主燃室1，副燃室2，燃尽室3，一级旋风分离器4，二级旋风分离器5,，高温辐射过热器6，进料系统7，布风板8，喷嘴式供风装置9；回料管路10，返料缓冲装置11，储气仓12，筛分装置13，飞灰收集装置14，三级旋风分离器15图2为实施例中筛分装置的结构示意图；其中：物料分离装置16，管路固定装置17图3为实施例中布风板的结构示意图；其中：圆形进风孔18图4为实施例中旋风分离器的结构示意图；其中：加速段19,喇叭型口20，导流装置21，气体收集管22，进气口23，支撑固定装置24，分流管25。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。本专利技术实施例提出了一种卧式的双循环生物质流化床气化方法与装置，其采用分区气化的技术。因主燃室内生物质床料的含灰量相对较高，调节控制主燃室的气化温度与常规的流化床气化炉的温度相近(如低于灰熔点100～200℃)，主燃室侧壁还设置了可旋转的喷嘴式供风装置，延长了生物质燃料在炉内的反应时间以及生物质与气化介质各向融合的程度；副燃室的固体物料是随主燃室气化产生的粗燃气夹带的含碳生物质物料，与主燃室内的生物质物料相比，含碳量相对较高、含灰量低、粒径小；由于高碳含量、低灰含量半焦的灰熔点较高，适当提高第二副燃室的气化温度，强化气化速率、气化强度、降低飞灰的含碳量和流率、降低底渣的含碳量。如图1所示，一种卧式的双循环生物质流化床的气化方法与装置，包括依次连接的主燃室1、副燃室2、燃尽室3、一级旋风分离器4、二级旋风分离器5、三级旋风分离器15；进料系统7由料斗、给料器及斜55度放置的螺旋进料器组成；主燃室底部设置布风板8，侧壁布置可旋转的喷嘴式供风装置9；一级旋风分离器和二级旋风分离器下方的回料管路10连接返料缓冲装置11；三级旋风分离器15顶部的加速段连接储气仓12，筛分装置13设置在三级旋风分离器15的排渣管下方，筛分装置分别连接飞灰收集装置14和回送管路，筛分装置下方的回送管路与燃尽室3相连接；所有的旋风分离器均采用旋流型旋风分离器。如图2所示，筛分装置内部设置物料分离装置16和管路固定装置17。如图3所示，布风板上设置圆形进风孔18。如图4所示，旋流型旋风分离器顶部设置加速段19，加速段19与气体收集管22相连，支撑固定装置24设置在收集管外部，分流管25通过设置在收集管22上的支撑固定装置24固定在收集管22支撑固定装置24，分流管25的1/5的外表面上连接有支撑固定装置24，进气口23与连接支撑固定装置24的气体收集管的外表面相对。通过进气口23的气体与分流管25的1/5的圆柱外壁相切，分流管25为耐火陶瓷材质。通过在收集管22的下部还设置有导流装置21，收集管底部连接喇叭型口20。当气体从入口23进入后，常规切向进气改变为半切向进入分离器，通过导流装置21，由于气体温度较高，使气流中微小颗粒相互撞击的机会增多，形成较大颗粒，切向旋转向下，在离心力的作用下，较大的颗粒被甩至内壁，降落在分离器底部的概率增大，从而提高了分离效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三级旋风分离器（15）顶部通过管路加速段与球形储气仓（12）相连接；三级旋风分离器（15）下方的排渣管与筛分装置（13）连接；筛分装置（13）斜下方通过排渣管与飞灰收集装置（14）连接，筛分装置内设有物料分离器，左下方的排渣管与飞灰收集装置相连，回送管与筛分装置（13）出口连接。

【技术特征摘要】
1.三级旋风分离器（15）顶部通过管路加速段与球形储气仓（12）相连接；三级旋风分离器（15）下方的排渣管与筛分装置（13）连接；筛分装置（13）斜下方通过排渣管与飞灰收集装置（14）连接，筛分装置内设有物料分离器，左下方的排渣管与飞灰收集装置相连，回送管与筛分装置（13）出口连接。2.主燃室外连接进料系统，进料系统由料斗、给料器及斜55度放置的螺旋进料器组成，所选螺旋进料器位于流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巨辉，韩坤，李铭坤，宋美琪，张宗云，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23