CN104388122B - 一种生物质气化多联产方法及其装置 - Google Patents

一种生物质气化多联产方法及其装置 Download PDF

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Abstract

一种生物质气化多联产方法及其装置,本发明涉及生物质气化多联产的技术领域。本发明的联产方法包括如下步骤:气化炉产出的木炭采用间冷方式进行冷却;气化炉产出的生物燃气冷却过程中,将冷凝的木焦油进行收集;生物燃气输送过程中进行气液分离,将分离出的木焦油进行收集;燃烧器中冷凝出的少许木焦油进行收集;将分离出来的生物燃气供锅炉燃烧;收集的木焦油保持在100~120℃的温度。本发明的优点在于:气化风经过风冷器预热,提高了生物质气化炉的热效率;所产木炭为低水分木炭,木炭水分小于15%,不需要另外消耗能源对其进行烘干,极大的提高了所产木炭的经济价值;所产木焦油由于有蒸汽加热器进行保温,保持很好的流动性,利于泵送。

Description

_种生物质气化多联产方法及其装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及生物质气化多联产的技术领域。
背景技术
[0002]生物质是一种储量十分丰富的可再生资源。在环境压力越来越大的今天,生物质能源呈现出越来越重要的地位。生物质气化技术是一种生物质的热化学转化技术。一般对生物质气化炉内通入适量的气化剂,在气化炉内产生氧化反应、还原反应、热解反应和干燥过程。从而产生固态木炭、液态木焦油和气态燃气。当前大多在生物质气化领域对生物质资源开发的不是很彻底。
[0003]在工程中应用较多的是生物质气化供气和生物质炭化产炭。生物质气化供气的工程应用中又分为高温燃气直接应用(如供锅炉燃烧、供热风炉烘干、供金属熔融炉加热等)和低温净化后应用(如发电、集中供气、烧制陶瓷等)。
[0004]在生物质气化供气的工程应用中,生物质气化产生的固态木炭多为湿式出渣法,产生的木炭由于水分含量高,极大的降低了木炭的经济价值,所产生的焦油成为堵塞管道和设备的有害物质,从而一直困扰着设备的稳定运行。生物质炭化产炭的工程应用中,反应周期长,一般在14天以上。同时产生液态焦油和木醋液,气态的气体由于各个时间段气体可燃成分极为不同,且大多时间气体的可燃成分很低,不具有经济利用价值,从而就产生大量的废气需要处理。
[0005]本发明提供一种生物质气化多联产装置与方法。除生产生物燃气外,对生物质气化产生的木炭、木焦油等副产品均进行收集,从而得到极高经济价值的生产方式。
发明内容
[0006]本发明提供一种将生物质气化多联产装置。生物质通过热化学转化得到的气态燃气、固态木炭、液态木焦油,对其进行分离,得到三种高附加值的产品,将生物质的价值吃干榨尽,真正实现无污染无排放的多联产。
[0007]为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:气化炉I与风冷器6连接,风冷器6底部设置木焦油收集装置,风冷器6和气液分离器15之间设置放散阀13、放散口 12和燃气阀14,气液分离器15底部设置木焦油收集装置,气液分离器15连接燃烧器16,燃烧器16另一端是锅炉17,燃烧器16通过排焦管23与木焦油收集装置相接。
[0008]进一步地,所述的风冷器6底部设置木焦油收集装置,所述的木焦油收集装置的第一木焦油收集箱7内部设置第一加热器8,以及第一液位刻度盘9、第一指针10、第一浮球11。
[0009]进一步地,所述的气液分离器15底部设置木焦油收集装置,所述的木焦油收集装置的第二木焦油收集箱24内部设置第二加热器25,以及第二液位刻度盘26、第二指针27、第二浮球28。
[0010]进一步地,所述的木焦油收集装置接入储油罐22。
[0011]进一步地,所述的风冷器6的排风口通过气化风机3和逆止阀4与气化炉I的布风管5相连接。
[0012]进一步地,所述的气化炉I底部设置水冷螺旋输送机2。
[0013]进一步地,所述的水冷螺旋输送机2为冷水间冷冷却降温装置或冷水雾化喷淋直冷降温装置或两种装置串联组合配置。
[0014]进一步地,所述的加热器8为蒸汽加热器或导热油加热器。
[0015]进一步地,所述的气化炉I为上吸式固定床气化炉,气化炉炉篦为干法排灰炉篦。
[0016] 一种生物质气化多联产方法,包括如下步骤:
[0017] a.气化炉产出的木炭采用间冷方式进行冷却;
[0018] b.气化炉产出的生物燃气冷却过程中,将冷凝的木焦油进行收集;
[0019] c.生物燃气输送过程中进行气液分离,将分离出的木焦油进行收集;
[0020] d.燃烧器中冷凝出的少许木焦油进行收集;
[0021] e.将分离出来的生物燃气供锅炉燃烧;
[0022] f.收集的木焦油保持在100〜120°C的温度。
[0023]本发明的优点在于:
[0024] 1、气化风经过风冷器预热,提高了生物质气化炉的热效率;
[0025] 2、所产木炭为低水分木炭,木炭水分小于15%,不需要另外消耗能源对其进行烘干,极大的提高了所产木炭的经济价值;
[0026] 3、所产木焦油由于有蒸汽加热器进行保温,保持很好的流动性,利于栗送,同时100〜120°C的温度时木焦油中的水分被蒸发,得到低含水的木焦油,不需要再消耗能源进行脱水;
[0027] 4、所产生物燃气直接供锅炉燃烧,没有额外的净化工序,没有任何废水产生。
[0028]附图说明:
[0029]附图1为本发明总体结构示意图;
[0030]附图2为本发明的木焦油收集装置结构示意图。
[0031]具体实施方式:
[0032]如图1〜2所示,气化炉I与风冷器6连接,风冷器6底部设置第一木焦油收集箱7,第一木焦油收集箱7内部设置第一加热器8,以及第一液位刻度盘9、第一指针10、第一浮球11。风冷器6和气液分离器15之间设置放散阀13、放散口 12和燃气阀14,气液分离器15底部设置第二木焦油收集箱24,第二木焦油收集箱24内部设置第二加热器25,以及第二液位刻度盘26、第二指针27、第二浮球28。气液分离器15连接燃烧器16,燃烧器16另一端是锅炉17,燃烧器16的通过排焦管23与木焦油收集装置相接。第一木焦油收集箱7和第二木焦油收集箱24接入储油罐22。所述的风冷器6的排风口通过气化风机3和逆止阀4与气化炉I的布风管5相连接。
[0033]作为优选的技术方案:气化炉I底部设置水冷螺旋输送机2,所述的水冷螺旋输送机2为冷水间冷冷却降温装置或冷水雾化喷淋直冷降温装置或两种装置串联组合配置。加热器8为蒸汽加热器或导热油加热器。气化炉I为上吸式固定床气化炉,气化炉炉篦为干法排灰炉篦。
[0034]生物质燃料在生物质气化炉I中发生气化反应,气化剂通过风冷器6进行预热,经过气化风机3、逆止阀4和布风管5进入气化炉I,给生物质气化炉提供气化反应所必需的气化剂。该风冷器6的另一重要作用在于调节燃气温度,使其温度在100〜250°C范围内,这样既能得到比较好的木焦油收集率,又能得到低水分的木焦油。气化炉I排出来的木炭经过水冷螺旋输送机2进行灭火冷却,高温木炭通过换热的方式将温度降下来,从而避免木炭排出曝露在空气里发生自燃。水冷螺旋输送机2采用冷水间接冷却的方式,保证所产的木炭为低水分的具有很高经济价值的木炭。
[0035]气化炉I产生的木焦油与燃气混合物经过风冷器6,使得气化炉I的燃气出口温度保持在100〜250°C范围。木焦油在风冷器6内即有部分开始冷凝,向下流动到达木焦油收集箱7,木焦油液面通过一个浮球11、液位刻度盘9、指针10进行感应,木焦油在木焦油收集箱7内的液位即可清晰的显示出来。当木焦油液位到达刻度盘9指示的高液位时,开启焦油栗19,将木焦油抽到储油罐22中。木焦油液位到达刻度盘9指示的低液位时关闭焦油栗19。木焦油收集箱7中布置蒸汽加热器8,对木焦油收集箱7中的木焦油进行保温,温度控制在100〜120°C范围,这样所收集的木焦油即是低含水量的高附加值的木焦油。
[0036]从风冷器6出来的生物燃气经过燃气阀14进入气液分离器15,将生物燃气中的木焦油进一步分离,分离下来的木焦油流到木焦油收集箱24中,分离后的生物燃气直接进燃烧器16燃烧。燃烧器16中冷凝出的少许木焦油通过排焦管23流到木焦油收集箱24中。木焦油收集箱24同样安装有液位监控装置并与储油罐22相连。
[0037]如附图1所示,从风冷器6与气液分离器15之间的燃气管道上安装有放散阀13和放散口 12。用于生物质气化炉启炉、停炉残气排放和紧急停炉排残气。
[0038]当然,以上仅为本发明较佳实施方式,并非以此限定本发明的使用范围,故,凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生物质气化多联产装置,其特征在于:气化炉(I)与风冷器(6)连接,风冷器(6)底部设置木焦油收集装置,风冷器(6)和气液分离器(15)之间设置放散阀(13)、放散口(12)和燃气阀(14),气液分离器(15)底部设置木焦油收集装置,气液分离器(15)连接燃烧器(16),燃烧器(16)另一端是锅炉(17),燃烧器(16)通过排焦管(23)与木焦油收集装置相接。
2.根据权利要求1所述的一种生物质气化多联产装置,其特征在于:所述的风冷器(6)底部设置木焦油收集装置,所述的木焦油收集装置的第一木焦油收集箱(7)内部设置第一加热器(8 ),以及第一液位刻度盘(9 )、第一指针(1 )、第一浮球(11)。
3.根据权利要求2所述的一种生物质气化多联产装置,其特征在于:所述的气液分离器(15)底部设置木焦油收集装置,所述的木焦油收集装置的第二木焦油收集箱(24)内部设置第二加热器(25),以及第二液位刻度盘(26)、第二指针(27)、第二浮球(28)。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种生物质气化多联产装置,其特征在于:所述的木焦油收集装置接入储油罐(22)。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种生物质气化多联产装置,其特征在于:所述的风冷器(6)的排风口通过气化风机(3)和逆止阀(4)与气化炉(I)的布风管(5)相连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种生物质气化多联产装置,其特征在于:所述的气化炉(I)底部设置水冷螺旋输送机(2)。
7.根据权利要求6所述的一种生物质气化多联产装置,其特征在于:所述的水冷螺旋输送机(2)为冷水间冷冷却降温装置或冷水雾化喷淋直冷降温装置或两种装置串联组合配置。
8.根据权利要求3所述的一种生物质气化多联产装置,其特征在于:所述的第一加热器(8)和第二加热器(25)为蒸汽加热器或导热油加热器;所述的气化炉(I)为上吸式固定床气化炉,气化炉炉篦为干法排灰炉篦。
9.一种采用权利要求1所述的生物质气化多联产装置的生物质气化多联产方法,其特征在于包括如下步骤: a.气化炉产出的木炭采用间冷方式进行冷却; b.气化炉产出的生物燃气冷却过程中,将冷凝的木焦油进行收集; c.生物燃气输送过程中进行气液分离,将分离出的木焦油进行收集; d.燃烧器中冷凝出的少许木焦油进行收集; e.将分离出来的生物燃气供锅炉燃烧。
10.根据权利要求9所述的一种生物质气化多联产方法,其特征在于:收集的木焦油保持在100〜120°C的温度。
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