CN201801505U - 一种流化床生物质燃气工业锅炉系统 - Google Patents

一种流化床生物质燃气工业锅炉系统 Download PDF

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赵裕天
朱娜
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Abstract

本实用新型涉及一种流化床生物质燃气工业锅炉系统，包括流化床气化单元、燃气净化单元，流化床气化单元通过燃气净化单元和储气柜与工业锅炉连接；所述流化床气化单元包括加燃料装置、加床料装置、流化床气化炉、旋风分离器、除灰装置、进风装置和空气预热器，加燃料装置与流化床气化炉的进料口连接，所述旋风分离器包括下端分别与关风器通过连接管连接，关风器连接到除灰绞龙，除灰绞龙出口连接至灰斗，空气预热器位于一级旋风分离器的夹层内；所述进风装置通过管道与空气预热器连接，另有一路管道备用；所述流化床气化炉下部设有加床料口。本实用新型将生物质转换成洁净燃气，在工业锅炉内高效燃烧释放热量，大量减少二氧化硫和氮氧化物排放。

Description

一种流化床生物质燃气工业锅炉系统 
技术领域
本实用新型涉及一种流化床生物质燃气工业锅炉系统，属于生物质气化领域。 
技术背景
截止至2009年底，我国的工业锅炉的总量超过了31万台，工业锅炉年耗煤4亿吨，每年向大气排放超过600万吨SO2、800万吨烟尘、1.64亿吨CO2，同时产生8700万吨的灰渣。工业锅炉能源消耗和污染排放均位居全国工业行业第二，仅次于电站锅炉，全国重点城市工业锅炉排放造成的污染甚至已经超过了电站锅炉。工业锅炉行业的节能减排已经成为急需解决的问题，摆在了社会和政府面前。 
我国生物质资源的能源化利用，特别是农业、林业生产废弃物资源化、能源化利用领域，产业化水平很低，大量的农业、林业生产废弃物没有得到有效利用，不仅是巨大的浪费，而且还成为环境污染的重要来源。而当前小型的固定床气化方式尽管已经进行了广泛推广，但由于设备不易大型化，连续运行困难，难以实现工业化、规模化的应用。 
因此，通过利用流化床生物质热解气化技术等实现生物质高效、清洁利用，使得生物燃气在工业锅炉的燃料替代领域进行产业化应用，实现农业生产废弃物资源化、能源化利用，替代化石能源，可以实现经济效益、环境效益和社会效益的“三赢”。 
实用新型内容
本发实用新型的目的是为克服现有生物质利用技术的不足，提供一种结构简单、提高生物质使用效率，并且清洁无污染的流化床生物质燃气工业锅炉系统。 
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案： 
本实用新型涉及一种流化床生物质燃气工业锅炉系统，包括流化床气化单元、燃气净化单元、储气柜、工业锅炉和控制装置，流化床气化单元通过燃气净化单元和储气柜与工业锅炉连接；所述流化床气化单元包括加燃料装置、加床料装置、流化床气化炉、旋风分离器、除灰装置、进风装置和空气预热器，加燃料装置与流化床气化炉的进料口连接，所述旋风分离器包括一级旋风分离器及二级旋风分离器，一级旋风分离器通过连接管与流化床气化炉顶端出口相连，二级旋风分离器入口通过连接管与一级旋风分离器出口相连，一级旋风分离器及二级旋风分离器下端分别与一级关风器及二级关风器通过连接管连接，一级关风器及二级关风器连接到除灰绞龙，除灰绞龙出口连接至灰斗，空气预热器位于一级旋风分离器的夹层内；所述进风装置通过管道与空气预热器连接，另有一路管道备用；所述流化床气化炉下部设有加床料口，加床料口与加床料绞龙连接。 
所述加燃料装置与加床料装置均为水平设置，两者夹角为180度，分布在流化床气化炉 下部两侧与流化床加燃料口和加床料口连接；加燃料口、加床料口的中心位置高度相同，均设置于流化床气化炉底部以上1～2米位置。 
所述进风装置包括鼓风机和分气包，鼓风机出气口与分气包相连，分气包有两路管道，一路管道通入空气预热器后再与流化床气化炉连接，另一路管道作为备用。 
所述燃气净化单元包括文丘里除尘器和两级喷淋净化器，底部为开口形式。 
所述控制装置中设有过热过载保护装置。 
本实用新型的有益效果体现在： 
1.使用流化床生物质气化替代工业锅炉燃料技术，采用流化床气化炉将生物质转化为燃气，作为燃料代替化石燃料给锅炉提供能量，大幅度减少二氧化硫和氮氧化物排放。燃气经净化处理后送入锅炉高效燃烧；气化产生的固体排放物为草木灰，可作为商品销售给农民，整个系统实现生产过程无污染物排放。 
2.将生物质燃气利用在工业锅炉中，提高了生物质的使用效率。 
3.本实用新型将高气化强度，高效率生物质流化床气化技术与工业锅炉燃料替代相结合，建立了一套新型的生物质利用工艺；系统的气体排放达标，固体残渣可以作为有机肥料出售，实现生产过程中的无污染排放。 
附图说明
图1是本实用新型结构示意图； 
其中，1.加燃料装置，2.流化床气化炉，3.加床料装置，4.一级旋风分离器，5.二级旋风分离器，6.空气预热器，7.一级关风器，8.二级关风器，9.除灰绞龙，10.柴油燃烧机，11.油箱，12.分气包，13.鼓风机，14.文丘里除尘器，15.一级喷淋净化器，16.二级喷淋净化器，17.储气柜，18.引风机，19.控制装置，20.锅炉，21.排放烟道。 
具体实施方式：
下面结合附图进一步说明本实用新型工业锅炉用一种流化床生物质燃气工业锅炉系统的具体实施方式。 
图1中，流化床气化单元通过燃气净化单元、储气柜17后与锅炉20连接，控制装置分别与流化床气化炉和燃气净化单元相连。 
所述流化床气化单元包括加燃料装置1、流化床气化炉2、一级旋风分离器4、二级旋风分离器5、除灰装置、进风装置和空气预热器6，加燃料装置与流化床气化炉2的进料口连接，一级旋风分离器4通过连接管与流化床气化炉2顶端出口相连，二级旋风分离器5入口通过连接管与一级旋风分离器4出口相连，两级旋风分离器的下端都与关风器通过连接管连接，两级关风器连接到除灰绞龙9，除灰绞龙9出口连接至灰斗；所述进风装置通过管道与空气预热器6连接，另有一路管道备用；与空气预热器6连接的管道经空气预热器6后再与流化床气化炉2连接。 
所述流化床气化炉2下部设有加床料口，加床料口与加床料绞龙连接。在启动前存放在加床料装置3内的床料通过加床料绞龙被加入流化床气化炉2，在运行过程中需要不断补充床料，加床料口设计在与加燃料口同样高度位置上。通常床料直径小于1mm，堆积密度在1500～2000kg/m3左右。 
具体工艺流程为：原料连续给入流化床气化炉2，空气由鼓风机13经空气预热器6预热后从下部送入流化床气化炉2，在流化床气化炉2内经历热解和气化过程，生成可燃气体。燃气进入一级旋风分离器4和二级旋风分离器5，除去燃气中的大部分灰尘。再经过文丘里除尘器14和两级喷淋净化器15、16将燃气中的小部分灰尘和大部分焦油除去。净化后的燃气进入到储气柜17，在燃气引风机18的作用下进入锅炉20进行利用。 

Claims (5)

1.一种流化床生物质燃气工业锅炉系统，其特征在于：包括流化床气化单元、燃气净化单元、储气柜、工业锅炉和控制装置，流化床气化单元通过燃气净化单元和储气柜与工业锅炉连接；所述流化床气化单元包括加燃料装置(1)、加床料装置(3)、流化床气化炉(2)、旋风分离器、除灰装置、进风装置和空气预热器(6)，加燃料装置(1)与流化床气化炉(2)的进料口连接，所述旋风分离器包括一级旋风分离器(4)及二级旋风分离器(5)，一级旋风分离器(4)通过连接管与流化床气化炉(2)顶端出口相连，二级旋风分离器(5)入口通过连接管与一级旋风分离器(4)出口相连，一级旋风分离器(4)及二级旋风分离器(5)下端分别与一级关风器(7)及二级关风器(8)通过连接管连接，一级关风器(7)及二级关风器(8)连接到除灰绞龙(9)，除灰绞龙(9)出口连接至灰斗，空气预热器(6)位于一级旋风分离器(4)的夹层内；所述进风装置通过管道与空气预热器(6)连接，另有一路管道备用；所述流化床气化炉(2)下部设有加床料口，加床料口与加床料绞龙连接。
2.根据权利要求1所述流化床生物质燃气工业锅炉系统，其特征在于：所述加燃料装置(1)与加床料装置(3)均为水平设置，两者夹角为180度，分布在流化床气化炉(2)下部两侧与流化床(2)加燃料口和加床料口连接；加燃料口、加床料口的中心位置高度相同，均设置于流化床气化炉底部以上1～2米位置。
3.根据权利要求1所述流化床生物质燃气工业锅炉系统，其特征在于：所述进风装置包括鼓风机(13)和分气包(12)，鼓风机(13)出气口与分气包(12)相连，分气包(12)有两路管道，一路管道通入空气预热器(6)后再与流化床气化炉(2)连接，另一路管道作为备用。
4.根据权利要求1所述流化床生物质燃气工业锅炉系统，其特征在于：所述燃气净化单元包括文丘里除尘器(14)和一级喷淋净化器(15)、二级喷淋净化器(16)，所述一级喷淋净化器(15)、二级喷淋净化器(16)底部为开口形式。
5.根据权利要求1所述流化床生物质燃气工业锅炉系统，其特征在于：所述控制装置中设有过热过载保护装置。 
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