CN109762605A - 生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置 - Google Patents
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Abstract
生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置,其特征是:在循环流化床气化炉提升管上设有进料装置、底部炉膛装有布风板和风帽，排烟管道的两端分别与提升管和旋风分离器上端安在一起，返料管道的两端分别与提升管和流化返料器流化床出料口装在一起；隔板焊接在流化返料器前后内壁上，流化返料器的底部设有布风板和风帽，排灰管的上下两端分别与排灰口和螺旋冷灰机的进灰口装在一起；通过改变流化风机的频率调节返料风室和流化风室风量；返料压力测量装置和流化压力测量装置分别装在压力测点上，对返料器中流化状态监视；并通过调节电机对螺旋冷灰机进行控制，保证返料器内合适物料量，防止发生返料器内物料流化不良或返料过少而造成结焦。
Description
技术领域
本发明涉及一种从生物质循环流化床气化炉，具体地说是一种生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置。
背景技术
生物质循环流化床气化炉作为一种高效、快速的生物质能转换技术正得到越来越多的重视和应用，目前国内科研机构和企业对生物质循环流化床气化研究运用越来越重视，设计生产出不同结构类型生物质循环流化床气化炉，利用破碎后的生物质粉体作为生物质气化炉原料的热解效果比较好，对充分利用农业生产中植物秸秆、废弃物焚烧发电和生活用气，具有节约能源，防止环境污染，发挥了积极社会效益和经济效益。
但对于一些现有硫化床生物质气化的热解反应系统，生物质粉体在800℃的高温气化炉里停的时间留较短就会被高温载气体带到旋风分除灰装置中，这使得在旋风除灰装置收集的生物质焦达到了20%-30%，这部分生物质焦除了含有2%的灰分之外，剩余的主要是生物质中的固定碳，固定碳由于需要在高温条件才会发生热解反应产生能量，对其二次循环利用仍存在技术障碍，导致了汽化炉的热效率偏低。因此，如何将这部分的固定碳利用起来，有待技术解决。
为此，有必要设计一种既可以提高生物质气化炉的热效率，又可将生物质气化装置生产过程中产生的副产品固定碳分离生产出来的一种新技术方案。
发明内容
本发明的目的是克服现有硫化床生物质气化的热解反应系统中，未能将生物质气化生产过程中产生的固定碳分离出来的缺陷，提供一种生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置，该装置实现了既可以提高生物质气化炉的热效率，又可将生物质气化生产过程中产生的固定碳分离生产出来。且该装置设计结构合理、制碳效率高，维修方便，提高了企业的经济效益和社会效益。
本发明所采用的技术方案是：生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置：包括提升管、进料装置、炉膛、排烟管道、返料管道、旋风分离器、 除尘管道、旋风除尘器、竖管、风帽、布风板、风室、风机、风管、放灰管、电机（变频）、螺旋冷灰机，水管阀门、储料仓、流化压力测量装置、返料压力测量装置、流化返料器。
所述的生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置:在循环流化床气化炉提升管上设有第一进料装置和第二进料装置，提升管的底部设有炉膛、炉膛底部安装有布风板和风帽，输风管道的两端分别与鼓风机和炉膛下部的进风口连接在一起；蒸气管道一端连接的两管头分别装在布风板上端约30cm处炉体上的进气口上，用于调节气化炉反应温度；排烟管道的两端分别与提升管和旋风分离器的上端安装在一起，返料管道的两端分别与提升管和流化返料器一侧流化床的出料口装在一起；隔板焊接在流化返料器前后内壁上，隔板左侧为返料床、右侧为流化床；流化返料器的底部设有布风板，布风板上装有风帽，布风板上设有排灰口，排灰管的上下两端分别与排灰口和水冷螺旋冷灰机上的进灰口安装在一起，排灰管上设有内置式控制插板；竖管的两端与流化返料器移动床顶端面物料进口和旋风分离器的下端出口安装在一起；在布风板的下面设有返料风室和流化风室，∪形管的两管口分别与返料风室和流化风室的进风口装在一起，第三输风管的两端分别与∪形管和变频式流化风机的出风口装在一起，通过改变流化风机的频率调节返料风室和流化风室的风量；返料压力测量装置分别装在第一流化压力测点和第二流化压力测点上；流化压力测量装置分别装在第一返料压力测点和第二返料压力测点上。
所述的返料压力测量装置由压力取样筒和压力变送器组成，压力取样筒将返料床上的压力信号通过数据线送至压力变送器转变为4-20mA电信号提供给DCS监视。
所述的流化压力测量装置由压力取样筒和压力变送器组成，压力取样筒将流化床上的压力信号通过数据线送至压力变送器转变为4-20mA电信号提供DCS监视，同时送至螺旋冷灰机的变频电机控制器来调节冷灰机转速。
所述的螺旋冷灰机：螺旋冷灰机安装固定在支架上，第一水管的一端安装在螺旋冷灰机的左端，第一阀门装在第一水管上；第二水管装在螺旋冷灰机的右端，第二阀门装在第二水管上；第二出灰管的两端分别装在储料仓和螺旋冷灰机出灰口上。
所述的蒸气管道：通过蒸气管道向炉膛内输入蒸气来调节气化炉反应温度。
本发明的有益效果是：一种从生物质循环流化床气化炉的返料器制取生物质炭的装置，通过流化返料器上安装的流化压力测量装置和返料压力测量装置，监测返料器竖管内部的物料量，通过调节电机（变频）带动的自密封螺旋冷灰机转速，既保证了循环流化床气化炉必需的循环物料量，又保证了制取生物质炭的密封安全性问题，设备简单、维护方便，满足气化炉制炭长期可靠运行的要求。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是生物质循环流化床气化炉放大结构示意图，
图2是图1中的流化返料器剖视放大结构示意图；
图3是A-A剖视放大示意图。
在图中1.提升管，2.第一进料装置(秸秆)，3.第二进料装置(稻壳)，4. 炉膛，5.蒸汽管道，6.排烟管道，7.返料管道，8.旋风分离器，9. 除尘管道，10.旋风除尘器， 11.竖管，12.风帽，13.布风板，14b.返料风室，14c. 流化风室，15.第一风机，16.第一风管，17.放灰管，18第二风管，19. 第三风管，20.变频式流化风机，21. 第四风管，22增压风机，23. 插板，24..电机，24.螺旋冷灰机，25. 第一水管，26. 第一水管阀门，27第二水管，28..第二水管阀门，29.第二出灰管，30.储料仓，31e. 第一流化压力测点，31f.第二流化压力测点，32h.第一返料压力测点，32t.第二返料压力测点，a.流化返料器，g.电机（变频）、m.风帽，n.隔板。
具体实施方式
在发明给出图1、图2和图3的实施方式中，在循环流化床气化炉提升管1上设有第一进料装置2和第二进料装置3，提升管1的底部设有炉膛、炉膛底部安装有布风4板和风帽m，输风管道16的两端分别与鼓风机15和炉膛4下部的进风口连接在一起；蒸气管道5一端连接的两管头,分别装在布风板上端约30cm处炉体上的进气口上,通过蒸气管道向炉膛内输入蒸气来调节气化炉反应温度。
排烟管道6的两端分别与提升管1和旋风分离器8的上端安装在一起，返料管道7的两端分别与提升管1和流化返料器a一侧流化床的出料口装在一起；隔板n焊接在流化返料器a前后内壁上，隔板n左侧为流化床、右侧为移动床；流化返料器的底部设有布风板13，布风板13上装有风帽12，布风板13上设有排灰口，排灰管17的上下两端分别与排灰口和水冷螺旋冷灰机24上的进灰口安装在一起，排灰管17上设有内置式控制插板23；竖管11的两端与流化返料器 a移动床顶端面物料进口和旋风分离器8的下端出口安装在一起；在布风板13的下面设有返料风室14b和流化风室14c，∪形管18的两管口分别与返料风室14b和流化风室14c的进风口装在一起，第三输风管19的两端分别与∪形管18和流化风机20出风口装在一起。
在本发明实施方式中：所述的流化返料器a中的流化压力测点上安装有返料压力测量装置，在第一流化压力测点31e和第二流化压力测点31f上，分别安装有结构相同的返料压力测量装置；返料压力测量装置由压力取样筒和压力变送器组成，压力取样筒将返料床上的压力信号通过数据线送至压力变送器转变为4-20mA电信号提供给DCS监视(未画返料压力信号传输原理图)。
在本发明实施方式中：所述的流化返料器a中的流化压力测点上安装有流化压力测量装置，在第一返料压力测点32h和32t.第二返料压力测点32t 上，分别安装有结构相同的流化压力测量装置；流化压力测量装置由压力取样筒和压力变送器组成，压力取样筒将流化床上的压力信号通过数据线送至压力变送器转变为4-20mA电信号提供DCS监视(未画流化床上的压力信号传输原理图)，同时送至变频电机g控制器来调节螺旋冷灰机24转速。
在本发明的实施方式中：螺旋冷灰机24安装固定在支撑座上，第一水管25的一端安装在冷螺旋冷灰机24的左端，第一阀门26装在第一水管上；第二水管27装在螺旋冷灰机24的右端，.第二阀门28装在第二水管27上；第二出灰管29的上端与螺旋冷灰机24出灰口安装在一起，第二出灰管29的下端装在储料仓30进料口上。
在本发明的实施方式中：为防止流化返料器内物料流化不良造成结焦，当流化返料器流化器内平均压力大于1.5 kpa，返料器立管11内循环物料较多时，将变频电机g的频率控制为50 HZ。
当流化返料器内平均压力小于0.5 kpa时，返料器立管11内循环物料较少，为保证气化炉正常的物料循环，电机14的频率控制为0 HZ。
压力取样筒和压力变送器为市场上购买部件。
工作原理：
将生物质燃料经第一送料或第二送料装置料口投入气化炉内，炉膛4的物料在鼓风机15和第一风管16的作用下经气化炉提升管1上部排烟管道6进入旋风分离器8内，在增压风机22第四风管21和旋风分离器8的作用下对物料进行分离，分离出的物料（未燃尽的生物质炭）由竖管11进入返料器a内；流化风机20、第三风管19和∪形管18将气体分配到流化风室和返料风室，经过风帽吹出，使物料流化而具有良好的流动性，返料器内的物料一部分经返料管7返回到炉膛4，另一部分由返料器底部放灰管17经螺旋冷灰机24冷却后排出炉外，以获得生物质炭。
在生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置上，通过安装的流化压力测量装置32和返料压力测量装置31，对返料器中流化状态进行监视，并通过调节电机（变频）g对螺旋冷灰机进行控制，保证返料器内合适的物料量，防止发生返料器内物料流化不良或返料过少而造成结焦。
Claims (4)
1.生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置,包括提升管、进料装置、炉膛、排烟管道、返料管道、旋风分离器、 除尘管道、旋风除尘器、竖管、风帽、布风板、风室、风机、风管、放灰管、电机、螺旋冷灰机，水管阀门、储料仓、测量装置、流化返料器；其特征是:在循环流化床气化炉提升管上设有第一进料装置和第二进料装置，提升管的底部设有炉膛、炉膛底部安装有布风板和风帽，输风管道的两端分别与鼓风机和炉膛下部的进风口连接在一起；蒸气管道一端连接的两管头分别装在布风板上端约30cm处炉体上的进气口上，用于调节气化炉反应温度；排烟管道的两端分别与提升管和旋风分离器的上端安装在一起，返料管道的两端分别与提升管和流化返料器一侧流化床的出料口装在一起；隔板焊接在流化返料器前后内壁上，隔板左侧为返料床、右侧为流化床；流化返料器的底部设有布风板，布风板上装有风帽，布风板上设有排灰口，排灰管的上下两端分别与排灰口和螺旋冷灰机上的进灰口安装在一起，排灰管上设有内置式控制插板；竖管的两端与流化返料器移动床顶端面物料进口和旋风分离器的下端出口安装在一起；在布风板的下面设有返料风室和流化风室，∪形管的两管口分别与返料风室和流化风室的进风口装在一起，第三输风管的两端分别与∪形管和变频式流化风机的出风口装在一起，通过改变流化风机的频率调节返料风室和流化风室的风量；返料压力测量装置分别装在第一流化压力测点和第二流化压力测点上，流化压力测量装置分别装在第一返料压力测点和第二返料压力测点上。
2.根据权利要求1所述的生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置, 其特征是：返料压力测量装置由压力取样筒和压力变送器组成，压力取样筒通过数据线将返料床上的压力信号送至压力变送器转变为4-20mA电信号提供给DCS监视。
3.根据权利要求1所述的生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置, 其特征是:流化压力测量装置由压力取样筒和压力变送器组成，压力取样筒将流化床上的压力信号通过数据线送至压力变送器转变为4-20mA电信号提供DCS监视，同时送至变频电机控制器来调节冷灰机转速。
4.根据权利要求1所述的生物质循环流化床气化炉返料器制炭装置, 其特征是：螺旋冷灰机安装固定在支架上，第一水管的一端安装在冷螺旋冷灰机的左端，第一阀门装在第一水管上；第二水管装在螺旋冷灰机的右端，.第二阀门装在第二水管上；第二出灰管的两端分别装在储料仓和螺旋冷灰机出灰口上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190517 |