CN117588742A - 一种集成式生物质气化燃烧系统及其工作方法 - Google Patents
一种集成式生物质气化燃烧系统及其工作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117588742A CN117588742A CN202311808593.XA CN202311808593A CN117588742A CN 117588742 A CN117588742 A CN 117588742A CN 202311808593 A CN202311808593 A CN 202311808593A CN 117588742 A CN117588742 A CN 117588742A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gasification furnace
- biomass
- cyclone separator
- air distribution
- distribution pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 107
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 44
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 33
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 24
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 15
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 5
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 14
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B90/00—Combustion methods not related to a particular type of apparatus
- F23B90/04—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion
- F23B90/06—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion the primary combustion being a gasification or pyrolysis in a reductive atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
- F23J15/022—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
- F23J15/027—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using cyclone separators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
本发明公开的一种集成式生物质气化燃烧系统及其工作方法，属于生物质气化技术领域。气化炉顶部设有料斗，上部设有均料装置，底部设有排炭口；炉膛、燃烧器和旋风分离器由上至下依次设置在气化炉内部，炉膛、燃烧器和旋风分离器的外壁与气化炉内壁之间形成生物质环形通道；炉膛上端连接有烟气管道，燃烧器进口与旋风分离器的中心筒出口连通；换热器设在炉膛内部；送风管穿过旋风分离器和气化炉底段与外部气源连接；旋风分离器上部环向开设有若干燃气口，旋风分离器底部开设有出灰口；气化炉的上部和下部分别设有上布风管和下布风管。本发明的系统结构紧凑，能够有效减少焦油对于系统的危害，同时回收烟气和生物质炭中的显热，提高系统的热效率。
Description
技术领域
本发明属于生物质气化技术领域，具体涉及一种集成式生物质气化燃烧系统及其工作方法。
背景技术
生物质气化是指将经过简单破碎后的生物质送入气化炉中，在气化剂的作用下发生氧化、热解、还原、重整反应，生成CO、CH4和H2等可燃性气体的过程。生物质气化可以将低品位的固体燃料转化为高品位的清洁气体燃料，具有广泛的应用价值。
现阶段生物质气化技术面临着焦油问题严重、产品气热值低等问题，限制了生物质气化技术的大规模推广和应用。现有生物质气化燃烧系统多为生物质气化炉和燃烧锅炉两种不同设备的组合，占地面积大，且连接管路较长，容易造成焦油的冷凝堵塞。生物质炭和生物质燃气所蕴含的显热在运行过程中耗散到了空气中，造成了能量的浪费。
发明内容
为了解决上述现有问题，本发明的目的在于提供一种集成式生物质气化燃烧系统及其工作方法，系统的结构紧凑，能够有效减少焦油对于系统的危害，降低污染物和颗粒物的排放，同时回收烟气和生物质炭中的显热，提高系统的热效率。
本发明通过以下技术方案来实现：
本发明公开的一种集成式生物质气化燃烧系统，包括气化炉、旋风分离器、燃烧器、炉膛和换热器；
气化炉顶部设有料斗，上部设有均料装置，底部设有排炭口；炉膛、燃烧器和旋风分离器由上至下依次设置在气化炉内部，炉膛、燃烧器和旋风分离器的外壁与气化炉内壁之间形成生物质环形通道；炉膛上端连接有烟气管道，燃烧器进口与旋风分离器的中心筒出口连通；换热器设在炉膛内部；燃烧器连接有送风管，送风管穿过旋风分离器和气化炉底段与外部气源连接；旋风分离器上部环向开设有若干与气化炉中段连通的燃气口，旋风分离器底部开设有出灰口；气化炉的上部和下部分别设有上布风管和下布风管。
优选地，料斗的截面为上宽下窄的直角梯形，倾斜面的角度为30°～60°，料斗上设置有仓门。
优选地，气化炉下部的外径尺寸小于上部，且气化炉上部与下部的连接处为圆弧过渡段，圆弧过渡段设在气化炉总高度的1/2～3/5处。
优选地，上布风管和下布风管均为环形管，上布风管和下布风管环向均布有4～8个布风孔，布风孔处设置有多孔圆板；上布风管与下布风管的进气量之比为0～1.5。
优选地，燃气口的数量为4～8个，且环向均布；燃气口设置有多孔圆板。
优选地，气化炉底部和旋风分离器底部均为渐缩结构，排炭口与出灰口倾斜设置，倾斜角度与气化炉底部的形状匹配，且排炭口与出灰口朝向相反。
优选地，烟气管道连接有空气预热器，空气预热器上开设有冷风进口和热风出口，冷风进口与热风出口之间迂回设置有换热管路；热风出口分别与上布风管和下布风管连接。
优选地，上布风管和下布风管连接有预混室，预混室与烟气管道连接，烟气管道上设有烟气引风机，预混室连接有空气引风机；排炭口与出灰口朝向相同。
优选地，气化炉连接有电机，气化炉内壁设有螺旋下倾式的挡板。
本发明公开的上述集成式生物质气化燃烧系统的工作方法，包括
生物质原料由料斗喂入气化炉，在均料装置的作用下，均匀平铺在气化炉顶部；随着气化反应的进行，生物质原料逐渐下行，直至落入气化炉的底部，由排炭口排出；预热后的气化剂分别由上布风管和下布风管进入气化炉，与生物质原料发生反应，产生的合成气经燃气口进入旋风分离器；生物质原料氧化产生的热量和生物质炭携带的余热通过壁面传热传递到旋风分离器内部；旋风分离器分离出的固体由出灰口排出，合成气进入燃烧器燃烧，产生的烟气由烟气管道排出；送风管内的空气吸收气化炉底段生物质炭层和旋风分离器内高温生物质燃气的热量后送入燃烧器；换热器吸收炉膛内的热量，对外输出高温蒸汽。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的一种集成式生物质气化燃烧系统，利用生物质气化炉包裹燃烧器和炉膛，气化炉内的生物质充当了炉膛的保温材料，生物质燃气燃烧耗散的热量被利用到生物质的烘干、热解过程中，实现了生物质气化燃烧系统热效率的提高，增大了系统生物质的处理量。燃烧器和炉膛设置在气化炉内，合成气从气化炉内排出后进入到燃烧器和炉膛，无需额外设置输气管道，生物质气化炉氧化反应产生的热量也会通过间壁传热使得旋风分离器内部温度升高，减少了合成气输送过程中显热的耗损，并避免了因合成气温度下降而造成的焦油冷凝、堵塞等问题；而且焦油以气态的形式进入到炉膛中可以实现更加充分地燃烧，避免了因焦油冷凝而造成的生物质能量的浪费，提高了生物质气化燃烧系统的能量利用效率。送风管从气化炉底部和旋风分离器中间穿过，依次经过高温的生物质炭和合成气，使得送风温度升高，可以增加合成气的稳燃范围，使得合成气在低负荷下也可稳定燃烧；并且也能提高正常负荷下燃烧室的温度。气化炉采用中吸式结构，气化炉的上部和下部分别通过上布风管和下布风管通入气化剂，保留了下吸式气化炉工作稳定性好、可随时进料、原料适应性好、焦油含量低、燃气温度高的优点，同时回收了部分生物质炭的显热，提高了气化炉内的温度，进而提高了气化效率。另外，包裹性的设计使得生物质气化燃烧系统集成化水平提高，整体结构紧凑，占地面积减少，适合于小型化、分布式生物质能源供热使用，可以推动区域生物质能源的综合利用。
进一步地，料斗的截面为上宽下窄的直角梯形，能够使生物质原料在重力的作用下实现一定程度的料封，一侧垂直的设计则避免了大块生物质堆积挤压形成“拱桥”，不会出现中空、不下料的问题。料斗上设置有仓门，保证了气化炉的气密性。
进一步地，气化炉下部的外径尺寸小于上部，能够适应生物质随着气化过程体积逐渐减小的过程，避免因生物质体积缩减造成的生物质原料快速下落，进而影响生物质气化的连续进程。气化炉上部与下部的连接处为圆弧过渡，避免了原料的堆积、堵塞，可以实现气化炉内原料的均匀、稳定下落，提高气化炉的稳定性。
进一步地，上布风管和下布风管均为环形管，环向均布有4～8个布风孔，布风孔设置有多孔圆板，能够使气化剂在气化炉内均匀分布，气化炉内的气化过程更加均匀、稳定，提高了气化炉的连续运行能力。
进一步地，燃气口的数量为4～8个，燃气口设置有多孔圆板，能够使生物质燃气均匀通过，同时可过滤避免大体积生物质炭颗粒。
进一步地，气化炉底部和旋风分离器底部均为渐缩结构，排炭口与出灰口倾斜设置，倾斜角度与气化炉底部的形状匹配，能够使生物质炭和飞灰更加方便的排出；排炭口与出灰口朝向相反，有利于生物质炭和飞灰的分别回收。
进一步地，系统设置有空气预热器，将烟气与冷的气化剂换热，可以实现烟气余热的回收利用，预热后的气化剂从气化炉的顶部的上布风管送入气化炉，高温度的气化剂可以更好的实现原料的干燥，经下布风管送入的气化剂可回收部分生物质炭的显热，使得气化剂温度进一步升高，提高气化炉内的温度。
进一步地，上布风管和下布风管连接有预混室，将烟气和空气按照比例混合后直接送入气化炉内，实现生物质的CO2和H2O的协同气化，进一步提高生物质的利用效率；该过程中生物炭产出减少或不产出生物炭，因此排炭口和出灰口可同向布置，减少体积，使系统结构更加紧凑。
进一步地，气化炉连接有电机，气化炉内壁设有螺旋下倾式的挡板，能够使生物质原料在气化炉内分布均匀，并能实现更加稳定连续的下料，提高了生物质气化炉的连续平稳运行能力和生物质原料的处理速率，也增加了生物质燃气的生产速率，使得整个生物质气化燃烧系统的单位能量输出增加，对外供热能力提高。
本发明公开的上述集成式生物质气化燃烧系统的工作方法，入炉燃气几乎无焦油，设备的维护成本低、寿命长；热量损耗小，热效率和生物质能源的利用效率高，适用于区域性生物质能源供热。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
图2为本发明的上布风管或下布风管的结构示意图；
图3为本发明的上布风管或下布风管的管口处圆形孔板的结构示意图；
图4为实施例2的结构示意图；
图5为实施例3的部分结构示意图；
图6为实施例4的部分结构示意图；
图7为实施例3的实验数据图。
图中：1为料斗，2为上布风管，3为均料机构，4为气化炉，5为下布风管，6为排炭口，7为燃气口，8为旋风分离器，9为送风管，10为出灰口，11为燃烧器，12为炉膛，13为换热器，14为烟气管道，15为冷风进口，16为空气预热器，17为热风出口，18为布风管进口，19为布风管出口，20为烟气引风机，21为空气引风机，22为预混室，23为电机，24为挡板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：
实施例1
如图1，本发明的一种集成式生物质气化燃烧系统，包括气化炉4、旋风分离器8、燃烧器11、炉膛12和换热器13；
气化炉4顶部设有料斗1，上部设有均料装置3，底部设有排炭口6；炉膛12、燃烧器11和旋风分离器8由上至下依次设置在气化炉4内部，炉膛12、燃烧器11和旋风分离器8的外壁与气化炉4内壁之间形成生物质环形通道；炉膛12上端连接有烟气管道14，燃烧器11进口与旋风分离器8的中心筒出口连通；换热器13设在炉膛12内部；燃烧器11连接有送风管9，送风管9穿过旋风分离器8和气化炉4底段与外部气源连接；旋风分离器8上部环向开设有若干与气化炉4中段连通的燃气口7，旋风分离器8底部开设有出灰口10；气化炉4的上部和下部分别设有上布风管2和下布风管5。
作为进一步地优化方案，料斗1的截面为上宽下窄的直角梯形，倾斜面的角度为30°～60°。料斗1上设置有仓门，保证了气化炉4的气密性。
作为进一步地优化方案，燃烧器11为生物质燃气专用旋流燃烧器。
作为进一步地优化方案，气化炉4下部的外径尺寸小于上部，且气化炉4上部与下部的连接处为圆弧过渡段，圆弧过渡段设在气化炉4总高度的1/2～3/5处。
如图2，作为进一步地优化方案，上布风管2和下布风管7均为环形管，上布风管2和下布风管7环向均布有4～8个布风孔，布风孔处设置有多孔圆板，如图3。上布风管2与下布风管7的进气量之比为0～1.5。
作为进一步地优化方案，燃气口7的数量为4～8个，且环向均布；燃气口7设置有多孔圆板，如图3。
作为进一步地优化方案，气化炉4底部和旋风分离器8底部均为渐缩结构，排炭口6与出灰口10倾斜设置，倾斜角度与气化炉4底部的形状匹配，且排炭口6与出灰口10朝向相反。
本实施例的集成式生物质气化燃烧系统的工作方法，包括：
生物质原料输送至料斗1处，在重力作用下喂入气化炉4内部。气化炉4顶部设置有均料装置3，通过外部电机带动旋转，将喂入的生物质原料均匀平铺在气化炉4的顶部。随着气化反应的进行，生物质原料会逐渐下行，直至落入气化炉4的底部，经由排炭口6排出。预热后的气化剂分别经由上布风管2和下布风管5送入气化炉4，生物质原料和气化剂发生氧化、还原反应，产生的产品气经由气化炉4中段的燃气口7排出，进入到旋风分离器8中。经上布风管2送入的预热后的气化剂，可以更好的实现生物质的干燥，经下布风管5送入的气化剂可回收部分生物质炭的显热，使得气化剂温度进一步升高，提高气化炉内的温度。生物质氧化产生的热量和生物质炭携带的余热还可以通过壁面传热的方式传递到旋风分离器8的内部，使其内部温度升高，避免焦油在旋风分离器8内部发生冷凝。旋风分离器8底部出灰口10和排炭口6反向布置，可以实现生物质炭和飞灰的分类回收。燃烧器11为旋流燃烧器，其送风管9设置在旋风分离器8内部，并经过气化炉4底部的生物质炭层，可以通过固相传热吸收生物质炭和高温合成气的热量，进而提高送风温度，可以实现合成气和焦油从分、高效的燃烧，提高生物质燃料的能量利用率。燃烧器11上方设置有炉膛12，其内部设置有换热器13，换热器13可以通过对流换热和辐射换热吸收炉膛12内部的热量，向外输出高温蒸汽。炉膛12外包裹生物质原料，可以利用炉膛12耗散的热量实现生物质原料的初步干燥和热解，提高系统的热利用率。
实施例2
烟气管道14连接有空气预热器16，空气预热器16上开设有冷风进口15和热风出口17，冷风进口15与热风出口17之间迂回设置有换热管路；热风出口17分别与上布风管2和下布风管7连接。其余部件的结构、位置及其连接关系均与实施例1一致。
本实施例中，炉膛12后设置有空气预热器16，通过烟气管道14与空气预热器16相连接，空气预热器16用以实现烟气和冷空气的换热，回收烟气中的余热。冷空气从冷风入口15进入空气预热器16，升温后经由热风出口17排出，排出后的热空气经由上布风管2和下布风管5送入气化炉4。作为进一步地优化方案，空气预热器16还可用于换热器13循环水的初步升温以及燃烧器11送风的预热，或设置多级预热器实现各部分的预热。
实施例3
上布风管2和下布风管7连接有预混室22，预混室22与烟气管道14连接，烟气管道14上设有烟气引风机20，预混室22连接有空气引风机21；排炭口6与出灰口10朝向相同。其余部件的结构、位置及其连接关系均与实施例1一致。
本实施例中，系统运行一段时间至气化炉4内部温度稳定后，通过烟气引风机20将部分热烟气引出，和空气引风机21输出的冷空气在预混室22内按照一定比例混合，后经由上布风管2和下布风管5送入气化炉4内部。合成气燃烧生成的烟气含有较大比例的CO2和H2O，将其与空气混合可以实现生物质CO2、H2O协同气化，提高产品气中CO和H2的含量，提高了产品气的热值和生物质能源的转化效率，且在CO2气化作用下，几乎所有的C都转移到了气相中，气化炉4排炭口6只会有飞灰排出。气化过程中可能发生的反应如下：
C+CO 2→2CO
C+H2O→CO+H2
CO+H2O→H2+CO2
CO+3H2→CH4+H2O
如图7所示，在相关固定床实验中，当气氛由N2转变为20％CO2时，合成气中CO动态曲线峰值升高，持续时间增加。积分运算后发现CO总量增加比例为139.0％；CH4少量增加，增幅为6.8％。
实施例4
气化炉4连接有电机23，气化炉4内壁设有螺旋下倾式的挡板24。其余部件的结构、位置及其连接关系均与实施例1一致。
在本实施例中，气化炉4设置为旋转式，通过外部的电机23带动旋转，并且气化炉4外壁内侧设置有螺旋倾斜的挡板24，可以使得生物质原料在气化炉4内分布均匀，并能实现更加稳定连续的下料，提高了生物质气化炉4的连续平稳运行能力和生物质原料的处理速率，也意味着增加了生物质燃气的生产速率，使得整个生物质气化燃烧系统的单位输出能量增加，对外供热能力提高。
以上所述仅为本发明实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内可轻易想到的变化或者替换，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或直接、间接运用在其他相关技术领域的情况，均应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成式生物质气化燃烧系统，其特征在于，包括气化炉(4)、旋风分离器(8)、燃烧器(11)、炉膛(12)和换热器(13)；
气化炉(4)顶部设有料斗(1)，上部设有均料装置(3)，底部设有排炭口(6)；炉膛(12)、燃烧器(11)和旋风分离器(8)由上至下依次设置在气化炉(4)内部，炉膛(12)、燃烧器(11)和旋风分离器(8)的外壁与气化炉(4)内壁之间形成生物质环形通道；炉膛(12)上端连接有烟气管道(14)，燃烧器(11)进口与旋风分离器(8)的中心筒出口连通；换热器(13)设在炉膛(12)内部；燃烧器(11)连接有送风管(9)，送风管(9)穿过旋风分离器(8)和气化炉(4)底段与外部气源连接；旋风分离器(8)上部环向开设有若干与气化炉(4)中段连通的燃气口(7)，旋风分离器(8)底部开设有出灰口(10)；气化炉(4)的上部和下部分别设有上布风管(2)和下布风管(5)。
2.根据权利要求1所述的集成式生物质气化燃烧系统，其特征在于，料斗(1)的截面为上宽下窄的直角梯形，倾斜面的角度为30°～60°，料斗(1)上设置有仓门。
3.根据权利要求1所述的集成式生物质气化燃烧系统，其特征在于，气化炉(4)下部的外径尺寸小于上部，且气化炉(4)上部与下部的连接处为圆弧过渡段，圆弧过渡段设在气化炉(4)总高度的1/2～3/5处。
4.根据权利要求1所述的集成式生物质气化燃烧系统，其特征在于，上布风管(2)和下布风管(7)均为环形管，上布风管(2)和下布风管(7)环向均布有4～8个布风孔，布风孔处设置有多孔圆板；上布风管(2)与下布风管(7)的进气量之比为0～1.5。
5.根据权利要求1所述的集成式生物质气化燃烧系统，其特征在于，燃气口(7)的数量为4～8个，且环向均布；燃气口(7)设置有多孔圆板。
6.根据权利要求1所述的集成式生物质气化燃烧系统，其特征在于，气化炉(4)底部和旋风分离器(8)底部均为渐缩结构，排炭口(6)与出灰口(10)倾斜设置，倾斜角度与气化炉(4)底部的形状匹配，且排炭口(6)与出灰口(10)朝向相反。
7.根据权利要求1所述的集成式生物质气化燃烧系统，其特征在于，烟气管道(14)连接有空气预热器(16)，空气预热器(16)上开设有冷风进口(15)和热风出口(17)，冷风进口(15)与热风出口(17)之间迂回设置有换热管路；热风出口(17)分别与上布风管(2)和下布风管(7)连接。
8.根据权利要求1所述的集成式生物质气化燃烧系统，其特征在于，上布风管(2)和下布风管(7)连接有预混室(22)，预混室(22)与烟气管道(14)连接，烟气管道(14)上设有烟气引风机(20)，预混室(22)连接有空气引风机(21)；排炭口(6)与出灰口(10)朝向相同。
9.根据权利要求1所述的集成式生物质气化燃烧系统，其特征在于，气化炉(4)连接有电机(23)，气化炉(4)内壁设有螺旋下倾式的挡板(24)。
10.权利要求1～9所述的集成式生物质气化燃烧系统的工作方法，其特征在于，包括：
生物质原料由料斗(1)喂入气化炉(4)，在均料装置(3)的作用下，均匀平铺在气化炉(4)顶部；随着气化反应的进行，生物质原料逐渐下行，直至落入气化炉(4)的底部，由排炭口(6)排出；预热后的气化剂分别由上布风管(2)和下布风管(5)进入气化炉(4)，与生物质原料发生反应，产生的合成气经燃气口(7)进入旋风分离器(8)；生物质原料氧化产生的热量和生物质炭携带的余热通过壁面传热传递到旋风分离器(8)内部；旋风分离器(8)分离出的固体由出灰口(10)排出，合成气进入燃烧器(11)燃烧，产生的烟气由烟气管道(14)排出；送风管(9)内的空气吸收气化炉(4)底段生物质炭层和旋风分离器(8)内高温生物质燃气的热量后送入燃烧器(11)；换热器(13)吸收炉膛(12)内的热量，对外输出高温蒸汽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311808593.XA CN117588742A (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种集成式生物质气化燃烧系统及其工作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311808593.XA CN117588742A (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种集成式生物质气化燃烧系统及其工作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117588742A true CN117588742A (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=89918469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311808593.XA Pending CN117588742A (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种集成式生物质气化燃烧系统及其工作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117588742A (zh) |
-
2023
- 2023-12-26 CN CN202311808593.XA patent/CN117588742A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103992824B (zh) | 双旋风煤热解气化分级转化装置及方法 | |
| CN109628157B (zh) | 一种连续式生物质热解气化装置及方法 | |
| CN107043641B (zh) | 带细粉灰回送的循环流化床煤气化方法及装置 | |
| CN105885950B (zh) | 一种固体废弃物三床联用热解气化和焦油裂解一体化系统 | |
| CN113958935B (zh) | 一种燃煤电站锅炉低负荷运行的灵活性改造系统 | |
| CN101024782A (zh) | 密相输运床煤加压气化装置及方法 | |
| CN107721112B (zh) | 城市污泥干化热解气化自持焚烧系统 | |
| CN100363461C (zh) | 一种生物质/生活垃圾双床式热解制取燃气的方法及装置 | |
| CN100543116C (zh) | 制备无焦油产品气的贫氧流化燃烧下吸式气化方法及装置 | |
| CN110030558A (zh) | 有机固体燃料热解、气化及焚烧一体化装置及处理方法 | |
| CN205740917U (zh) | 一种固体废弃物三床联用热解气化和焦油裂解一体化系统 | |
| CN2517518Y (zh) | 生态型煤矸石综合利用生产设备 | |
| CN116987529A (zh) | 一种生物质循环流化床气化分级燃烧工艺 | |
| CN104479742B (zh) | 生物质燃气制备系统 | |
| CN101538484B (zh) | 内燃加热旋转锥式生物质气化炉 | |
| CN110747010A (zh) | 一种自产燃气燃烧联动式热解气化装置 | |
| CN105779009A (zh) | 生物质气化装置、系统及气化工艺 | |
| CN110499193A (zh) | 一种城乡废弃物专用氢气、甲烷、一氧化碳、燃气多联产两段气化装置 | |
| CN117588742A (zh) | 一种集成式生物质气化燃烧系统及其工作方法 | |
| CN213803653U (zh) | 下吸式生物质气化炉 | |
| CN1279311C (zh) | 多喷嘴喷动流化床气化炉 | |
| CN208151309U (zh) | 一种制备高热值生物质燃气的流化床热解装置 | |
| CN109082306B (zh) | 生物质气化耦合燃煤发电联产生物质炭的装置及方法 | |
| CN117106489B (zh) | 一种有机固废三段热解气化生产合成气的装置及方法 | |
| CN110791303A (zh) | 一种无氧中温下吸式热解装置 |
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 |