CN1557919A - 一种生物质与煤混合流化床气化方法及其装置 - Google Patents
一种生物质与煤混合流化床气化方法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1557919A CN1557919A CNA2004100139434A CN200410013943A CN1557919A CN 1557919 A CN1557919 A CN 1557919A CN A2004100139434 A CNA2004100139434 A CN A2004100139434A CN 200410013943 A CN200410013943 A CN 200410013943A CN 1557919 A CN1557919 A CN 1557919A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- gas
- biomass
- air
- furnace
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims description 54
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 39
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 25
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 claims description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 14
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims description 7
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 7
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 208000035126 Facies Diseases 0.000 description 1
- NYXHXTYKMBMJSL-UHFFFAOYSA-N O(O)O.[C] Chemical compound O(O)O.[C] NYXHXTYKMBMJSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000011285 coke tar Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003476 subbituminous coal Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
本发明涉及能源设备，是一种无焦油产生，且工艺简单，能生产高热值煤气的生物质和煤混合的气化方法及其装置。其以生物质、煤两种物质为气化原料，流化床气化炉采用供风燃烧和供蒸气气化的间歇工作；在供风燃烧阶段，供煤和供风入炉内，使气化炉的煤料在流化状态下燃烧，放出热量；在气化阶段，向气化炉供入水蒸气和生物质，使高温碳料层在流化状态下发生水煤气反应、生物质在高温下干馏热解气化反应，所产生的高热值煤气经降温除尘处理后进入煤气净化系统；其突出了生物质挥发分高，固定碳少，易于高温干馏热解，而煤固定碳高，灰熔点高，易于燃烧形成高温料层的优点，通过二者有机地融合可生产出不含焦油的高热值的燃料气。
Description
所属技术领域
本发明涉及能源设备，特指一种将生物质和煤混合转化成高热值燃料气的流化床方法和气化装置。
背景技术
生物质能是一种广泛存在、广为人们利用的能源，生物质与煤相比，能量密度低，灰分含量少，挥发酚含量高，重要的是高分子碳氢氧化合物产生多，即焦油产量多。如秸秆气化产焦油量达20g/NM3。因此，常规气化炉的进料机构及床内气固流动及温度场均需要重新安排。如国内生物质流化床气化炉均将一定粒度的砂料置入炉内，加热到700℃～800℃，形成稳定的床层，然后将生物质加入到炉内，并与砂料混合，在此状态下，通入空气，使生物质在此温度下生成含焦油的低热值空气煤气，然后将焦油分离就得到洁净的低热值煤气。最近美国能源部组织开发了一种生物质双器流化床气化炉，生物质在热解气化炉内与热砂混合完成热解，产出高热值煤气，同时含碳飞灰与砂子混合进入燃烧炉燃烧完成砂子的加热，热砂再返回热解气化炉内完成循环。美国这种生物质双器的方法提高了煤气的热值，但增加了操作的复杂性且生产过程中也有焦油处理问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种无焦油产生，且工艺简单，能生产高热值煤气的生物质和煤混合的气化方法及装置。
本发明的目的是这样实现的：
流化床气化炉以生物质、煤两种物质为气化原料，流化床气化炉采用供风燃烧和供蒸气气化的间歇工作；在供风燃烧阶段，供煤和供风入炉内，使气化炉的煤料在流化状态下燃烧，放出热量；当床层温度升高到予定温度时(950℃～1000℃)，停止供风和供煤；气化炉转入到气化阶段，向气化炉供入水蒸气和生物质，使高温碳料层在流化状态下发生水煤气反应和生物质在高温下发生干馏热解气化反应，所产生的高热值煤气经降温除尘处理后进入煤气净化系统；水煤气反应和热解气化反应是强吸热反应，当床层温度下降到900℃时，停止供蒸气和生物质，气化阶段结束；气化炉又转入到供风燃烧阶段，开始下一个重复循环过程；供风燃烧阶段和供蒸气气化阶段的烟气经降温除尘处理后进入烟气净化系统和煤气净化系统，烟气煤气分离下的含碳灰尘，一部分返回气化炉重新燃烧气化，一部分送入焚烧炉烧掉。
加料的方式还可采用在供风燃烧阶段和供蒸气气化阶段，同时加入煤和生物质。
其实施装置分为流化床气化炉(1)、烟气净化系统、煤气净化系统、供风系统、蒸气系统，其中流化床气化炉(1)上部为园筒形，下部为倒锥形，炉体为耐火衬里的钢板结构，炉体下部顺序设有布风板(20)和风室(21)、进风口(22)、排渣阀(17)，气化炉(1)设有两个带螺旋加料机构的料仓(5、6)，煤仓(5)设于炉体倒锥体下部；生物质料仓(6)设于炉体倒锥体上部，该料仓顶部设有防止生物质料搭桥、堵塞的搅拌器(18)；炉体中部设有4个二次风喷嘴(19)，均布炉体四周，炉体上部炉出口上顺序设有带纵向翅片的热管的惯性分离器(2)，蒸气过热器(3)及旋风分离器(4)，且惯性分离器(2)同时设有蒸气发生器，惯性分离器(2)下端经下料管(23)与流化床气化炉(1)相连，旋风分离器(4)的顶端出口经换向阀(15-1)、(15-2)与煤气净化系统和烟气净化系统相连，烟气净化系统由热管空气预热器(11)、布袋除尘器(12)、烟囱(13)顺序组成；煤气净化系统由洗涤塔(9)、气柜(10)顺序相连而成；气化炉(1)的供风系统由罗茨风机(14)、热管空气预热器(11)的空气通道、空气换向阀(16-2)顺序相连而成；蒸气系统由与惯性分离器(2)的蒸发器、焚烧炉(7)分别相连的缓冲气包(24)，再顺序相连蒸气过热器(3)、蒸气换向阀(16-1)而成。
具体工作过程可采用首先将0-10mm的原料煤从料仓中由螺旋加料机(5)送入流化床气化炉(1)中，在供风燃烧阶段，空气由罗茨风机(14)送入热管空气预热器(11)经空气换向阀(16-2)进入风室(21)，经布风板(20)进入气化炉(1)，使煤在流化状态下燃烧，床层温度迅速升高，这时设在炉中的喷嘴(19)喷射的空气，使夹带的含碳飞灰和可燃气体进一步燃烧，这时产生的950℃～1000℃的高温烟气由炉出口经带蒸发器的惯性分离器(2)将部分含碳飞灰分离后经下料管(23)返回流化床气化炉(1)内重新燃烧，初除尘的烟气经蒸气过热器(3)进入旋风分离器(4)，分离后的烟气温度降至400℃，经烟气换向阀(15-2)进入热管空气预热器(11)将空气预热到250℃，且烟气降温到200℃后进入布袋除尘器(12)，使烟气中的含尘量达到排放标准，再经烟囱(13)排入大气；旋风分离器(4)分离下的含碳粉尘送入焚烧炉(7)中进一步燃尽；由惯性分离器(2)和焚烧炉(7)产生的水蒸气送入缓冲气包(24)供气化炉(1)作气化剂和外供；当床层温度升到950℃-1000℃时(具体温度根据煤的灰熔点而定)停止供风，气化炉(1)进入供蒸气气化阶段，此时空气换向阀(16-2)关闭，蒸气换向阀(16-1)开启，烟气换向阀(15-2)关闭，煤气换向阀(15-1)开启，这时从蒸气过热器(3)输送来的过热蒸气，经蒸气换向阀(16-1)进入风室(21)经布风板(20)进入气化炉(1)，气化炉中的高温碳层(煤和生物质焦碳)在水蒸气的作用下流化气化，发生水煤气反应；与此同时，在燃烧阶段末期或气化阶段开始经螺旋加料机，加入的生物质，在950℃以上高温还原气氛下，进行干馏热解气化反应，生物质产生的热解煤气和焦碳层生成的水煤气混合成高热值煤气，经带蒸发器的惯性分离器(2)，蒸气过热器(3)、旋风分离器(4)降温除尘后经煤气换向阀(15-1)进入煤气净化系统，经洗涤塔(9)洗涤后送入气柜(10)供用户使用，而由惯性分离器(2)分离下的含碳粉尘，经下料管(23)返回气化炉(1)内重新燃烧和气化；旋风分离器(4)分离下的含碳粉尘，送入到焚烧炉(7)燃烧产生水蒸气；水煤气反应及干馏热解气化反应是强吸热反应，随着反应的进行，料层温度逐渐下降，当炉温下降到900℃蒸气换向阀(16-1)和煤气换向阀(15-1)关闭；空气换向阀(16-2)和烟气换向阀(15-2)开启，气化炉(1)又进入供风燃烧阶段，这样气化炉供风燃烧和供蒸气气化交替往复进行工作，以生物质和煤为原料生产高热值煤气，所有阀门的转换都根据温度设定自动进行的，气化炉的灰渣经排渣阀(17)排出，灰渣送焚烧炉(7)进一步烧尽。
本发明与现有技术相比具有以下突出优点。
(1)生物质与煤混合气化，无论从物理性能和气化性能，两种物质均有互补性。特别是采用流化床供风燃烧和供蒸气气化技术后突出了两种物质的优点，生物质挥发分高，固定碳少，易于高温干馏热解，而煤固定碳高，灰熔点高，易于燃烧形成高温料层，二者有机地融合可以生产出不含焦油的高热值的燃料气，其应用价值非常高。
2.原料制备简单，来源丰富：煤可使用0～10mm无烟煤、次烟煤、贫煤、长焰煤、褐煤等，煤炭在我国分布广、储量丰富，而生物质不需分捡，加工方便，面广量大，但能量密度低，不易大规模集中使用，此发明适宜在中心城镇建立气源厂，既解决生物质有效利用，又可改善生态环境，提高居民的生活质量。
3.煤气热值符合国家城市煤气标准。煤气易于并网、灶具易于标准化。
4.本发明的生产供应可靠安全，由于生物质供应受季节、气候的影响较大。可能出现供求失衡，由于本发明是生物质和煤混合气化，生物质和煤入炉的比例可随时调整，以适应生物质的供应量。
5.整个生产过程，全部自动化操作。按温度进行两个阶段的转换，操作简单，煤气成分稳定。
下面结合实施例及附图作详细说明。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图
图2本发明的流化床气化炉的实施例1的结构示意图
图3本发明的流化床气化炉的实施例2的结构示意图
1 流化床气化炉 2 惯性分离器 3 蒸气过热器 4 旋风分离器 5 带螺旋加料机构的煤仓 6 带螺旋加料机构的生物质料仓 7 焚烧炉 8 焚烧炉煤斗9 洗涤塔 10 气柜 11 热管空气预热器 12 布袋除尘器 13 烟囱 14 罗茨风机15-1 煤气换向阀 15-2 烟气换向阀 16-1 蒸气换向阀 16-2 空气换向阀 17排渣阀 18 搅拌器 19 喷嘴 20 布风板 21 风室 22 进风口 23 下料管24 缓冲气包
具体实施方式
如图1、图2所示，装置分为流化床气化炉(1)、烟气净化系统、煤气净化系统、供风系统、蒸气系统，其中流化床气化炉(1)上部为园筒形，下部为倒锥形，炉体为耐火衬里的钢板结构，炉体下部顺序设有布风板(20)和风室(21)、进风口(22)、排渣阀(17)，气化炉(1)设有两个带螺旋加料机构的料仓(5、6)，煤仓(5)设于炉体倒锥体下部；生物质料仓(6)设于炉体倒锥体上部，该料仓顶部设有防止生物质料搭桥、堵塞的搅拌器(18)；炉体中部设有4个二次风喷嘴(19)，均布炉体四周，炉体上部炉出口上顺序设有带纵向翅片的热管的惯性分离器(2)，蒸气过热器(3)及旋风分离器(4)，且惯性分离器(2)同时设有蒸气发生器，惯性分离器(2)下端经下料管(23)与流化床气化炉(1)相连，旋风分离器(4)的顶端出口经换向阀(15-1)、(15-2)与煤气净化系统和烟气净化系统相连，烟气净化系统由热管空气预热器(11)、布袋除尘器(12)、烟囱(13)顺序组成；煤气净化系统由洗涤塔(9)、气柜(10)顺序相连而成；气化炉(1)的供风系统由罗茨风机(14)、热管空气预热器(11)的空气通道、空气换向阀(16-2)顺序相连而成；蒸气系统由与惯性分离器(2)的蒸发器、焚烧炉(7)分别相连的缓冲气包(24)，再顺序相连蒸气过热器(3)、蒸气换向阀(16-1)而成。
如图3所示，对于水分高的生物质可将生物质料仓(6)设在炉顶，沿内炉墙敷设带孔的下料管直达炉体扩张口以利干燥。
具体工作过程如下：
流化床气化炉采用间歇工作方法，整个过程分为供风燃烧和供蒸气气化两个阶段。以木屑或稻壳为气化原料，粒度＜10mm不需要分捡、破碎，及0～10mm的粉煤分别装入料仓(6)、(5)内，原料煤从带螺旋加料机构的煤仓(5)中由螺旋加料机送入气化炉(1)中，在供风燃烧阶段从罗茨风机(14)来的空气经热管式空气预热器(11)，空气换向阀(16-2)，由风室(21)经布风板(20)进入气化炉(1)，使气化炉(1)的煤在流化状态下燃烧，床层温度迅速升高。这时设在炉中的二次风喷嘴(19)喷射的空气，使飞灰和可燃气体进一步燃烧，这时产生的950℃高温烟气由炉出口经惯性分离器(2)，将60％的含碳粉尘分离后经下料管(23)降温除尘返回炉内重新燃烧，初除尘的烟气经蒸气过热器(3)，旋风分离器(4)，分离下的含碳粉尘送入焚烧炉(7)进一步烧尽。温度降至400℃以下分离后的烟气经烟气换向阀(15-2)进入到空气预热器(11)，将空气预热到250℃，烟气降温到200℃后进入布袋除尘器(12)，使烟气中的含尘量达到排放标准后经烟囱(13)排入大气。惯性分离器(2)和焚烧炉(7)产生的水蒸气送入缓冲气包(24)，供气化炉作气化剂和外供。当气化炉的床层温度升到950℃～1000℃时(具体温度，根据煤的灰熔点设定)，停止供风，气化炉进入供蒸气气化阶段，空气换向阀(16-2)关闭，蒸气换向阀(16-1)开启，与此同时烟气换向阀(15-2)关闭，煤气换向阀(15-1)开启，这时来自蒸气过热器(3)的350℃过热蒸气经蒸气换向阀(16-1)，由进风口(22)进入风室(21)经布风板(20)进入气化炉，气化炉中的高温碳层(煤和生物质焦碳)在水蒸气作用下流化气化，发生水煤气反应；与此同时，在燃烧阶段末期或气化阶段开始阶段，经带螺旋加料机构的生物质料仓(6)加入炉内的生物质，在950℃以上高温还原气氛下，进行干馏热解气化反应。生物质产生的热解煤气和焦碳层生成的水煤气混合成高热值煤气经惯性分离器(2)、蒸气过热器(3)、旋风分离器(4)、煤气换向阀(15-1)进入煤气系统，经洗涤塔(9)洗涤后送入气柜(10)，供用户使用。由惯性分离器(2)分离下的含碳灰尘，经下料管(23)返回气化炉(1)内重新燃烧和气化。旋风分离器(4分离下的含碳灰尘送入到焚烧炉(7)燃烧产生水蒸气。水煤气反应及干馏热解气化反应是强吸热反应，随着反应的进行，料层温度逐渐下降，当炉内温度下降到900℃，由于气化反应及焦油裂解反应的速度减缓。此时，蒸气换向阀(16-1)和煤气换向阀(15-1)关闭；空气换向阀(16-2)和烟气换向阀(15-2)开启，气化炉(1)又进入供风燃烧阶段。这样气化炉供风燃烧和供蒸气气化阶段交替往复进行工作，以生物质和煤为原料生产高热值煤气。所有阀门的转换都根据温度设定自动进行的。操作非常方便。气化炉的灰渣经排渣阀(17)排出。灰渣排量少、含碳量低，一般不再利用，已可送焚烧炉进一步烧尽。
气化炉的典型煤气成分为：H2 50～55％，CO：15～20％，CO2 10～12％，CH49～18％，CHnHm 1.5～2.5％，O2＜0.4％，N2 3～5％。
煤气低热值：12.6MJ～16.6MJ/Nm3。
上述实施方式仅用于说明本发明技术方案，而不加以限制。
Claims (5)
1.一种生物质与煤混合流化床气化方法，其特征在于流化床气化炉以生物质、煤两种物质为气化原料，流化床气化炉采用供风燃烧和供蒸气气化的间歇工作；在供风燃烧阶段，供煤和供风入炉内，使气化炉的煤料在流化状态下燃烧，放出热量；当床层温度升高到予定温度时(950℃～1000℃)，停止供风和供煤；气化炉转入到气化阶段，向气化炉供入水蒸气和生物质，使高温碳料层在流化状态下发生水煤气反应、生物质在高温下干馏热解气化反应，所产生的高热值煤气经降温除尘处理后进入煤气净化系统；当床层温度下降到900℃，停止供蒸气，生物质气化阶段结束；气化炉又转入到供风燃烧阶段，开始下一个重复循环过程；供风燃烧阶段的烟气经降温除尘处理后进入烟气净化系统，烟气煤气分离下的含碳灰尘，一部分返回气化炉重新燃烧气化，一部分送入焚烧炉烧掉。
2.根据权利要求1所述的生物质与煤混合流化床气化方法，其特征在于加料的方式采用在供风燃烧阶段和供蒸气气化阶段，同时加入煤和生物质。
3.根据权利要求1所述的生物质与煤混合流化床气化方法，其特征在于，0-10mm的原料煤从料仓中由螺旋加料机(5)送入流化床气化炉(1)中，在供风燃烧阶段，空气由罗茨风机(14)送入热管空气预热器(11)经空气换向阀(16-2)进入风室(21)，经布风板(20)进入气化炉(1)，使煤在流化状态下燃烧，床层温度迅速升高，这时设在炉中的喷嘴(19)喷射的空气，使夹带的含碳飞灰和可燃气体进一步燃烧，这时产生的950℃～1000℃的高温烟气由炉出口经带蒸发器的惯性分离器(2)将部分含碳飞灰分离后经下料管(23)返回流化床气化炉(1)内重新燃烧，初除尘的烟气经蒸气过热器(3)进入旋风分离器(4)，分离后的烟气温度降至400℃，经烟气换向阀(15-2)进入热管空气预热器(11)将空气预热到250℃，且烟气降温到200℃后进入布袋除尘器(12)，使烟气中的含尘量达到排放标准，再经烟囱(13)排入大气；旋风分离器(4)分离下的含碳粉尘送入焚烧炉(7)中进一步燃尽；由惯性分离器(2)和焚烧炉(7)产生的水蒸气送入缓冲气包(24)供气化炉(1)作气化剂和外供；当床层温度升到950℃-1000℃时(具体温度根据煤的灰熔点而定)停止供风，气化炉(1)进入供蒸气气化阶段，此时空气换向阀(16-2)关闭，蒸气换向阀(16-1)开启，烟气换向阀(15-2)关闭，煤气换向阀(15-1)开启，这时从蒸气过热器(3)输送来的过热蒸气，经蒸气换向阀(16-1)进入风室(21)经布风板(20)进入气化炉(1)，气化炉中的高温碳层(煤和生物质焦碳)在水蒸气的作用下流化气化，发生水煤气反应；与此同时，在燃烧阶段末期或气化阶段开始经螺旋加料机，加入的生物质，在950℃以上高温还原气氛下，进行干馏热解气化反应，生物质产生的热解煤气和焦碳层生成的水煤气混合成高热值煤气，经带蒸发器的惯性分离器(2)，蒸气过程器(3)、旋风分离器(4)降温除尘后经煤气换向阀(15-1)进入煤气净化系统，经洗涤塔(9)洗涤后送入气柜(10)供用户使用，而由惯性分离器(2)分离下的含碳粉尘，经下料管(23)返回气化炉(1)内重新燃烧和气化；旋风分离器(4)分离下的含碳粉尘，送入到焚烧炉(7)燃烧产生水蒸气；水煤气反应及干馏热解气化反应是强吸热反应，随着反应的进行，料层温度逐渐下降，当炉温下降到900℃蒸气换向阀(16-1)和煤气换向阀(15-1)关闭；空气换向阀(16-2)和烟气换向阀(15-2)开启，气化炉(1)又进入供风燃烧阶段，这样气化炉供风燃烧和供蒸气气化交替往复进行工作，以生物质和煤为原料生产高热值煤气，所有阀门的转换都根据温度设定自动进行的，气化炉的灰渣经排渣阀(17)排出，灰渣送焚烧炉(7)进一步烧尽。
4.实现权利要求1所述的生物质与煤混合流化床气化方法的装置，其特征在于装置分为流化床气化炉(1)、烟气净化系统、煤气净化系统、供风系统、蒸气系统，其中流化床气化炉(1)上部为园筒形，下部为倒锥形，炉体为耐火衬里的钢板结构，炉体下部顺序设有布风板(20)和风室(21)、进风口(22)、排渣阀(17)，气化炉(1)设有两个带螺旋加料机构的料仓(5、6)，煤仓(5)设于炉体倒锥体下部；生物质料仓(6)设于炉体倒锥体上部，该料仓顶部设有防止生物质料搭桥、堵塞的搅拌器(18)；炉体中部设有4个二次风喷嘴(19)，均布炉体四周，炉体上部炉出口上顺序设有带纵向翅片的热管的惯性分离器(2)，蒸气过热器(3)及旋风分离器(4)，且惯性分离器(2)同时设有蒸气发生器，惯性分离器(2)下端经下料管(23)与流化床气化炉(1)相连，旋风分离器(4)的顶端出口经换向阀(15-1)、(15-2)与煤气净化系统和烟气净化系统相连，烟气净化系统由热管空气预热器(11)、布袋除尘器(12)、烟囱(13)顺序组成；煤气净化系统由洗涤塔(9)、气柜(10)顺序相连而成；气化炉(1)的供风系统由罗茨风机(14)、热管空气预热器(11)的空气通道、空气换向阀(16-2)顺序相连而成；蒸气系统由与惯性分离器(2)的蒸发器、焚烧炉(7)分别相连的缓冲气包(24)，再顺序相连蒸气过热器(3)、蒸气换向阀(16-1)而成。
5.根据权利要求1所述的生物质与煤混合流化床气化装置，其特征在于对于水分高的生物质将生物质料仓(6)设在炉顶，沿内炉墙敷设带孔的下料管直达炉体扩张口以利干燥。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410013943 CN1230498C (zh) | 2004-01-18 | 2004-01-18 | 一种生物质与煤混合流化床气化方法及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410013943 CN1230498C (zh) | 2004-01-18 | 2004-01-18 | 一种生物质与煤混合流化床气化方法及其装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1557919A true CN1557919A (zh) | 2004-12-29 |
| CN1230498C CN1230498C (zh) | 2005-12-07 |
Family
ID=34351197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410013943 Expired - Fee Related CN1230498C (zh) | 2004-01-18 | 2004-01-18 | 一种生物质与煤混合流化床气化方法及其装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1230498C (zh) |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100410352C (zh) * | 2006-04-21 | 2008-08-13 | 江苏大学 | 一种生物质与煤共气化的气化工艺及其装置 |
| CN100445352C (zh) * | 2006-06-24 | 2008-12-24 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种生物质与煤流化床共气化制备燃料气的方法 |
| CN101270877B (zh) * | 2008-04-14 | 2010-08-11 | 郑振国 | 防水卷材烟气处理装置 |
| CN101838558A (zh) * | 2010-06-13 | 2010-09-22 | 上海交通大学 | 混合燃料水煤浆气流床气化系统 |
| CN102154034A (zh) * | 2011-03-20 | 2011-08-17 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 烟草秸秆废弃物与煤共转化催化气化的方法 |
| CN102277201A (zh) * | 2011-07-05 | 2011-12-14 | 舒克孝 | 一种粉煤间歇气化制取水煤气的方法 |
| CN102465042A (zh) * | 2010-11-19 | 2012-05-23 | 辽宁省能源研究所 | 一种气化与高温裂解耦合生物质热化学转化方法及设备 |
| CN103725902A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-04-16 | 内蒙古科技大学 | 生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法 |
| CN104726135A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-24 | 云南燃二化工有限公司 | 一种提高煤气发生炉一次风温度的方法 |
| CN104789265A (zh) * | 2014-02-12 | 2015-07-22 | 杜峰 | 炭及碳化合物直接气化方法及其装置 |
| CN105229122A (zh) * | 2013-03-07 | 2016-01-06 | 通用电气公司 | 用于低级燃料的整体式热解以及气流床气化系统和方法 |
| CN106287642A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-01-04 | 重庆科技学院 | 基于垃圾气化的燃气和蒸汽轮机同轴联合发电系统 |
| CN106554826A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-05 | 中国科学院工程热物理研究所 | 带细粉灰熔融的循环流化床煤气化方法及装置 |
| CN106753577A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-31 | 湖南城市学院 | 一种垃圾填埋场内陈埋垃圾以及垃圾填埋气的联合气化处理方法 |
| US9874142B2 (en) | 2013-03-07 | 2018-01-23 | General Electric Company | Integrated pyrolysis and entrained flow gasification systems and methods for low rank fuels |
| CN107916120A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-04-17 | 南京师范大学 | 一种生物质烘焙装置及烘焙方法 |
| WO2018133303A1 (zh) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 中科聚信洁能热锻装备研发股份有限公司 | 一种循环流化床与热解床复合气化的方法及其装置 |
| CN108359497A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-03 | 清华大学 | 一种生物质气化系统 |
| CN109539548A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-29 | 江苏金满穗农业发展有限公司 | 一种喷腾燃烧谷壳热风炉 |
| CN109539547A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-29 | 江苏金满穗农业发展有限公司 | 一种以谷糠为燃料的热风炉 |
| CN110358583A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-10-22 | 新能能源有限公司 | 循环流化床锅炉启炉系统 |
| CN111718762A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-29 | 大连理工大学 | 一种流化床煤气化与生物质低温炭化耦合系统及其工作方法 |
| CN111780099A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-16 | 内蒙古工业大学 | 一种利用煤矸石与生物质混燃的循环流化床燃烧脱硫方法 |
| CN115342341A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种提高煤粉锅炉深度调峰能力的系统及方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101144021B (zh) | 2007-02-16 | 2011-11-09 | 淮北中润生物能源技术开发有限公司 | 纤维素生物质煤化工燃料生产工艺 |
| CN101063053B (zh) * | 2007-05-14 | 2010-05-26 | 广东科达机电股份有限公司 | 循环煤流化床煤气发生炉系统 |
-
2004
- 2004-01-18 CN CN 200410013943 patent/CN1230498C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100410352C (zh) * | 2006-04-21 | 2008-08-13 | 江苏大学 | 一种生物质与煤共气化的气化工艺及其装置 |
| CN100445352C (zh) * | 2006-06-24 | 2008-12-24 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种生物质与煤流化床共气化制备燃料气的方法 |
| CN101270877B (zh) * | 2008-04-14 | 2010-08-11 | 郑振国 | 防水卷材烟气处理装置 |
| CN101838558B (zh) * | 2010-06-13 | 2013-01-09 | 上海交通大学 | 混合燃料水煤浆气流床气化系统 |
| CN101838558A (zh) * | 2010-06-13 | 2010-09-22 | 上海交通大学 | 混合燃料水煤浆气流床气化系统 |
| CN102465042B (zh) * | 2010-11-19 | 2014-06-18 | 辽宁省能源研究所 | 一种气化与高温裂解耦合生物质热化学转化方法及设备 |
| CN102465042A (zh) * | 2010-11-19 | 2012-05-23 | 辽宁省能源研究所 | 一种气化与高温裂解耦合生物质热化学转化方法及设备 |
| CN102154034B (zh) * | 2011-03-20 | 2013-08-14 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 烟草秸秆废弃物与煤共转化催化气化的方法 |
| CN102154034A (zh) * | 2011-03-20 | 2011-08-17 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 烟草秸秆废弃物与煤共转化催化气化的方法 |
| CN102277201A (zh) * | 2011-07-05 | 2011-12-14 | 舒克孝 | 一种粉煤间歇气化制取水煤气的方法 |
| CN105229122A (zh) * | 2013-03-07 | 2016-01-06 | 通用电气公司 | 用于低级燃料的整体式热解以及气流床气化系统和方法 |
| US9874142B2 (en) | 2013-03-07 | 2018-01-23 | General Electric Company | Integrated pyrolysis and entrained flow gasification systems and methods for low rank fuels |
| CN103725902A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-04-16 | 内蒙古科技大学 | 生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法 |
| CN103725902B (zh) * | 2013-12-03 | 2015-09-30 | 内蒙古科技大学 | 生物质气化气还原提取白云鄂博矿粉中铌的方法 |
| CN104789265A (zh) * | 2014-02-12 | 2015-07-22 | 杜峰 | 炭及碳化合物直接气化方法及其装置 |
| CN104726135A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-24 | 云南燃二化工有限公司 | 一种提高煤气发生炉一次风温度的方法 |
| CN106554826A (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-05 | 中国科学院工程热物理研究所 | 带细粉灰熔融的循环流化床煤气化方法及装置 |
| CN106554826B (zh) * | 2015-09-30 | 2020-04-07 | 中国科学院工程热物理研究所 | 带细粉灰熔融的循环流化床煤气化方法及装置 |
| CN106287642A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-01-04 | 重庆科技学院 | 基于垃圾气化的燃气和蒸汽轮机同轴联合发电系统 |
| CN106287642B (zh) * | 2016-09-05 | 2018-02-23 | 重庆科技学院 | 基于垃圾气化的燃气和蒸汽轮机同轴联合发电系统 |
| WO2018133303A1 (zh) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 中科聚信洁能热锻装备研发股份有限公司 | 一种循环流化床与热解床复合气化的方法及其装置 |
| CN106753577A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-31 | 湖南城市学院 | 一种垃圾填埋场内陈埋垃圾以及垃圾填埋气的联合气化处理方法 |
| CN107916120A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-04-17 | 南京师范大学 | 一种生物质烘焙装置及烘焙方法 |
| CN107916120B (zh) * | 2017-12-25 | 2024-02-23 | 南京师范大学 | 一种生物质烘焙装置及烘焙方法 |
| CN108359497A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-03 | 清华大学 | 一种生物质气化系统 |
| CN108359497B (zh) * | 2018-04-04 | 2024-07-02 | 清华大学 | 一种生物质气化系统 |
| CN110358583A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-10-22 | 新能能源有限公司 | 循环流化床锅炉启炉系统 |
| CN109539547A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-29 | 江苏金满穗农业发展有限公司 | 一种以谷糠为燃料的热风炉 |
| CN109539548A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-03-29 | 江苏金满穗农业发展有限公司 | 一种喷腾燃烧谷壳热风炉 |
| CN111718762A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-29 | 大连理工大学 | 一种流化床煤气化与生物质低温炭化耦合系统及其工作方法 |
| CN111780099A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-16 | 内蒙古工业大学 | 一种利用煤矸石与生物质混燃的循环流化床燃烧脱硫方法 |
| CN111780099B (zh) * | 2020-07-31 | 2022-10-25 | 内蒙古工业大学 | 一种利用煤矸石与生物质混燃的循环流化床燃烧脱硫方法 |
| CN115342341A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种提高煤粉锅炉深度调峰能力的系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1230498C (zh) | 2005-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1230498C (zh) | 一种生物质与煤混合流化床气化方法及其装置 | |
| CN102203220B (zh) | 生产基于固体燃料的清洁热气的方法和系统 | |
| CN101024782B (zh) | 密相输运床煤加压气化装置及方法 | |
| CN101469865B (zh) | 等离子体、氧化钙协同气化的垃圾生物质气化方法和设备 | |
| CN102329651B (zh) | 一种三段式生物质热解气化制取合成气的气化装置 | |
| CN105387459B (zh) | 一种低阶高灰煤分级利用系统及工艺 | |
| CN102533296B (zh) | 油页岩回转窑干馏与循环流化床燃烧工艺 | |
| CN201010626Y (zh) | 生物质高能值高洁净旋流床燃烧分段气化装置 | |
| CN109628157B (zh) | 一种连续式生物质热解气化装置及方法 | |
| 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 | |
| CN201218507Y (zh) | 等离子体、氧化钙协同气化的垃圾生物质气化设备 | |
| CN201530809U (zh) | 双级等离子体高温气化设备 | |
| CN103740409A (zh) | 一种多级配气高温煤气化装置及方法 | |
| CN102786990A (zh) | 一种生物质与煤流化床共气化的方法 | |
| CN113958935A (zh) | 一种燃煤电站锅炉低负荷运行的灵活性改造系统 | |
| CN1173015C (zh) | 一种外配副床反应器的流化床水煤气生产方法及装置 | |
| CN2677377Y (zh) | 生物质气化炉 | |
| CN101440308B (zh) | 一种固定床流化床串连式气化方法及装置 | |
| CN201072128Y (zh) | 控气型热分解系统生物质气化发电装置 | |
| CN102329654B (zh) | 生物质气化装备及其气化工艺 | |
| CN204786347U (zh) | 生物质气化分相燃烧炉 | |
| CN106221817A (zh) | 基于双流化床生物质热解制备高热值煤气的装置及方法 | |
| CN205860025U (zh) | 集有机颗粒物的干馏、气化与燃烧一体的干馏焚烧炉 | |
| CN206944167U (zh) | 降低垃圾焚烧炉氮氧化物排放的系统 | |
| CN201351155Y (zh) | 一种固定床流化床串连式气化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20051207 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |