CN203593729U - 热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统 - Google Patents

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李永军
易维明
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Abstract

一种热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，属于可再生能源利用技术领域，其特征是，包括依次循环连接的提升管燃烧器、气固分离器、热载体和碳粉储仓、V型下降管反应器、热载体分离器和热载体喂料器，其中，气固分离器和提升管燃烧器上部采用管路连接，热载体分离器通过热载体喂料器与提升管燃烧器下部连接；提升管燃烧器下部还连接有第一生物质喂料器，热载体和碳粉储仓连接有第二生物质喂料器，V型下降管反应器上部连接第三生物质喂料器，提升管燃烧器底部连接进气管路，提升管燃烧器中装有固体颗粒作为热载体。本实用新型能充分利用提升管燃烧器燃烧的热量，效率高、成本低、运行稳定。

Description

热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统
技术领域
本实用新型提供一种热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，属于可再生能源利用技术领域。
背景技术
随着我国经济和社会的快速发展，石油资源的消耗也在快速增长，石油对外依存度越来越高。与此同时，大量使用化石燃料所造成的温室效应和环境污染也变得越来越严重。生物质热解液化是有效利用生物质能的方式之一，其产品生物油可以作为燃油直接用于锅炉等燃烧设备，也可经过催化加氢等改良处理替代柴油和汽油用于内燃机，还可以提取特殊的或有高附加值的化学品。因此，推广和应用生物质热解液化制取液体燃料的技术，对于弥补我国石油资源不足、提高国家能源战略安全、保障国民经济可持续发展和保护生态环境等均具有重要意义，其经济效益也将随着燃油市场价格的上升而越来越显著，该项技术必将会有广阔的市场空间。生物质热解制取液体燃料也是近年来世界上，特别是美国和欧盟国家，蓬勃发展的一个新兴的高科技产业。西班牙UnionFenosa电力公司于1993年建立的生物质喂入率为200kg/h的热裂解示范厂以及荷兰Twente大学的生物质技术集团（BTG）于2000年研制出的喂入率为200kg/h的改进型旋转锥反应器热解液化工艺，都是生物质热解液化工艺系统的典型代表。国内的如公开号为CN101445737的内燃加热旋转锥式生物质热解液化装置和公开号为CN101139526的一种生物质热解液化装置及其使用方法也是生物质热解液化工艺系统的具体形式。其缺点是加热装置效率低，系统密封困难，没有利用加热装置的余热，且生物质反应后的炭粉热值没有充分利用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种以固体颗粒为热载体、提升管做燃烧器以及V型下降管反应器做热解反应器的热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统。
本实用新型采用的具体技术方案是：
一种热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，其特征是，包括依次循环连接的提升管燃烧器、气固分离器、热载体和碳粉储仓、V型下降管反应器、热载体分离器和热载体喂料器，其中，气固分离器和提升管燃烧器上部采用管路连接，热载体分离器通过热载体喂料器与提升管燃烧器下部连接；提升管燃烧器下部还连接有第一生物质喂料器，热载体和碳粉储仓连接有第二生物质喂料器，V型下降管反应器上部连接第三生物质喂料器，提升管燃烧器底部连接进气管路，提升管燃烧器中装有固体颗粒作为热载体。
为控制V型下降管反应器的反应温度，使装置稳定连续运行，在热载体和碳粉储仓与V型下降管反应器之间设置热载体流量控制阀。
为减少灰分进入提升管燃烧器，在热载体分离器和热载体喂料器之间设有卸灰阀。
为进一步利用提升管燃烧器尾部烟气热量，本实用新型的气固分离器依次采用管路连接灰粉分离器、换热器和高温引风机，高温引风机出气管路排空，灰粉分离器下部设有灰箱，换热器还连接有鼓风机和混气稳压罐，混气稳压罐设置在提升管燃烧器进气管路上。此装置能充分利用提升光燃烧器尾部烟气热量为其引入的新风预热。
其中，热载体分离器以管路依次连接一级旋风分离器、二级旋风分离器，一级旋风分离器和二级旋风分离器底部连接炭粉收集箱，二级旋风分离器连接喷淋塔，喷淋塔以液相管路依次循环连接生物油过滤器、油泵和板式换热器，其中，生物油过滤器连接于喷淋塔底部，板式换热器连接于喷淋塔顶部；喷淋塔气相管路依次连接列管冷却器、稳压罐、罗茨风机，罗茨风机连接混气稳压罐；列管冷却器底部连接第一生物油储罐，生物油过滤器底部连接第二生物油储罐。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1）热载体流量控制阀能使热载体和碳粉储仓内部留有足够量热载体，保证V型下降管反应器处于无氧或缺氧状态，保证系统稳定、持续工作；
2）利用提升管燃烧器加热固体热载体，为V型下降管反应器提供热源，实现了生物质快速热解连续稳定运行；
3）本实用新型能充分利用提升管燃烧器燃烧的热量，效率高、成本低。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中，1-第一生物质喂料器，2-提升管燃烧器，3-第二生物质喂料器，4-气固分离器，5-热载体和碳粉储仓，6-第三生物质喂料器，7-热载体流量控制阀，8-V型下降管反应器，9-热载体分离器，10-卸灰阀，11-热载体喂料器，12-一级旋风分离器，13-二级旋风分离器，14-炭粉收集箱，15-喷淋塔，16-列管冷却器，17-灰粉分离器，18-灰箱，19-鼓风机，20-换热器，21-高温引风机，22-稳压罐，23-罗茨风机，24-1第一生物油储罐，24-2第二生物油储罐，25-生物油过滤器，26-油泵，27-板式换热器，28-混气稳压罐。
具体实施方式
如图1所示，一种热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，包括依次循环连接的提升管燃烧器2、气固分离器4、热载体和碳粉储仓5、V型下降管反应器8、热载体分离器9和热载体喂料器11，其中，气固分离器4和提升管燃烧器2上部采用管路连接，热载体分离器9通过热载体喂料器11与提升管燃烧器2下部连接；提升管燃烧器2下部还连接有第一生物质喂料器1，热载体和碳粉储仓5连接有第二生物质喂料器6，V型下降管反应器8上部连接第三生物质喂料器6，提升管燃烧器2底部连接进气管路，提升管燃烧器2中装有固体颗粒作为热载体。在热载体和碳粉储仓5和V型下降管反应器8之间设置热载体流量控制阀7，在热载体分离器9和热载体喂料器11之间设有卸灰阀10。
气固分离器4依次采用气相管路连接灰粉分离器17、换热器20和高温引风机21，高温引风机21出气管路排空，灰粉分离器17下部设有灰箱18，换热器20还连接有鼓风机19和混气稳压罐28，混气稳压罐28设置在流化床燃烧器2进气管路上。
热载体分离器9以管路依次连接一级旋风分离器12、二级旋风分离器13，一级旋风分离器12和二级旋风分离器13底部连接炭粉收集箱14，二级旋风分离器13连接喷淋塔15，喷淋塔15以液相管路依次循环连接生物油过滤器25、油泵26和板式换热器27，其中，生物油过滤器25连接于喷淋塔15底部，板式换热器27连接于喷淋塔15顶部；喷淋塔15气相管路依次连接列管冷却器16、稳压罐22、罗茨风机23，罗茨风机23连接混气稳压罐28；列管冷却器16底部连接第一生物油储罐24-1，生物油过滤器25底部连接第二生物油储罐24-2。

Claims (6)

1.一种热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，其特征是，包括依次循环连接的提升管燃烧器、气固分离器、热载体和碳粉储仓、V型下降管反应器、热载体分离器和热载体喂料器，其中，气固分离器和提升管燃烧器上部采用管路连接，热载体分离器通过热载体喂料器与提升管燃烧器下部连接；提升管燃烧器下部还连接有第一生物质喂料器，热载体和碳粉储仓连接有第二生物质喂料器，V型下降管反应器上部连接第三生物质喂料器，提升管燃烧器底部连接进气管路，提升管燃烧器中装有固体颗粒作为热载体。 
2.根据权利要求1所述的热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，其特征是，在热载体和碳粉储仓与V型下降管反应器之间设置热载体流量控制阀。 
3.根据权利要求1或2所述的热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，其特征是，在热载体分离器和热载体喂料器之间设有卸灰阀。 
4.根据权利要求1所述的热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，所述反应管为V型下降管反应器。 
5.根据权利要求1或2所述的热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，其特征是，所述气固分离器依次采用管路连接灰粉分离器、换热器和高温引风机，高温引风机出气管路排空，碳粉分离器下部设有灰箱，换热器还连接有鼓风机和混气稳压罐，混气稳压罐设置在提升管燃烧器进气管路上，此装置能充分利用提升管燃烧器尾部烟气热量为其引入的新风预热。 
6.根据权利要求1或2所述的热载体自循环加热式农林废弃物裂解液化系统，其特征是，热载体分离器以管路依次连接一级旋风分离器、二级旋风分离器，一级旋风分离器和二级旋风分离器底部连接炭粉收集箱，二级旋风分离器 连接喷淋塔，喷淋塔以液相管路依次循环连接生物油过滤器、油泵和板式换热器，其中，生物油过滤器连接于喷淋塔底部，板式换热器连接于喷淋塔顶部；喷淋塔气相管路依次连接列管冷却器、稳压罐、罗茨风机，罗茨风机连接混气稳压罐；列管冷却器底部连接第一生物油储罐，生物油过滤器底部连接第二生物油储罐。 
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