CN203295461U - 一种生物质气化铜熔炼系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种生物质气化铜熔炼系统，属于生物质综合利用领域，包括原料料仓、原料螺旋输送机、床料料仓、床料螺旋输送机、排灰装置、气化炉炉膛、布风板、空气进风管、旋风除尘器、喷淋塔、气液分离器、引风机、辅助燃料管、主燃料管、空气管、铜熔炼炉。特征是生物质由原料螺旋输送机加入气化炉炉膛，在气化炉炉膛内发生热解和气化反应，生成的可燃气经冷却净化后送入铜熔炼炉与辅助燃料混合燃烧，为铜的熔炼提供热源。本实用新型结合生物质燃料、燃气及生物质气化特性，采用生物质流化床气化、生物质燃气净化、生物质燃气混燃等技术，实现生物质燃料能源化利用。

Description

一种生物质气化铜熔炼系统

技术领域：

本实用新型属于生物质综合利用领域，特别涉及一种生物质气化铜熔炼系统。 

背景技术：

生物质原料因挥发分高、碳活性高、硫含量低、灰分低等优点，是一种优质的燃料。通过生物质能转化技术，可以高效的利用这一可再生的清洁能源，替代煤炭、石油和天然气等化石能源应用于铜熔炼行业。 

生物质燃气热值较低，其理论燃烧温度在1100℃左右，铜的熔炼温度往往大于1100℃，将生物质燃气直接送入熔炼炉燃烧存在燃烧温度不能满足铜熔炼炉的要求，本实用新型综合吸收了生物质燃气净化和生物质燃气混燃技术的优点，解决目前生物质利用于铜熔炼行业存在的技术难题，实现生物质高热效率、低污染、安全、大规模的能源化利用。 

实用新型内容：

本实用新型将生物质流化床气化技术及生物质燃气与高热值燃料混燃技术应用于生物质气化铜熔炼系统，以期解决目前生物质利用于铜熔炼领域存在的技术难题，本实用新型提供一种高热效率、低污染、燃烧温度高的铜熔炼系统。 

本实用新型一种生物质气化铜熔炼系统，其特征在于原料料仓与 加料螺旋输送机组成加料装置、床料料仓与床料螺旋输送机组成加床料装置安装于气化炉炉膛的侧壁，布风板安装于气化炉炉膛的底部，气化炉炉膛后部依次安装有旋风除尘器、喷淋塔、气液分离器和引风机，辅助燃料管、主燃料管和助燃空气管组成的燃烧器安装于引风机和铜熔炼炉之间。生物质原料经原料料仓由螺旋输送机送入气化炉炉膛，生物质在气化炉炉膛内发生热解和气化反应，生成的可燃气体经冷却净化后与高热值燃料混合送入铜熔炼炉燃烧，气化生成的灰渣经排灰装置排出。 

本实用新型一种生物质气化铜熔炼系统，其特征在于生物质加床料螺旋输送机安装于气化炉炉膛侧壁，床料加入气化炉炉膛后起到辅助流化和加强传热的作用，使得气化炉始终在流态化的工况下运行，同时保证了炉内温度场的均匀性。 

本实用新型一种生物质气化铜熔炼系统，其特征在于气化炉炉膛内径为2.2～3.5m，使得流化床气化炉在最优的气流速度下运行；布风板与旋风除尘器进口中心线的垂直距离为16～25m，保证了生物质原料在炉内的停留时间。 

本实用新型一种生物质气化铜熔炼系统，其特征在于燃气经旋风除尘器和喷淋塔净化后送入铜熔炼炉与天然气或重油混燃，提高铜熔炼炉内温度，解决生物质燃气燃烧温度低难以应用于铜熔炼炉的技术难题；同时经冷却净化后的生物质燃气完全可以满足铜熔炼炉对燃气洁净度的要求。 

本实用新型一种生物质气化熔铜熔炼系统，其特征在于辅助燃料管、主燃料管和助燃空气管组成的燃烧器安装于铜熔炼炉的侧壁上，燃烧器的个数为2～4个，燃烧器安装于铜熔炼炉侧壁上，燃烧器与铜熔炼炉侧壁所成夹角a为30～75°，使得燃料能够与空气充分混合，减少燃烧不完全热损失，同时保证了熔炼炉中铜受热的均匀性，提高了出铜的品质。 

附图说明：

图1是本实用新型一种生物质气化铜熔炼系统的结构示意图。 

1为原料料仓、2为原料螺旋输送机、3为床料料仓、4为床料螺旋输送机、5为排灰装置、6为气化炉炉膛、7为布风板、8为空气进风管、9为旋风除尘器、10为喷淋塔、11为气液分离器、12为引风机、13为辅助燃料管、14为主燃料管、15为助燃空气管、16为铜熔炼炉。 

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本实用新型一种生物质气化铜熔炼系统的具体实施方式。 

本实用新型一种生物质气化铜熔炼系统的结构示意图如图1所示，主要包括原料料仓1、原料螺旋输送机2、床料料仓3、床料螺旋输送机4、排灰装置5、气化炉炉膛6、布风板7、空气进风管8、旋风除尘器9、喷淋塔10、气液分离器11、引风机12、辅助燃料管13、主燃料管14、助燃空气管15、铜熔炼炉16。 

常温生物质原料从气化炉炉膛的侧壁加入，生物质在气化炉炉膛中从上而下降落，在降落过程中，生物质在炉内高温床料的加热作用下发生快速热解反应，生物质中的挥发分快速释放，剩下的半焦与底部通入的空气发生气化反应。加床料螺旋输送机中心线距离底部布风板的距离为0.4～1.5m，使得加入的床料能够全部加入气化炉炉膛的密相区，实现快速流化。 

流化床气化炉的内径为0.6～3m，使得流化床气化炉在最优的气流速度下运行；布风板与燃气出口中心线的距离为8～22m，保证了生物质原料在炉内的停留时间。 

从气化炉炉膛顶部排出的燃气与颗粒的气固混合物经旋风分离器和喷淋塔净化后，燃气中的飞灰含量降低，使得燃气洁净度完全满足铜熔炼炉对燃气品质的要求。喷淋塔的个数为2～4个、内径为1.5～3m，降低了喷淋塔内燃气的流动速度，保证了燃气净化的品质。 

燃烧器与铜熔炼炉侧壁所成夹角a为30～75°，使得燃料能够与空气充分混合，减少燃烧不完全热损失，同时保证了铜熔炼炉中铜受热的均匀性，提高了出铜的品质。 

本实用新型根据生物质原料、燃气及生物质气化特性，采用独特的气化炉结构和生物质燃气铜熔炼工艺实现生物质能源化利用，应用该结构和工艺设计的生物质气化铜熔炼系统不但具有系统热效率高、气化炉炉膛温度分布均匀和出铜品质高等优点，而且系统排烟中的烟尘、氮氧化物和二氧化硫含量低，符合国家排放标准，解决目前生物 质能源利用于铜熔炼行业的技术难题。 

Claims (5)

1.一种生物质气化铜熔炼系统，其特征是原料料仓(1)与加料螺旋输送机(2)组成加料装置、床料料仓(3)与床料螺旋输送机(4)组成加床料装置安装于气化炉炉膛(6)的侧壁，布风板(7)安装于气化炉炉膛(6)的底部，气化炉炉膛(6)后部依次安装有旋风除尘器(9)、喷淋塔(10)、气液分离器(11)和引风机(12)，辅助燃料管(13)、主燃料管(14)和助燃空气管(15)组成的燃烧器安装于引风机(12)和铜熔炼炉(16)之间。 

2.如权利要求1所述的一种生物质气化铜熔炼系统，特征在于床料螺旋输送机(4)中心线与布风板(7)的垂直距离为0.4～1.5m。 

3.如权利要求1所述的一种生物质气化铜熔炼系统，特征在于气化炉炉膛(6)的内径为2.2～3.5m，布风板(7)与旋风除尘器(9)进口中心线的垂直距离为16～25m。 

4.如权利要求1所述的一种生物质气化铜熔炼系统，特征在于喷淋塔的个数为2～4个、内径为1.5～3m。 

5.如权利要求1所述的一种生物质气化铜熔炼系统，特征在于辅助燃料管(13)、主燃料管(14)和助燃空气管(15)组成的燃烧器安装于铜熔炼炉(16)的侧壁上，燃烧器的个数为2～4个，燃烧器与铜熔炼炉(16)侧壁所成夹角a为30～75°。