CN105264054B - 热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法及热解气化系统 - Google Patents
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Abstract
该热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法,其利用热解气化炉(5)将生物质(S2)进行热解并使其气化,利用固气分离部(7)将因生物质(S2)热解而连续生成的热解气(G1)与碳化物(C)进行分离,将含有氧的含氧气体(G3)供给至分离后的热解气(G1)中,并将热解气(G1)与含氧气体(G3)一同通过热解气管线(8)的配管(9)导入至燃烧炉(6)。
Description
技术领域
本发明涉及一种将下水污泥或木质生物质等生物质进行气化的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法及热解气化系统。
背景技术
人们要求通过热解气化系统将下水污泥或木质生物质等生物质进行气化,并将以往作为废弃物加以处理的生物质转化为资源进行有效利用。例如,提出有利用热解气化系统将下水污泥进行气化,同时使其碳化制造碳化物,将该碳化物用作发电用碳化燃料的方案,并开始投入使用。
而且,在利用该下水污泥制造碳化燃料的碳化系统中,已提出有由干燥处理设备、热解气化系统(热解气化设备)、以及排气处理设备构成的碳化系统(例如参照专利文献1)。干燥处理设备将下水污泥(脱水污泥)进行干燥处理。热解气化系统使用热解气化炉在低氧环境中对干燥污泥进行加热/热解使其气化,同时生成碳化物,并且使用燃烧炉在高温下对热解气进行清洁燃烧/燃烧除臭处理。排气处理设备会从燃烧排气中回收废热,或对排气实施脱硫、脱盐、冷却/减湿等处理。
此外,此种碳化系统中,还会将利用排气处理设备回收的废热或来自热解气化系统的燃烧炉的废热送至干燥处理设备或热解气化系统的热解气化炉,将其用作下水污泥的干燥或碳化的热源。并且,将从干燥处理设备排出的排气送至热解气化系统的燃烧炉,与热解气一同在高温下进行清洁燃烧/燃烧除臭处理。
此外,热解气化系统还构成为,利用热解气化炉在温度300~600℃、隔断氧气的环境下将下水污泥(生物质)进行热解,并利用与该热解气化炉并列设置的固气分离部将其分离为碳化物和热解气,将分离出的热解气通过热解气管线的配管送至燃烧炉进行燃烧处理。
另一方面,如此构成的热解气化系统中,从热解气化炉送至燃烧炉的热解气中的焦油等热解成分会通过缩聚实现高分子化,进行气相沉积(凝缩),作为热解附着物附着堆积在热解气管线的配管的内壁或设置于配管中途的风扇的叶轮等上。另外,热解附着物的产生量可通过热解气的热解成分浓度与反应时间的一次函数来表示。而且,热解附着物的附着堆积量因连续运转而增大时,会发生配管闭塞、风扇输出因叶轮平衡的恶化而增大、以及振动增加等。因此,以往必须定期停止热解气化系统,并在热解气管线的配管内部进行清扫,去除热解附着物。
相对于此,在专利文献1中记载有一种热解附着物去除方法,即当风扇的输出超过基准值时或者在热解气化系统运行了固定期间后的阶段,通过停止热解气化系统的运转,使惰性气体与氧的混合气体在设于热解气化炉与燃烧炉之间的热解气管线的配管中流通,从而使所附着堆积的热解附着物燃烧,将其去除。
此外,在停止该热解气化系统的运转后进行的热解附着物去除方法(利用离线除焦的热解附着物去除方法)中,会使气体温度500℃以上、氧浓度为5体积百分比以上13体积百分比以下的混合气体在热解气管线中流通。因此,可通过部分燃烧使热解附着物氧化,促进其从固体向气体的相变,有效地使热解附着物燃烧,并将其去除。此外,在该热解附着物去除方法中,通过将向热解气化系统的停止运转后的热解气管线供给的混合气体的氧浓度设为13体积百分比以下,能够防止热解附着物出现燃烧失控,或者由于因热解附着物的燃烧而产生的一氧化碳、氢、甲烷等发生爆炸。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2011-68859号公报
发明内容
要解决的技术问题
根据上述专利文献1的热解附着物去除方法,可在5体积百分比以上13体积百分比以下的低氧浓度、500~650℃的温度范围内,将设备的连续运转中附着的热解附着物有效地燃烧去除,与以往相比,能够大幅降低设备的清扫频率,但在去除热解附着物时仍必须停止设备。
尤其是以下水污泥为对象的碳化系统时,即使在设备停止期间中也无法限制下水污泥的产生,因此会在维持管理方面产生有待改善的课题,例如还必须另行使用设备来存储在去除热解附着物的期间内产生的污泥等。因此,人们强烈希望一种能够无需停止设备即可在连续运转中去除热解附着物的方法、以及能够直接抑制热解附着物的产生的方法。
本发明提供一种无需停止设备即可在连续运转中抑制热解附着物的产生的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统。
技术方案
根据本发明的第1实施方式,热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法,其利用热解气化炉将生物质进行热解并使其气化,利用固气分离部将因所述生物质热解而连续生成的热解气与碳化物进行分离,将含有氧的含氧气体供给至分离后的所述热解气中,并将所述热解气与所述含氧气体一同通过热解气管线的配管导入至燃烧炉。
根据本发明的第2实施方式,热解气化系统具有:热解气化炉,其将生物质进行热解并使其气化;固气分离部,其将因所述生物质热解而连续生成的热解气与碳化物进行分离;含氧气体供给机构,其将含有氧的含氧气体供给至分离后的所述热解气中;以及燃烧炉,其通过热解气管线的配管将所述热解气与所述含氧气体一同导入,并将所述热解气进行燃烧处理。
在本发明的第1和第2实施方式中,如果在热解气化系统的运转中,将含氧气体供给至利用固气分离部与碳化物分离后的热解气中,则能够因该含氧气体中的氧而形成1000~1400℃左右的高温火焰(flame),并且能够利用该火焰使热解气中的焦油等热解成分进行热解(吸热反应)。因此,能够减少热解气的热解成分浓度,并且可抑制在用来将该热解气导入至燃烧炉的热解气管线中产生热解附着物。
此外,根据本发明的第3实施方式,在所述热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法中,所述含氧气体可以是氧浓度为15体积百分比以上的气体。
此处,例如干燥处理后的下水污泥中含有15体积百分比左右的水分(H2O),在木片等木质生物质中含有20体积百分比左右的水分(H2O)。因此,利用热解气化炉使这些下水污泥和木质生物质等生物质进行气化时,会生成水分含量为30体积百分比以上的热解气。
本发明的第3实施方式中,在热解气化系统的运转期间内,将含氧气体供给至热解气中。因此,会使上述生物质进行气化,并将含氧气体供给至含有大量水分的热解气中。因此,可提高会因热解气中的水分而引起爆炸的极限氧浓度,即使供给具有15体积百分比以上的高氧浓度的含氧气体,也不会发生燃烧失控或爆炸,能够适当地形成火焰,使热解气中的热解成分进行热解。
并且,根据本发明的第4实施方式,在热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法中,可将所述含氧气体供给至所述热解气中,使在所述热解气中混合所述含氧气体后的混合气体的温度为500~650℃。
本发明的第4实施方式中,例如将含氧气体供给至热解气中时,热解气管线的配管或风扇等不锈钢制构成构件的耐热温度为700~800℃左右,相对于此,在热解气中混合含氧气体后的混合气体的温度为500~650℃。因此,不会超过热解气管线的构成构件的耐热温度,并且能够抑制在热解气管线产生热解附着物。
此外,根据本发明的第5实施方式,在所述热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法中,可将所述含氧气体供给至所述热解气中,使所述含氧气体的实际供给量与所述热解气完全燃烧所需的所述含氧气体的理论供给量的比为0.1以下。
本发明的第5实施方式中,即使将含氧气体供给至热解气中时,含氧气体的实际供给量与热解气完全燃烧所需的含氧气体的理论供给量的比(即与空气比同义)明显较低,为0.1以下,也能够形成火焰,切实地减少热解气的热解成分浓度。
并且,根据本发明的第6实施方式,在所述热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法中,也可以通过所述固气分离部将所述含氧气体供给至所述热解气中。
在本发明的第1实施方式中,将含氧气体供给至热解气中,并形成1000~1400℃左右的高温火焰,使热解气中的热解成分进行热解。因此,例如将含氧气体供给至热解气管线的配管中,并在该配管内形成火焰时,可能会在配管中发生烧损、熔损。根据本发明的第6实施方式,通过利用固气分离部供给含氧气体并使热解成分进行热解,能够切实地防止热解气管线发生损伤。
此外,根据本发明的第7实施方式,在所述热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法中,可以准备氧浓度不同的所述含氧气体,将低氧浓度的含氧气体与高氧浓度的含氧气体选择性地供给至所述热解气中。
此处,将含氧气体供给至热解气中,利用形成的火焰将热解气中的热解成分进行热解时,其是通过部分燃烧进行的热解,难以将热解气中的所有热解成分都进行分解。因此,将热解气管线通向燃烧炉,使热解气降低温度后,可能会析出残留的热解成分,并附着、堆积在配管等上。
相对于此,将高氧浓度的含氧气体例如定期或根据需要适当选择地供给至热解气中时,在火焰的形成中未消耗完的剩余氧会被送至热解气管线的下游侧,通过与该剩余氧发生反应,可分解去除附着堆积在热解气管线的下游侧的热解附着物。也就是说,适当选择性地将高氧浓度的含氧气体供给至热解气时,可通过该含氧气体中的氧获得类似离线除焦的作用效果,无需停止设备即可在连续运转中去除附着堆积在热解气管线上的热解附着物。
有益效果
上述热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统中,如果在热解气化系统的运转中,将含氧气体供给至利用固气分离部与碳化物分离后的热解气中,则能够因该含氧气体中的氧而产生高温火焰(flame),并且能够利用该火焰使热解气中的焦油等热解成分进行燃烧分解。因此,能够抑制在用来将热解气导入至燃烧炉的热解气管线中产生热解附着物。
因此,根据上述热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统,无需停止设备即可在连续运转中直接抑制热解附着物的产生。而且,通过如此抑制热解附着物的产生,能够防止配管闭塞、风扇输出因叶轮的平衡恶化而增大、以及振动增加等的发生,并且大幅降低维修频率,高效地运转热解气化系统。
附图说明
图1是显示本发明一实施方式所涉及的碳化系统(热解气化系统)的图。
图2A是显示使用了本发明一实施方式所涉及的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法的实证实验的条件、结果的图。
图2B是显示使用了本发明一实施方式所涉及的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法的实证实验的条件、结果的图。
图2C是显示使用了本发明一实施方式所涉及的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法的实证实验的条件、结果的图。
具体实施方式
以下,参照图1以及图2A~图2C,说明本发明一实施方式所涉及的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统。此处,本实施方式中,作为通过下水污泥制造发电用碳化燃料(碳化物)的碳化系统的热解气化设备,说明本发明所涉及的热解气化系统。另外,本发明当然不限定于下水污泥,可以适用于用来使木质生物质等其他生物质进行气化的热解气化系统等所有热解气化系统。
如图1所示,本实施方式的碳化系统1构成为,具有:干燥处理设备2,其将下水污泥(脱水污泥、生物质)S1进行干燥处理;热解气化系统(热解气化设备)A,其使经过干燥处理后的干燥污泥(生物质)S2进行气化;以及排气处理设备3,其从热解气G1的燃烧排气G2中回收废热,同时对该燃烧排气G2进行处理。
干燥处理设备2构成为,具有例如带搅拌机的热风干燥机等直接对下水污泥S1进行干燥处理的直接干燥式干燥机4。该干燥处理设备2中,例如对下水污泥S1实施干燥处理,使其含水率为15%左右。另外,对木片等木质生物质S1实施干燥处理,使其含水率为20%左右。也就是说,即使利用该干燥处理设备2进行干燥处理,处理后的干燥污泥(生物质)S2中仍会含有一定程度的水分。
接着,本实施方式的热解气化系统A构成为,具有热解气化炉5,例如间接加热式回转窑等,其在低氧环境下将利用干燥处理设备2实施过干燥处理后的干燥污泥S2进行加热/热解,并使其气化,同时生成碳化物C;以及燃烧炉6,其在高温下对利用热解气化炉5生成的热解气(PG)G1进行清洁燃烧/燃烧除臭处理。
并且,该热解气化系统A构成为,具有:固气分离部7,其与热解气化炉5一体并列设置且将热解气G1与碳化物C进行分离;以及热解气管线8,其用来将热解气G1从固气分离部7导入至燃烧炉6。此外,热解气管线8构成为,具有:配管9,其配设为一端连接至固气分离部7的上端部侧,另一端连接至燃烧炉6的上端部侧的导入口(燃烧器部);以及风扇10,其配设在配管9的中途。另外,风扇10还可用于压力调节,以防止在使下水污泥等卡路里较低的生物质S2进行气化时容易产生的设备漏气。
并且,本实施方式的热解气化系统A中,在固气分离部7的上端部侧连接设置着含氧气体供给机构11,例如含氧气体供给喷嘴等。其构成为,通过该含氧气体供给机构11,将含有氧的含氧气体(改性剂)G3供给至利用固气分离部7分离后的热解气G1中。因此,处于将含氧气体G3与热解气G1混合的状态下的混合气体G4会从固气分离部7通过热解气管线8,导入至燃烧炉6。
接着,排气处理设备3构成为,具有:热交换器15,其用来从排自燃烧炉6的燃烧排气G2中回收废热;排气处理塔16,其对排气G2实施脱硫、脱盐、冷却/减湿等处理,并且根据需要,使用湿式静电除尘器实施煤尘去除处理;以及烟囱17,其将处理后的排气G5排出至外部。
此外,本实施方式的碳化系统1中,其构成为,可将利用排气处理设备3回收的废热T1或来自热解气化系统A的燃烧炉6的废热T2送至干燥处理设备2的干燥机4或热解气化系统A的热解气化炉5,并将其用作下水污泥S1、S2的干燥或碳化的热源。并且,其构成为,可将从干燥处理设备2排出的排气G6送至热解气化系统A的燃烧炉6,与热解气G1一同在高温下进行清洁燃烧/燃烧除臭处理。
接着,说明在如上构成的本实施方式的碳化系统1的热解气化系统A中抑制热解附着物产生的方法,并且说明本实施方式的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统A的作用效果。
首先,在运转本实施方式的热解气化系统A时,利用热解气化炉5将下水污泥S2进行热解并使其气化。利用固气分离部7,将因该热解而连续生成的热解气G1与碳化物C分离。利用固气分离部7分离后的热解气G1通过热解气管线8的配管9,导入至燃烧炉6。
而且,根据本实施方式的热解气化系统A中的热解附着物产生抑制方法,在如上所述运转热解气化系统A的状态下,通过含氧气体供给机构11将含有氧的含氧气体G3供给至利用固气分离部7分离后的热解气G1中,并且热解气G1中混合了含氧气体G3的混合气体G4通过热解气管线8的配管9导入至燃烧炉6。
此外,此时在本实施方式中,使用氧浓度为15体积百分比以上的气体作为含氧气体G3。而且,在热解气化系统A的运转中,利用固气分离部7将该含氧气体G3供给至热解气G1时,会因该含氧气体G3中的氧而形成1000~1400℃左右的高温的火焰(flame),并且热解气G1中的焦油等热解成分会因该火焰而产生热解(吸热反应)。因此,热解气G1的热解成分浓度会减少,并且热解成分浓度较低的热解气G1(混合气体G4)会从固气分离部7通过热解气管线8,导入至燃烧炉6。因此,能够抑制在热解气管线8中产生热解附着物。
此外,例如将含氧气体G3供给至热解气管线8的配管9中,并且在该配管9内形成火焰,将热解气G1中的热解成分进行分解时,可能在配管9内产生烧损、溶损,相对于此,本实施方式中,利用固气分离部7将含氧气体G3供给至热解气G1,并且在耐热性优异的固气分离部7中形成火焰,使热解气G1中的热解成分进行热解,因此热解气管线8中不会产生损伤。
并且,本实施方式中,在运转中将含氧气体G3供给至管线。而且,由于此时利用干燥处理设备2进行干燥处理后的干燥污泥(生物质)S2中含有水分,所以在利用热解气化炉5使该干燥污泥S2进行气化时,会产生水分含量为30体积百分比以上的热解气G1,并且将含氧气体G3供给至该含有大量水分的热解气G1中。因此,可提高会因热解气G1中的水分而引起爆炸的极限氧浓度,即使如本实施方式所示供给具有15体积百分比以上的高氧浓度的含氧气体G3,也不会发生燃烧失控或爆炸。
此外,本实施方式中,调整含氧气体G3的氧浓度、供给量,使在热解气G1中混合含氧气体G3后的混合气体G4(热解气G1)的温度为500~650℃。例如热解气管线8的配管9和风扇10等不锈钢制的构成构件的耐热温度为700~800℃左右。因此,将含氧气体G3供给至热解气G1中,使在热解气G1中混合含氧气体G3后的混合气体G4的温度为500~650℃,并且不会超过热解气管线8的构成构件的耐热温度。
而且,例如如本实施方式所示,将具有15体积百分比以上的高氧浓度的含氧气体G3供给至使下水污泥S2进行气化后生成的热解气G1中时,将含氧气体G3供给至热解气G1,使含氧气体G3的实际供给量与热解气G1完全燃烧所需的含氧气体G3的理论供给量的比(空气比)为0.1以下,则可切实地形成火焰,并且使混合气体G4的温度为500~650℃。
换言之,本实施方式的热解气化系统A中的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统A中,在热解气化系统A的运转中,仅需将少量的含氧气体G3供给至热解气G1,使空气比非常低,为0.1以下,即可减少热解气G1的热解成分浓度,防止构成构件发生损伤,并且抑制在热解气管线8中产生热解附着物。
此处,说明使用实际的碳化系统1,将含氧气体G3从热解气化系统A的固气分离部7供给至热解气G1,确认热解气G1(混合气体G4)的温度、火焰(flame)的形成状态、热解气中的热解成分浓度(焦油浓度)后的试验结果。
该试验中,如图2A、图2B、以及图2C所示,在含氧气体G3的供给量为50m3N/h的状态下,以5体积百分比为单位使氧浓度阶段性地增加至20体积百分比,确认热解气G1的温度的变化,同时确认火焰的形成状态。此外,使氧浓度20%(≈21%:空气)的含氧气体G3的供给量阶段性地增加至50m3N/h~100m3N/h,并确认热解气G1的温度的变化。并且,对以100m3N/h将氧浓度20%的含氧气体G3供给至热解气G1时与未供给含氧气体G3时这两种情况进行比较,在固气分离部7至热解气管线8的出口、风扇10的入口、燃烧炉6的入口分别确认热解成分浓度。
其结果为,如图2A、图2B、以及图2C所示,首先,通过以5体积百分比为单位使氧浓度从0体积百分比增加至10体积百分比的方式供给含氧气体G3时,热解气G1的温度会因氧的冷却作用而慢慢降低。另一方面,可以看出以5体积百分比为单位使氧浓度增加至15体积百分比~20体积百分比,供给氧浓度为15体积百分比以上的含氧气体G3时,热解气G1的温度会上升,使20%的含氧气体G3的供给量阶段性地增加至50m3N/h~100m3N/h时,热解气G1的温度会从约560℃上升至600℃。
此外,如此供给氧浓度为15体积百分比以上的含氧气体G3时,可通过设置在含氧气体供给机构(含氧气体供给喷嘴)11上的窥孔确认火焰的形成。
而且,如表1所示,未供给含氧气体G3时,在固气分离部7至热解气管线8的出口,热解成分浓度为780g/m3。相对于此,经过确认、实证,将氧浓度21%的含氧气体G3供给至热解气G1时,在固气分离部7至热解气管线8的出口,热解成分浓度为380g/m3,在设备的运转中将含氧气体G3供给至热解气G1中时,热解气G1中的热解成分会进行热解,并且热解成分浓度会大幅减少。
表1
因此,本实施方式的热解气化系统A中的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统A中,如果在热解气化系统A的运转中,将含氧气体G3供给至利用固气分离部7与碳化物C分离后的热解气G1中,则能够因该含氧气体G3中的氧而形成1000~1400℃左右的高温火焰,并且能够利用该火焰使热解气G1中的焦油等热解成分进行热解。因此,能够减少热解气G1的热解成分浓度,并且可抑制在用来将该热解气G1导入至燃烧炉6的热解气管线8中产生热解附着物。
因此,根据本实施方式的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统A,无需停止设备即可在连续运转中直接抑制热解附着物的产生。而且,通过如此抑制热解附着物的产生,能够防止配管9闭塞、风扇10的输出因叶轮的平衡恶化而增大、以及振动增加等的发生,并且大幅降低维修频率,高效地运转热解气化系统A。
此外,在本实施方式的热解附着物产生抑制方法中,在热解气化系统A的运转中将含氧气体G3供给至热解气G1中,因此会将含氧气体G3供给至含有大量水分的热解气G1中,并且提高会因热解气G1中的水分而引起爆炸的极限氧浓度。因此,即使供给具有15体积百分比以上的高氧浓度的含氧气体G3,也不会发生燃烧失控或爆炸,能够适当地形成火焰,使热解气G1中的热解成分进行热解。
并且,在本实施方式的热解附着物产生抑制方法中,将含氧气体G3供给至热解气G1,使在热解气G1中混合含氧气体G3后的混合气体G4的温度为500~650℃,因此不会超过热解气管线8的构成构件的耐热温度,并且能够抑制在热解气管线8中产生热解附着物。
此外,本实施方式的热解附着物产生抑制方法中,即使将含氧气体G3供给至热解气G1中时,含氧气体G3的实际供给量与热解气G1完全燃烧所需的含氧气体G3的理论供给量的比(空气比)明显较低,为0.1以下,也能够形成火焰,切实地减少热解气G1的热解成分浓度。
并且,在本实施方式的热解附着物产生抑制方法中,例如将含氧气体G3供给至热解气管线8的配管9中,并且在该配管9内形成火焰时,可能在配管9内产生烧损、溶损,相对于此,利用固气分离部7供给含氧气体G3,使热解成分进行热解时,能够切实地防止在热解气管线8中产生损伤。
以上,说明了本发明所涉及的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法及热解气化系统的一实施方式,但本发明并不限定于上述一实施方式,可在不脱离其要旨的范围内适当变更。
例如,本实施方式中,将固气分离部7一体设置在热解气化炉5上,但固气分离部7也可与热解气化炉5分开设置。此时,当然也可与本实施方式同样地利用固气分离部7将含氧气体G3供给至热解气G1,获得与本实施方式相同的作用效果。
此外,也可在多处将含氧气体G3供给至热解气G1。此时,可高效且有效地分解热解气G1中的热解成分,更切实地抑制热解附着物的产生。
并且,也可准备氧浓度不同的含氧气体G3,将氧浓度较低的含氧气体G3和氧浓度较高的含氧气体G3选择性地供给至热解气G1中。
此处,将含氧气体G3供给至热解气G1中,利用形成的火焰将热解气G1中的热解成分进行热解时,其是通过部分燃烧进行的热解,难以完全分解热解气G1中的所有热解成分。因此,将热解气管线8通向燃烧炉6,使热解气G1(混合气体G4)降低温度后,可能会析出残留的热解成分,并附着、堆积在配管9等上。
相对于此,将高氧浓度的含氧气体G3例如定期或根据需要适当选择地供给至热解气G1中时,在火焰的形成过程中未消耗完的剩余氧会被送至热解气管线8的下游侧,通过与该剩余氧发生反应,可分解去除附着堆积在热解气管线8的下游侧的热解附着物。也就是说,适当选择性地将高氧浓度的含氧气体G3供给至热解气G1时,可通过该含氧气体G3中的氧获得类似离线除焦的作用效果,无需停止设备即可在连续运转中去除附着堆积在热解气管线8上的热解附着物。
工业上的可利用性
上述热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统中,如果在热解气化系统的运转中,将含氧气体供给至利用固气分离部与碳化物分离后的热解气中,则能够因该含氧气体中的氧而产生高温火焰(flame),并且能够利用该火焰使热解气中的焦油等热解成分进行燃烧分解。因此,能够抑制在用来将热解气导入至燃烧炉的热解气管线中产生热解附着物。
因此,根据上述热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法以及热解气化系统,无需停止设备即可在连续运转中直接抑制热解附着物的产生。而且,通过如此抑制热解附着物的产生,能够防止配管闭塞、风扇输出因叶轮的平衡恶化而增大、以及振动增加等的发生,并且大幅降低维修频率,高效地运转热解气化系统。
符号说明
1 碳化系统
2 干燥处理设备
3 排气处理设备
4 干燥机
5 热解气化炉
6 燃烧炉
7 固气分离部
8 热解气管线
9 配管
10 风扇
11 含氧气体供给机构
15 热交换器
16 排气处理塔
17 烟囱
A 热解气化系统(热解气化设备)
C 碳化物
G1 热解气
G2 燃烧排气
G3 含氧气体
G4 混合气体
G5 排气
G6 排气
S1 脱水污泥(下水污泥、生物质)
S2 干燥污泥(下水污泥、生物质)
T1 废热
T2 废热
Claims (5)
1.一种热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法,其特征在于,利用热解气化炉将生物质进行热解并使其气化,
利用具有耐热性的固气分离部将因所述生物质进行热解而连续生成的热解气与碳化物进行分离,
在所述热解气化炉的运转中,将含有氧的含氧气体供给至所述固气分离部中的分离后的所述热解气中,在所述固气分离部中形成火焰,并将所述热解气与所述含氧气体一同通过热解气管线的配管导入至燃烧炉,
在将所述含氧气体供给至所述热解气中时,使所述含氧气体的实际供给量与所述热解气完全燃烧所需的所述含氧气体的理论供给量的比为0.1以下、并且在所述热解气中混合所述含氧气体后的混合气体的温度为500~650℃。
2.如权利要求1所述的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法,其特征在于,
所述含氧气体是氧浓度为15体积百分比以上的气体。
3.如权利要求1所述的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法,其特征在于,
准备氧浓度不同的所述含氧气体,将低氧浓度的含氧气体与高氧浓度的含氧气体选择性地供给至所述热解气中。
4.如权利要求2所述的热解气化系统中的热解附着物产生抑制方法,其特征在于,
准备氧浓度不同的所述含氧气体,将低氧浓度的含氧气体与高氧浓度的含氧气体选择性地供给至所述热解气中。
5.一种热解气化系统,其特征在于,具有:热解气化炉,其将生物质进行热解并使所述生物质气化;
固气分离部,其具有耐热性,其将因所述生物质热解而连续生成的热解气与碳化物进行分离;
含氧气体供给机构,其在所述热解气化炉的运转中运行,将含有氧的含氧气体供给至所述固气分离部中的分离后的所述热解气中,在所述固气分离部中形成火焰;以及
燃烧炉,其通过热解气管线的配管将所述热解气与所述含氧气体一同导入,并将所述热解气进行燃烧处理,
在将所述含氧气体供给至所述热解气中时,使所述含氧气体的实际供给量与所述热解气完全燃烧所需的所述含氧气体的理论供给量的比为0.1以下、并且在所述热解气中混合所述含氧气体后的混合气体的温度为500~650℃。
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