CN106010656A - 高效气化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效气化系统及方法，所述高效气化系统包括气化炉及用气单元，所述气化炉内设有反应室及灰渣收集室，所述反应室与灰渣收集室连通，所述气化炉上设有进料口、排气口及进气口，所述进料口、排气口、进气口均与反应室连通，所述用气单元内设有燃烧室，所述用气单元上设有与燃烧室连通的用气口及回气口，所述排气口与用气口通过用气管道连通，所述回气口与进气口通过回气管道连通。该高效气化系统及方法，在高温条件下将气化反应产生的灰渣再次利用，以碳作为还原剂，将燃后回气中的二氧化碳还原成一氧化碳，有效提高碳转化率，进而提高气化效率。

Description

高效气化系统及方法

技术领域

本发明涉及气化技术领域，特别涉及一种高效气化系统及方法。

背景技术

生物质是一种含碳物质，生物质气化是指对秸秆、稻草、谷壳等各类农作物有机残余物进行处理，使其碳、氢化合物转化为一氧化碳、氢气和甲烷等高效、高品质的可燃气体。由于生物质气化要求原料在欠氧条件下发生不完全的燃烧反应，因此反应后产生的灰渣里含有较多的炭，碳转化率较低，目前产生的灰渣会直接排出气化炉外，直接造成能量的损失，严重影响了气化效率。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种高效气化系统及方法，能提高碳转化率，进而提高气化效率。

其技术方案如下：

一种高效气化系统，包括气化炉及用气单元，所述气化炉内设有反应室及灰渣收集室，所述反应室与灰渣收集室连通，所述气化炉上设有进料口、排气口及进气口，所述进料口、排气口、进气口均与反应室连通，所述用气单元内设有燃烧室，所述用气单元上设有与燃烧室连通的用气口及回气口，所述排气口与用气口通过用气管道连通，所述回气口与进气口通过回气管道连通。

在其中一个实施例中，所述用气管道上设有用气引风机。

在其中一个实施例中，所述回气管道上设有回气引风机。

在其中一个实施例中，所述高效气化系统还包括排气烟囱，所述排气烟囱通过排气管道与回气管道连通，所述排气管道上设有排气引风机。

在其中一个实施例中，所述高效气化系统还包括反应鼓风机，所述气化炉上还设有与反应室连通的鼓风口，所述鼓风口通过第一鼓风管道连接所述反应鼓风机。

在其中一个实施例中，所述高效气化系统还包括用气鼓风机，所述用气鼓风机通过第二鼓风管道与用气口连通。

在其中一个实施例中，所述高效气化系统还包括自动进料机，所述自动进料机设置在所述进料口处。

在其中一个实施例中，所述反应室包括一次反应室及二次反应室，所述一次反应室、二次反应室、灰渣收集室依次连通，所述排气口包括第一排气口及第二排气口，所述进料口及第一排气口均与一次反应室连通，所述第二排气口与二次反应室连通，所述第一排气口与用气口通过第一用气管道连通，所述第二排气口与用气口通过第二用气管道连通。

本发明还提供一种高效气化方法，包括以下步骤：

原料在气化炉中反应，生成可燃气体及高温灰渣；

可燃气体燃烧形成燃后回气；

燃后回气中的二氧化碳与所述高温灰渣反应，生成一氧化碳。

具体地，所述高效气化方法包括以下步骤：

原料在气化炉的一次反应室内反应，生成可燃气体及高温灰渣，可燃气体进入用气单元的燃烧室内，高温灰渣进入气化炉的灰渣收集室内；

可燃气体在燃烧室内燃烧形成燃后回气；

燃后回气进入气化炉的二次反应室内，燃后回气中的二氧化碳与灰渣收集室内的高温灰渣反应，生成一氧化碳。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：

上述高效气化系统，将原料从进料口投入反应室内，原料在气化炉中反应，生成可燃气体及高温灰渣，可燃气体经用气管道进入用气单元的燃烧室内燃烧形成燃后回气，燃后回气经回气管道再次回到反应室内，燃后回气中的二氧化碳与灰渣收集室内的高温灰渣反应，生成一氧化碳再次用于燃烧。该高效气化系统能有效提高碳转化率，进而提高气化效率。

上述高效气化方法，在高温条件下将气化反应产生的灰渣再次利用，以碳作为还原剂，将燃后回气中的二氧化碳还原成一氧化碳，有效提高碳转化率，进而提高气化效率。

附图说明

图1为本发明实施例所述的高效气化系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、气化炉，2、用气单元，3、用气引风机，4、回气引风机，5、排气烟囱，6、排气引风机，7、反应鼓风机，8、用气鼓风机，9、自动进料机，10、一次反应室，11、二次反应室，12、灰渣收集室，20、燃烧室，100、第一用气管道，200、第二用气管道，300、回气管道，400、排气管道，500、第一鼓风管道，600、第二鼓风管道。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1所示，本实施例所述的高效气化系统，包括气化炉1及用气单元2，所述气化炉1内设有反应室及灰渣收集室12，所述反应室与灰渣收集室12连通，所述气化炉1上设有进料口、排气口及进气口，所述进料口、排气口、进气口均与反应室连通，所述用气单元2内设有燃烧室20，所述用气单元2上设有与燃烧室20连通的用气口及回气口，所述排气口与用气口通过用气管道连通，所述回气口与进气口通过回气管道300连通。上述高效气化系统，将原料从进料口投入反应室内，原料在气化炉1中反应，生成可燃气体及高温灰渣，可燃气体经用气管道进入用气单元2的燃烧室20内燃烧形成燃后回气，燃后回气经回气管道300再次回到反应室内，燃后回气中的二氧化碳与灰渣收集室12内的高温灰渣反应，生成一氧化碳再次用于燃烧。该高效气化系统能有效提高碳转化率，进而提高气化效率。

在本实施例中，所述反应室包括一次反应室10及二次反应室11，所述一次反应室10、二次反应室11、灰渣收集室12依次连通，所述排气口包括第一排气口及第二排气口，所述进料口及第一排气口均与一次反应室10连通，所述第二排气口与二次反应室11连通，所述第一排气口与用气口通过第一用气管道100连通，所述第二排气口与用气口通过第二用气管道200连通。一次反应室10为原料进行气化反应的场所，二次反应室11为燃后回气中的二氧化碳进行还原反应的场所，避免两种反应发生干扰，提高气化效率。

其中，所述用气管道上设有用气引风机3，能够将反应室内的可燃气体输送至用气单元2的燃烧室20内进行燃烧。所述回气管道300上设有回气引风机4，能够将燃烧室20内的燃后回气再次输送回反应室内。

在本实施例中，所述高效气化系统还包括排气烟囱5，所述排气烟囱5通过排气管道400与回气管道300连通，所述排气管道400上设有排气引风机6，使得多余的燃后回气能够从排气烟囱5处排走。

所述高效气化系统还包括反应鼓风机7，所述气化炉1上还设有与反应室连通的鼓风口，所述鼓风口通过第一鼓风管道500连接所述反应鼓风机7，为气化反应提供反应气体介质。所述高效气化系统还包括用气鼓风机8，所述用气鼓风机8通过第二鼓风管道600与用气口连通，提供足够的氧气，使可燃气体充分燃烧。

优选地，所述高效气化系统还包括自动进料机9，所述自动进料机9设置在所述进料口处，便于投料。

本实施例还提供一种高效气化方法，包括以下步骤：

原料在气化炉1中反应，生成可燃气体及高温灰渣；

可燃气体燃烧形成燃后回气；

燃后回气中的二氧化碳与所述高温灰渣反应，生成一氧化碳。

上述高效气化方法，在高温条件下将气化反应产生的灰渣再次利用，以碳作为还原剂，将燃后回气中的二氧化碳还原成一氧化碳，有效提高碳转化率，进而提高气化效率。

具体地，所述高效气化方法包括以下步骤：

原料在气化炉1的一次反应室10内反应，生成可燃气体及高温灰渣，可燃气体进入用气单元2的燃烧室20内，高温灰渣进入气化炉1的灰渣收集室12内；

可燃气体在燃烧室20内燃烧形成燃后回气；

燃后回气进入气化炉1的二次反应室11内，燃后回气中的二氧化碳与灰渣收集室12内的高温灰渣反应，生成一氧化碳。

一次反应室10为原料进行气化反应的场所，二次反应室11为燃后回气中的二氧化碳进行还原反应的场所，避免两种反应发生干扰，提高气化效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高效气化系统，其特征在于，包括气化炉及用气单元，所述气化炉内设有反应室及灰渣收集室，所述反应室与灰渣收集室连通，所述气化炉上设有进料口、排气口及进气口，所述进料口、排气口、进气口均与反应室连通，所述用气单元内设有燃烧室，所述用气单元上设有与燃烧室连通的用气口及回气口，所述排气口与用气口通过用气管道连通，所述回气口与进气口通过回气管道连通。

2.根据权利要求1所述的高效气化系统，其特征在于，所述用气管道上设有用气引风机。

3.根据权利要求1所述的高效气化系统，其特征在于，所述回气管道上设有回气引风机。

4.根据权利要求1所述的高效气化系统，其特征在于，还包括排气烟囱，所述排气烟囱通过排气管道与回气管道连通，所述排气管道上设有排气引风机。

5.根据权利要求1所述的高效气化系统，其特征在于，还包括反应鼓风机，所述气化炉上还设有与反应室连通的鼓风口，所述鼓风口通过第一鼓风管道连接所述反应鼓风机。

6.根据权利要求1所述的高效气化系统，其特征在于，还包括用气鼓风机，所述用气鼓风机通过第二鼓风管道与用气口连通。

7.根据权利要求1所述的高效气化系统，其特征在于，还包括自动进料机，所述自动进料机设置在所述进料口处。

8.根据权利要求1-7任一项所述的高效气化系统，其特征在于，所述反应室包括一次反应室及二次反应室，所述一次反应室、二次反应室、灰渣收集室依次连通，所述排气口包括第一排气口及第二排气口，所述进料口及第一排气口均与一次反应室连通，所述第二排气口与二次反应室连通，所述第一排气口与用气口通过第一用气管道连通，所述第二排气口与用气口通过第二用气管道连通。

9.一种高效气化方法，其特征在于，包括以下步骤：

原料在气化炉中反应，生成可燃气体及高温灰渣；

可燃气体燃烧形成燃后回气；

燃后回气中的二氧化碳与所述高温灰渣反应，生成一氧化碳。

10.根据权利要求9所述的高效气化方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

原料在气化炉的一次反应室内反应，生成可燃气体及高温灰渣，可燃气体进入用气单元的燃烧室内，高温灰渣进入气化炉的灰渣收集室内；

可燃气体在燃烧室内燃烧形成燃后回气；

燃后回气进入气化炉的二次反应室内，燃后回气中的二氧化碳与灰渣收集室内的高温灰渣反应，生成一氧化碳。