CN106701118A - 一种双旋风生物质熔融热解气化炉 - Google Patents

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Abstract

一种双旋风生物质熔融热解气化炉，它是由上级的旋风熔融热解室、热解排渣管、热解气排气管和下级的旋风熔融气化室、气化排渣管、气化排气管等组成。运行时高速燃烧器产生的高温高速烟气切向送入高温熔融热解室，形成强涡旋气流，同时物料切向给料进入熔融热解室，与高温烟气混合、升温、热解、熔融。高温热解气经换热后进入热解气储气罐，其中部分热解气进入高速燃烧器。热解产生的熔融焦经热解排渣管流入熔融气化室。并向熔融气化室内通入高温水蒸气和空气进行熔融气化，产生的气化气进行冷却收集，气化后的熔渣经由气化排渣管进入排渣池中。本发明能够降低生物质热解气化产气中焦油的含量，降低焦油污染问题，实现能源的有效利用。

Description

一种双旋风生物质熔融热解气化炉
技术领域
本发明属于生物质热解气化设备领域，具体涉及一种双旋风生物质熔融热解气化炉。
背景技术
生物质能源技术就是把生物质转化为能源并加以利用的技术，而在生物质能源技术中，生物质热解气化技术是一种通过热化学反应将固态生物质转化为气体燃料的过程。其主要产物为气体，可以作为工业或民用燃料，供生产、生活直接利用，也可以用于发电、供热或进一步合成生产液体燃料或有机化工产品。但是在生物质热解气化技术存在着生物质气中焦油含量高、废水难处理会引起二次污染等问题。尤其是焦油含量高是生物质热解气化技术面临的主要问题。产生的焦油会堵塞管路、腐蚀设备。并且由于焦油含量过高会带走部分能量，造成生物质气能量品质降低。并且焦油成分复杂含有大量有毒物质危害人体健康。
目前，处理焦油的主要方法为水洗法、催化剂裂解法。对于水洗法，由于焦油成分复杂在热解气化过程中产生的所有杂质几乎全部转移到处理的水中，而污水处理困难很容易形成二次污染。对于催化剂裂解法，由于焦油量较大需要催化剂量较多，并且催化剂容易污染失去活性，因此很难推广到生产实际当中。
解决以上问题的方法就是提高生物质热解气化的温度，利用高温(1300℃以上)热解生物质气中的焦油提高焦油的转化率，将焦油转化为小分子量的可燃气体，同时提高生物质气的热值。能够提高生物质能源的利用，改善生活环境起到积极的作用。
发明内容
本发明的目的是为了解决生物质热解气化过程焦油含量过高的问题，提供了一种双旋风生物质熔融热解气化炉，其技术方案如下：
一种双旋风生物质熔融热解气化炉，它包含一个旋风熔融热解室和一个旋风熔融气化室。在旋风熔融热解室上设置有切向的给料口和切向的进风口，旋风熔融热解室的上部设有高速燃烧器，旋风熔融热解室尾部上端设有垂直的并且与其同轴的热解气排出管，其出口位于旋风融融热解室的外部，水平设置。旋风熔融热解室尾部下端设有热解排渣管与旋风熔融气化室相连通。
运行时，设置再旋风熔融热解室外的高速燃烧器燃烧，燃烧产生的烟气以高温高速喷入旋风熔融热解室，形成强涡旋气流。同时生物质切向落入旋风熔融热解室，与高温高速烟气混合、升温、热解、熔融。其中热解产生的高温热解气经热解排气管进入蒸汽发生器、空气加热器、除尘器、水环真空泵进入热解气储气罐，其中部分热解气经过热解气换热器进入高速燃烧器。热解产生的熔融焦经热解排渣口进入旋风熔融气化室。并向旋风熔融气化室内通入由蒸汽发生器、空气加热器换热产生的高温水蒸气和空气进行熔融气化，产生的气化气通过气化排气管冷却收集，气化后的熔渣经由气化排渣管排入灰渣箱。
本发明的有益效果为：本发明提供的是一种由旋风熔融热解室和旋风熔融气化室相结合的双旋风生物质熔融热解气化炉，用其实现生物质经高温熔融热解气化，彻底解决生物质气中焦油含量过高的问题。
附图说明：
图1为本发明一种双旋风生物质熔融热解气化炉的结构示意图。
附图标记：1、旋风熔融热解室；2、旋风熔融气化室；3、热解气排气管；4、热解排渣管；5、气化气排气管；6、气化排渣管。①高温高速烟气、②生物质、③热解气、④预热空气、⑤水蒸气、⑥气化气。
图2是图1的A-A剖视图。
具体实施方式：
参照图1，一种双旋风生物质熔融热解气化炉，它包含旋风熔融热解室1和旋风熔融气化室2，在旋风熔融热解室1上设置有切向的进料口和高温高速烟气入口，旋风熔融热解室1尾部上端设置热解气排气管3依次连通蒸汽发生器、空气加热器、燃料换热器、除尘器水环真空泵和热解储气罐，旋风熔融热解炉1尾部下端设置的热解排渣口4与旋风熔融气化室连通。旋风熔融气化室前段进入高温高速的水蒸气和空气(氧气)入口，旋风熔融气化室尾部上端设置气化气排气管依次连通蒸汽发生器空气加热器气化气储气罐。旋风熔融热解室和旋风熔融气化室与水平方向呈0-45度夹角；
双旋风生物质熔融热解气化炉运行时，需控制气体燃料和空气的量，使其通过高速燃烧器燃烧产生高温高速烟气 (1600℃以上)，并与高速沿切向并贴近旋风熔融热解室1前部上端喷入旋风熔融热解室形1成强涡旋气流。同时生物质原料由切向进入落入旋风熔融热解室1。与高温高速烟气混合、升温、热解、熔融。其中热解产生的高温热解气经热解排气管进入蒸汽发生器、空气加热器、热解气换热器、除尘器、水环真空泵进入热解气储气罐，其中部分热解气经过热解气换热器进入高速燃烧器。热解产生的熔融焦经热解排渣口进入旋风熔融气化室。并向旋风熔融气化室内通入由蒸汽发生器、空气加热器换热产生的高温水蒸气和空气进行熔融气化，产生的气化气通过气化排气管冷却收集，气化后的熔渣经由气化排渣管排入灰渣箱。
双旋风生物质熔融热解气化炉启动时，需要外界的燃料保证高速燃烧器的燃烧，待产生稳定的生物质热解气后，将一部分产生的生物质气作为高速燃烧器的燃料，从而不需要外界气源而维持自身运行。

Claims (3)

1.一种双旋风生物质熔融热解气化炉，其特征在于它包含旋风熔融热解室(1)和旋风熔融气化室(2)，在旋风熔融热解室(1)上设置有切向的给料口和切向的进风口，旋风熔融热解室(1)尾部上端设有热解气排气管(3)，旋风熔融热解室(1)尾部下端设有热解排渣管(4)与旋风熔融气化室(2)相连接,在旋风熔融气化室(2)尾部上端设有气化气排气管(5)，在旋风熔融气化室(2)尾部下端设有气化排渣管(6)与灰渣池连接。
2.根据权利要求1所述一种双旋风生物质熔融热解气化炉，其特征在于：运行时控制气体燃料和空气的量达到完全燃烧，使其通过 高速燃烧器燃烧器产生的高温高速烟气沿切向喷入旋风熔融热解室(1)，并形成强涡旋气流：同时，生物质经过切向送入熔融热解室(1)，与高温高速烟气混合、升温、热解、熔融,使热解产生的生物质焦熔融经过热解排渣管进入熔融气化室：其中生物质热解产生的热解气经过热解气排气管(3)排出：热解气经过蒸汽发生器、空气预热器、燃料换热器后收入热解气储气罐,水经过蒸汽发生器加热为水蒸汽通入旋风熔融气化室(2),空气经过空气预热器将空气加热通入高速燃烧器和熔融气化室(2),经由蒸汽发生器加热的水蒸气和经过空气预热器加热的空气高速喷入熔融气化室(2)，形成强涡旋气流：同时，液态生物质焦经热解排渣管(4)落入熔融气化室(2)，与高温空气和水蒸气的混合物进一步与生物质焦进行气化，最终形成的灰渣排入灰渣箱。
3.根据权利要求1或2所述的一种双旋风生物质熔融热解气化炉，启动时需要外界的燃料保证高速燃烧器的燃烧，待产生稳定的生物质热解气后，将一部分产生的生物质气作为高速燃烧器的燃料，从而不需要外界气源而维持自身运行,为保证熔融热解气化，熔融热解室(2)内温度达到1400℃以上，熔融气化室内温度达到1300℃以上,通入熔融热解室的水蒸气从0-10%，进入熔融气化室的水蒸气0-100%氧气21%-100%,熔融热4解室倾角0-45°，熔融气化室倾角0-45°。
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