CN106861328A - 一种生物质气化燃烧装置净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质气化燃烧装置净化系统，用于生物质烟气净化系统设备领域，包括气化炉、生物质锅炉、可将气化炉产生的生物质燃气在生物质锅炉内燃烧的生物质燃烧器，以及尾部烟气收集净化装置，所述尾部烟气收集净化装置包括喷淋塔、集成在喷淋塔顶部的烟囱和可将生物质锅炉内的烟气送入喷淋塔内的抽尘引风机，所述喷淋塔上设有喷淋系统，所述喷淋系统包括循环水池、设在喷淋塔顶部内侧的雾化喷头、连通所述雾化喷头和循环水池的喷淋管路、设在所述喷淋管路上的喷淋水泵和可将喷淋塔底部的水回流至循环水池内的污水排放管。其可以有效的去除了尾部烟气中焦油，同时占地面积小，投资费用低，阻力小电耗低，建设成本低，运行经济性佳。

Description

一种生物质气化燃烧装置净化系统
技术领域
本发明用于生物质烟气净化系统设备领域，特别是涉及一种生物质气化燃烧装置净化系统。
背景技术
生物质气化系统属于清洁能源燃烧方式，能实现低硫、低氮高效的燃烧，但在生物质气化系统粉尘、焦油、烟气的处理过程中还存在着以下弊端：
传统的气化燃烧设备生物质燃气尾部布置袋式除尘器或独立的喷淋塔，由于烟气中的焦油成分使得袋式除尘器粘连堵塞失效，焦油又极难清理，因此本系统不适合袋式除尘器的工作条件。独立的喷淋塔均采用麻石双塔结构与烟囱平行布置，占地面积大，投资费用高，阻力大电耗高，建设成本高，运行经济性差，内部还缺乏生物质燃气的焦油捕捉孔板。
鉴于以上原因使得生物质气化系统存在焦油粘结附近建筑物，排放不达标项目被迫关停，因此需要找出一种理想的治理办法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种生物质气化燃烧装置净化系统，其可以有效的去除了尾部烟气中焦油，同时占地面积小，投资费用低，阻力小电耗低，建设成本低，运行经济性佳。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生物质气化燃烧装置净化系统，包括气化炉、生物质锅炉、可将气化炉产生的生物质燃气在生物质锅炉内燃烧的生物质燃烧器，以及尾部烟气收集净化装置，所述尾部烟气收集净化装置包括喷淋塔、集成在喷淋塔顶部的烟囱和可将生物质锅炉内的烟气送入喷淋塔内的抽尘引风机，所述喷淋塔上设有喷淋系统，所述喷淋系统包括循环水池、设在喷淋塔顶部内侧的雾化喷头、连通所述雾化喷头和循环水池的喷淋管路、设在所述喷淋管路上的喷淋水泵和可将喷淋塔底部的水回流至循环水池内的污水排放管。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述喷淋塔的顶端形成口径收缩并与烟囱对接的锥形管口，所述喷淋塔的内壁上设有若干焦油捕捉孔板，焦油捕捉孔板在喷淋塔内部形成曲折的通道。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述气化炉的燃气出口处设有旋风分离器，所述旋风分离器包括分离外壳体和设在所述分离外壳体顶端中部的分离器喉管，分离器喉管通过进气管连接至生物质燃烧器，所述分离器喉管内设置耐热钢丝球，分离器喉管尾端设置清洗门，所述生物质燃烧器设有天然气伴燃装置。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述进气管上设有天灯管，天灯管的一侧设有天然气伴燃点火装置，天灯管外侧设有防火罩壳，防火罩壳顶部形成端口，端口内侧设有焦油裂解装置，防火罩壳上于天灯管处设有通风孔。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述防火罩壳的底部设有集焦盘，集焦盘通过第一回焦管连接至集焦罐，集焦罐通过连接管引至焦油回收箱，所述生物质燃烧器的底部设有与连接管相连的第二回焦管，所述连接管上设有放焦闸阀。
进一步作为本发明技术方案的改进，还包括上料系统，所述上料系统包括沿物料输送方向依次设置的提升机、顶部料仓和螺旋输送机，所述提升机和顶部料仓的顶部均设有第一轴流风机，所述第一轴流风机通过第一抽烟抽焦管路连接至焦油沉降器，焦油沉降器具有连接至生物质燃烧器的粗燃气管和连接至所述连接管的第三回焦管。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述气化炉顶部设有放散管，所述放散管上设有第二轴流风机，第二轴流风机通过第二抽烟抽焦管路连接至焦油沉降器。
进一步作为本发明技术方案的改进，所述上料系统包括主料仓和设在提升机底部的底部进料斗，所述主料仓和底部进料斗顶部均设置第三轴流风机，第三轴流风机通过抽尘管路与可将气流送入生物质锅炉内的锅炉燃烧风机相连。
进一步作为本发明技术方案的改进，主料仓上料前端设置软帘密封。
本发明的有益效果：本系统采用烟囱和喷淋塔集成一体结构，有效的减少了占地面积，降低了系统阻力，经济运行指标高，烟气经抽尘引风机送入下部喷淋塔，烟气中的焦油附着在喷淋塔内壁沿着内壁下落，烟气中的粉尘经雾化喷头的喷淋也被凝结下落，经污水排放管排入循环水池，循环动力来自喷淋水泵，进净化后的烟气通过顶部烟囱排入大气，经现场实践测量，烟气粉尘完全达到国家标准要求。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
参照图1，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各部件的结构特点，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 时，是以图1所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。
本发明提供了一种生物质气化燃烧装置净化系统，包括气化炉1、生物质锅炉2、可将气化炉1产生的生物质燃气在生物质锅炉2内燃烧的生物质燃烧器3，以及尾部烟气收集净化装置4，所述尾部烟气收集净化装置4包括喷淋塔41、集成在喷淋塔41顶部的烟囱42和可将生物质锅炉2内的烟气送入喷淋塔41内的抽尘引风机43，所述喷淋塔41上设有喷淋系统，所述喷淋系统包括循环水池44、设在喷淋塔41顶部内侧的雾化喷头45、连通所述雾化喷头45和循环水池44的喷淋管路47、设在所述喷淋管路47上的喷淋水泵48和可将喷淋塔41底部的水回流至循环水池44内的污水排放管49。
所述喷淋塔41的顶端形成口径收缩并与烟囱42对接的锥形管口，所述喷淋塔41的内壁上设有若干焦油捕捉孔板40，焦油捕捉孔板40在喷淋塔41内部形成曲折的通道。
本系统采用烟囱42和喷淋塔41集成一体结构，有效的减少了占地面积，降低了系统阻力，经济运行指标高，特别是设置焦油捕捉孔板40有效的去除了尾部烟气中焦油。烟气经抽尘引风机43送入下部喷淋塔41，喷淋塔41做防腐处理（鳞片），烟气经过焦油捕捉孔板40的碰撞和吸附沿着内壁下落，烟气中的粉尘经双极雾化喷头45的喷淋也被凝结下落，经污水排放管49排入循环水池44，循环动力来自喷淋水泵48，进净化后的烟气通过顶部烟囱42排入大气，经现场实践测量，烟气粉尘完全达到国家标准要求。
传统的气化炉燃气出口配置高温惯性除尘器或旋风除尘器，惯性或旋风除尘器工作效率低下，对燃气中的细小颗粒（小于50u）没有除尘效果，特别是对主燃气管路中的焦油更没有有效的去除措施。
鉴于此，本发明中，所述气化炉1的燃气出口处设有旋风分离器5，所述旋风分离器5包括分离外壳体51和设在所述分离外壳体51顶端中部的分离器喉管52，分离器喉管52通过进气管53连接至生物质燃烧器3，所述分离器喉管52内设置耐热钢丝球54，分离器喉管52尾端设置清洗门55，高温燃气经旋风除尘器5粗分离后进入分离器喉管52，分离器喉管52中的高温钢丝球54对燃气中的细小粉尘和焦油进行进一步分离，细小粉尘和焦油不断融合和汇集流入旋风分离器5底部，当旋风阻力增加到一定数值时打开尾部清洗门进行更换清洗，保证燃气的净化效果。
传统的气化燃烧设备生物质燃气进锅炉前没有天然气伴燃装置（30），在点火初期粗燃气进锅炉时由于燃气品质差不具备燃烧条件，粗燃气中的焦油成分不经过燃烧直接进入烟囱，造成烟气冒黑烟，焦油未经燃烧形成污染同时也造成能源浪费。
鉴于此，本发明中，所述生物质燃烧器3设有天然气伴燃装置31。燃气焦油送入生物质燃烧器3的开始阶段由于燃气品质低不易燃烧需要用天然气伴燃，使得燃气中的焦油进行充分的燃烧和裂解，当燃气成分具备燃烧条件时，天然气伴燃装置停用。
传统的气化系统设备天灯管在气化炉点火过程中存在大量的粗生物质燃气外排，特别是在点火初期，大量的粗燃气不具备燃烧条件，传统方式是不经处理直接排入大气，造成严重的环境污染，生物质燃气中的大量焦油粘结周围建筑物严重破坏周边环境。
鉴于此，本发明中，所述进气管上设有天灯管61，天灯管61的一侧设有天然气伴燃点火装置62，天灯管61外侧设有防火罩壳63，防火罩壳63顶部形成端口，端口内侧设有焦油裂解装置610，防火罩壳63上于天灯管61处设有通风孔64。所述防火罩壳63的底部设有集焦盘65，集焦盘65通过第一回焦管66连接至集焦罐67，集焦罐67通过连接管68引至焦油回收箱69，所述生物质燃烧器3的底部设有与连接管68相连的第二回焦管32，所述连接管68上设有放焦闸阀60。生物质点火初期燃气品质低下不易着火，增加天然气伴燃点火装置62辅助低品质生物质的燃烧和燃尽，防火罩壳63有效的保护了燃烧的局部高温区利于焦油的裂解，同时也防止了焦油的飞溅污染周围环境。焦油裂解装置64为蜂窝状高温陶瓷，通过蓄热和粗过滤进一步裂解燃气焦油，使燃气出口的烟气纯净排放。防火罩壳63中的焦油通过内壁排入下部集焦盘65，再通过第一回焦管66送入集焦罐67中，定期通过放焦闸阀60排入焦油回收箱69完成系统焦油的集中回收工作，确保气化系统现场的整洁，卫生和环保。
传统的气化系统设备提升机在气化炉运行过程中由于有生物气的反串造成其内部集聚大量生物质燃气，与粉尘混合有爆燃危险，传统方式是提升机顶部开孔排入大气造成环境污染，生物质燃气中的焦油成分严重影响周边环境。同时，传统的气化系统设备顶部放散管在气化炉点火初期和停炉过程中存在大量的粗生物质燃气外排造成环境污染，生物质燃气中的焦油粘结周围建筑物破坏周边环境。
鉴于此，本发明中，还包括上料系统，所述上料系统包括沿物料输送方向依次设置的提升机71、顶部料仓72和螺旋输送机73，所述提升机71和顶部料仓72的顶部均设有第一轴流风机74，所述第一轴流风机74通过第一抽烟抽焦管路75连接至焦油沉降器76，焦油沉降器76具有连接至生物质燃烧器3的粗燃气管77和连接至所述连接管68的第三回焦管78。
所述气化炉1顶部设有放散管，所述放散管上设有第二轴流风机79，第二轴流风机79通过第二抽烟抽焦管路70连接至焦油沉降器76。
提升机71和顶部料仓72上部设置第一轴流风机74抽吸气化设备反串燃气和粉尘，减少提升机71和顶部料仓72内部烟气焦油及粉尘浓度，避免提升机71和顶部料仓72发生爆燃。炉顶放散管上部设置第二轴流风机79抽吸气化设备点火初期或停炉初期外排的燃气和焦油，避免外排到大气中造成环境污染。
上述抽吸的燃气焦油通过第一抽烟抽焦管路75和第二抽烟抽焦管路70送入惯性焦油沉降器进行燃气和焦油的初分离，经惯性焦油沉降器分离后的粗燃气送入生物质燃烧器的进口至生物质锅炉炉膛燃烧，经惯性焦油沉降器分离后的焦油经第三回焦管78最终送入焦油回收箱集69中收集。
传统技术中，生物质气化系统铲车上料过程中，上料仓传统方式是敞开结构，大量的细小微粉扩散到附近的区域，造成工作环境的恶化，严重影响操作工的身体健康。同时，上料仓内部空间属于常压，粉尘的浓度逐渐增高的情况下造成局部正压，使得粉尘大量外逸。而且，底部进料斗在生物质皮带上料过程中，原料翻转输送过程中存在细小微粉的夹带和扩散传播，污染工作环境。
鉴于此，本发明中，所述上料系统包括主料仓710和设在提升机71底部的底部进料斗711，主料仓710上料前端设置软帘712密封，软帘712密封原料粉尘的外逸，在不影响铲车上料的同时起到封闭原料粉尘的作用。所述主料仓710和底部进料斗711顶部均设置第三轴流风机713，第三轴流风机713通过抽尘管路714与可将气流送入生物质锅炉2内的锅炉燃烧风机21相连。第三轴流风机713抽吸主料仓710和底部进料斗711内部空间粉尘，使得主料仓710、底部进料斗711内部形成负压区域控制粉尘外逸。被收集的粉尘通过抽尘管路送入锅炉燃烧风机的进口和生物质燃气一起燃烧，做到了粉尘的零排放处理，粉尘燃烧后又节约了原料成本。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种生物质气化燃烧装置净化系统，其特征在于：包括气化炉、生物质锅炉、可将气化炉产生的生物质燃气在生物质锅炉内燃烧的生物质燃烧器，以及尾部烟气收集净化装置，所述尾部烟气收集净化装置包括喷淋塔、集成在喷淋塔顶部的烟囱和可将生物质锅炉内的烟气送入喷淋塔内的抽尘引风机，所述喷淋塔上设有喷淋系统，所述喷淋系统包括循环水池、设在喷淋塔顶部内侧的雾化喷头、连通所述雾化喷头和循环水池的喷淋管路、设在所述喷淋管路上的喷淋水泵和可将喷淋塔底部的水回流至循环水池内的污水排放管。
2.根据权利要求1所述的生物质气化燃烧装置净化系统，其特征在于：所述喷淋塔的顶端形成口径收缩并与烟囱对接的锥形管口，所述喷淋塔的内壁上设有若干焦油捕捉孔板，焦油捕捉孔板在喷淋塔内部形成曲折的通道。
3.根据权利要求1所述的生物质气化燃烧装置净化系统，其特征在于：所述气化炉的燃气出口处设有旋风分离器，所述旋风分离器包括分离外壳体和设在所述分离外壳体顶端中部的分离器喉管，分离器喉管通过进气管连接至生物质燃烧器，所述分离器喉管内设置耐热钢丝球，分离器喉管尾端设置清洗门，所述生物质燃烧器设有天然气伴燃装置。
4.根据权利要求3所述的生物质气化燃烧装置净化系统，其特征在于：所述进气管上设有天灯管，天灯管的一侧设有天然气伴燃点火装置，天灯管外侧设有防火罩壳，防火罩壳顶部形成端口，端口内侧设有焦油裂解装置，防火罩壳上于天灯管处设有通风孔。
5.根据权利要求4所述的生物质气化燃烧装置净化系统，其特征在于：所述防火罩壳的底部设有集焦盘，集焦盘通过第一回焦管连接至集焦罐，集焦罐通过连接管引至焦油回收箱，所述生物质燃烧器的底部设有与连接管相连的第二回焦管，所述连接管上设有放焦闸阀。
6.根据权利要求5所述的生物质气化燃烧装置净化系统，其特征在于：还包括上料系统，所述上料系统包括沿物料输送方向依次设置的提升机、顶部料仓和螺旋输送机，所述提升机和顶部料仓的顶部均设有第一轴流风机，所述第一轴流风机通过第一抽烟抽焦管路连接至焦油沉降器，焦油沉降器具有连接至生物质燃烧器的粗燃气管和连接至所述连接管的第三回焦管。
7.根据权利要求6所述的生物质气化燃烧装置净化系统，其特征在于：所述气化炉顶部设有放散管，所述放散管上设有第二轴流风机，第二轴流风机通过第二抽烟抽焦管路连接至焦油沉降器。
8.根据权利要求6所述的生物质气化燃烧装置净化系统，其特征在于：所述上料系统包括主料仓和设在提升机底部的底部进料斗，所述主料仓和底部进料斗顶部均设置第三轴流风机，第三轴流风机通过抽尘管路与可将气流送入生物质锅炉内的锅炉燃烧风机相连。
9.根据权利要求8所述的生物质气化燃烧装置净化系统，其特征在于：主料仓上料前端设置软帘密封。
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