旋风式生物质高温热解气化炉制造技术

本发明专利技术为旋风式生物质高温热解气化炉。该气化炉包括圆筒和锥筒上下结合形式的旋风高温热解气化炉室，在其上部设置有生物质物料仓、螺旋给料机和锥形物料落管，在其下部设置有排灰渣管和灰渣箱，其内设置有垂直的并与其同轴的生物质气排出管，其外两侧分别设置了气体燃料燃烧室。在运行时，气体燃料燃烧室内燃料燃烧后所产生的高温低氧烟气以高速射流的形式切向喷入旋风式生物质高温热解气化炉室，形成强烈的旋风涡旋，同时与生物质物料迅速混合并使其充分的热解气化，所产生的生物质气则通过生物质气排出管排出旋风热解气化炉。生物质物料在旋风热解气化炉室热解气化后形成的灰渣将通过排灰渣管，排入灰渣箱。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到生物质气化炉，具体为旋风式生物质高温热解气化炉。
技术介绍
牛物质能是指蕴藏在生物质(泛指一切有生命的可以生长的有机物质)中的能量，是绿色植物通过叶绿 素将太阳能转化为化学能而存在生物质内部的能量，因此，生物质能是可再生能源。目前，作为一次能源 的生物质通常指农林业废弃物，如木屑、树皮、稻壳、秸杆、花生壳和甘蔗渣等。就其能量当量而言，生 物质能仅次于煤、石油、天然气而列第4位。在世界能源消耗中，生物质能占总能耗的141生物质能的利用有多种形式，生物质气化技术是通过热化学反应，将固态生物质转换为洁净的气体燃 料，这种生物质能的转化和利用方式对于节约能源和保护环境，以及缓解日益严重的温室效应具有极其重 要的意义。目前所应用的生物质气化工艺都是采用使部分生物质物料燃烧，然后利用其烟气所具有的热量和剩余 氧气对其余生物质物料进行热解和气化的方法。由于生物质物料与常温空气混合燃烧后所产生的烟气温度 比较低，所以，利用其热量热解和气化其余生物质物料所产生的生物质气的温度相应也比较低(通常小于 8(xrc),因此，这样气化工艺所生产的生物质气的焦油含量通常很高。无论是用于发电或供气，焦油都会 堵塞管路。为了去除焦油，目前大多数生物质气化工艺不得不采用水洗来去除生物质气中的焦油，因此， 在生物质气化过程中所生成的焦油、几乎全部转移到其净化工业所产生的污水中，由于焦油的成分复杂(包 含100种以上的有机成分)，其中各种污染物的浓度非常高，很难有效处理，会造成严重的二次污染。对于生物质气化发电系统，焦油会污染气缸，堵塞火花塞或燃气孔，使发电与供气无法正常运行。因此，焦 油问题是影响气化使用的一个重要因素， 一直制约着生物质气化工程的发展。在生物质气化工程中，解决焦油最彻底的方法是在生物质气化过程中利用高温(1600 'C以上)将焦 油热解成沸点低于常温的气体，因此，采用生物质高温(1600 'C以上)热解气化工艺是大幅度降低生物 质气焦油含量最有效的方法。并且，高温热解生物质气化工艺在工程上的实现和推广应用，将会对生物质 能源的有效利用、改善我国的能源结构和生态环境产生积极的推动作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供可实现生物质高温热解气化工艺的旋风式生物质高温热解气化炉，用来大幅度降 低所生产的生物质气中焦油的含量，彻底解决原有生物质气化工艺存在的生物质气焦油含量过高的问题。本专利技术的技术方案是旋风式生物质高温热解气化炉包括圆筒和锥筒上下结合形式的旋风高温热解气 化炉室，在其上部设置有生物质物料仓、螺旋给料机和锥形物料落管，在其下部则设置有排灰渣管和灰渣 箱。旋风热解气化炉室的两侧分别设置了气体燃料燃烧室，在旋风热解气化炉室中设置有垂直的并与其同 轴的生物质气排出管，其出口则位于旋风热解气化炉室的外部，且水平设置。在生物质气排出管垂直段上 部外侧设置有同轴的、扩锥状的生物质物料减速分散器。在运行时，分别设置在旋风热解气化炉室两侧的 气体燃料燃烧室气体燃料燃烧后所产生的高温低氧烟气以高速射流的形式切向喷入旋风式生物质高温热 解气化炉室，形成强烈的旋风涡旋。同时，在生物质物料仓内存放的生物质物料通过螺旋给料机，经过锥 形物料落管和生物质物料减速分散器落入旋风热解气化炉室内，并被由气体燃料燃烧室内喷入的高温烟气 混合、加热、发生热解，并同时将其中的固定碳气化，产生出生物质气。在旋风热解气化炉室内产生的生 物质气则进入生物质气排出管，并通过生物质气排出管出口排出旋风热解气化炉。生物质物料在旋风热解 气化炉室热解气化后形成的灰渣将通过排灰渣管，排入灰渣箱。其进一步特征在于在旋风热解气化炉室中部设置有垂直的并与其同轴的生物质气排出管，这样设置 不仅会使生物质物料能够有足够的时间完成热解气化过程，而且还可以使排出的生物质气的飞灰含量降至 最低。同时，在生物质气排出管垂直段上部外侧，设置有扩锥状的生物质物料减速分散器，使落入锥形物 料落管的生物质物料减速并沿周向分散，使其均匀地在贴近旋风热解气化炉壁内侧处落入旋风热解气化炉 室，这样的设置使得落入旋风热解气化炉室内的生物质物料能够被强烈旋风涡旋的高温烟气迅速混合并充 分的热解气化。设置于旋风热解气化炉室两側的气体燃料燃烧室的燃料给入管在其后端部与其相连通，其空气入口则 位于其侧面水平切向处。这样的结构设计可以使气体燃料在气体燃料燃烧室内强烈涡旋燃烧，以保证在低过量空气系数的条件下，实现高效率燃烧。附图说明图1为本专利技术主视图的剖视2为图1的A-A截面的剖视3为图1的B-B截面的剖视4为图1的C-C截面的剖视5为图3的D-D截面的剖视中件号说明1、灰渣箱；2、排灰渣管；3、旋风热解气化炉壁；4、旋风热解气化炉室；5、生物质气排出管；6、生物质物料减速分散器；7、电机；8、生物质物料仓；9、螺旋给料机；10、锥形物料落管；11、生物质气排出管出口； 12、后气体燃料燃烧室燃料给入管；13、后气体燃料燃烧室；14、前气体燃料燃烧室燃料给入管；15、前气体燃料燃烧室空气入口； 16、前气体燃料燃烧室；17、后气体燃料燃烧室点火器18、后气体燃料燃烧室空气入口； 19、前气体燃料燃烧室点火器。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的最佳实施方案进行详细描述。旋风式生物质高温热解气化炉包括旋风热解气化炉室4、锥形物料落管IO、螺旋给料机9、排灰渣管2、生物质气排出管5、前气体燃料燃烧室16和后气体燃料燃烧室13。锥形物料落管10设置在旋风热解气化炉室4的上部并与之连通，在锥形物料落管10的上部则设置了由电机7作为动力带动的螺旋给料机9,螺旋给料机9的前端下部与锥形物料落管10上部相连通，而螺旋给料机9的后端上部则与生物质物料仓8相连通。在旋风热解气化炉室4的下部设置有排灰渣管2并与之连通；在排灰渣管2的下部设置有上部开口的灰渣箱1，由排灰渣管2排出的灰渣将靠重力直接落入灰渣箱1中。在旋风热解气化炉室4中设置有垂直的并与其同轴的生物质气排出管5，生物质气排出管5的出口 11则位于在的外部，且水平设置。在生物质气排出管5垂直段上部外侧，设置有同轴的、扩锥状的生物质物料减速分散器6。前气体燃料燃烧室16和后气体燃料燃烧室13分别设置于旋风热解气化炉室4外部的前后两侧，并各自在贴近旋风热解气化炉壁3处沿切线方向与旋风热解气化炉室4相连通。前气体燃料燃烧室16在其后端部与前气体燃料燃烧室燃料给入管14相连通、在其侧面水平切向处则与前气体燃料燃烧室空气入口 15相连通，在前气体燃料燃烧室16内设置有前气体燃料燃烧室点火器19。同样，后气体燃料燃烧室13在其后端部与后气体燃料燃烧室燃料给入管12相连通、在其侧面水平切向处则与后气体燃料燃烧室空气入口 18相连通，在后气体燃料燃烧室13内设置有后气体燃料燃烧室点火器17。旋风式生物质高温热解气化炉运行时，气体燃料和空气分别通过前气体燃料燃烧室燃料给入管H和前气体燃料燃烧室空气入口 15进入到前气体燃料燃烧室16，并被前气体燃料燃烧室点火器19点燃后持续燃烧。同时，气体燃料和空气也分别通过后气体燃料燃烧室燃料给入管12和后气体燃料燃烧室空气入口18进入到后气体燃料燃烧室13，并被后气体燃料燃烧室点火器17点燃后持续燃烧。前气体燃料燃烧室16和本文档来自技高网...

【技术保护点】
旋风式生物质高温热解气化炉包括旋风热解气化炉室４、锥形物料落管１０、螺旋给料机９、排灰渣管２、生物质气排出管５、前气体燃料燃烧室１６和后气体燃料燃烧室１３。锥形物料落管１０设置在旋风热解气化炉室４的上部并与之连通，在锥形物料落管１０的上部则设置了由电机７作为动力带动的螺旋给料机９，螺旋给料机９的前端下部与锥形物料落管１０上部相连通，而螺旋给料机９的后端上部则与生物质物料仓８相连通。在旋风热解气化炉室４的下部设置有排灰渣管２并与之连通；在排灰渣管２的下部设置有上部开口的灰渣箱１。前气体燃料燃烧室１６和后气体燃料燃烧室１３分别设置于旋风热解气化炉室４外部的前后两侧，并各自在贴近旋风热解气化炉壁３处沿切线方向与旋风热解气化炉室４相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董芃，
申请(专利权)人：哈尔滨工大格瑞环保能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]