一种多段式螺旋移动床热解气化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多段式螺旋移动床热解气化装置，包括干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器，干燥段反应器用于对物料进行干燥处理，热解段反应器用于对物料进行热解处理，气化段反应器用于对物料进行气化处理；干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器均设有进料口和出料口，干燥段反应器的出料口与热解段反应器的进料口连接，热解段反应器的出料口与气化段反应器的进料口连接。本实用新型专利技术具有以下优点：物料停留时间通过调节电机转速得以控制，并结合布风板分段送风的风速，实现气化剂和物料匹配量的人为精准控制，从而可以控制目标产物的物理特性和化学特性。

【技术实现步骤摘要】
一种多段式螺旋移动床热解气化装置
本技术涉及生物质固体废弃物热化学转换领域，具体涉及一种多段式螺旋移动床热解气化装置。
技术介绍
作为生物质热化学转化技术路径之一，生物质热解气化技术是较直燃更清洁高效的一种转化方式，在高温缺氧的条件下，将生物质转化为可燃气体、液体混合物和固体炭，产物由不同工艺条件确定，产品可用于发电供热、合成燃料和化学品等。该技术核心设备为热解气化反应器，目前工程应用主流设备为固定床和流化床两种类型，各自又分别包括不同形式。固定床具有结构简单、制造成本低、运动部件少的优点，但缺点是热解过程不容易人为控制，生物质在炉内容易搭桥形成空腔或反应不均易发生结焦，故而热解气化效率较低。流化床具有反应速度快、处理能力大的优势，但需要小粒径生物质物料的供给，系统运行控制和检测手段较复杂，设备投资大。由实际工程经验可知，利用热解气化技术获得所需产品的关键在于热解气化工艺与生物质理化特性和热解气化特性的匹配程度，因此，针对生物质种类多样性和组分复杂的特点，亟需一种生物质热解气化反应器，有较好的物料适应性，并能有效控制工艺条件。
技术实现思路
本技术目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种多段式螺旋移动床热解气化装置，一能通过三个独立的炉膛分段完成物料的干燥、热解、气化过程，各段采用不同的参数，满足物料热解气化过程各阶段最合适的反应参数；二能使得气相-固相之间具有良好的接触，有利于提高热解气化反应强度和速率；三能调节物料的停留时间，结合布风板分段送风，实现气化剂和物料匹配量的人为精准控制，从而保证目标产物的可获得性和可选择性，同时兼顾经济性和系统运行可靠性。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种多段式螺旋移动床热解气化装置，包括干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器，干燥段反应器用于对物料进行干燥处理，热解段反应器用于对物料进行热解处理，气化段反应器用于对物料进行气化处理；干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器均设有进料口和出料口，干燥段反应器的出料口与热解段反应器的进料口连接，热解段反应器的出料口与气化段反应器的进料口连接。本技术的作用原理：装置由干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器依次串联，形成多段独立的反应段，本技术中，采用多段式反应器，每段反应器都可以单独设置反应参数，从而通过设置不同反应参数，控制物料热解气化过程各段的反应参数，获得不同产品，保证每段风箱相互独立、连续运行，实现物料热解气化过程的精确控制；同时也可以通过设置不同反应参数，来满足物料热解气化过程各阶段最合适的反应参数。进一步地，所述干燥段反应器的出料口与热解段反应器的进料口通过星型阀连接，所述热解段反应器的出料口与气化段反应器的进料口通过星型阀连接。在干燥段反应器与热解段反应器之间、热解段反应器与气化段反应器之间均设置有星型阀，利用星型卸料阀进行隔断，炉内反应采用微正压运行，可以防止外部空气进入炉膛，发生爆燃事故。作为本技术的一种改进，所述干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器都包括卧式炉体，卧式炉体一端的顶部设有进料口、另一端的底部设有出料口，卧式炉体顶部设有燃气出口；卧式炉体内在轴向设有由电机驱动的螺旋轴，螺旋轴上固定有螺旋叶片，螺旋轴用于将物料搅拌并从进料口输送至出料口处；所述卧式炉体内在螺旋叶片的下方设有布风板，布风板下方设有密封板，密封板、布风板与卧式炉体底壁之间的空间构成风箱结构，所述风箱在卧式炉体底壁上设有进风口。具体地，物料从干燥段反应器的进料口进入到卧式炉体内，螺旋叶片对物料进行搅拌并将物料从进料口输送至出料口处，此时干燥段反应器的进风口通入高温烟气或热空气，物料经高温烟气或热空气加热后水份蒸发，产生的气体经燃气出口排出炉体，物料由干燥段反应器的出料口排出，经星型阀进入热解段反应器，物料从热解段反应器的进料口进入到卧式炉体内，螺旋叶片对物料进行搅拌并将物料从进料口输送至热解段反应器出料口处，此时热解段反应器进风口通入高温烟气或气化剂，物料经高温烟气或气化剂加热后快速裂解，产生燃气经燃气出口排出炉体，物料经星型阀进入气化段反应器；物料从气化段反应器的进料口进入到卧式炉体内，螺旋叶片对物料进行搅拌并将物料从进料口输送至出料口处，此时气化段反应器的进风口通入空气或气化剂，物料与空气或气化剂反应，温度升高后快速裂解，产生燃气经燃气出口排出炉体，炉渣由气化段反应器出料口排出。本技术中，炉中物料受螺旋叶片翻转，处于运动状态，与固定床气化炉相比，能保证受热均匀，气化强度高，不易出现局部超温及结焦的现象；热源和气化介质都是从下方进入到炉内，物料与气化介质直接接触，能使得气相-固相之间具有良好的接触，有利于提高热解气化反应强度和速率；物料停留时间通过调节电机转速得以控制，并结合布风板分段送风的风速，实现气化剂和物料匹配量的人为精准控制，从而可以控制目标产物的物理特性和化学特性，保证目标产物的可获得性和可选择性，同时兼顾经济性和系统运行可靠性。作为本技术的一种改进，所述燃气出口设在卧式炉体一端的顶部且靠近进料口处。作为本技术的一种改进，所述卧式炉体在进料口处设有向炉体内凸出的导料管。作为本技术的一种改进，所述螺旋轴与螺旋叶片通过钢筋焊接固定连接。作为本技术的一种改进，所述螺旋轴为空心轴，螺旋轴的两端分别设有冷介质入口和冷介质出口。进一步地，所述布风板与螺旋叶片下缘之间的距离为10mm～20mm。进一步地，所述风箱内设有分隔板，分隔板将风箱分割为三个独立风箱。进一步地，所述布风板由三段组成，每段布风板对应一个独立风箱，相邻段布风板之间采用榫接结构连接。进一步地，所述螺旋轴的数量两个，两个螺旋轴的旋转方向相反。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、设置三段反应器分别完成物料热解气化过程的三个阶段，反应参数设置不同，有利于根据物料热解气化特性控制反应过程，获得不同的产品。2、炉中物料受螺旋叶片翻转，处于运动状态，与固定床气化炉相比，能保证受热均匀，气化强度高，不易出现局部超温及结焦的现象；另一方面，物料与气化介质直接接触，大大提高传热效率，高于一般回转式热解反应器。3、与流化床气化炉相比，本技术中物料与气化剂的均匀接触依靠气化剂流速与螺旋叶片的双重作用，对处理量波动不敏感，运行操作维护简单。4、物料停留时间通过调节电机转速得以控制，并结合布风板分段送风的风速，实现气化剂和物料匹配量的人为精准控制，从而可以控制目标产物的物理特性和化学特性，保证目标产物的可获得性和可选择性，同时兼顾经济性和系统运行可靠性。5、本技术结构紧凑、轻巧，便于制造、施工、安装，根据处理量实际需求，可灵活匹配置风箱的数量。附图说明图1为本技术多段式螺旋移动床热解气化装置的示意图；图2为本技术卧式炉体的正视图；图3为图2的俯视图；图4为本技术螺旋轴与螺旋叶片连接的示意图；图5为本技术相邻段布风板之间连接的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部内容。实施例本技术通过利用干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多段式螺旋移动床热解气化装置，其特征在于：包括干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器，干燥段反应器用于对物料进行干燥处理，热解段反应器用于对物料进行热解处理，气化段反应器用于对物料进行气化处理；干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器均设有进料口和出料口，干燥段反应器的出料口与热解段反应器的进料口连接，热解段反应器的出料口与气化段反应器的进料口连接。

【技术特征摘要】
1.一种多段式螺旋移动床热解气化装置，其特征在于：包括干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器，干燥段反应器用于对物料进行干燥处理，热解段反应器用于对物料进行热解处理，气化段反应器用于对物料进行气化处理；干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器均设有进料口和出料口，干燥段反应器的出料口与热解段反应器的进料口连接，热解段反应器的出料口与气化段反应器的进料口连接。2.根据权利要求1所述的多段式螺旋移动床热解气化装置，其特征在于：所述干燥段反应器的出料口与热解段反应器的进料口通过星型阀连接，所述热解段反应器的出料口与气化段反应器的进料口通过星型阀连接。3.根据权利要求1所述的多段式螺旋移动床热解气化装置，其特征在于：所述干燥段反应器、热解段反应器和气化段反应器都包括卧式炉体，卧式炉体一端的顶部设有进料口、另一端的底部设有出料口，卧式炉体顶部设有燃气出口；卧式炉体内在轴向设有由电机驱动的螺旋轴，螺旋轴上固定有螺旋叶片，螺旋轴用于将物料搅拌并从进料口输送至出料口处；所述卧式炉体内在螺旋叶片的下方设有布风板，布风板下方设有密封板，密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：林进猛，姜辉，胡洪，
申请(专利权)人：广东国能中林实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44