CN203309914U - 生物质合成气尾气处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物质合成气尾气处理设备，包括尾气余热锅炉、鼓风机、给水储罐和烟囱，所述尾气余热锅炉的炉墙上设置有点火燃烧器，所述鼓风机通过风管与点火燃烧器连接，所述给水储罐通过给水泵与尾气余热锅炉的上锅筒连接，所述尾气余热锅炉的出烟口通过烟气管道与烟囱连接，其特殊之处在于：它还包括气液分离罐，所述气液分离罐的输入端与尾气排放管连接，所述气液分离罐的输出端分为两路，一路通过尾气管道与点火燃烧器连接，另一路通过带控制阀的放散管与烟囱连接。此设备减少了尾气余热和有害气体直接排放至大气对大气的污染，且合成气尾气燃烧后的大量热能有效吸收，提高了整个系统运行的热效率，节约了运行成本。

Description

生物质合成气尾气处理设备

技术领域

本实用新型涉及生物质燃料气化系统的辅助设备，具体地指一种生物质合成气尾气处理设备。

背景技术

 随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的石化燃料在迅速减少。因此，寻找一种可再生的替代能源已成为社会普遍关注的焦点，其中对环境污染较少的生物质燃料发电得到了广泛的应用。可利用的生物质燃料主要有各种农业废弃物如稻壳、棉秆、稻秆、油菜秆和玉米秆等，也有林业废弃物如枝丫柴、木材边角料、树根等。

生物质燃料气化是各种生物质燃料应用方式中具有非常前景的利用方式。所谓生物质燃料气化是指将固体或液体燃料转化为气体燃料的热化学过程。在这个过程中，气化装置（如气化炉）内的游离氧或结合氧与固体或气体燃料中的碳进行热化学反应，生成可燃气体。生物质燃料气化产生的合成气经净化、降温、压缩等处理后，可供燃气轮机发电、供气直燃、合成生物柴油等。

生物质气化炉在启动初期和事故停炉时，合成气成分复杂，含有大量H₂、CO、CH₄、N₂、O₂、CO₂等，且不稳定，不能用于燃气轮机发电、供气直燃、合成生物柴油。为了让不能直接使用的合成气安全排放，这就要求必须对合成气进行尾气处理。

目前，常规生物质燃料气化尾气处理系统中，合成气尾气或由管道直接排放至大气，或经由火炬燃烧后再排至大气。如果直接排放至大气，由于合成气尾气中含有大量CO、CO₂等，会对大气造成污染。而由火炬燃烧后再排至大气，燃烧后的高温不仅对周边环境造成污染，而且由于大量热量直接释放至大气又造成浪费。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种节能、环保的生物质合成气尾气处理设备。其可以解决合成气尾气排放时对大气造成污染和大量热量浪费的问题，同时可以通过吸收合成气尾气燃烧的热量而产生蒸汽，解决气化系统和合成系统蒸汽来源的问题。

为实现上述目的，本实用新型所设计的生物质合成气尾气处理设备，包括尾气余热锅炉、鼓风机、给水储罐和烟囱，所述尾气余热锅炉的炉墙上设置有点火燃烧器，所述鼓风机通过风管与点火燃烧器连接，所述给水储罐通过给水泵与尾气余热锅炉的上锅筒连接，所述尾气余热锅炉的出烟口通过烟气管道与烟囱连接，其特殊之处在于：它还包括气液分离罐，所述气液分离罐的输入端与尾气排放管连接，所述气液分离罐的输出端分为两路，一路通过尾气管道与点火燃烧器连接，另一路通过带控制阀的放散管与烟囱连接。

进一步地，本实用新型还包括天然气储气罐，所述天然气储气罐通过天然气管道与点火燃烧器连接，为多种工况下燃料提供补给和助燃。

更进一步地，本实用新型还包括省煤器，所述省煤器的烟气入口与尾气余热锅炉的出烟口连接，所述省煤器的烟气出口与烟气管道连接，所述省煤器的进水集箱与给水泵的输出端连接，所述省煤器的出水集箱通过给水引出管与尾气余热锅炉的上锅筒连接，省煤器能吸收烟气中多余的热量，最大程度的利用热能。

再进一步地，本实用新型还包括引风机，所述引风机设置在烟气管道与烟囱之间，引风机用于将冷却后的烟气排入烟囱。

本实用新型的优点在于：

1、与尾气直接排放至大气相比，合成气尾气中大量有毒有害气体在本实用新型设备中燃烧，有效降低了对大气的污染。

2、与尾气经火炬燃烧后再排至大气相比，合成气尾气燃烧后的大量热能被尾气余热锅炉有效吸收，提高了整个系统运行的热效率，节约了运行成本。

3、气液分离罐的引入可以防止合成气尾气中的冷凝液进入尾气余热锅炉而造成效率下降，并且可以防止尾气余热锅炉燃烧时的回火而造成尾气排放管道爆炸，从而保证了设备的安全运行。

4、在整个气化合成系统启动时，系统管道内的气体为空气，置换后为氮气，均为不可燃气体，本实用新型通过装设放散管，可以将这部分尾气直接从烟囱排入大气，无需进入气化后尾气系统，降低了用电负荷，从而降低了运行成本。

附图说明

图1为本实用新型生物质合成气尾气处理设备的结构示意图。

图中：气液分离罐1、天然气储罐2、鼓风机3、点火燃烧器4、尾气余热锅炉5、省煤器6、给水泵7、给水储罐8、引风机9、烟囱10、尾气排放管11、放散管12、尾气管道13、天然气管道14、风管15、给水引出管16、烟气管道17。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

图中所示的生物质合成气尾气处理设备，包括气液分离罐1、尾气余热锅炉5、鼓风机3、给水储罐8和烟囱10。其中，尾气余热锅炉5的炉墙上设置有点火燃烧器4，点火燃烧器4通过风管15连接有鼓风机3，用于为尾气的燃烧提供足够的氧气。点火燃烧器4还通过天然气管道14连接有天然气储气罐2，用于在合成气尾气不足或在其他工况下补燃和助燃。气液分离罐1的输入端与尾气排放管11连接，气液分离罐1的输出端分为两路，一路通过尾气管道13与点火燃烧器4连接，以促使尾气燃烧；另一路通过带控制阀的放散管12与烟囱10连接，放散管12用于系统启动和置换时，管道内尾气由于含氮量过高或含可燃气体过低时的尾气放散。尾气余热锅炉5的出烟口与省煤器6的烟气入口相连，省煤器6的烟气出口与烟气管道17连接，烟气管道17通过引风机9与烟囱10连接。给水储罐8通过给水泵7与省煤器6的进水集箱连接，省煤器6的出水集箱通过给水引出管16与尾气余热锅炉5的上锅筒连接。

本实施例中，冷却介质的流程如下：冷却水从给水储罐8经给水管进入给水泵7后加压，再进入省煤器6的进口集箱，然后经省煤器6弯管加热后，从省煤器6的出口集箱经给水引出管16后，进入尾气余热锅炉5的上锅筒。在尾气余热锅炉5内的对流管束和炉膛侧墙的水冷壁内自然循环并持续加热，逐渐气化并最终达至饱和，密度变小，停留在上锅筒的上部分空间，经蒸汽管道导出后供其它工艺用途使用，从而达到了吸收余热的作用。

本实施例中，生物质合成气尾气和空气流程如下：合成气尾气由尾气排放管11进入气液分离罐1，将合成气尾气中的冷凝液过滤后，经尾气管道13进入点火燃烧器4，当生物质合成系统启动初期或特殊工况下，合成气尾气量小或尾气热值过低时，则由天然气储气罐2经天然气管道14提供天然气进入点火燃烧器4补燃或助燃，鼓风机3通过风管15提供空气进入点火燃烧器4，与尾气混合后进入尾气余热锅炉5燃烧，燃烧后的烟气在尾气余热锅炉5中逐步冷却降温后进入省煤器6，在经烟气管道17由引风机9引入烟囱10排入大气。

本实用新型的核心在于气液分离罐1将合成气尾气中的冷凝液过滤，从而防止了冷凝液进入尾气余热锅炉5而造成效率下降，并且可以防止尾气余热锅炉5燃烧时的回火而造成尾气排放管11的爆炸；天然气储气罐2提供合成气尾气在合成系统启动初期和多种工况下的补燃和助燃的燃料。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神，倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (5)

1.一种生物质合成气尾气处理设备，包括尾气余热锅炉（5）、鼓风机（3）、给水储罐（8）和烟囱（10），所述尾气余热锅炉（5）的炉墙上设置有点火燃烧器（4），所述鼓风机（3）通过风管（15）与点火燃烧器（4）连接，所述给水储罐（8）通过给水泵（7）与尾气余热锅炉（5）的上锅筒连接，所述尾气余热锅炉（5）的出烟口通过烟气管道（17）与烟囱（10）连接，其特征在于：它还包括气液分离罐（1），所述气液分离罐（1）的输入端与尾气排放管（11）连接，所述气液分离罐（1）的输出端分为两路，一路通过尾气管道（13）与点火燃烧器（4）连接，另一路通过带控制阀的放散管（12）与烟囱（10）连接。

2.根据权利要求1所述的生物质合成气尾气处理设备，其特征在于：它还包括天然气储气罐（2），所述天然气储气罐（2）通过天然气管道（14）与点火燃烧器（4）连接。

3.根据权利要求1或2所述的生物质合成气尾气处理设备，其特征在于：它还包括省煤器（6），所述省煤器（6）的烟气入口与尾气余热锅炉（5）的出烟口连接，所述省煤器（6）的烟气出口与烟气管道（17）连接，所述省煤器（6）的进水集箱与给水泵（7）的输出端连接，所述省煤器（6）的出水集箱通过给水引出管（16）与尾气余热锅炉（5）的上锅筒连接。

4.根据权利要求1或2所述的生物质合成气尾气处理设备，其特征在于：它还包括引风机（9），所述引风机（9）设置在烟气管道（17）与烟囱（10）之间。

5.根据权利要求3所述的生物质合成气尾气处理设备，其特征在于：它还包括引风机（9），所述引风机（9）设置在烟气管道（17）与烟囱（10）之间。

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