CN101724468A - 去阻启动喷动床秸秆与煤共催化气化制燃气装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种去阻启动喷动床秸秆与煤共喷动催化气化制燃气的装置和方法。在本发明的装置中,能够没有床层阻力启动喷动床,并使秸秆与煤、碳酸钙、水蒸汽在启动后的去阻启动喷动床中共喷动催化气化生产去焦油的中热值燃气,有机集成了喷动床技术、水蒸汽与煤和秸秆共气化技术和催化技术的优点,创新出了一套新的在去阻启动喷动床中煤与秸秆、碳酸钙、水蒸汽共喷动催化气化制低焦油含量中热值燃气的装置和方法。本发明所集成的3种技术方法制得的燃气中焦油含量小于国家燃气标准10mg/m3,热值约达10MJ/m3-14MJ/m3,消耗1个质量份的煤可以使2.5-3个质量份的秸秆转化成中热值燃气。
Description
技术领域
本发明涉及秸秆与煤、水蒸汽和碳酸钙在免受高温的去阻管去阻启动喷动床中共喷动催化气化制燃气的装置和方法领域。主要得到一种使用免受高温的去阻管去阻启动喷动床进行秸秆与煤、水蒸汽和碳酸钙共喷动催化气化制燃气的装置和方法。在本发明的装置中,能够没有床层阻力启动喷动床,并使秸秆与煤、碳酸钙、水蒸汽在启动后的喷动床中共喷动催化气化生产去焦油的中热值燃气。
背景技术
随着人类对能源需求的增加和化石燃料的减少,生物质作为可再生能源,正在成为矿物燃料的替代品。以农作物秸秆为原料气化生产燃气技术得到广泛的研究。中国农业机械化研究院、中国科学院广州能源所、山东能源所等单位研制的固定床秸秆气化炉,包括上吸气、下吸气式等,已经投入应用,但气化气热值低,为1.6-5MJ/m3,焦油和灰多,有些可达50mg/m3。
农作物秸秆与煤、水蒸汽在碳酸钙的作用下共催化气化,既可以促进煤的气化反应,同时煤燃烧的高温下的气化可消除焦油并产生高品位的清洁的中热值燃气,热值达到10-15MJ/m3,可减量化使用煤炭,可以有效使用秸秆。秸秆气化反应器主要有固定床和流化床气化炉等。王立群等在《在流化床气化炉中生物质与煤共气化的研究(I)-空气·水蒸汽为气化剂生产低热值燃气》(太阳能学报,2008,29(2):246-251)一文中给出了在流化床中进行生物质与煤共气化并以空气·水蒸汽为气化剂的相关研究,得到了少焦油和低热值的燃气。水蒸汽作为气化剂可以使高温燃烧后的煤气化,提高燃气中可燃气体的含量。如将空气只用于煤的燃烧升温,燃烧后的废气排除,再用水蒸汽气化,燃气的热值就会提高。流化床在整个截面上要使床层颗粒流化,气体用量大,床层装料高度受到喷动风机风压的限制。流化床承担物料的床底要承受900℃以上的高温,设备制造要求高。因此,除流化床以外,仍有必要研究新型高效秸秆气化方法。
喷动床是流化床的一个分支,具有结构简单,用气量小于流化床,易操作等优点。喷动床自20世纪50年代初期由加拿大国家自然研究院的Mathur和Gisher提出后,已在粮食干燥、粒状废弃物的热解、煤燃烧和气化等方面得到试验或应用。
常规喷动床是一种上部为圆柱形外壁下部为圆锥形外壁而内部是空间的设备。物料置于喷动床内,锥形底部的喷嘴喷入气体,形成喷动区,使物料发生喷动。喷动的物料在物料表面形成喷泉,物料落向四周的环隙区,在环隙区向下流动,由此形成物料的循环运动。喷动床适用于粮食干燥、煤的燃烧和气化、废橡胶粒子的热解等。
常规喷动床的启动阻力比正常喷动时的阻力大,启动压强就要高出正常喷动压强。在用33mm直径的喷嘴喷动320mm高的粒径小于5mm的煤粒时,启动压强高出正常喷动压强2kPa300%之多,达到8kPa。所配喷动风机就需要满足启动压强的要求,而实际喷动时的压强比启动压强低很多。所以,只要能消除启动压强,就可以降低对喷动风机风压的要求,有利于经济有效地进行生产。
在生产过程中也可能因为各种故障而暂时停机。喷动床在停机后再启动仍需要克服启动压强。如果将物料全部排出,再启动喷动风机,再加入物料,很不方便。如果在不排出物料的情况下,就能无阻力启动喷动床,将对处理生产突发事情极为有利。由于床内的温度为900℃以上,要求去阻的结构部件最好不要放置在床内,以防止部件受高温,给制造和安装带来困难。
农作物秸秆制燃气中焦油的去除是一关键技术。采用催化剂是一种选择。一些金属的氧化物对焦油的去除有催化作用。煤与秸秆共气化,温度达到950℃以上时,高温也能去除焦油。催化剂的使用可以使温度有所降低,如降到900℃。在流化床中直接加入催化剂有一定的效果,但在加料口附近产生的焦油多,而加料口的催化剂数量少,焦油去除不彻底。喷动床使得整个物料在床内循环,可以使物料混合均匀,给催化剂的均匀分布创造了条件。
因此,为了研究得到新的农作物秸秆气化制燃气的装置,可以综合考虑上述因素,创造新的去阻启动喷动床,融合喷动技术、秸秆与煤及水蒸汽共气化技术、碳酸钙催化技术,发明出新的秸秆与煤共气化制低焦油的中热值的燃气的装置和方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种能无床层阻力启动,能使秸秆与煤、水蒸汽、碳酸钙发生共喷动催化气化反应从而生产低焦油含量的中热值燃气的新的喷动床催化气化装置和方法,使得燃气的热值为10MJ/m3-14MJ/m3,达到中值燃气的热值,焦油和灰含量低于10mg/m3,达到燃气的要求。
本发明所采取的技术方案是,采用一种免受高温的去阻管进行去阻启动喷动床的结构,即带有免受长时高温的去阻管零启动阻力启动喷动床的结构,进行秸秆与煤、碳酸钙、水蒸汽共喷动催化气化生产去焦油的中热值燃气,有机集成喷动床技术、秸秆与煤和水蒸汽共气化技术和碳酸钙催化技术的优点,创新出一套新的在去阻启动喷动床中秸秆与煤、水蒸汽和碳酸钙共喷动催化气化制低焦油含量中热值燃气的装置和方法。
本发明的免受高温的去阻管是上部有气孔分布的去阻管,用此去阻管去除一般喷动床存在的启动阻力。此去阻管放置到去阻启动喷动床喷口的下方,不受床内燃煤的长时间高温作用,故为免受长时高温的去阻管。此结构解决了免受长时高温的去阻管去除一般喷动床存在的启动阻力的技术问题。
以上述结构的去阻启动喷动床作为气化反应器集成到整个装置去,解决融合喷动技术优点的技术问题,即解决采用相对于流化床较小的气体流量、相对较低的喷动风机启动压强、床内无构件无需考虑高温对内部构件要求高的技术问题,实现本发明融合喷动技术的方法。
在去阻启动喷动床中添加3%-5%煤加碳酸钙总质量的碳酸钙,在900℃以上,进行催化反应,实现本发明融合催化技术的方法。
在去阻启动喷动床中集成秸秆与煤、水蒸汽共气化技术,实现本发明共气化技术的方法。
上述3种方法有机集成融合,总体体现出具有综合创新有益意义的新的燃气生产方法。
本发明的结构部件、连接关系、具体结构解决的技术问题以及新方法的步骤和解决的技术问题详细说明如下。
本发明整个装置由喷动风机、空气流量计、蒸汽流量计、废热蒸汽包、煤料仓加螺旋进料装置、秸秆料仓加螺旋进料装置、去阻启动喷动床、旋风分离器、灰斗、湿法洗涤槽、气柜、三通阀等组成,如图1所示。
图1中各部件的连接关系如下所述。
空气喷动风机与空气流量计相连,空气流量计用于控制空气的流量。空气流量计后接三通阀的空气进口,三通阀用于控制空气的开与关。三通阀的出口连接到去阻启动喷动床的进气管上。废热蒸汽包蒸汽的出口与蒸汽流量计的进口相连,蒸汽流量计的出口与三通阀的另一入口相连。煤料仓加螺旋进料装置与去阻启动喷动床在上部连接,将煤送入去阻启动喷动床。秸秆料仓加螺旋进料装置通过管道在去阻启动喷动床近锥部上方处伸入喷动区,送入秸秆,喷动床近喷口上方的喷动区有吸秸秆的作用。去阻启动喷动床侧下方接灰斗。去阻启动喷动床顶端封盖上有管道与旋风分离器的进口连接。旋风分离器的出口接废热蒸汽包的废热气的进口。废热蒸汽包废热气的出口与湿法洗涤槽相连。湿法洗涤槽向后与气柜相连。
去阻启动喷动床的结构部件有:去阻管支撑杆、去阻管、密封螺母、密封填料、放料阀、进气管、出灰管、封盖、排气管。如图2所示。图2中各部件的连接关系如下所述。
去阻启动喷动床的下方连接有一段长度合适的管子,在此管的内部套有去阻管,去阻管的上部分四周开有通气孔,用于通喷动气。去阻管下端接放料阀。去阻管由去阻管支撑杆支撑。去阻管支撑杆固定在去阻启动喷动床底部。去阻管与去阻启动喷动床下方的管道的密封用密封螺母压紧密封填料加以解决。去阻启动喷动床侧下方接有出灰管。去阻启动喷动床进气管与去阻启动喷动床下方的管道连接。封盖用螺钉和螺母固定在去阻启动喷动床的壁体上,封盖上方有排气管。
去阻启动喷动床的启动阻力消除技术问题采用如下的结构部件和操作方法加以解决。将去阻管向上推,升出床层料面之上,打开放料阀排除管内的物料,关闭放料阀,打开喷动风机,降下去阻管,用去阻管支撑杆固定好,上紧密封螺母。如此操作去阻启动喷动床,实现了去阻启动喷动床的无阻启动。降下去阻管,就使得去阻管免受长时高温作用。
为了实现喷动床内的900℃以上的高温,融合了喷动床煤燃烧技术。用空气燃烧煤,升温到规定的温度。煤粉在去阻启动喷动床内得到有效燃烧,燃烧的废气排出系统外,去掉了大量的废气氮气和二氧化碳。如果这些废气氮气和二氧化碳遗留在燃气中,不能获得中热值的燃气。此方法为解决实现中热值燃气技术问题本发明融合的一个基本方法。
为了解决提供充分的中热值燃气组分的技术问题,再融合水蒸汽、煤、秸秆共气制气技术。加入铡切的秸秆,使秸秆和炙热的煤炭经喷动混合,同时通入水蒸汽进行气反应,气化得到燃气组分。在去阻启动喷动床内的温度降到900℃以下时,切换水蒸汽为空气,再进行燃烧反应升温。交替进行燃煤和气化,直至完成生产任务为止。此方法是为了解决提供中热值燃气以足够的燃气组分的技术问题,本发明融合的又一个方法。
为了解决要求有效降低焦油的技术问题,本发明进一步融合催化反应技术,将煤和碳酸钙总质量5%左右的碳酸钙加入煤粉中,混合加热到900℃以上进行催化反应,催化消除焦油。900℃以上的高温本身有消除焦油的作用。催化消除焦油和高温消除焦油结合,更有效消除焦油。
以上装置和方法的集成和有机融合,解决了本发明所需解决的技术问题,得到了一种使用免受长时高温的去阻管去阻启动喷动床进行秸秆与煤、水蒸汽和碳酸钙共喷动催化气化制燃气的装置和方法。在本发明的装置中,能够没有床层阻力启动喷动床,并使秸秆与煤、碳酸钙、水蒸汽在启动后的去阻启动喷动床中共喷动催化气化生产去焦油的中热值燃气。
本发明的工作过程为:
首先将煤炭和催化剂碳酸钙按照质量比97∶3-95∶5比例通过煤料仓加螺旋进料装置加入去阻启动喷动床内,打开喷动风机,通过去阻启动喷动床进气管供应空气,引燃去阻启动喷动床内的煤炭。此过程和涉及的部件实现床内高温。同时将废热蒸汽包投入工作,首先辅助加热生成表压强200kPa-400kPa的蒸汽备用。此过程和涉及的部件为生产准备水蒸汽。先前将秸秆铡切成8mm-15mm长度备用。完成准备工作后,进入正式制气过程。将去阻管推向去阻启动喷动床内,打开放料阀,放掉去阻管内的煤粒,关闭放料阀。通过空气流量计按照煤粒沉降速度的1.5-2倍要求控制空气流量达到喷动要求的流量。放下去阻管,通过去阻管支撑杆固定和密封螺母及密封填料密封。此过程和涉及的部件解决无阻启动喷动床的技术问题。去阻启动喷动床内开始喷动燃烧,燃烧的废气经过与废热蒸汽包换热后,在湿法洗涤槽前排出系统。此过程和涉及的部件解决达到床内高温和排废气的技术问题。待达到规定的980℃温度后,通过三通阀断开空气,接通水蒸汽,并通过水蒸汽流量计按照空气的流量控制水蒸汽流量。同时通过秸秆料仓加螺旋进料装置加入铡切过的秸秆进行秸秆、煤炭和水蒸汽的气化反应,并在此过程中进行焦油的催化分解反应。此过程和涉及的部件解决气化制造燃气和催化消除焦油的技术问题。在温度降到900℃以下时,通过三通阀断开水蒸汽,接通空气,重复进行煤的燃烧反应。煤燃烧产生的废气经过与废热蒸汽包换热后排出系统。交替进行气化和燃煤升温过程,直到完成生产任务。产生的煤灰由出灰管排入到灰斗中。需要加煤时,由煤料仓加螺旋进料装置加入。秸秆的总质量添加量为煤添加量的2.5-3倍。气化得到的燃气经过旋风分离器分离灰分,再与蒸汽包交换热量,进入湿法洗涤槽进一步除尘与收集微量的焦油,最后送入贮气柜。此过程和涉及的部件解决交替升温、气化制造燃气和催化消除焦油的技术问题。
本发明的详细方法如下所述。
第一步:将煤炭和催化剂碳酸钙按照质量比97∶3-95∶5比例配料后通过煤料仓加螺旋进料装置加入去阻启动喷动床内,打开喷动风机,通过去阻启动喷动床进气管供应空气,引燃去阻启动喷动床内的煤炭。第一部的方法实现床内高温。
第二步:将废热蒸汽包投入工作,辅助加热生成表压强200kPa-400kPa的蒸汽备用。先前将秸秆铡切成8mm-15mm长度备用。第二步的过程和涉及的部件为生产准备水蒸汽和秸秆。
第三步:将去阻管推向去阻启动喷动床内,打开放料阀,放掉去阻管内的煤粒,关闭放料阀。通过空气流量计按照煤粒沉降速度的1.5-2倍控制空气流量达到喷动要求的流量。放下去阻管,通过去阻管支撑杆固定和密封螺母及密封填料密封。第三步的过程和涉及的部件解决无阻启动喷动床的技术问题。
第四步:去阻启动喷动床内开始喷动燃烧,燃烧的废气经过与废热蒸汽包换热后,在湿法洗涤槽前排出系统。第四步的过程和涉及的部件解决达到床内高温和排废气的技术问题。
第五步:待达到规定的980℃温度后,通过三通阀断开空气,接通水蒸汽,并通过水蒸汽流量计按照第三步所用的空气流量控制水蒸汽流量。同时通过秸秆料仓加螺旋进料装置加入铡切过的秸秆进行秸秆、煤炭和水蒸汽的气化反应,并在此过程中进行焦油的催化分解反应。第五步的过程和涉及的部件解决气化制造燃气和催化消除焦油的技术问题。
第六步:在温度降到900℃以下时,通过三通阀断开水蒸汽,接通空气,重复进行煤的燃烧反应。煤燃烧产生的废气经过与废热蒸汽包换热后排出系统。交替进行第五步和本步,直到完成生产任务。产生的煤灰由出灰口排入到灰斗中。需要加煤时,由煤料仓加螺旋进料装置加入。秸秆的总质量添加量为煤添加量的2.5-3倍。气化得到的燃气经过旋风分离器分离灰分,再与废热蒸汽包交换热量,进入湿法洗涤槽进一步除尘与收集微量的焦油,最后送入贮气柜。第六步的过程和涉及的部件解决交替升温、气化制造燃气和催化消除焦油的技术问题。
上述方法有机集成了喷动床技术方法、秸秆与煤、水蒸汽和共气化技术方法和碳酸钙催化技术方法的优点,创新出了一套新的在去阻启动喷动床中秸秆与煤共喷动催化气化制低焦油含量中热值燃气的方法。
本发明的有益效果是,采用去启动阻力的喷动床装置作为气化设备,克服了一般喷动床存在的启动阻力大的缺点。使喷动床的启动压强降为零,降低了对喷动风机风压的要求,可以经济有效组织生产。在现有的一般喷动床中用33mm直径的喷嘴喷动320mm高的粒径小于5mm的煤粒时,启动压强高出正常喷动压强2kPa 300%之多,达到8kPa。本发明的去阻启动喷动床完全消除了这一阻力。而且这一发明使用了避免去阻管长时间受高温技术,制造简单。特别是在床内发生结焦现象时,可以方便处理和恢复喷动。
煤、碳酸钙和秸秆在喷动床内有规则运动与循环,使得物料混合均匀,提高了燃烧、气化和焦油分解的效率。相对于流化床操作,气体的用量显著减少。因为流化床要使整个截面上的煤炭流化,气体的操作速度要达到颗粒的起始流化速度以上,必然要使用较大的气体流量。而喷动床只需要将中心区的煤炭喷动,用气量比流化床小。而且喷动床结构简单,本发明使用的喷动床内部没有附加结构,只要将壁体用耐火材料保护住,就可以承受系统所需要的900℃以上的高温,简化了设备的设计和制造方法。此为集成喷动技术带来的有益效果。
融合的催化制气的技术,使用较为便宜的碳酸钙作为催化剂,在煤燃烧达到900℃以上时,正好达到碳酸钙催化剂的高效作用温度,且碳酸钙在喷动过程中混合均匀,无需额外的辅助处理过程。其它制气过程中所产生的焦油得到较好的分解,且气化反应温度有所降低。此为集成催化技术带来的有益效果。
融合的秸秆、煤、水蒸汽气化反应技术使制得的气体含可燃气体成分更多,基本去除了空气作为气化气时带入的大量氮气,提高了气化气的热值,使其达到中热值燃气。秸秆和煤的共气化,减量化使用煤炭,对节约资源有重要意义。借助煤炭气化利用秸秆成为中热值低焦油的燃气,提高了气化气的品质,对农作物废弃秸秆高效利用和保护环境都有有益的意义。此为集成气化技术带来的有益效果。
本发明通过设计新的去阻启动喷动床,集成和有机融合了喷动技术、秸秆与煤水蒸汽共气化技术、碳酸钙催化技术,创新出了一套新的在去阻启动喷动床中煤与秸秆共喷动催化气化制低焦油含量中热值燃气的装置和方法。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
1-喷动风机,2-空气流量计,3-蒸汽流量计,4-废热蒸汽包,5-煤料仓加螺旋进料装置,6-秸秆料仓和加料装置,7-去阻启动喷动床,8-旋风分离器,9-灰斗,10-湿法洗涤槽,11-气柜。
图2为无启动阻力的喷动床结构示意图。
12-三通阀,13-去阻管支撑杆,14-去阻管,15-密封螺母,16-密封填料,17-放料阀,18-喷动床进气管,19-出灰管。
具体实施方式
下面是实施本发明的一个具体的方式。
图1流程中的喷动风机1的表风压为50kPa,标态流量可达100m3。空气流量计2的流量范围为0-150m3、蒸汽流量计3流量范围为0-150m3。废热蒸汽包4由功率为10kW的蒸汽发生器取代。煤料仓加螺旋进料装置5的容积为50kg装料容积、秸秆料仓加螺旋进料装置6的容积为10kg秸秆装料容积。无阻启动喷动床7的柱体部分直径为180mm,高度为700mm、旋风分离器8的柱体部分直径为70mm、灰斗9的容积为0.5m3、湿法洗涤槽10的直径为300mm。另有三通阀12等。燃气取样分析后放空或送入气柜11。
具体生产方法如下。
第一步:首先将20kg煤炭和1kg碳酸钙混合均匀放入煤料仓加螺旋进料装置5中,加入约3kg和碳酸钙混合物到去阻启动喷动床7内,打开喷动风机1,通过去阻启动喷动床7进气管18供应空气,点火引燃去阻启动喷动床7内的煤炭。此为去阻启动喷动床7内煤炭升温点火过程。
第二步:将电热锅炉放水投入工作,发生蒸汽备用。先前将10kg稻草铡切成10mm长度的草粒后装入秸秆料仓加螺旋进料装置6备用。此为准备水蒸汽和秸秆过程。
第三步:将去阻管13推向去阻启动喷动床7内,打开放料阀17,放掉去阻管13内的煤粒,关闭放料阀17。通过空气流量计2控制空气流量为30m3/h。放下去阻管13,通过去阻管支撑杆13固定和密封螺母15及密封填料16密封。此为无阻力启动去阻启动喷动床7过程。
第四步:去阻启动喷动床7内开始喷动燃烧,燃烧的废气直接排放(大规模生产时需要使用废热回收锅炉)。此为升温过程和排废气氮气和二氧化碳过程。
第五步:待去阻启动喷动床7内达到规定的980℃温度后,通过三通阀12断开空气,接通水蒸汽,并通过水蒸汽流量计3控制流量为30m3/h。同时通过秸秆料仓加螺旋进料装置6加入铡切过的稻草进行稻草的气化和煤炭的水煤气反应,并在此过程中进行焦油的催化分解反应。此为气化制气和催化去焦油过程。
第六步:在温度降到900℃以下时,通过三通阀12断开水蒸汽,接通空气,断开稻草进料。重复进行煤的燃烧反应。交替进行第五步和本步,直到完成生产任务。产生的煤灰由出灰管19排入到灰斗9中。需要加煤时,由煤料仓加螺旋进料装置5加入。稻草的总质量添加量为煤添加量的3倍。气化得到的燃气经过旋风分离器8分离灰分,进入湿法洗涤槽10进一步除尘与洗涤焦油,经取样后排空或送入气柜11。制气后观察湿法洗涤槽10中很少有焦油,燃气中焦油含量小于10mg/m3。燃气中因为没有使用空气作为气化气时带入的大量氮气,热值达到中热值燃气要求,热值约达12MJ/m3。此为反复操作制造得到燃气的过程。
Claims (7)
1.去阻启动喷动床秸秆与煤共催化气化制燃气装置,其特征在于,由喷动风机(1)、空气流量计(2)、蒸汽流量计(3)、废热蒸汽包(4)、煤料仓加螺旋进料装置(5)、秸秆料仓加螺旋进料装置(6)、无阻启动喷动床(7)、旋风分离器(8)、灰斗(9)、湿法洗涤槽(10)、气柜(11)、三通阀(12)组成;所述喷动风机(1)与空气流量计(2)相连,空气流量计(2)后接三通阀(12)的空气进口,三通阀(12)的出口连接到喷动床的进气管(18)上,废热蒸汽包(4)蒸汽的出口与蒸汽流量计(3)的进口相连,蒸汽流量计(3)的出口与三通阀(12)的另一入口相连;煤料仓加螺旋进料装置(5)与无阻启动喷动床(7)的上部连接,将煤送入无阻启动喷动床(7)内,秸秆料仓加螺旋进料装置(6)通过管道在无阻启动喷动床(7)的近锥部上方处伸入喷动区,无阻启动喷动床(7)侧下方接灰斗(9),无阻启动喷动床(7)顶端封盖(20)上有排气管(21)与旋风分离器(8)的进口连接,旋风分离器(8)的出口接废热蒸汽包(4)的废热气的进口,废热蒸汽包(4)废热气的出口与湿法洗涤槽(10)相连,湿法洗涤槽(10)与气柜(11)相连。
2.根据权利要求1所述的去阻启动喷动床秸秆与煤共催化气化制燃气装置,其特征在于,所述喷动床为去阻启动喷动床(7),包括去阻管支撑杆(13)、去阻管(13)、密封螺母(15)、密封填料(16)、放料阀(17)、进气管(18)、出灰管(19)、封盖(20)、排气管(21)。
3.根据权利要求2所述的去阻启动喷动床秸秆与煤共催化气化制燃气装置,其特征在于,所述去阻启动喷动床(7)的下方连接有一段管子,在此管子的内部套有去阻管(13),去阻管(13)的上部分四周开有通气孔;所述去阻管(13)下端接放料阀(17),去阻管(13)由去阻管支撑杆(13)支撑;所述去阻管支撑杆(13)焊接在去阻启动喷动床(7)底部;去阻管(13)与去阻启动喷动床(7)下方的管道的密封为密封螺母(15)压紧密封填料(16);去阻启动喷动床(7)侧下方接有出灰管(19);进气管(18)与去阻启动喷动床(7)下方的管道连接;所述封盖(20)用螺钉和螺母固定在去阻启动喷动床(7)的壁体上,封盖上方有排气管(21)。
4.利用权利要求1所述的去阻启动喷动床秸秆与煤共催化气化制燃气装置的方法,其特征在于,步骤如下:
第一步,将煤炭和催化剂碳酸钙按照质量比97∶3-95∶5配料后通过煤料仓加螺旋进料装置(5)加入去阻启动喷动床(7)内,打开喷动风机(1),通过去阻启动喷动床(7)进气管(18)供应空气,引燃去阻启动喷动床(7)内的煤炭;
第二步,将废热蒸汽包(4)投入工作,辅助加热生成表压强200kPa-400kPa的蒸汽备用,将秸秆铡切成8mm-15mm长度备用;
第三步,将去阻管(13)推向去阻启动喷动床(7)内,打开放料阀(17),放掉去阻管(13)内的煤粒,关闭放料阀(17),通过空气流量计(2)按照煤粒沉降速度的1.5-2倍控制空气流量达到喷动要求的流量,放下去阻管(13),通过去阻管支撑杆(13)固定和密封螺母(15)及密封填料(16)密封;
第四步,去阻启动喷动床(7)内开始喷动燃烧,燃烧的废气经过与废热蒸汽包(4)换热后,排出系统;
第五步:待达到980℃温度时,通过三通阀(12)断开空气,接通水蒸汽,并通过水蒸汽流量计(3)按照第三步所用的空气流量控制水蒸汽流量,同时通过秸秆料仓加螺旋进料装置(6)加入铡切过的秸秆进行秸秆、煤炭和水蒸汽的气化反应,并在此过程中进行焦油的催化分解反应;气化得到的燃气经过旋风分离器(8)分离灰分,再与蒸汽包(4)交换热量,进入湿法洗涤槽(10)进一步除尘与收集微量的焦油,最后送入贮气柜(11)。
第六步:在温度降到900℃以下时,通过三通阀(12)断开水蒸汽,接通空气,重复进行煤的燃烧反应,煤燃烧产生的废气经过与废热蒸汽包(4)换热后排出系统,交替进行第五步和本步,直到完成生产任务。
5.根据权利要求4所述的去阻启动喷动床秸秆与煤共催化气化制燃气方法,其特征在于,第六步产生的煤灰由出灰管(19)排入到灰斗(9)中。
6.根据权利要求4所述的去阻启动喷动床秸秆与煤共催化气化制燃气方法,其特征在于,所述煤由煤料仓加螺旋进料装置(5)加入。
7.根据权利要求4所述的去阻启动喷动床秸秆与煤共催化气化制燃气方法,其特征在于,所述秸秆的总质量添加量为煤添加量的2.5-3倍。
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