專利名稱：生物質異形循環流化床氣化爐的制作方法
技術領域：
本發明提供生物質異形循環流化床氣化爐，屬于生物質能源設備領域。
2.
背景技術：
中國可用的固體生物質數量巨大，主要以農業廢棄物和木材廢物為主。生物質分布分散，收集和運輸困難，在中國目前的條件下，難以采用大規模燃燒技術。生物質氣化技術是二十世紀出現的利用生物質作為能源的一種新技術。生物質(以農作物秸桿為主)氣化是生物質熱化學轉換的一種技術，其基本原理是在不完全燃燒條件下，將生物質原料加熱，使具有較高分子量的有機碳氫化合物鏈裂解，變成較低分子量的co、h2、ch4等可燃氣體，是一種常用的生物質能轉換途徑。生物質氣化能量轉換效率高，設備簡單，易操作，不受地區、燃料種類和氣候的限制。生物質經氣化生成的可燃氣，可廣泛用于炊事、采暖和作物烘干，還可以用作內燃機、熱氣機等動力裝置的燃料，輸出電力或動力，提高了生物質的能源品位和利用效率。生物質氣化技術按氣化爐技術可分為固定床氣化技術、流化床氣化技術及攜帶床氣化技術。固定床氣化技術設備結構簡單，運行成本低，生物質轉化率高達98%以上，但焦油較多、難處理，適合用于小規模氣化；流化床氣化技術能夠用于大、中規模氣化，操作負荷變化大，焦油含量低，但設備結構相對復雜，操作費用較大，氣體熱值低；攜帶床操作溫度高、無焦油生成、氣體后續處理難度低，但熱值低、設備投資大。生物質氣化的產品因為規模效應最適合用作燃氣，急需開發轉化率高、熱值高、無焦油，且能有效利用生物質硅和鉀資源的生物質氣化技術和設備。
3.

發明內容
本發明的目的就是為了克服現有生物質氣化設備技術存在的不足而提供一種生物質異形循環流化床氣化爐，既能燃氣熱值高、不含焦油、不產生酚水，處理規模大，又能合理的利用了生物質的硅和鉀資源。本發明的技術方案:生物質異形循環流化床氣化爐，由流化床、氣體分布器、排灰管、進氣管、進料口、一級氣固分離器、粗灰循環返料管、返料器、二級氣固分離器、硅鉀肥出口、燃氣出口組成。其特征在于異形循環流化床由湍流流化床和攜帶床反應器組成，湍流流化床底部設有氣體分布器和排灰管，在攜帶床反應器底部100-2000mm的位置設有生物質進料口，頂部設有一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗顆粒灰進過循環返料管通過返料器與異形循環流化床底部的湍流式流化床相連，第二級氣固器分離的高溫細灰從硅鉀肥出口作為硅鉀肥外送，氣體從燃氣出口作為產品氣外送。異形循環流化床是由下部的湍流流化床和上部的攜帶反應器組合而成，湍流流化床直徑較大，攜帶反應器的小管直徑較小， 直徑比值為1.5 4: I ;攜帶反應器由大小直徑不同的直管通過大小頭管件連接而成，大小直管的直徑比值為1.2 2: 1。
本發明將實施例來詳細敘述本發明的特點。
4.


附1為本發明生物質異形循環流化床氣化爐的結構示意圖。附圖的圖面設明如下:1、異形循環流化床2、氣體分布器3、進氣管4、排灰管5、生物質加料口 6、一級氣固分離器7、返料器8、二級氣固分離器9、硅鉀肥出口 10、燃氣出口 11、湍流流化床12、攜帶反應器下面結合附圖和實施例來詳述本發明的工藝特點。
5.
具體實施例方式生物質異形循環流化床氣化爐由異形循環流化床(I)、氣體分布器(2)、進氣管
(3)、排灰管(4)、生物質進料口(5)、一級氣固分離器(6)、返料器(7)、二級氣固分離器(8)、硅鉀肥出口(9)、燃氣出口(10)組成，其特征在于組合式流化床(I)底部設有氣體分布器
(2)、進氣管(3)和排灰管(4)，氣體分布器(2)下面設有進氣管(3)，排灰管(4)布置在氣體分布器(2)的中心或三角形分布；距底部1000-2000mm的位置設有Y型連通的旋流式氣流床(11)，在旋流式氣流床(11)上部500-3000mm的位置設有粉煤進料口(5)，頂部設有一級氣固分離器(6)和二級氣固分離器(9);一級氣固分離器(6)的粗灰循環返料管(7)通過返料器(8)與組合式循環流化床(I)底部相連，二級氣固分離器(9)的細灰循環返料管(10)通過返料器(8)與旋流式氣流床(11)相連；二級氣固分離器(9)連接合成氣出口(12)。異性循環流化床(I)是由下部的湍流流化床(11)和上部的攜帶反應器(12)組合而成，湍流流化床(11)直徑較大，攜帶反應器(12)的小管直徑較小，直徑比值為1.5 4: I ;攜帶反應器由大小直徑不同的直管通過大小頭管件連接而成，大小直管的直徑比值為 1.2 2: I。具體運行時，將小于5mm的生物質和少量熱載體從生物質進料口(5)送入異形循環流化床(I)下中部的攜帶反應器(12)中與氣化氣和循環灰混合向上提升進行臨氫熱解，經過兩級氣固分離，第一級氣固器(6)分離的高溫粗半焦和循環灰返回異形循環流化床(I)底部的湍流流化床(11)，與通過進氣管(3)加入的空氣和水蒸氣在氣體分布器(2)上在800 1100°C下反應，生成氣化氣，與循環灰一起向上流動形成物料循環；第二級氣固器
(8)分離的高溫細灰從硅鉀肥出口(9)作為硅鉀肥外送，氣體從燃氣出口(10)作為產品氣外送，停車時熱載體從布置在氣體分布器(2)的中心或三角形分布的排灰管(4)排出。本發明所提供的生物質異形循環流化床氣化爐，依據生物質的反應特性實現了生物質不同條件下分階段熱解氣化，氧耗低、氣化效率高、合理的利用了生物質的硅和鉀資源生產了農業急需的硅鉀肥；燃氣富含甲烷熱值高，消除氣化過程的焦油，不產生酚水；氣化強度和規模大，設備體積小， 鋼材耗量低，固定投資大大降低，排灰過程簡單。
權利要求
1.生物質異形循環流化床氣化爐，由異形循環流化床、氣體分布器、排灰管、進氣管、進料口、一級氣固分離器、粗灰循環返料管、返料器、二級氣固分離器、硅鉀肥出口、燃氣出口組成，其特征在于異形循環流化床由湍流流化床和攜帶床反應器組成，湍流流化床底部設有氣體分布器和排灰管，在攜帶床反應器底部100-2000mm的位置設有生物質進料口，頂部設有一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗顆粒灰進過循環返料管通過返料器與異形循環流化床底部的湍流式流化床相連，第二級氣固器分離的高溫細灰從硅鉀肥出口作為硅鉀肥外送，氣體從燃氣出口作為產品氣外送。
2.根據權利要求1所提述的生物質異形循環流化床氣化爐，其特征在于異形循環流化床是由下部的湍流流化床和上部的攜帶反應器組合而成，湍流流化床直徑較大，攜帶反應器的小管直徑較小，直徑比值為1.5 4:1 ;攜帶反應器由大小直徑不同的直管通過大小頭管件連接而成，大小直 管的直徑比值為1.2 2: I。
全文摘要
本發明提供生物質異形循環流化床氣化爐，由流化床、氣體分布器、排灰管、進氣管、進料口、一級氣固分離器、粗灰循環返料管、返料器、二級氣固分離器、硅鉀肥出口、燃氣出口組成；流化床由湍流流化床和攜帶床反應器組成，湍流流化床底部設有氣體分布器和排灰管，在攜帶床反應器底部100-2000mm的位置設有生物質進料口，頂部設有一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗顆粒灰進過循環返料管通過返料器與異形循環流化床底部的湍流式流化床相連，第二級氣固器分離的高溫細灰從硅鉀肥出口作為硅鉀肥外送，氣體從燃氣出口作為產品氣外送。
文檔編號C10J3/56GK103102990SQ20121038771
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者田原宇, 喬英云 申請人:田原宇