CN106190321A - 一种高含水率生物质气化联产炭的装置 - Google Patents

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章蒙
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Abstract

本发明是一种高含水率生物质气化联产炭的装置，包括气化装置，其气化装置上部的进料系统中的过渡料筒通过上水封筒与预处理干燥装置相连，气化装置上部的预处理干燥装置中设有抽湿口，其通过弹性支撑、下水封筒与气化装置中部的反应腔上部相连,原料含水率＞20%。优点：1）气化装置设置有原料利用内热自干燥预处理系统，对于含水率大于20%以上的原料，不需要对原料炉外干燥，利用气化装置产生的热量进行干燥；2）气化装置的预处理干燥筒设有弹性支撑与上下水封系统，既可利用振动器进行振动，防止进料搭桥，均匀下料，又保证密封。3）产品不单一，产生两种产品即可燃气和生物质炭，大大提高生物质利用效率和经济效益、环境效应。

Description

一种高含水率生物质气化联产炭的装置
技术领域
本发明涉及的是一种高含水率（＞20%）生物质气化联产炭的装置，属于生物质能源以及固废处理领域。
背景技术
当前气化技术中，上吸式固定床和下吸式固定床应用比较普遍，下吸式气化炉存在着炉子稳定性不好，原料适应性不广的问题，上吸式气化炉存在着出炭不均匀以及炉腔上部正压时可燃气从进料口卸漏的问题。这两种炉型，对原料含水率和颗粒度要求比较高，原料含水率在20%以下气化才能稳定，对原料的湿度方面提出了很严格的要求，必须花费大量人力与物力对原料进行预干燥，其次，两种炉型产品单一，只产生一种产品-可燃气，生物质利用效率不高，投资回报率低，无法产业化。气化炉的这两大问题大大限制了生物质气化投资利润的空间和项目可操作性，阻碍了生物质气化的发展。因此，对生物质原料含水率的适应性、产品多样、气化稳定、操作简单、安全可靠的气化装置是当前气化炉研究重点的问题。
发明内容
本发明提出的是一种内热生物质预处理干燥的气化装置，其目的旨在克服现有气化装置存在高含水率＞20%无法运行的问题，对于含水率在50%以下的生物质、垃圾无需先行干燥，可直接送入本气化装置气化，本气化装置对于含水率的适应性更广，节约设备投资和人员投入等生产成本。
本发明技术解决方案：一种高含水率生物质气化联产炭的装置，包括气化装置，其中气化装置上部的进料系统中的过渡料筒3通过上水封筒5与预处理干燥装置相连，气化装置上部的预处理干燥装置中的干燥筒10与气化装置中部的反应腔中的可燃气抽气口13相连,含水率＞20%。
本发明的优点：
1）气化装置设置有原料利用内热自干燥预处理系统，对于含水率5大于20%以上的原料，不需要对原料炉外干燥，可以利用气化装置产生的热量进行干燥；
2）气化装置的预处理干燥筒设有弹性支撑与上下水封系统，既可利用振动器进行振动，防止进料搭桥，均匀下料，又可保证密封；
3)产品不单一，产生两种产品即可燃气和生物质炭，大大提高生物质利用效率和经济效益、环境效应。
附图说明
附图1是一种高含水率生物质气化联产炭的装置的结构示意图。
附图2是进料系统图。
附图3是预处理干燥装置的示意图。
附图中的1是料斗、2是进料螺旋、3是过渡料筒、4是料位计、5是上水封筒、6是热电偶、7是压力变送器、8是抽湿口、9是振动器、10是反应腔、11是弹性支座、12是下水封筒、13是可燃气抽气口、14是热电偶（根据需要在同一平面布置相对数量的）、15是压力变送器、16是热电偶（根据需要在同一平面布置相对数量的）、17是检修人孔及点火口、18是塔式炉排、19是炉排驱动装置、20是驱动齿轮、21是进气腔室。
具体实施方式
一种高含水率生物质气化联产炭的装置，包括气化装置，其中气化装置上部的进料系统中的过渡料筒3通过上水封筒5与预处理干燥装置相连，气化装置上部的预处理干燥装置中的干燥筒10与气化装置中部的反应腔中的可燃气抽气口13相连,含水率＞20%。
所述进料系统设有料斗1与进料螺旋2相连，进料螺旋2与过渡料筒3相连，过渡料筒3上装有料位计4，过渡料筒3插入干燥装置内；如图1所示。
进料时，含水率＞20%的高湿原料通过料斗1进入进料螺旋2，再通过进料螺旋2进入到过渡料筒3，后直接送入预处理干燥筒10和气化装置中部的反应腔，通过料位计4控制进料螺旋2的开启，实现自动进料,如图2所示。
所述的气化装置上部的预处理干燥装置设有抽湿口8、振动器9、热电偶6以及压力变送器7，其中抽湿口与干燥筒10相连，为防止进料架桥，干燥装置通过弹性支座11与中部反应腔相连，通过水封口5和下部封口12与外界分离，进而通过振动器9实现干燥装置单独振动破桥；振动器9的振动以及干燥装置架空，可防料层搭桥，实现均应下料；通过热电偶6以及压力变送器7的压力和温度显示，可控制抽湿强度，稳定物料的干燥,如图3所示。
所述气化装置中部反应腔的上部设有可燃气的抽气口13、热电偶14以及压力变送器15,反应腔下部设有检修人孔17和热电偶16，检修人孔17用来检修与点火用；通过抽气口13、热电偶14、压力变送器15以及热电偶16控制气化反应强度同时调整出炭时间。
高含水率生物质气化联产炭的装置运行时，高含水率生物质通过料斗进入进料螺旋，再通过进料螺旋进入到过渡料筒，后直接送入干燥筒和反应腔，通过料位计控制进料螺旋的开启，实现自动进料,原料进入反应腔后，由人孔进行点火，同时从进气口鼓入气化剂，通过塔式炉排实现均匀布气，根据原料湿度高低控制气化强度在200-300kg/m2,控制可燃气出反应层的温度，原料在炉内部发生气化反应，产生的可燃气在与干燥筒的下部交界处通过热电偶可测知温度190-220℃，通过抽湿口以及可燃气抽气口后的风机二者抽气量比在1:3，干燥筒内通过可燃气占28-30%，干燥筒外通过可燃气占28-73%，通过干燥筒内的可燃气直接对原料进行烘干，而通过抽气的可燃气通过干燥筒间接换热对原料进行烘干，保证进入反应腔原料湿度不超过18%以及可燃气出口温度50℃，从而实现利用内部热量自干燥，气化炉稳定运行。
气化装置下部的炉排系统和进气化剂系统为煤气化系统所用塔式炉排结构（现有技术）。
实施例
含水率50%的生物质或垃圾通过料斗进入进料螺旋，再通过进料螺旋进入到过渡料筒，后直接送入预处理干燥筒和反应腔，通过料位计控制进料螺旋的开启，振动器定时振动，防止物料的架桥，实现自动均匀进料。原料进入反应腔后，由人孔进行点火，同时从炉底进气口鼓入气化剂，通过塔式炉排实现均匀布气，根据原料湿度高低控制气化强度在200kg/m2或300kg/m2, 或350kg/m2控制可燃气出反应层的温度，原料在炉内部反应腔发生气化反应，产生的可燃气在与干燥筒的下部交界处通过热电偶可测知温度200℃或180℃或220℃，通过抽湿口以及可燃气抽气口后的风机二者抽气量比在1:3或1:3.5，干燥筒内通过可燃气占30%或35%或32%，干燥筒外可燃气抽气口通过的燃气占65%或70%或75%或65%，通过干燥筒内的可燃气直接对原料进行烘干，而通过抽气的可燃气通过干燥筒间接换热对原料进行烘干，保证进入反应腔原料湿度不超过18%以及可燃气出口温度50℃或45℃或55℃，同时通过塔式炉排旋转，由炉膛温度控制出炭时间，得到生物质炭，从而实现利用内部热量自干燥，气化炉稳定运行。

Claims (5)

1.一种高含水率生物质气化联产炭的装置，包括气化装置，其特征是气化装置上部的进料系统中的过渡料筒通过上水封筒与预处理干燥装置相连，气化装置上部的预处理干燥装置中设有抽湿口，其通过弹性支撑、下水封筒与气化装置中部的反应腔上部相连,原料含水率＞20%。
2.根据权利要求1所述的一种高含水率生物质气化联产炭的装置，其特征是所述进料系统设有料斗与进料螺旋相连，进料螺旋与过渡料筒相连，过渡料筒上装有料位计，过渡料筒插入干燥装置内；
进料时，含水率＞20%的高湿原料通过料斗进入进料螺旋，再通过进料螺旋进入到过渡料筒，后直接送入预处理干燥筒和气化装置中部的反应腔，通过料位计控制进料螺旋的开启，实现自动进料。
3.根据权利要求1所述的一种高含水率生物质气化联产炭的装置，其特征是所述的气化装置上部的预处理干燥装置设有抽湿口、振动器、热电偶以及压力变送器，其中抽湿口与干燥筒相连，为防止进料架桥，干燥装置通过弹性支座与中部反应腔相连，通过水封口和下部封口与外界分离，进而通过振动器实现干燥装置单独振动破桥；振动器的振动以及干燥装置架空，可防料层搭桥，实现均应下料；通过热电偶以及压力变送的压力和温度显示，可控制抽湿强度，稳定物料的干燥。
4.根据权利要求1所述的一种高含水率生物质气化联产炭的装置，其特征是所述气化装置中部反应腔的上部设有可燃气的抽气口、热电偶以及压力变送器,反应腔下部设有检修人孔和热电偶，检修人孔用来检修与点火用；通过抽气口、热电偶、压力变送器以及热电偶控制气化反应强度同时调整出炭时间。
5.根据权利要求1所述的一种高含水率生物质气化联产炭的装置，其特征是装置运行时，高含水率生物质通过料斗进入进料螺旋，再通过进料螺旋进入到过渡料筒，后直接送入干燥筒和反应腔，通过料位计控制进料螺旋的开启，实现自动进料,原料进入反应腔后，由人孔进行点火，同时从进气口鼓入气化剂，通过塔式炉排实现均匀布气，根据原料湿度高低控制气化强度在200-300kg/m2,控制可燃气出反应层的温度，原料在炉内部发生气化反应，产生的可燃气在与干燥筒的下部交界处通过热电偶可测知温度190-220℃，通过抽湿口以及可燃气抽气口后的风机二者抽气量比在1:3，干燥筒内通过可燃气占28-30%，干燥筒外通过可燃气占28-73%，通过干燥筒内的可燃气直接对原料进行烘干，而通过抽气的可燃气通过干燥筒间接换热对原料进行烘干，保证进入反应腔原料湿度不超过18%以及可燃气出口温度50℃，从而实现利用内部热量自干燥，气化炉稳定运行。
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