CN104879745A - 利用气化炉实现碳减排的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用气化炉实现碳减排的方法及系统，该方法包括：将热能设备排出的含二氧化碳的烟气的至少一部分输送至生物质气化炉作为生物质气化炉的气化剂的一部分；将生物质气化炉产生的生物质气的至少一部分输送至热能设备作为热能设备的燃料的至少一部分。该系统包括：热能设备，热能设备适于燃烧生物质气燃料，燃烧后排出的烟气中含有二氧化碳；以及生物质气化炉，生物质气化炉通过管线与热能设备的烟气管道连接以将至少一部分烟气引入生物质气化炉作为生物质气化炉的气化剂的一部分；其中，生物质气化炉中产生的生物质气的至少一部分通过管线输送至热能设备作为热能设备的燃料的至少一部分。

Description

利用气化炉实现碳减排的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种热能设备尾气处理方法及系统，特别涉及一种实现碳减排的方法及系统。

背景技术

碳减排的概念源自2006年2月正式生效的《京都议定书》，其中规定了发达国家和经济转型国家在2008－2012年期间应将温室气体排放量从1990年水平减少5.2％，并支持发达国家和发展中国家开展CDM(清洁生产机制)项目合作。根据CDM机制，发达国家可以通过提供资金和技术的方式，在削减成本较低的发展中国家进行既符合可持续发展要求，又有助于产生温室气体减排效果的项目投资，换取投资项目所产生的部分或全部减排额度，以作为自己履行减排义务的组成部分，同时也降低了自己的减排成本。

在联合国《2007～2008年人类发展报告》中提出了“碳预算”概念，设定了全世界在本世纪将二氧化碳排放总量控制在1.456万亿吨以下的目标，并希望到2050年全球温室气体总排放量能够在1990年的基础上削减50％。其途径一是碳定价征收碳税和实行限额交易制度都能发挥作用。碳税可通过降低个税抵消增加的部分，不会加重纳税负担；二是执行更严格的监管标准，呼吁各国政府对车辆废气排放、建筑物和电器设备实行更严格的标准；三是促进低碳能源供应的发展，碳捕获和碳封存(CCS)等突破性技术还有待开发；四是开展资金和技术转让方面的国际合作，建立“减缓气候变化融资机制”(CCMF)，每年拨款250亿到500亿美元，增加对发展中国家低碳能源的投资，实现减缓气候变化的共同目标。根据世界银行的研究，中国具有每年减排1亿～2亿吨二氧化碳的潜力，可为全球提供一半以上的CDM项目。

对于耗能和污染都较严重的工业锅炉或窑炉相关产业而言，如何进行碳减排改造，已经成为本领域技术人员在设计该类设备时必须要考虑的因素。

如中国专利申请200610047522.2号公开的一种燃煤电站烟气二氧化碳减排及其资源化的方法，其在燃煤锅炉尾部经预除尘后在二氧化碳吸收系统中向烟气中喷入氨基物质溶液以铵盐的形式吸收煤燃烧中产生的二氧化碳，减排烟气中20～95％的二氧化碳；以铵盐的形式吸收的二氧化碳经分离净化为高纯度的二氧化碳气，用于工业、化工业、食品加工、采油业驱油等。

又如中国专利申请201080062034.3号公开的一种控制动力设备的方法，该动力设备包括：锅炉，其适于燃烧有机燃料，以及适于产生蒸汽和包含二氧化碳的过程气体；蒸汽系统；以及二氧化碳捕捉系统，其适于通过使二氧化碳吸收剂溶液与过程气体接触来从过程气体中移除二氧化碳的至少一部分，该方法包括：将动力设备锅炉所产生的蒸汽的一部分转送到二氧化碳捕捉系统的再生器；通过借助于转送的蒸汽加热所述二氧化碳吸收剂溶液来在所述再生器中使吸收剂溶液再生；以及借助于至少一个自动控制器来自动地控制碳捕捉系统的运行。

再如中国专利申请201310014624.4号公开的一种船舶主机余热回收和尾气处理系统及方法，所述的系统包括废气锅炉、汽轮机、发电机、二氧化碳吸收塔、水泵、水柜、卧式氨合成塔、烷烃裂解装置和空气分离机，废气锅炉连接汽轮机；废气锅炉还连接二氧化碳吸收塔；二氧化碳吸收塔内安装有不锈钢淋浴喷头；废气锅炉依次与空气分离机和卧式氨合成塔连接；卧式氨合成塔通过碳钢管道与烷烃裂解装置连接；卧式氨合成塔还依次与水柜、水泵和二氧化碳吸收塔连接；该系统基于碳捕捉技术，吸收尾气中的二氧化碳，降低碳排放。

然而，以上专利技术所揭示的碳捕捉/碳减排方法均是利用吸收剂来吸收二氧化碳，这一方面增加了吸收剂的成本和相关处理设备的成本，另一方面还要考虑使用后的吸收剂和所吸收的二氧化碳的无害处理问题。

因此，提供一种既能降低成本又能避免增加新的污染源的碳减排方法及系统已成为业内急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用气化炉实现碳减排的方法及系统，根据本发明，既能以较低的成本实现碳减排，又可避免增加新的污染源。

根据本发明的一个方面，提供一种利用气化炉实现碳减排的方法，包括：(1)、将热能设备排出的含二氧化碳的烟气的至少一部分输送至生物质气化炉作为生物质气化炉的气化剂的一部分；以及(2)、将生物质气化炉产生的生物质气的至少一部分输送至热能设备作为热能设备的燃料的至少一部分。

其中，热能设备是指燃烧燃料并排出烟气的装置，并且其烟气中含有一定量的二氧化碳。热能设备既可以是换热装置也可以是动能装置，比如，其可以为各种类型的锅炉、窑炉或汽轮机组等。

其中，生物质气化是指以生物质为原料，在气化剂作用下，通常以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气(或氢气)作为气化剂(也称为气化质)，在高温条件下通过热化学反应，将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。生物质气化时产生的气体成分主要包括H₂、CH₄和CO等。

生物质的气化过程主要在气化炉中进行，由于气化炉的类型、气化反应条件、工艺流程、气化剂的种类、原料的性质和粉碎粒度等条件的不同，其气化反应过程也不尽相同。但生物质气化过程在不同条件下的基本包括：C+O₂＝CO₂；CO₂+C＝2CO；H₂O+C＝CO+H₂等。

一般而言，生物质的实际反应过程主要包括四个部分：(1)、干燥层，其中生物质从气化炉顶部进入气化器，被加热至大约200～300℃左右后，生物质原料中的水分首先受热蒸发，最终产物为干物料；(2)、热解层，其中生物质干物料从干燥层向下移动进入热解层，在高温作用下，生物质中挥发分将会大量地析出，其作用温度在500～600℃左右，挥发分析出后，生物质只剩下残余的木炭，其中热分解反应析出的挥发分主要包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其它碳氢化合物等；(3)、氧化层(也叫燃烧层)，其中生物质经热解层后仅剩下木炭，此时在氧化层中与被引入的空气发生剧烈反应，同时释放出大量的热量，为其它区域的反应提供热量，在氧化层中，其特点是反应速率快，层高较低，温度可以高达1000～1200℃左右，同时挥发分参与燃烧后进一步降解；(4)、还原层，还原层中没有氧气存在，氧化层中的燃烧产物及水蒸气与还原层中木炭发生还原反应，生物氢气和一氧化碳，这些气体与挥发分等形成了可燃气体，完成固体生物质向气体燃料的转化过程，由于还原反应是吸热反应，此时的温度降低到700～900℃左右，而其所需热量主要来源于氧化层。

生物质气化反应主要在气化炉中进行，因此气化炉是生物质气化的主要的设备，根据气化炉的运行方式不同可以分为流化床气化炉和固定床气化炉。其中，在流化床气化炉中，粉碎的生物质原料被投入气化炉中，气化剂由鼓风机从炉栅底部向上吹入气化炉内，燃料的气化反应是在“沸腾”状态完成的。其中，固定床气化炉是将切碎的生物质原料由炉子顶部加料口投入到固定床气化炉中，物料在炉内基本上按层次地进行气化反应，反应产生的气体在炉内的流动要靠动力装备风机来实现。

在下吸式固定床气化炉中，生物质原料从气化炉顶部的加料口送入，气化剂由炉体侧面的进气口进入炉内参与反应，反应产生的气体自上向下流动，最后由气化炉底部的燃气出口排出。其中，生物质的反应过程从上到下依次包括干燥层、热解层、还原层、氧化层。其优点主要是：结构较简单，工作稳定性好；可随时开盖加料；气体中的焦油在通过下部高温区时，有很大一部分被裂解成小分子气体物质，降低了生物燃气中的焦油含量，提升生物燃气热值。

在上吸式固定床气化炉中，生物质原料从气化炉顶部送入，气化剂由炉体底部的进气口进入炉内参与反应，反应产生的气体自下向上流动，最后由气化炉上部的燃气出口排出。其中，生物质的反应过程从上到下依次包括干燥层、热解层、还原层、氧化层。其优点主要是：燃气在经过热分解区和干燥区时，将其本身所携带的热量传给生物质原料，用于原料的干燥和热分解，同时降低燃气的温度，提高气化炉的热效率；由于生物质原料从炉子上部加入，因此生物燃气由上部出来时经过物料层，对燃气有一定的过滤作用，减少生物燃气中的灰分含量。

可选择地，在步骤(1)中，可以将热能设备排出的烟气总量的20％～40％(比如30％左右)输送至生物质气化炉作为气化剂的一部分。

可选择地，在步骤(2)中，可以将生物质气化炉产生的生物质气全部输送至热能设备作为热能设备的全部燃料。当然，也可以选择将生物质气化炉产生的50％～80％的生物质气输送至热能设备，还可以选择向热能设备提供占燃料总量30％～80％的其它燃气，比如煤气或天然气。

可选择地，在步骤(2)中，可以先过滤生物质气化炉产生的生物质气，以除去焦油和灰尘后，再输送至热能设备。

可选择地，可以进一步包括提供纯氧作为生物质气化炉的气化剂的一部分，其中，向生物质气化炉提供的烟气与向生物质气化炉提供的纯氧的流量比为20:1～40:1，比如约30:1。其中，流量比可以选择质量流量比或体积流量比，比如选择体积流量比约为25:1。

可选择地，向生物质气化炉提供的烟气与向生物质气化炉提供的纯氧可先在混合器内混合后，再由引风机提供至生物质气化炉。

优选地，热能设备可为锅炉或窑炉，其排出的烟气中的氧气含量(体积)为8％～10％(比如约9％)，二氧化碳含量(体积)为10％～15％(比如约12％)，向生物质气化炉提供的烟气与向生物质气化炉提供的纯氧在混合器内混合后的氧气含量(体积)为11％～15％(比如约12％)，二氧化碳含量(体积)为9％～12％(比如约11％)。

优选地，进一步包括向生物质气化炉提供水蒸汽和/或空气作为气化剂的其余部分。

根据本发明的另一个方面，提供一种利用气化炉实现碳减排的系统，包括：热能设备，热能设备适于燃烧生物质气燃料，燃烧后排出的烟气中含有二氧化碳；以及生物质气化炉，生物质气化炉通过管线与热能设备的烟气管道连接以将至少一部分烟气引入生物质气化炉作为生物质气化炉的气化剂的一部分；其中，生物质气化炉中产生的生物质气的至少一部分通过管线输送至热能设备作为热能设备的燃料的至少一部分。

可选择地，进一步包括氧气源，氧气源用于向生物质气化炉提供纯氧作为生物质气化炉的气化剂的一部分。

可选择地，进一步包括混合器，来自热能设备的烟气与来自氧气源的氧气在混合器中混合后通过管线输送至生物质气化炉作为气化剂。此外，混合器中可设置旋流风机以使气体混合均匀。

可选择地，热能设备包括燃烧器，生物质气化炉中产生的生物质气的至少一部分通过管线输送至热能设备的燃烧器。

可选择地，进一步包括鼓风机，用于向热能设备的燃烧器输送助燃空气。

可选择地，进一步包括设置在混合器与生物质气化炉之间的引风机。

可选择地，生物质气化炉选用下吸式固定床气化炉，生物质原料从顶部送入炉内的气化反应区，气化剂从侧面供给至气化反应区，生成的生物质气从气化反应区下方抽吸至热能设备的燃烧器。

可选择地，生物质气化炉选用上吸式固定床气化炉，生物质原料从顶部送入炉内的气化反应区，气化剂从底面供给至气化反应区，生成的生物质气从气化反应区上方抽吸至热能设备的燃烧器。

可选择地，生物质气化炉选用上吸式固定床气化炉，其包括炉体，炉体的内部空间通过第一筛板分隔为位于中下部的用于堆积生物质料层的气化反应区以及位于气化反应区上方的进料排气综合区，其中，炉体的顶壁设有生物质进料口，炉体的底壁设有水蒸汽入口、热空气入口以及气化剂入口，第一筛板设有生物质出料口。其中，进料排气综合区通过料筒分隔为位于中央的生物质进料通道以及围绕生物质进料通道设置的燃气收集排出通道，并且在炉体的顶壁上于燃气收集排出通道的顶部设有燃气出口；生物质进料通道的一端与炉体顶壁上的生物质进料口连通，生物质进料通道的另一端与第一筛板上的生物质出料口连通，燃气收集排出通道位于第一筛板的上表面、料筒的外表面以及炉体的内表面围成的空间内；并且在进料排气综合区的外侧沿炉体的外壁围绕设置有风壳用于回收利用进料排气综合区的炉壁热量以制备热空气，其中，风壳的上部设有冷风入口，风壳的下部设有热空气出口，冷风入口通过管线连接至风机，热空气出口通过管线与炉体的底壁上的热空气入口连通，从而冷空气在风壳内预热成热空气(100～200摄氏度，比如大约150摄氏度)后经由热空气入口输送至炉体内，再与通过水蒸汽入口输送的水蒸汽以及来自气化剂入口的烟气一起使气化反应区内堆积的生物质料气化。

可选择地，进一步包括生物质气过滤装置，生物质气化炉生成的生物质气先经生物质气过滤装置过滤除去焦油和灰尘后，再输送至热能设备的燃烧器作为燃料。

可选择地，进一步包括水蒸汽提供源，水蒸汽提供源通过管线与生物质气化炉连接以将水蒸汽提供给生物质气化炉作为气化剂的一部分。

可选择地，进一步包括空气源，空气源通过管线与生物质气化炉连接以将空气提供给生物质气化炉作为气化剂的一部分。

可选择地，作为气化剂的烟气、纯氧、水蒸汽、空气可以从同一个气化剂通道供给至生物质气化炉内，也可以从不同的通道供给至生物质气化炉内。作为一种非限制性示例，为了提高气化炉的产气效率和质量，作为气化剂的烟气、纯氧、水蒸汽、空气的流量比可以设为约20～40:1～3:8～15:8～15，比如设定体积流量比为约30:1:10:10。

可选择地，水蒸汽也可以由生物质气化炉利用自身反应余热来制备。

可选择地，来自空气源的空气也可以先利用生物质气化炉的反应余热预热后再供给至生物质气化炉内。

可选择地，本发明的系统可用于实现本发明的方法，本发明的方法也适用于本发明的系统。

本发明的有益效果是：(1)、将热能设备排出的烟气的一部分输送至生物质气化炉作为生物质气化炉的气化剂，从而将热能设备排出的烟气中的二氧化碳变废为宝，一方面实现了热能设备的二氧化碳减排20％左右，另一方面以高温的烟气作为气化剂也提高了生物质气化炉的反应效率，即烟气的热能也得到了充分利用；(2)、将生物质气化炉产生的生物质气输送至热能设备作为燃料，生物质气直接就近使用，可节省燃气储存和输送成本；(3)、由于不需要提供专门的二氧化碳吸收剂和相关处理设备，使得碳减排的成本降低；(4)、该系统便于在现有的热能设备基础上进行改造。

附图说明

图1示出了根据本发明一种实施方式的系统的示意图。

图2示出了一种示例性气化炉的结构示意图。

图3示出了另一种示例性气化炉的结构示意图。

图4示出了又一种示例性气化炉的结构示意图。

具体实施方式

请参照图1，根据本发明的一种非限制性实施方式，利用气化炉实现碳减排的系统1000包括：生物质气化炉1100、热能设备1200以及混合器1300。

生物质气化炉1100以生物质为原料，在气化剂作用下，在高温条件下通过热化学反应，将生物质中可燃的部分转化为生物质气燃料。

热能设备1200适于燃烧生物质气燃料，并且燃烧后排出的烟气中含有二氧化碳。在该非限制性实施方式中，热能设备1200为锅炉。热能设备1200包括设置于一端的燃烧器1201以及设置于另一端的烟气管道1203。生物质气化炉1100中产生的生物质气通过管线输送至燃烧器1201。鼓风机1202连接于燃烧器1201用于向燃烧器1201中输送助燃空气。燃烧后产生的烟气经由烟气管道1203排出至烟囱(图未示)。

混合器1300包括烟气入口1301、氧气入口1302、以及混合气出口1303。热能设备1200的烟气管道1203的侧壁通过管线连接至混合器1300的烟气入口1301以将一部分烟气引入混合器1300内。氧气源(图未示)通过管线连接至混合器1300的氧气入口1302用于向混合器1300内提供纯氧。烟气与纯氧气在混合器1300充分混合后，混合气从混合气出口1303流出，经由引风机1400通过管线输送至生物质气化炉1100的气化剂入口1101，混合气作为生物质气化炉1100的气化剂的一部分。

在该非限制性实施方式中，生物质气化炉1100中采用的气化剂除了烟气与纯氧气的混合气之外，还包括由水蒸汽提供源(图未示)供给的水蒸汽以及由空气源(图未示)供给的空气。并且，在该非限制性实施方式中，水蒸汽和空气也是通过气化剂入口1101供给。

作为一种可替代的非限制性示例实施方式，如图2所示，生物质气化炉1100具体为下吸式固定床气化炉1110，生物质原料从顶部料口1111送入炉内的气化反应区，气化反应区从上到下依次包括干燥层1113、热解层1114、还原层1115、氧化层1116。气化剂入口1112设置在炉体的侧壁面，气化剂从侧面供给至气化反应区的大致热解层1114所在位置，生成的生物质气从气化反应区下方的生物质气出口1117抽吸至热能设备的燃烧器。气化反应区下方设有集灰室1118。

作为又一种可替代的非限制性示例实施方式，如图3所示，生物质气化炉1100具体为上吸式固定床气化炉1120，生物质原料从顶部料口1121送入炉内的气化反应区，气化反应区从上到下依次包括干燥层1123、热解层1124、还原层1125、氧化层1126。气化剂入口1122设置在气化反应区的下方，气化剂从底面供给至气化反应区，生成的生物质气从气化反应区上方的生物质气出口1127抽吸至热能设备的燃烧器。气化反应区下方设有集灰室1128。

作为再一种可替代的非限制性示例实施方式，如图4所示，生物质气化炉1100具体为上吸式固定床气化炉100，其包括炉体110，炉体的内部空间通过第一筛板120分隔为位于中下部的用于堆积生物质料层的气化反应区150以及位于气化反应区130上方的进料排气综合区(未标号)。其中，炉体110的顶壁设有生物质进料口115，炉体110的底壁设有水蒸汽入口116和热空气入口117。

在该非限制性实施方式中，上吸式固定床气化炉100的炉体110为圆筒状，第一筛板120为圆环状并且其上开设若干通孔。生物质进料口115设置于炉体110的顶壁的中央，生物质出料口125设置于第一筛板120的中央。

进料排气综合区通过料筒150分隔为位于中央的生物质进料通道160以及围绕生物质进料通道160设置的燃气收集排出通道170。在炉体110的顶壁上于燃气收集排出通道170的顶部设有生物质气出口177。生物质进料通道160的一端与炉体顶壁上的生物质进料口115连通，生物质进料通道160的另一端与第一筛板120上的生物质出料口125连通。燃气收集排出通道170位于第一筛板120的上表面、料筒150的外表面以及炉体110的内表面围成的空间内。生物质出料口125的下方设有分料锥166用于将生物质料均匀地分散至气化反应区130。

燃气收集排出通道170内设有换热盘管140用于回收利用生物质燃气中的热量以一次制备水蒸汽。来自水泵900的冷水在换热盘管140内被加热成100摄氏度左右的汽水混合物，其中蒸汽干度约为60％。

在燃气收集排出通道170内，于第一筛板120的上方且于换热盘管140的下方设有陶瓷球过滤层400用于一级过滤生物质燃气中的焦油。

在该非限制性实施方式中，该上吸式固定床气化炉100进一步在进料排气综合区的外侧沿炉体110的外壁围绕设置有风壳180，其用于回收利用进料排气综合区的炉壁热量以制备热空气。风壳180的上部设有冷风入口185，风壳180的下部设有热空气出口186，冷风入口185通过管线连接至风机800，热空气出口186通过管线与炉体110的底壁上的热空气入口117连通。

在该非限制性实施方式中，该上吸式固定床气化炉100进一步在气化反应区130的外侧沿炉体110的外壁围绕设置有水套190用于回收利用气化反应区的炉壁热量以二次制备水蒸汽。来自换热盘管140的汽水混合物在水套190内进一步被加热以提高蒸汽温度和干度，同时来自汽水分离器300的回水在水套190内被循环加热为水蒸汽以节省水资源。

水套190的上部设有进水口191和汽水出口192，水套190的下部设有回水入口193。换热盘管140的一端与水泵900连接而另一端与水套190的进水口191连通，以将一次制备的水蒸汽输送至水套190内进行二次制备。

在该非限制性实施方式中，上吸式固定床气化炉100进一步设有汽水分离器300用于去除水蒸汽中的液态水以三次制备水蒸汽。汽水分离器300设有汽水入口301、蒸汽出口302以及回水出口303。汽水入口301通过管线与水套190的汽水出口192连通以将水套内的汽水混合物引入汽水分离器内分离出高纯度水蒸汽。回水出口303通过管线与水套190的回水入口193连通用于将汽水分离器内分离出的液态水送入水套内加热以循环制备水蒸汽。蒸汽出口302通过管线与炉体110的底壁上的水蒸汽入口116连通。

此外，上吸式固定床气化炉100还包括设置于底部的气化剂入口118，用于向气化反应区130供给来自混合器1300的烟气与纯氧的混合气。

从而，来自风机800的冷空气在风壳180内预热成大约150摄氏度的热空气后，经由热空气入口117输送至炉体110内。来自水泵900的冷水在换热盘管140内加热成约100摄氏度的汽水混合物，汽水混合物进一步在水套190内加热以提高蒸汽温度和干度，随后汽水混合物进入汽水分离器300内分离出高纯度水蒸汽。制备好的热空气、水蒸汽以及来自混合器1300的烟气与纯氧的混合气分别输送至气化反应区130使其中堆积的生物质料200气化。气化产生的生物质燃气经由第一筛板120进入燃气收集排出通道170内，生物质燃气首先经过陶瓷球过滤层400进行一级过滤焦油后，再与换热盘管140内的冷水换热，最后约110摄氏度的生物质燃气从生物质气出口177排出该上吸式固定床气化炉100。

本发明还提供一种利用气化炉实现碳减排的方法，其包括以下步骤。

将热能设备1200排出的含二氧化碳的烟气总量的30％左右输送至生物质气化炉1100作为气化剂的一部分。进一步地，提供纯氧作为生物质气化炉1100的气化剂的一部分。更进一步地，向生物质气化炉提供水蒸汽和空气作为气化剂的其余部分。作为气化剂的烟气、纯氧、水蒸汽、空气从同一个气化剂通道供给至生物质气化炉内。作为一种非限制性示例，作为气化剂的烟气、纯氧、水蒸汽、空气的流量比设为约30:1:10:10。具体地，向生物质气化炉提供的烟气与向生物质气化炉提供的纯氧先在混合器1300内混合后，再由引风机提供至生物质气化炉1100。

将生物质气化炉1100产生的生物质气输送至热能设备1200作为热能设备的燃料。在该非限制性示例实施方式中，热能设备1200为窑炉，其排出的烟气中的氧气含量约为9％，二氧化碳含量约为12％，向生物质气化炉提供的烟气与向生物质气化炉提供的纯氧在混合器内混合后的氧气含量约为12％，二氧化碳含量约为11％。

作为一种可替代的非限制性示例实施方式，先过滤生物质气化炉1100产生的生物质气，以除去焦油和灰尘后，再输送至热能设备。

尽管在此已详细描述本发明的优选实施方式，但要理解的是本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。例如，可以不使用混合器且不提供纯氧，烟气直接作为气化剂的一部分供给至气化炉。或者，可以进一步包括生物质气过滤装置，生物质气化炉生成的生物质气先经生物质气过滤装置过滤除去焦油和灰尘后，再输送至热能设备的燃烧器作为燃料。此外，系统各处的温度或压力等参数可以根据具体使用条件在本发明所公开的范围内适当选取。

Claims (10)

1.一种利用气化炉实现碳减排的方法，包括：

(1)、将热能设备排出的含二氧化碳的烟气的至少一部分输送至生物质气化炉作为所述生物质气化炉的气化剂的一部分；以及

(2)、将所述生物质气化炉产生的生物质气的至少一部分输送至所述热能设备作为所述热能设备的燃料的至少一部分。

2.如权利要求1所述的利用气化炉实现碳减排的方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，将所述热能设备排出的烟气总量的20％～40％输送至所述生物质气化炉作为气化剂的一部分。

3.如权利要求1所述的利用气化炉实现碳减排的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，将所述生物质气化炉产生的生物质气全部输送至所述热能设备作为所述热能设备的全部燃料。

4.如权利要求1所述的利用气化炉实现碳减排的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，先过滤所述生物质气化炉产生的生物质气除去焦油和灰尘后，再输送至所述热能设备。

5.如权利要求1～4中任一项所述的利用气化炉实现碳减排的方法，其特征在于，进一步包括提供纯氧作为所述生物质气化炉的气化剂的一部分，其中，向所述生物质气化炉提供的烟气与向所述生物质气化炉提供的纯氧的流量比为20:1～40:1。

6.如权利要求5所述的利用气化炉实现碳减排的方法，其特征在于，向所述生物质气化炉提供的烟气与向所述生物质气化炉提供的纯氧先在混合器内混合后，再由引风机提供至所述生物质气化炉。

7.如权利要求6所述的利用气化炉实现碳减排的方法，其特征在于，所述热能设备为锅炉或窑炉，所排出烟气中的氧气含量为8％～10％，二氧化碳含量为10％～15％，向所述生物质气化炉提供的烟气与向所述生物质气化炉提供的纯氧在所述混合器内混合后的氧气含量为11％～15％，二氧化碳含量为9％～12％。

8.一种利用气化炉实现碳减排的系统，包括：

热能设备，所述热能设备适于燃烧生物质气燃料，燃烧后排出的烟气中含有二氧化碳；以及

生物质气化炉，所述生物质气化炉通过管线与所述热能设备的烟气管道连接以将至少一部分烟气引入所述生物质气化炉作为所述生物质气化炉的气化剂的一部分；

其中，所述生物质气化炉中产生的生物质气的至少一部分通过管线输送至所述热能设备作为所述热能设备的燃料的至少一部分。

9.如权利要求8所述的利用气化炉实现碳减排的系统，其特征在于，进一步包括氧气源，所述氧气源用于向所述生物质气化炉提供纯氧作为所述生物质气化炉的气化剂的一部分。

10.如权利要求9所述的利用气化炉实现碳减排的系统，其特征在于，进一步包括混合器，来自所述热能设备的烟气与来自所述氧气源的氧气在所述混合器中混合后通过管线输送至所述生物质气化炉作为气化剂。