生物质燃料循环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生物质燃料循环气化装置，包括独立设置的燃烧炉和裂解炉，其特征在于所述燃烧炉和裂解炉上端均密封；所述裂解炉包括导热装置密封的加热部和干馏部；所述加热部通过烟气输送管与燃烧炉连通；所述干馏部通过干馏气输送管与燃烧炉连通；本实用新型专利技术解决了现有技术中生物质气化制取燃气装置产生的燃气热值低、毒性大而且燃气后处理复杂以及实用性较差、可实施性不足等问题。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于生物质气化
，具体涉及一种生物质燃料循环气化 装置以及通过这种装置进行气化的方法。
技术介绍
生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物以及 由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。而且生物质是重要的可再 生能源，它分布广泛，数量巨大。生物质气化技术，主要是以低生物质为原料 的气化技术，使低生物质完成从固态到可燃气体的转化。低生物质是以农作物 秸杆为主，还可以使用玉米芯、木屑、柴草等。低生物质的可再生性，决定了 这项资源所产生的能源为可再生能源。生物质气化技术的用途与城市管道煤气 相同，燃烧稳定、热效率髙，适用于炊事、取暖、锅炉等。该技术的应用前途 极其广阔。生物质气化过程包括加料准备、生物质气化、气体净化处理收集等程序。 现有技术中各种生物质气化制取燃气的技术和装置存在着诸多问题。现有技术中各种生物质连续气化炉大都采用鼓风机对炉内通入空气，使炉 内髙温燃料处于不完全燃烧状态，发生氧化还原反应生成CO和H2，并干馏 出甲垸CH4等有机可燃气体。由于空气中含有的78%的N2为惰性气体，并不 参与燃料燃烧，且随可燃气体一起排出，从而获得的可燃气体的有效成分大大 降低，从而导致现行生物质气化炉的燃气热值一般都在3500~4500KJ/Nm3。 这种技术得到的燃气热值低，不符合国家城市煤气规范中热值不低于 14630KJ/Nm3的规定。现有技术中各种生物质连续式气化炉，所产可燃气体的主要成分为CO和 H2,燃气中的CO含量髙达20%以上，不符合国家城市煤气规范关于CO含 量不得髙于10%的规定，实际使用中易产生CO中毒事故。现有技术中制备 的可燃气体时可燃气体中含有大量的焦油，现行技术都是采用一整套后续净化 设备处理，投资大，处理成本髙，处理效果也难以达到国家规定的指标。上述 问题严重影响了生物质气化装置的利用。现有技术中对燃气热值低、毒性大、难以净化等问题提出了一些解决方案， 如2007年9月26日公开的公开号为CN 101041780A的中国专利申请公开了 一种利用生物质干馏裂解制取燃气的工艺及装置，包括原料的准备和输送、原 料的干馏与裂解、燃气的净化及输送、除炭回收工艺以及完成该工艺所需的装 置物料在干馏室内采用螺杆推动，采用外部热源对物料进行间接加热，所产 燃气在冷凝前经髙温炭催化，髙温炭同样采用外部辅助热源进行间接加热。该 专利技术虽对大幅度提高燃气热值、减少燃气中的CO含量以及减少燃气中的焦油 含量有较好的效果，但该专利技术的实施却存在缺陷，即原料的干馏和髙温炭的高 温获得都需要外部热源，按该方案，外部热源可以是燃气，也可以是电热源， 无论采用何种热源，都是用髙品位燃料向低品位燃料进行能量转移，按能量守 恒定律，即使100%转化，所得的也仅仅是等热量的未经处理的低位燃料，如 计入材料成本、运行成本、管理费用，其经济效益比较差。由此可见，该技术 虽能初步解决现行生物质气化制取燃气的技术和装置中存在的问题，但是实用 性差，难以进行实施。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种生物质燃料循环气化装置，解决了现有技术中生 物质气化制取燃气装置所产生的燃气热值低、毒性大而且燃气后处理复杂以及 实用性较差、可实施性不足等问题。为了解决现有技术中的这些问题，本专利技术提供的技术方案如下 一种生物质燃料循环气化装置，包括独立设置的燃烧炉和裂解炉，其特 征在于所述燃烧炉和裂解炉上端均密封；所述裂解炉包括导热装置密封的加 热部和干馏部；所述加热部通过烟气输送管与燃烧炉连通；所述干馏部通过 干馏气输送管与燃烧炉连通。优选的，所述的循环气化装置还包括具有密封盖的进料装置，所述进料 装置分别设置在燃烧炉和裂解炉上端，且通过进料装置的密封盖分别密封燃 烧炉和裂解炉。优选的，所述燃烧炉炉体上部外侧砌筑耐火材料层，且通过烟气输送管 和干馏气输送管与裂解炉加热部、干馏部连通；所述燃烧炉炉体中层外侧设 置水夹套；所述水夹套外侧设置蒸汽控制阀控制的蒸汽输送管分别与燃烧炉5外侧设置的气体输送管连通和连通裂解炉干馏部、燃烧炉的干馏气输送管控 制连通；所述气体输送管分别连接燃烧炉的下端和鼓风控制阀控制输送的鼓 风机；所述燃烧炉炉体下层设置灰盘出灰机构。优选的，所述的灰盘出灰机构为水封式灰盘。优选的，所述的循环气化装置还包括气体净化装置；所述裂解炉加热部 外侧设置热烟气排放阀控制烟气排放的烟气排放管与气体净化装置连接；所 述燃烧炉下端设置裂解气输送阀控制的裂解气输送管与气体净化装置连接。优选的，所述气体净化装置外侧还设置有负责抽送的排送机，所述的排 送机一端与气体净化装置连接；另一端连接气体排放三通管，所述气体排放 三通管另一侧分别由冷烟气排放阀控制与大气连通和由裂解气排放阀收集 去用户。优选的，所述排送机选自罗茨风机、髙压离心风机、真空泵。优选的，所述的裂解炉干馏部内壁圆周砌筑耐火材料，所述裂解炉下端 设置干式出灰机构；所述干馏部通过干馏气控制阀控制输送的干馏气输送管 与燃烧炉上层连通；所述裂解炉加热部包括与炉体平行的数列烟道管，所述 烟道管下端与烟气输送管连通，其上端与热烟气排放管连通。优选的，所述烟道管为不锈钢管，烟道管在裂解炉内为与炉体径向平行 的多管式排列，所述生物质燃料位于烟道管外侧。优选的，所述燃烧炉和裂解炉炉体内侧壁均对称设置防爆板。优选的，所述循环气化装置还包括电动葫芦控制的轨道输送系统，通过 轨道输送系统运送生物质燃料进入燃烧炉或裂解炉的进料装置进行加料。优选的，所述的生物质燃料选自玉米杆、稻草、棉杆、竹木碎料、树叶、 城市垃圾或其混合物所述生物质燃料加工成型为成型棒料或块料。所述方法每次循环的循环周期为8-30分钟，其中生物质燃料燃烧放热 蓄热阶段占15 40%,生物质燃料裂解制气占60 80 %,蒸汽吹净占5%。本专利技术得到生物质燃料气化装置制气是通过以下程序进行的生物质燃料燃烧放热和生物质燃料裂解制气分别在两个独立的反应炉 内进行。两个独立的反应炉分别为燃烧炉和裂解炉。生物质成型燃料和在裂解炉内已完成裂解后回收的生物质炭化燃料在 燃烧炉内燃烧放热，将热能积蓄于料层，同时，产生的髙温烟气在鼓风机的6推动和在排送机的抽吸下进入裂解炉内，和裂解炉内的生物质燃料进行间接 热交换，使裂解炉内的生物质燃料达到干馏所需的温度，并在隔绝空气的状 态下产生干馏，产生带有大量气态焦油的髙温可燃气体。裂解炉内产生的髙 温可燃气体进入燃烧炉的上部，并途经燃烧炉的火层，髙温可燃气体中的焦 油组分在燃烧炉火层内得以充分裂解产生高温低碳有机可燃气体并从炉下 部排出。其中燃烧炉内燃烧是采用逆流燃烧方法，即生物质燃料从炉上部加入， 鼓风机鼓入的空气从炉下部进入炉内，并从炉上部排出进入裂解炉内的烟道 管，生物质燃料燃烧后的炉渣依靠炉下部的水封式灰盘排出炉外。 上述反应的代表式可用下列方程式表述 生物质炭化燃料在燃烧炉内燃烧放热式C+02 —C02+Q 生物质燃料在裂解炉内裂解和髙温可燃气体中的焦油组分裂解式Gm+nH2 (m+n) +2 一 CnH2n+ GmH2m+2—(J CnH2m+2 — CH4+ CraH2m—Q CfflH2n —CH^+ CnH2ffl-2-Q式中+9为放热；-Q为吸热其中裂解炉内采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质燃料循环气化装置，包括独立设置的燃烧炉和裂解炉，其特征在于所述燃烧炉和裂解炉上端均密封；所述裂解炉包括导热装置密封的加热部和干馏部；所述加热部通过烟气输送管与燃烧炉连通；所述干馏部通过干馏气输送管与燃烧炉连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：强克炎，邵俊，沈卫东，钱永林，沈群群，
申请(专利权)人：苏州工业设备安装集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]