CN108913213A - 一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，该系统包括生物质气化炉、冷却装置、一级焦油捕集装置、二级焦油净化装置、三级吸附干燥装置、鼓风机、一级水封装置、储气罐、二级水封装置、燃气发电机组，各装置之间通过燃气管道依次连接。所述生物质气化炉包括上炉体、炉膛、下炉体。下炉体内设置由多根炉条组成的旋转炉排，通过相邻炉条间轮齿的啮合实现对灰渣的高效破碎及排出。冷却装置对燃气进行降温并脱除大部分固体杂质，一级焦油捕集装置、二级焦油净化装置、三级吸附干燥装置的联用实现对生物质燃气内杂质与焦油的逐级多元净化分离，得到高纯度燃气，保证燃气发电机组的高效稳定运行。本发明的分级多元燃气净化生物质气化发电系统相对以往技术方案，具有气化炉稳定运行、配套设备完善、燃气焦油含量低、连续运行效率高等优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种生物质气化设备，特别涉及一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统。
【背景技术】
生物质能作为一种绿色可再生能源，在全球范围内是仅次于煤炭、石油、天然气之后的第四大能源。传统的生物质主要包括秸秆、玉米芯、锯末、甘蔗渣等农林废弃物。相对于其他石化类能源，生物质的一大优势是具有可再生性且分布广泛。但由于生物质具有分布分散，收集和运输困难等特点，难以采用大规模燃烧技术，因此发展中小规模的生物质气化发电技术(200-5000kW)是生物质能高效利用的主要方向之一。生物质气化发电是指生物质在气化炉内，在满足一定的热力条件下，经过气化剂(空气、氧气或水蒸汽等)的作用，转化为CO、H2、CH4等可燃气体，所产生的燃气再经过一系列降温、净化后送入燃气发电机直接发电。由于生物质的原料特性，其燃气中必然含有一定的焦油成分，若焦油成分过高就会堵塞管路，损坏燃气发电机。目前，常用的生物质气化设备中，下吸式气化炉的燃气焦油含量最低，约为20-500mg/m3，而常规的燃气发电机组对生物质燃气焦油含量的要求是小于20mg/m3。因此如何有效降低燃气内的焦油含量是影响生物质气化发电广泛应用的主要难题之一。此外，气化炉作为气化发电系统的核心设备，其工作时炉膛内的温度可达到1200℃左右，这使得灰烬易出现结渣现象，因此，设计合理的炉排结构使灰渣能够顺利排出，同时炉排不被烧损，对气化炉的安全高效运行具有重要意义。
中国专利201210353295.1，公开了一种生物质气化系统，其将传统气化炉的一个产气段改为纵向设置的多个产气段，每个产气段的侧部均设有燃气出口。由于不同产气段所产生燃气的物理化学特性不同，因此，通过将不同产气段所产出的燃气进行混合然后输出，从而实现输出燃气温度可调，焦油含量可控的功能。该发明理论上可行，但由于生物质气化涉及复杂氧化还原反应，在实际操作中很难从几何上对其进行分段，而且不同的生物质燃料的气化过程不尽相同，若分段不合理反而会影响其正常气化过程，降低燃气品质。此外，该气化系统仅通过混合调配来降低燃气的焦油含量，并未从根本上解决燃气焦油含量高的问题。
中国专利201410797611.3，公开了一种下吸式生物质气化机组，包括生物质气化炉、旋风除尘器、冷却装置、箱式除尘器、油液分离器、煤气鼓风机和净化装置。该发明在炉内燃烧层的底部采用一种活动炉箅，在运行过程中通过对炉箅扳动，避免灰尘结渣，但是该炉箅结构未采取有效的冷却措施，因此其在长期使用过程中有容易烧损的风险。此外，该发明虽然设置了一系列辅机用于对燃气进行冷却、除焦等工序，但对其具体操作原理并未详述，且未开展相关的实施例验证其焦油净化效果。
中国专利201410130383.4，公开了一种炉条可旋转排灰的生物质气化炉，在炉腔下端开口处设置有炉栅，炉栅由若干根炉条并排组合而成，炉条上沿轴线方向间隔排列有平头齿列和尖头齿列，制气时旋转到平头齿列相对接以托住炉腔内的生物质颗粒，排灰时旋转炉条，尖头齿列将炉灰破碎并排出。该气化炉目前已制备出试验机组，在其运行试验时发现，平头齿列对接可较好完成对燃料托起的功能，但排灰时，尖头齿列由于仅是对接并未形成啮合，使得其并未对灰渣起到破碎作用，造成灰渣在炉排上持续堆积，最终导致气化炉被迫停机。
现有技术方案在以下两方面存在不足：一方面，现有生物质气化机组的除焦净化工序尚不成熟，所产生的燃气焦油含量仍较高，难以满足燃气发电机对燃气的要求；另一方面，在气化炉内高温、结渣环境下，现有炉排方案难以长期有效实现排渣功能，以致气化炉不能连续稳定运行。
【发明内容】
本发明的目的在于解决上述存在的缺点和不足，提供一种可连续稳定运行，且配套分级多元燃气净化设备的生物质气化发电系统。该系统相对以往技术方案，具有气化炉稳定运行、配套设备完善、燃气焦油含量低、连续运行效率高等优点。
为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，该系统包括生物质气化炉、冷却装置、一级焦油捕集装置、二级焦油净化装置、三级吸附干燥装置、鼓风机、一级水封装置、储气罐、二级水封装置、燃气发电机组，各装置之间通过燃气管道依次连接。其中，生物质气化炉用于连续稳定的产出可燃气体；冷却装置用于对可燃气体进行降温，同时脱除燃气中大部分固体杂质，减轻后续净化装置的负荷；一级焦油捕集装置用于进行气液分离，通过重力沉降和折流分离实现对燃气中焦油的第一级净化；二级焦油净化装置用于进一步脱除焦油，通过高压喷雾方式，使细小焦油与液雾充分混合，实现对焦油的第二级净化；三级吸附干燥装置用于对燃气进行干燥，同时通过吸附作用实现对燃气的第三级净化；鼓风机用于使生物质气化炉内产生负压，同时保证燃气在整个系统内的通畅输送；一级水封装置用于避免储气罐内的燃气回流；储气罐用于储存生物质气化炉产生的燃气，形成一个缓冲作用，保证燃气发电机的稳定运行；二级水封装置用于防止回火现象的发生；燃气发电机组用于将燃气的内能转化为电能；冷却装置和二级焦油净化装置的用水由蓄水池通过水泵提供。
所述生物质气化炉包括上炉体、炉膛、下炉体。上炉体为圆柱形，在上炉体侧上方设置有加料仓，生物质燃料与空气由此进入炉内；上炉体正上方布置有一个轴承座，轴承座中心布置一根搅料轴套，该轴套伸入炉膛内并位于生物质燃料的上部，在轴套的末端固定有搅料刮板，采用电机驱动轴套的旋转，从而带动搅料刮板绕轴心转动，使进入炉膛内的生物质燃料可以均匀分布，以保证空气均匀进入生物质燃料内部。轴套中心设置一根轴，该轴伸入炉膛并位于生物质燃料的中下部，轴的末端连接有一根拨叉，采用电机驱动轴的旋转，带动拨叉对生物质燃料的中下部进行搅拌，使燃料层内的氧化或还原反应可以均匀进行，保证产生的燃气品质更为稳定。采用电机控制轴的升降，进而控制拨叉在燃料层中的位置，由于不同生物质燃料的氧化层或还原层高度不尽相同，因此实际运行中可依据生物质种类来调节拨叉在燃料层中的最佳位置。炉膛壁面采用耐火砖布置，避免炉膛热量损失，影响气化效率。下炉体内设置有旋转炉排，旋转炉排固定于桁架上，桁架底部通过滑轮安装于炉体底部的滑轨上，维护检修时便于将炉排整体移出下炉体。炉排下方设置有聚灰挡板，炉排旋转排出的灰渣经聚灰挡板后掉入下方的水池内，水池内的循环水将灰渣带出炉体。水池内的水位高于聚灰挡板的下端，形成一个水封结构，避免空气从炉底进入炉内，影响炉膛的负压运行。炉膛内布置有多个铠装热电偶用于检测炉内不同位置的温度，同时设置多个观望孔，用于观察炉内的燃烧情况。
所述旋转炉排由多根炉条并列组成，每根炉条沿其圆周方向排布有轮齿。相邻炉条间的轮齿保持啮合，炉条的旋转间歇、旋转速度及旋转方向通过电机进行控制。在气化炉运行过程中，炉条采取间歇性转动的工作方式，当炉条不转动时，相互啮合的轮齿可起到对生物质燃料的托起作用，避免未经气化的生物质排出，造成燃料浪费；当炉条转动时，相互拢合的轮齿可对灰渣形成破碎效果并将灰渣排出，而相互分开的轮齿旋转则可对灰渣形成搅动作用，避免灰渣结块。相邻炉条轮齿的拢合或分开可通过电机调节炉条的旋转方向来实现。炉条为中空结构，内部布置有冷却水管道，通过冷却水循环对炉条进行强制冷却，避免炉条长期运行时被高温炉渣烧损。
所述冷却装置采用喷淋冷却原理，冷却装置用于对可燃气体进行降温，同时脱除燃气中大部分固体杂质。冷却装置为圆筒结构，在冷却装置的轴线上沿高度方向依次设置有三个喷嘴，最上方的喷嘴连接到从冷却装置顶部接入的管道，另外两个喷嘴则连接到从冷却装置侧面接入的两根管道，每个喷嘴下方均布置有一个锥形的过滤网，过滤网用来过滤掉燃气中的杂质与焦油。其中，最上方的过滤网孔隙最细，中间过滤网的孔隙次之，最下方过滤网的孔隙最粗，以保证上方过滤掉的杂质可通过下方过滤网。冷却装置的最下方布置有锥形的集水室，燃气中的杂质与焦油和喷淋水接触后，随水滴一起落入集水室，再被带出冷却装置。
所述一级焦油捕集装置采用重力和惯性原理实现对燃气中焦油的进一步分离，焦油捕集装置由两个底部呈圆锥形的圆筒体组成，两个圆筒体之间采用一个U型管道连接，U型管道分别伸入到两个圆筒体的下部，圆筒体的下部连接有焦油收集腔。经过冷却装置喷淋后的燃气含有大量的水分以及细小的焦油，当该燃气进入焦油捕集装置后，随着其在装置内的折返流动，燃气所含的水分与焦油逐渐凝结析出，并沿着装置壁面向下流动，最终进入焦油收集腔内。
所述二级焦油净化装置由上方的集水室和下方的方形腔体组成，从集水室引出三根管路伸入到腔体内，在三根管路的末端各设置一个高压喷雾喷头，喷头喷出的液雾与燃气中微粒状杂质和焦油混合然后沉降到腔体底部，并通过出水口排出。在每两个喷头之间各设置一块折流隔板，使燃气在腔室内呈折流流动，延长燃气与液雾的接触时间，强化对燃气的净化作用。在腔体上开设有三个玻璃窗口，用以观察腔体内的喷雾状况。在腔体下方外置一个液位计，用以观察腔体内的水位情况。
所述三级吸附干燥装置为圆筒形结构，在装置下方布置有一个箅子，箅子上填充有活性炭颗粒，当燃气与活性炭颗粒接触后，其内的水分被吸收，同时燃气中残余的焦油也被进一步吸附，从而使燃气达到可用于燃气轮机发电的洁净程度。活性炭颗粒根据运行状况定期进行更换。
所述储气罐采用球形双膜结构，由内膜和外膜组成。经过净化的燃气储存于内膜内，内膜与外膜之间则储存有空气。当燃气储存增加时，通过泄压阀释放内膜与外膜之间的空气，为燃气提供容积；当燃气储存减少时，通过风机增加内膜与外膜之间的空气量，以维持外膜的刚度。内膜的储气容量应至少可储存生物质气化炉连续运行一小时的产气量，以保证气化炉产气波动时，燃气发电机组可以连续稳定运行。
所述冷却装置、一级焦油捕集装置、二级焦油净化装置、三级吸附干燥装置可单台使用，也可多台串联使用，保证燃气洁净程度满足燃气发电机的要求。
与现有技术相比，本发明具有如下的显著优点：
(1)本发明的生物质气化炉采用轮齿啮合的旋转炉排进行排灰，当相邻轮齿拢合时可对灰渣进行破碎并排灰，当相邻轮齿分开时则可对灰渣进行搅动，避免灰渣在炉排上结块，同时炉条内部布置有冷却水管道对其进行冷却。该炉排具有结构简单、排渣效率高、高温环境下使用寿命长的优点，可保证气化炉的连续稳定运行。
(2)本发明的生物质气化发电系统配套有分级多元燃气净化设备，通过冷却装置、一级焦油捕集装置、二级焦油净化装置、三级吸附干燥装置的联用实现对生物质燃气内杂质与焦油的逐级净化分离，得到高纯度燃气，保证燃气发电机组的高效稳定运行。
【附图说明】
图1为生物质气化发电系统示意图。
图2为生物质气化炉主视图。
图3为生物质气化炉侧视图。
图4为旋转炉排俯视图。
图5为图4中A-A方向剖视图。
图6为冷却装置示意图。
图7为一级焦油捕集装置示意图。
图8为二级焦油净化装置主视图。
图9为二级焦油净化装置侧视图。
图10为三级吸附干燥装置示意图。
图11为储气罐示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明的生物质气化发电系统，包括生物质气化炉1、冷却装置2、一级焦油捕集装置3、二级焦油净化装置4、三级吸附干燥装置5、鼓风机6、一级水封装置7、储气罐8、二级水封装置9、燃气发电机组10，各装置之间通过燃气管道依次连接。其中，生物质气化炉1用于连续稳定的产出可燃气体；冷却装置2用于对可燃气体进行降温，同时脱除燃气中大部分固体杂质，减轻后续净化装置的负荷；一级焦油捕集装置3用于进行气液分离，通过重力沉降和折流分离实现对燃气中焦油的第一级净化；二级焦油净化装置4用于进一步脱除焦油，通过高压喷雾方式，使细小焦油与液雾充分混合，实现对焦油的第二级净化；三级吸附干燥装置5用于对燃气进行干燥，同时通过吸附作用实现对燃气的第三级净化；鼓风机6用于使生物质气化炉1内产生负压，同时保证燃气在整个系统内的通畅输送；一级水封装置7用于避免储气罐内的燃气回流；储气罐8用于储存生物质气化炉1产生的燃气，形成一个缓冲作用，保证燃气发电机的稳定运行；二级水封装置9用于防止回火现象的发生；燃气发电机组10用于将燃气的内能转化为电能；冷却装置2和二级焦油净化装置4的用水由蓄水池通过水泵11提供。
结合图2和图3所示，所述生物质气化炉包括上炉体101、炉膛102、下炉体103。上炉体101为圆柱形，在上炉体侧上方设置有加料仓104，生物质燃料与空气由此进入炉内；上炉体正上方布置有一个轴承座105，轴承座中心布置一根搅料轴套106，该轴套106伸入炉膛内并位于生物质燃料的上部，在轴套106的末端固定有搅料刮板107，电机108用来驱动轴套的旋转，从而带动搅料刮板107绕轴心转动，使进入炉膛内的生物质燃料可以均匀分布，以保证空气均匀进入生物质燃料内部。轴套106中心设置一根轴109，该轴109伸入炉膛并位于生物质燃料的中下部，轴109的末端连接有一根拨叉110，电机111用来驱动轴109的旋转，带动拨叉110对生物质燃料的中下部进行搅拌，使燃料层内的氧化或还原反应可以均匀进行，保证产生的燃气品质更为稳定。电机112用来控制轴109的升降，进而控制拨叉110在燃料层中的位置，由于不同生物质燃料的氧化层或还原层高度不尽相同，因此实际运行中可依据生物质种类来调节拨叉110在燃料层中的最佳位置。炉膛壁面采用耐火砖113布置，避免炉膛热量损失，影响气化效率。下炉体103内设置有旋转炉排114，旋转炉排114固定于桁架115上，桁架115底部通过滑轮116安装于炉体底部的滑轨117上，维护检修时便于将炉排114整体移出下炉体103。炉排下方设置有聚灰挡板118，炉排旋转排出的灰渣经聚灰挡板118后掉入下方的水池119内，水池119内的循环水将灰渣带出炉体。水池119内的水位高于聚灰挡板118的下端，形成一个水封结构，避免空气从炉底进入炉内，影响炉膛的负压运行。炉膛内布置有多个铠装热电偶120用于检测炉内不同位置的温度，同时设置多个观望孔121，用于观察炉内的燃烧情况。
结合图2、图4和图5所示，所述旋转炉排114由多根炉条122并列组成，每根炉条沿其圆周方向排布有轮齿123。相邻炉条间的轮齿保持啮合，炉条的旋转间歇、旋转速度及旋转方向通过电机124进行控制。在气化炉运行过程中，炉条122采取间歇性转动的工作方式，当炉条122不转动时，相互啮合的轮齿可起到对生物质燃料的托起作用，避免未经气化的生物质排出，造成燃料浪费；当炉条转动时，相互拢合的轮齿可对灰渣形成破碎效果并将灰渣排出，而相互分开的轮齿旋转则可对灰渣形成搅动作用，避免灰渣结块。相邻炉条122轮齿的拢合或分开可通过电机124调节炉条的旋转方向来实现。炉条122为中空结构，内部布置有冷却水管道125，通过冷却水循环对炉条122进行强制冷却，避免炉条122长期运行时被高温炉渣烧损。
如图6所示，所述冷却装置2采用喷淋冷却原理，冷却装置用于对可燃气体进行降温，同时脱除燃气中大部分固体杂质。冷却装置为圆筒结构，在冷却装置的轴线上沿高度方向依次设置喷嘴201、喷嘴202、喷嘴203，喷嘴201连接到从冷却装置顶部接入的管道，喷嘴202和喷嘴203则连接到从冷却装置侧面接入的两根管道，每个喷嘴下方均布置有一个锥形的过滤网，过滤网用来过滤掉燃气中的杂质与焦油。其中，过滤网204的孔隙最细，过滤网205的孔隙次之，过滤网206的孔隙最粗，以保证上方过滤掉的杂质可通过下方过滤网。冷却装置的最下方布置有锥形的集水室207，燃气中的杂质与焦油和喷淋水接触后，随水滴一起落入集水室207，再被带出冷却装置。
如图7所示，所述一级焦油捕集装置3采用重力和惯性原理实现对燃气中焦油的进一步分离，焦油捕集装置由两个底部呈圆锥形的圆筒体301组成，两个圆筒体之间采用一个U型管道302连接，U型管道分别伸入到两个圆筒体301的下部，圆筒体301的下部连接有焦油收集腔303。经过冷却装置喷淋后的燃气含有大量的水分以及细小的焦油，当该燃气进入焦油捕集装置3后，随着其在装置内的折返流动，燃气所含的水分与焦油逐渐凝结析出，并沿着装置壁面向下流动，最终进入焦油收集腔303内。
结合图8和图9所示，所述二级焦油净化装置4由上方的集水室401和下方的方形腔体402组成，从集水室401引出三根管路伸入到腔体内，在三根管路的末端各设置一个高压喷雾喷头403，喷头403喷出的液雾与燃气中微粒状杂质和焦油混合然后沉降到腔体底部，并通过出水口404排出。在每两个喷头之间各设置一块折流隔板405，使燃气在腔室内呈折流流动，延长燃气与液雾的接触时间，强化对燃气的净化作用。在腔体402上开设有三个玻璃窗口406，用以观察腔体内的喷雾状况。在腔体下方外置一个液位计407，用以观察腔体402内的水位情况。
如图10所示，所述三级吸附干燥装置5为圆筒形结构，在装置下方布置有一个箅子501，箅子上填充有活性炭颗粒502，当燃气与活性炭颗粒502接触后，其内的水分被吸收，同时燃气中残余的焦油也被进一步吸附，从而使燃气达到可用于燃气轮机发电的洁净程度。活性炭颗粒502根据运行状况定期进行更换。
如图11所示，所述储气罐8采用球形双膜结构，由内膜801和外膜802组成。经过净化的燃气储存于内膜801内，内膜801与外膜802之间则储存有空气。当燃气储存增加时，通过泄压阀803释放内膜801与外膜802之间的空气，为燃气提供容积；当燃气储存减少时，通过风机804增加内膜801与外膜802之间的空气量，以维持外膜802的刚度。内膜801的储气容量应至少可储存生物质气化炉连续运行一小时的产气量，以保证气化炉产气波动时，燃气发电机组可以连续稳定运行。
【实施例】
基于本发明方案所制造的生物质气化发电中试机组目前已完成了72小时连续稳定运行试验，该中试机组中冷却装置为3台串联使用，二级焦油净化装置为2台串联使用，三级吸附干燥装置为6台串联使用，燃气发电机为2台500kW机组并联。所采用气化炉炉膛直径为2m，使用玉米芯作为生物质燃料，空气作为气化剂，上料量为1000kg/h，燃气产量为2000m3/h，经第三方资质机构对燃气成分进行检测，检测结果如表1所示，燃气的高位热值为6.07MJ/m3，低位热值为5.57MJ/m3，焦油含量仅为12mg/m3，完全满足燃气发电机的要求，机组可连续稳定运行。此外，经热力计算表明，该中试机组的碳转化率为89.2％，气化效率为70％，证明了该系统的可行性，后期可通过优化结构进一步提高系统的整体运行效率。
表1燃气检测结果
| 成分 | H2 | O2 | CH4 | N2 | CO |
| 百分比(％) | 15.3 | 1.74 | 4.24 | 43.8 | 15.3 |
| 成分 | CO2 | C2H6 | C2H4 | C3H8 | C3H6 |
| 百分比(％) | 14.2 | 0.24 | 0.52 | 0.03 | 0.12 |
Claims (9)
1.一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，其特征在于：包括由燃气管道依次连接的生物质气化炉、冷却装置、一级焦油捕集装置、二级焦油净化装置、三级吸附干燥装置、鼓风机、一级水封装置、储气罐、二级水封装置和燃气发电机组，所述冷却装置和所述二级焦油净化装置均通过水泵与蓄水池连接。
2.根据权利要求1所述的一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，其特征在于，所述生物质气化炉包括上炉体、炉膛、下炉体；所述上炉体为圆柱形，在所述上炉体侧上方设置有加料仓；所述上炉体正上方布置有轴承座，所述轴承座中心布置一根搅料轴套，所述搅料轴套伸入所述炉膛内并位于生物质燃料的上部，在所述搅料轴套的末端固定有搅料刮板，通过电机驱动所述搅料轴套旋转，从而带动所述搅料刮板绕轴心转动，使进入所述炉膛内的生物质燃料可以均匀分布；所述搅料轴套中心设置一根轴，所述轴伸入所述炉膛并位于生物质燃料的中下部，所述轴的末端连接有一根拨叉，通过电机驱动轴旋转，带动所述拨叉对生物质燃料的中下部进行搅拌，使燃料层内的氧化或还原反应可以均匀进行；通过电机控制所述轴的升降，使所述拨叉处在燃料层中的最佳位置；所述炉膛壁面采用耐火砖布置；所述下炉体内设置有旋转炉排，所述旋转炉排固定于桁架上，所述桁架底部通过滑轮安装于炉体底部的滑轨上，维护检修时便于将所述旋转炉排整体移出所述下炉体；所述旋转炉排下方设置有聚灰挡板，所述旋转炉排旋转排出的灰渣经所述聚灰挡板后掉入下方的水池内；所述水池内的水位高于所述聚灰挡板的下端，形成一个水封结构，避免空气从炉底进入炉内，影响所述炉膛的负压运行；所述炉膛内布置有多个铠装热电偶，所述铠装热电偶用于检测炉内不同位置的温度，所述炉膛内还设置多个观望孔，所述观望孔用于观察炉内的燃烧情况。
3.根据权利要求2所述的一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，其特征在于，所述旋转炉排由多根炉条并列组成，每根所述炉条沿其圆周方向排布有轮齿，相邻所述炉条间的轮齿保持啮合；所述炉条采取间歇性转动的工作方式，当所述炉条不转动时，相互啮合的轮齿可起到对生物质燃料的托起作用；当所述炉条转动时，相互拢合的轮齿可对灰渣形成破碎效果并将灰渣排出，而相互分开的轮齿旋转则可对灰渣形成搅动作用，避免灰渣结块；相邻所述炉条轮齿的拢合或分开通过电机调节所述炉条的旋转方向来实现；所述炉条为中空结构，内部布置有冷却水管道，通过冷却水循环对所述炉条进行强制冷却。
4.根据权利要求1所述的一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，其特征在于，所述冷却装置为圆筒结构，在所述冷却装置的轴线上沿高度方向依次设置有三个喷嘴，最上方的喷嘴连接到从所述冷却装置顶部接入的管道，另外两个喷嘴连接到从所述冷却装置侧面接入的两根管道，每个所述喷嘴下方均布置有一个锥形的过滤网，所述过滤网用来过滤掉燃气中的杂质与焦油；最上方的过滤网孔隙最细，中间过滤网的孔隙次之，最下方过滤网的孔隙最粗，以保证上方过滤掉的杂质可通过下方过滤网；所述冷却装置的最下方布置有锥形的集水室，燃气中的杂质与焦油和喷淋水接触后，随水滴一起落入集水室，再被带出所述冷却装置。
5.根据权利要求1所述的一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，其特征在于，所述一级焦油捕集装置由两个底部呈圆锥形的圆筒体组成，两个所述圆筒体之间通过一个U型管道连接，所述U型管道分别伸入到两个所述圆筒体的下部，所述圆筒体的下部连接有焦油收集腔，当燃气进入所述一级焦油捕集装置后，随着其在装置内的折返流动，燃气所含的水分与焦油逐渐凝结析出，并最终进入焦油收集腔内。
6.根据权利要求1所述的一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，其特征在于，所述二级焦油净化装置由上方的集水室和下方的方形腔体组成，从所述集水室引出三根管路伸入到所述腔体内，在三根所述管路的末端各设置一个高压喷雾喷头，所述高压喷雾喷头喷出的液雾与燃气中微粒状杂质和焦油混合然后沉降到腔体底部，并通过出水口排出，在每两个喷头之间设置一块折流隔板，使燃气在腔室内呈折流流动，延长燃气与液雾的接触时间；在所述腔体上开设有三个玻璃窗口，用于观察腔体内的喷雾状况；在腔体下方外置一个液位计，用于观察腔体内的水位。
7.根据权利要求1所述的一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，其特征在于，所述三级吸附干燥装置为圆筒形结构，在所述三级吸附干燥装置下方布置有一个箅子，所述箅子上填充有活性炭颗粒，当燃气与活性炭颗粒接触后，其内的水分与残余的焦油被吸附，使燃气达到可用于燃气轮机发电的洁净程度，活性炭颗粒根据运行状况定期进行更换。
8.根据权利要求1所述的一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，其特征在于，所述储气罐采用球形双膜结构，由内膜和外膜组成；经过净化的燃气储存于所述内膜内，所述内膜与所述外膜之间储存有空气；当燃气储存增加时，通过泄压阀释放内膜与外膜之间的空气，为燃气提供容积；当燃气储存减少时，通过风机增加内膜与外膜之间的空气量，以维持外膜的刚度；所述内膜的储气容量应至少可储存生物质气化炉连续运行一小时的产气量，以保证燃气发电机组的稳定运行。
9.根据权利要求1所述的一种分级多元燃气净化生物质气化发电系统，其特征在于，所述冷却装置、一级焦油捕集装置、二级焦油净化装置和三级吸附干燥装置可单台使用，也可多台串联使用。
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