CN114276839A - 一种碳中和对称结构固定床多段式生物质气化系统产品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种碳中和生物质气化系统产品，其包括长方体固定床生物质气化炉本体、顶部燃气出口、安全装置、水管炉排、对称进料系统、上料系统、控制系统等7个子系统。由制造工艺到建造工艺，长方体气化炉本体结构简单，造价低。对称式进料使料位两边高中间低，温度场分布中间高两边低，燃料由本体宽边侧两边向中部自然运动，实现多段式气化，气化效率高。通过加大燃气出口引力，实现单一气流自动控制，燃气温度可调可控，避免焦油产生，实现工业化自动化长期连续稳定运行。系统自动识别温室气体零排放生物质燃料，不允许化石燃料及固废与危废弃等进入系统，并在固定床内部实现流化床所隐含多段式气化，节电显著，是新型碳中和生物质气化系统。

Description

一种碳中和对称结构固定床多段式生物质气化系统产品

技术领域

本发明涉及一种碳中和对称结构固定床多段式生物质气化系统产品。

背景技术

生物质是十分重要的实物性可再生能源，是国际公认的唯一不增加大气温室气体总量的零碳能源，相对于风电、光伏太阳能和水能等可再生能源，具有稳定性性和可控性特点。利用生物质能源替代化石能源，对减少大气污染物排放和改善大气“温室效应”等具有十分重要的生态环境意义。生物质气化是利用生物质在气化炉中密闭缺氧燃烧，通过干馏热解及热化学氧化-还原后产生可燃气体。生物质热解气化是生物质能利用的高技术形式，相较于生物质直接燃烧方式，生物质气化炉与燃气锅炉成套联用，具有能源利用效率高、污染物排放可控、并可与天然气等清洁能源融合使用的特点。固定床气化炉与流化床气化炉两种现有生物质气化技术路线，目前均使用圆形气化炉本体基本形态，其变体万变不离其宗。

流化床气化炉现有技术，生物质在气化炉内处于流化状态，隐含多段式气化方式，气化效率高，但是，实现生物质流化状态需要消耗大量能源动力与电力，提供空气动力进行流化，不仅基建与设备投资大，运行成本也很高，其外购电力的碳足迹必须计入碳排放，冲减了很大一部分生物质能碳减排量。现有生物质流化床气化炉技术路线，并不是一种经济理想的碳中和生物质气化方式。

现有技术的固定床生物质气化炉，包括上吸式气化炉、侧吸式和下吸式气化炉等，均为单段式气化方式，气化效率低，个别所谓多段式固定床生物质气化炉现有技术，只是将单段式固定床气化炉简单叠加，并非生物质气化工艺的干燥、热解、还原与氧化等不同气化工艺阶段的真正多段式气化。

例如，中国生物质流化床气化炉源头发明专利zl200410051078.2所公开的“一种非对称结构的内循环生物质流化床气化炉”，其结构包括炉体、旋风分离器和飞灰回流管，炉体的下部构建倾斜壁面，形成一纵截面呈直角梯形的倒圆台形，使靠近旋风分离器的一侧形成一倾斜角a为60°～75°的隔墙，在隔墙上设有排灰通道，位于炉体底部的布风分布板为一非对称的倒锥形结构，在非对称的倒锥形锥顶部位设有排渣口，在布风分布板上设置变开孔率的风孔。该发明采用由外循环和内循环相结合的循环流化床炉型，通过在流化床反应炉底部设置非对称的锥形结构布风分布板和变开孔率设计，强化不均匀布风，加强炉内物料内循环流动，实现生物质物料的快速气化。该发明专利在实施过程中，其利用生物质燃气轧钢的实施例，因为实现生物质流化状态需要消耗大量的电力高品位能源，导致产业化不经济，气化炉仅运行三年就被迫退出了市场。该生物质循环流化床源头技术之后的各种变体与变换现有技术，万变不离其宗，均面临着同样的问题，这是生物质循环流化床气化现有技术在产业实践中无法大规模推广的根本原因。

中国专利申请200810010318公开了一种上吸式秸秆气化炉，其包括炉体、带进水管口的水室；炉体内腔的下部设有炉排组件，其将炉体的内腔分成上室及下室；上室的上部配有加料口及燃气出口；在炉体内腔保温层内配有介质通道；在下室内配有介质分布器；介质通道的入口经管路与水室的出水管口相通；介质通道的出口经连通管与介质分布器的入口相通；介质分布器的底部配有出孔。

中国专利申请200910116779公开了一种上吸式户用生物质气化装置，其为直立圆筒结构；其构造由上段的干馏室、中段的主气化室和下段的灰室构成，各段分别由蓄热格栅和蓄热炉栅分开；主气化室的四周由辐射圆筒围护。

中国专利申请201010152803公开了一种户用上吸式无焦油生物质气化直燃炉，燃气灶的下端设置在环形水槽内，燃气灶的侧壁上沿其圆周方向设有多个二次风入孔，燃气灶的底端面上设有多个燃气出孔，炉膛通过环形水槽的中心孔与多个燃气出孔相通，耐火层与内炉筒之间设有空气预热室，空气预热室通过其内设置的螺旋形隔板构成螺旋式空气预热室，螺旋式空气预热室的下端为预热空气出口，灰斗的上边缘与内炉筒的下端内壁相靠紧，下端设置在灰室内。

中国专利申请201010152802公开了一种下吸式焦油二次裂解生物质气化炉，其内炉筒的下端设置在灰仓内，活动炉排设置在还原室内的下方，耐火层与内炉筒之间设有燃气二次裂解室，内炉筒的下端外壁与耐火层内壁之间形成燃气二次裂解室入口，进气管的一端穿过炉膛缩口上方的外炉筒的侧壁、保温层、耐火层、燃气二次裂解室和内炉筒侧壁与炉膛相通，另一端与封堵螺纹连接，封堵的侧壁上设有多个进气孔，出气管穿过外炉筒的侧壁、保温层、耐火层与燃气二次裂解室相通。

中国专利申请201110192886公开了一种下吸式生物质燃料气化炉，其包括具有炉膛并且在炉膛的底部具有炉排的气化炉炉体，气化炉炉体的内壁与炉膛的外壁之间构成有出气腔，炉膛自上而下形成有干燥区、裂解区、氧化区和还原区；出气管、引气机构和一氧化碳气体过滤并且引至燃烧器燃烧的一氧化碳气体过滤机构，出气管的一端与气化炉炉体连接，且与出气腔相通，出气管的另一端与引气机构连接，引气机构与一氧化碳气体过滤机构管路连接，炉膛的内径在对应于氧化区的部位收缩成既比裂解区的内径小又比还原区的内径小的构造。

以上代表性的圆形固定床生物质气化炉现有技术的问题在于：结构复杂，基建与设备投资大，单段式气化效率低，流化床气化炉多段式气化电耗能耗高，生物燃气引风机与炉底鼓风机不能协同控制，气流不可控，上吸式固定床气化炉在实际生产中还有两个严重问题，一个是所产生物质燃气温度不可控，当燃气温度低于250℃会导致燃气管道中有大量焦油析出阻塞管路，另一个问题是炉底鼓风燃烧温度不可控炉排容易烧损或结焦、结块。下吸式气化炉也有两个严重缺点，一个是结构更加复杂，投资更大，不利于后续设备选型，另一个是燃气温度较高、热值较低，温度同样不可控。

中国专利CN201210353295.1公开了一种多段式固定床生物质气化炉，实际上仍属于生物质燃料完整气化工艺单段式气化工艺的简单叠加，不仅增加了投资成本，也增加了气化过程的工程设备的工艺复杂性，而且由于生物质比重小流动性差，简单叠加单段气化工艺既不能进行正常进料，实践中根本无法实现，也未提高任何气化工艺效率，徒增多级进料电力与动力消耗，即使在实验室也很难实现这种简单叠加单段气化为表面上的多段气化的技术，更别说产业化实施了。

总之，生物质固定床与流化床气化炉各有优劣，生物质气化现有技术的产业化痛点在于气化炉结构复杂，基建与设备投资大，气化效率低，气流、压力与温度的可控性可和调节性差，气化工艺的连续性、稳定性、持续性不理想，焦油析出赌赛管道问题严重，生产运行的能耗、人工与气化运行成本过高，还不是碳中和的生物质气化设备产品。

如何从生产实践出发，利用现有技术固定床与流化床气化炉各自的优点，避免其缺点，提供一种理想的碳中和生物质气化系统设备产品，成为生物质气化领域产业化急需解决而又没真正解决的问题。

发明内容

针对现有技术的产业化痛点，本发明的目的是提供一种结构简单、投资少，隐含多段式生物质气化方式，气化效率高，运行成本低，气化工艺气流、温度与压力完全可控可调节，输出燃气温度高且可控可调节，杜绝生物燃气焦油析出赌赛管道，且高度信息化、数字化、智能化自动控制，持续安全稳定运行的工业化碳中和生物质气化炉系统产品。

为了实现上述目的，本发明提供了一种生物质气化系统，其包括长方体隐含多段式生物质气化方式的固定床生物质气化炉，该气化炉包括横向设置的下部带循环水控制气化炉温度的长方体气化炉本体，该气化炉本体高度在3.5米附件，气化炉本体长宽比根据设计气化容量、不同生物质燃料的物料特性、燃烧与气化特性及生物质燃料在炉内因炉底燃烧与炉内气化而从宽边侧两边部位自动向中间部位缓慢移动的流体力学参数等各种因素，数据化建模后综合计算确定；炉体包括位于下部的循环水系统和位于底部的固定式水冷管炉排及炉排上下往复式推灰器，推灰器下设置自动化湿式排灰池与炉体底部长边一侧出渣蛟龙及水槽；炉体顶部中间位置设置生物燃气出口管道，燃气出口管道两边对称设置气化炉安全保护装置水封安全阀及燃气放空烟囱；炉体宽边侧两边上部位置对称设置进料口及进料系统；炉体内墙耐火砖相应部位设置热电偶、压力变送器感应端口及生物燃料料位感应器端口等数据采集端口，并与气化控制中心相连，进行温度、压力与料位等数字信号采集、传输与通信。

本发明中，气化炉本体形状由现有主流技术的圆形或圆筒状改为长方体形状，并横向布置，结构简单紧凑，极大地节约了气化炉的材料用量特别是钢材用量，降低气化项目单位生物质燃料处理量的投资成本到现有技术气化炉投资成本的四分之一左右，极大地提高了炉排燃烧面积与气化炉体积比，降低气化炉高度，减少气化炉体积，极大地提高气化效率与单位投资的生物质气化生产力。

本发明中，长方体气化炉形状，在宽边两边上部位置对称布置生物质燃料进料口，生物质在宽边部位进料并下落在宽边侧附近，炉体内的生物质料位形成对称的宽边部位两边高而气化炉中间部位料位低，炉内温度场分布呈中间高对称宽边侧部位两边低格局。在生物质燃烧与气化过程中，自然形成的料位落差，使物料延着气化炉长边方向自然地由气化炉宽边两边部位向中间部位缓慢移动。对炉内处于氧化、还原、热解和干燥等不同气化工艺阶段的生物质燃料，利用料位落差及燃烧、气化过程所产生的生物质燃料自然缓慢移动，在固定床内实现流化床气化炉所隐含的多段式气化功能与气化效果，提高固定床的气化效率。生物燃料在固定床气化炉内自然缓慢移动，比在流化床气化炉内高速流化运动，节约了流化床空气动力的物料流化成本，极大地降低气化炉内生物质燃料流化运动的动力成本。本发明固定床气化炉运行电力动力消耗只相当于流化床气化炉电力消耗的三分之一左右。

本发明中，生物质气化气流系统力出一孔(炉顶生物燃气管道)，避免了现有技术气化炉气流动力力出多空(燃气管道与空气管道)给燃气温度精准控制所带来不协调乃至失控问题，空气气化剂从底部炉排自然进风，气化系统的气流动力单一来自气化炉顶部生物燃气出口管道所布置的大功率高温引风机的引力，便于气化控制中心信息化自动化精准控制燃气管道的生物质燃气引力、温度，实现400℃左右高温燃气温度的精准控制与调节，确保生物燃气进入燃气锅炉的入口温度不会低于300℃，避免燃气管路生物燃气焦油析出赌赛管道问题。

本发明中，在生物质燃料仓库与气化炉进料口之间设置自动上料系统，并于该自动上料系统配置生物质燃料智能化自动识别与控制系统，上料系统在气化控制中心智能化控制指令下自动上料到气化炉进料口之上所设置的料斗，并在上料过程中对生物质燃料是否符所合设定的生物质燃料标准，进行智能化自动识别。自动化识别符合生物质燃料标准的燃料并允许通过上料系统，或拒绝或不符合所设定生物质燃料标准的燃料进入料斗和气化炉。以此，本发明要求生物质燃料供应链必须按照国家与地方相关法律法规政策和规范标准，进行严格的生物质燃料标准化运营管理。

本发明中，气化炉进料系统设计为自动化对称式进料，对称进料口设置于气化炉两侧宽边上部，进料口之上设置料斗，并以生物质燃料输送带相连，来自自动化上料系统的生物质燃料首先进入两边的对称性料斗备用。气化炉炉壁内外利用生物质燃料设置两级料封，杜绝炉内生物燃气外泄，进料口气化炉内侧设置炉内一级转动进料器，通过炉内一级转动进料器转速调节进料抛物线进而调节炉内不同部位的料位高低，而生物质燃料本身充满一级转动进料器和进料口，实现一级料封；进料口气化炉外侧料斗底部设置外侧二级滚动进料器，生物质燃料充满外侧二级滚动进料器和料斗，实现二级料封。本发明通过两级料封将气化炉内外进行严格有效隔离，杜绝了生物燃气通过进料口外泄。

本发明中，对于气化炉底炉排间隙向下排灰、排渣，可采用现有技术的多种手段，通过设置循环水冷炉排，该水冷炉排包括多条并行排列的炉排循环水管，炉排循环水管为导热材料制成的带有空腔的管件，对中小型炉排上不设推灰器气化炉，水冷炉排根据需要可以设置用于驱动炉排杆进行旋转的驱动电机，使炉排的炉排杆旋转，促进在炉排上堆积的灰渣从炉排的间隙中掉落，进而达到较好的排灰排渣效果。

本发明中，炉排之下设置往复式推灰器与排灰水池，大型气化炉还需在炉排之上分区并行设置往复式推灰器，往复式推灰器与气化控制中心相连并依据该中心的自动控制指令，炉排下往复式推灰器往复式将落入排灰水池的灰渣推入延气化炉底长边侧设置的出灰出渣水曹，炉排上往复式推灰器依据该中心的自动控制指令，往复式将炉排上生物质燃烧集灰推入延气化炉底长边侧设置的同一出灰出渣水曹，该出灰出渣水曹中所设置的灰渣绞龙，向外湿式输送生物质灰渣，打包装袋送往生物基有机肥厂，避免飞灰、粉尘及颗粒物污染环境。

本发明中，生物质气化系统的安全、卫生与环境保护保护装置，包括对称设置于气化炉炉顶的生物燃气安全放空烟囱和对称设置于炉顶的水封安全阀门及设置于生物燃气高温引风机下端燃气管道的水封阀，共同对气化炉、燃气管道及燃气锅炉进行多级安全保护，其中安全放空烟囱的燃气放空阀门控制系统与气化控制中心相连，用于气化炉停机时按照气化控制中心的安全放空指令或人工主动干预，打开放空阀门，放空气化炉内的生物燃气，对气化炉进行一级保护；水封阀作为防止意外事故的安全防爆保护装置，当气化炉发生意外爆燃或炉内压力超过安全警戒限值时，气流瞬时冲破水面压力自动外泄，对气化炉进行二级保护，由于水封阀泄气流量设计足够大，能够瞬时紧急自动排泄气化炉内的气流压力，确保气化炉不会发生爆炸危险；设置于高温引风机出口端燃气管道的水封阀对生物燃气管道和燃气锅炉实时进行第三级安全保护；在生物质气化炉、燃气管道与燃气锅炉等处，依法设置一氧化碳等有毒有害烟气的监测与自动报警安全卫生监控装置，实时监控与保护生产操作人员的人身安全、卫生与健康；另外，生物燃气本身硫含量非常低，本发明采用超低氮燃气燃烧器，在生物燃气进入燃气锅炉终端燃烧使用前，对密闭状态下所生产与输送的高温燃气，不进行除尘与分离等处理，在燃气锅炉尾部设置末端尾气环保处理设施，以确保生物燃气终端燃气锅炉环保达标排放，达到或低于天然气环保排放标准。

与现有生物质气化技术相比，本发明具有以下实质性技术进步：

1、气化炉本体形状采用长方体建筑结构设计，横向布置，生物质气化实现了从制造技术到建造技术的实质性技术突破。由于生物质燃料的堆比重、堆密度比煤燃料低很多，只相当于其三分之一到二分之一，目前生物质气化炉现有技术受煤气发生炉设计习惯影响与设备制造工艺思维桎梏，生物质气化炉圆形结构设计与制造的结构强度与稳定性富余及浪费比较大。通常技术人员忽略了现有技术气化炉制造工艺所存在的这个浪费问题，普遍采用圆形结构，没有挖掘生物质气化炉结构强度与稳定性等方面被浪费的工艺潜力，没有想到生物质气化炉从制造工艺到建造工艺的长方体建筑结构形状巨大的比较优势。生物质气化炉从现有制造工艺发展到建造工艺，突破了生物质气化现有技术的容量规模限制，为生物质气化技术从现有小规模到大规模产业化，奠定了技术基础。生物质气化炉建造工艺的重大技术创新，突破了现有技术生物质气化炉圆形结构本体制造工艺对气化炉处理生物质燃料的容量与规模限制，彻底颠覆了生物质气化现有技术。

2、长方体结构形状设计，尤其适用于大规模的生物质系统，气化炉宽边侧对称进料所形成的炉内料位高低落差及炉内温度场分布，充分利用长边方向的炉内空间、生物质燃料流体动力学原理及生物质燃烧与气化特性，通过建模与科学计算，设定科学的气化炉长宽比，形成生物质燃料延长边方向的缓慢移动，在固定床内实现流化床所隐含的多段式气化效果，提高了固定床气化效率与气化炉单位体积的气化生产力；

3、生物质气化炉从制造工艺到建造工艺，大幅度节约气化炉建造材料与投资成本约70％左右，大幅度降低气化炉运行的能源动力与电力成本约60％，大幅度提升生物质气化项目的规模、投资与运营性价比；

4、本发明技术在气体动力学、信息化、智能化、自动化闭环控制与规范化标准化等方面采用了先进成熟技术，提高气化炉运行的自动化精准控制水平，节约气化炉运行人力成本约50％左右；

5、本发明技术顺应碳中和节约能源大趋势，嵌入了现代社会应对气候变化的新技术、新要求、新规范标准及相关方法学，这是生物质气化技术领域从来没有出现过的新动向。

附图说明

图1是对称结构长方体固定床多段式生物质气化炉结构示意图

图2是对称结构多段式固定床生物质气化炉料位示意图

图3是自动上料与生物质燃料自动识别系统示意图

图4是自动进料系统示意图

图5是自动排灰与出渣系统示意图

图6是气化项目自动控制中心自动控制模块示意图。

具体说明如下：

1、图1是对称结构长方体固定床多段式生物质气化炉结构示意图

其中：

11是长方体固定床气化炉本体示意图

12是长方体气化炉两边宽边上部对称设置的进料系统料斗示意图

13是长方体气化炉底部排灰及出渣示意图

14是气化炉顶燃气出口管道示意图

15是气化炉顶设置的气化炉安全保护装置生物燃气放空烟囱示意图

16是气化炉顶设置的气化炉防爆装置安全水封位置示意图

图2是对称结构多段式固定床生物质气化炉料位示意图

其中：

部位1是气化炉宽边对称进料口部位附近高料位示意图

部位2是气化炉中间部位低料位示意图

图3是自动上料与生物质燃料自动识别系统示意图

其中：

31是连接上料皮带与生物质燃料输送皮带示意图

32是上料皮带示意图

33是生物质燃料自动识别与标准控制示意图

图4是自动进料系统示意图

其中：

41是气化炉内进料器示意图

42是气化炉外料斗底部进料器示意图

43是料斗示意图

图5是自动排灰与出渣系统示意图

其中：

51是气化炉底自动化推灰器示意图

52是气化炉底灰渣水池示意图

53是气化炉长边侧出渣曹示意图

54是出渣槽内出渣绞龙示意图

图6是气化项目自动控制中心自动控制模块示意图

其中：

61是自动上料识别系统

62是进料系统

63是气化炉

64是出灰系统

65是保护系统

66是燃气系统

具体实施方式

本发明中，气化炉结构简单，气化炉本体重量比现有技术同等规模容量的气化炉大幅度减轻到三分之一左右，且气化炉本体直接建造于地面基础之上，气化炉本体由现有技术的制造工艺改为建造工艺后，其建筑结构能够承受很大的结构强度与应力，可以设计建造和运营大型化生物质气化项目。炉底循环水冷炉排根据强度需要可以设置结构支承，增强循环水冷炉排的结构强度与稳定性。

根据本发明具体实施例木片生物质燃料气化经验数据，气化炉底循环水冷炉排的燃烧面积与单位小时的生物质燃料气化处理量之比为2.1∶1，即2.1M²炉排燃烧面积，每小时可气化处理1吨生物质燃料，1吨生物质燃料气化所产生的生物质燃气可生产5吨标准蒸汽。

该实施例为一小型生物质气化项目，生物质气化炉与天然气锅炉配套联用，配套使用6吨天燃气锅炉，为工厂供应蒸汽。生物质气化炉为长方体形状结构，长2.75米，宽1米，长宽比2.75，气化炉高3.4米。气化炉底部设置45条循环水水冷炉排，炉排燃烧面积为2.6M²，每小时气化处理生物质燃料1.2吨左右木片，所气化产生的生物燃气完全满足6吨蒸汽锅炉需要，完全替代了天然气锅炉原来所使用的天然气燃料。

该实施例在两边1米宽边侧上部对称设置了两个进料口，其上分别设置料斗，进料口两侧分别设置内外进料器。气化炉正常运行时，从宽边两边进料，气化炉内料位两边高中间低，炉内料位最高落差约1.5米，其温度场分布中间高两边低，木片生物质燃料在炉排上的燃烧，中间部位燃烧与气化快，两边部位燃烧与气化慢一点，不同气化工艺阶段的生物质木片从两边向中间部位缓慢翻滚移动，实现多段式气化。气化效率高，每小时约产气2700M²生物燃气。

该实施例以实现上料、进料完全自动化，出灰尚未实现自动化。每班设置操作人员2人，工人很轻松，比同类生物质气化项目，节约人工50&。

根据本发明另一工业园区集中供热大型化生物质气化项目，木片生物质燃料气化具体实施方式，60MW生物质气化炉，配套相应5台20蒸吨天然气锅炉，蒸汽供热总负荷100蒸吨，项目设置的气化炉炉底炉排燃烧面积46.78M²，每小时气化处理生物质燃料20吨左右。其生物质气化容量规模相当于现有气化炉制造技术的圆形流化床生物质气化炉与固定床生物质气化炉目前最大规模容量15MW的四倍。

虽然本发明披露了以上不同规模的实施例，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，并依据本发明生物质气化炉方体形状、使用对称结构或非对称结构固定床，但隐含利用炉内料位落差形成多段式气化的技术思路，如单边进料并利用生物质在气化炉内不同料位落差缓慢移动，实现多段式气化效果等。对任何本发明变体或变通，即凡是依照本发明生物质气化炉形状结构的固定床所隐含的多段式气化技术思路所做的同等、同类或类似改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (18)

1.一种生物质气化系统产品，其包括长方体固定床生物质气化炉本体、进料系统、往复式炉排出灰系统、生物质气化控制系统、生物燃气出口及安全保护系统、生物质燃料自动上料输送系统及生物质燃料自动识别系统等7个子系统组成。

2.如权利要求1所述的生物质气化系统，其中，炉体下部设有循环水的长方体固定床生物质气化炉本体形状不同于目前现有圆形气化炉本体的实质性技术特征在于，通过长方体宽边侧两边进料，在长方体气化炉长边侧方向自然形成不同高度的料位落差，使处于氧化、还原、热解和干馏干燥等不同热解气化工艺阶段的生物质燃料，在炉体内由宽边侧两边部位向中间部位次第缓慢运动，实现气化炉不同部位与温度场生物质燃料的多段式气化。

3.如权利要求1所述的生物质气化系统，其中，进料系统包括气化炉本体上部宽边侧部位两个对称设置的进料口、进料器及料斗组成，进料器与气化控制系统相连，实现进料系统的自动控制进料。

4.如权利要求3所述的进料系统，其进一步包括进料口及其上部料斗所存储的生物质燃料形成料塞，该料塞形成对气化炉本体的自动密封功能，将气化炉本体内外气流有效阻隔，防止炉内生物燃气泄漏。

5.如权利要求3所述的进料系统，其进一步包括进料口两侧分别设置进料器并实现联动，启动该联动进料器，可以实现从料斗通过进料口向气化炉本体内联动进料。

6.如权利要求5所述的进料系统，其进一步包括前述进料器设置驱动电机，该驱动电机与气化控制系统相连并进行通信，实现自动控制进料。

7.如权利要求1所述的生物质气化系统，其中，往复式炉排与出灰系统包括固定式旋转水冷炉排和往复式推灰器、湿式排灰池及出渣水槽与出渣绞龙等。

8.如权利要求7所述的往复式炉排与出灰系统，其进一步包括固定式水管炉排，所述炉排为水冷炉排，所述水冷炉排包括多条并行排列的炉排杆，每条所述炉排杆均为导热材料制成的带有空腔的管件，其水管设置循环水系统，该循环水系统设有温度感应自动控制器，该温度感应控制器的驱动电机与气化控制系统相连并通信，实现固定式水管炉排温度自动调节控制，防止因炉排燃烧温度过高而损坏和炉排温度失控所导致的炉排上部灰渣结焦结块现象。

9.如权利要求7所述的往复式炉排与出灰系统，其进一步包括大型气化炉在炉排之上分区并行设置推灰器，中小型气化炉可根据实际情况，将炉排设置为自动控制旋转炉排，炉排之上不设推灰器，炉排之下设置往复式推灰器，并配置灰渣自动控制感应器，该灰渣自动控制感应器及推灰器均与与气化控制系统相连并通信，实现炉排上下的往复式推灰器自动控制推灰。

10.如权利要求7所述的往复式炉排与出灰系统，其进一步包括炉排下推灰器之下设置湿式排灰池，并延炉体长边一侧外侧下端设置自动出渣水槽，生物质通过燃烧形成灰烬并自动落入排灰池，经水冷形成灰渣，推灰器将该落入排灰池灰烬所形成的灰渣推入与排灰池相连的出渣水槽，通过灰渣感应自动控制器，控制出渣水槽内的出渣绞龙自动控制出渣。

11.如权利要求1所述的生物质气化系统，其中，生物燃气出口及安全保护系统位于气化炉顶，并分别设置生物燃气出口管道及气化炉安全保护设施燃气放空烟囱与水封保护等装置，实现气化炉的生物燃气输出与气化炉的安全保护。

12.如权利要求11所述的生物燃气出口及安全保护系统，其进一步包括生物燃气出口管道设置大功率高温引风机，引出并输送高温生物燃气去生物燃气终端锅炉使用，高温引风机输出口后端的高温燃气管道所设置的水封保护装置与气化炉顶所设置的水封保护装置原理相同，但压力保护参数设置不同，当气化炉或高温燃气管道的生物燃气压力超过所设定的压力保护限值时，生物燃气冲破液体压力水面而外泄，确保气化炉与高温燃气管道的燃气压力永远不会超过所设定的参数限值，从而保护气化炉、燃气管道及燃气锅炉系统等的安全。

13.如权利要求11所述的气化炉放空保护烟囱，其进一步包括设置自动保护安全阀并与气化控制系统相连并通信，实现气化炉的自动保护，该生物燃气放空烟囱并行设置人工干预安全保护装置。

14.如权利要求1所述的生物质气化系统，其中，气化控制系统包括软件、硬件、数据与通信系统及视频监视系统，形成生物质气化的气化项目系统控制中心，该气化项目系统控制中心与上游燃料仓库自动化上料系统、气化炉底部自动推灰及出渣系统及下游燃气使用终端锅炉控制系统等相连，实现生物质气化与生物燃气利用终端的气化项目级别的闭环控制。

15.如权利要求14所述的气化控制系统，其进一步包括该气化项目系统控制中心设有与公司级别的生物质气化总控中心相连的系统接口，并通过信息传输、通信与数据交换及视频监视系统等，实现公司级别的生物质气化总控中心对气化项目系统的开环控制与视频监视。

16.如权利要求14所述的气化项目系统控制中心，其进一步包括气化项目系统控制中心的生物质气化与生物燃气利用终端的闭环控制系统，该闭环控制系统的下游燃气利用终端锅炉燃烧系统，选用超低氮的生物燃气与天然气两用并可以自由切换使用的燃气融合燃烧技术及其设备系统，实现天然气与生物燃气两种气体燃料的自由切换使用，天然气作为备用燃料，只在生物质气化系统检修、维护保养时使用天然气备用燃料，确保生物质气化与生物燃气利用终端闭环控制系统，365天24小时持续在线，安全稳定工业化持续生产运行。

17.如权利要求1所述的生物质气化系统，其中，生物质燃料自动识别系统与生物质燃料自动上料与系统一体化设置，实现生物质气化系统在生物质燃料上料与输送过程中，自动识别与排斥生物质燃料标准规定以外的其他非标燃料，如煤及其变换燃料、生活垃圾及其他固废与危废物质等。生物质燃料自动识别系统智能化自动识别生物质气化系统所不允许的其他非标燃料，自动报警并拒绝上料输送该非标燃料。

18.如权利要求17所述的生物质燃料自动识别系统与生物质燃料自动上料系统，其进一步包括生物质燃料自动识别系统依据相关法律法规标准规范，设定生物质标准燃料与非标燃料的识别模式、燃料种类与类别标准、监控识别参数等，并动态调整相关类别与识别模式及所设定参数，确保生物质气化系统所生产的生物质燃气，符合碳中和生物燃气标准及申请国际碳排放VCS认证或中国碳排放CCER认证等相关方法学的要求。

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