CN204474609U - 一种两段式生物质气化炉 - Google Patents

Abstract

一种两段式生物质气化炉，下吸式反应段设置于炉体上端，上吸式反应段设置于炉体的下端，炉体的中部固定设置有夹套套筒，夹套套筒的上端开设有燃气输出口；下吸式反应段的顶部设置有进料口，下吸式反应段的侧面设置有多个进风口一，下吸式反应段的侧面还设置有多个测温热电偶一，下吸式反应段的内部空间区隔有干燥区和裂解反应区，转动炉排固定设置于裂解反应区的下方，转动炉排与电机连接；上吸式反应段的侧面还设置多个测温热电偶二，上吸式反应段的内部空间区隔有氧化区和还原区，旋转炉排固定设置于氧化区的下方。本实用新型具有结构新颖、气化炉内反应的控制更稳定、焦油含量低、含尘率低、运行更稳定、使用寿命更长的特点。

Description

一种两段式生物质气化炉

技术领域

本实用新型属于生物质气化设备领域，涉及一种两段式生物质气化炉。

背景技术

生物质能源是一种可再生的清洁能源，是继煤、石油、天然气后第四大能源，也是目前新能源中唯一能替代石油液体燃料的能源品种。我国生物质资源储量丰富，其有效利用将有助于缓解温室效应和促进生态良性循环，是解决能源和环境问题的重要途径之一。

生物质气化技术是当前生物质能利用的重要技术之一，将生物质转化为生物质燃气，可应用于工业供热、供气、发电或合成液体燃料，具有广阔的应用前景。固定床气化炉是生物质气化工艺中的常用设备之一。常见的炉型有上吸式气化炉和下吸式气化炉。上吸式气化炉气化效率高，生产负荷大，但出口燃气中焦油含量高；下吸式气化炉生产的燃气焦油含量低，但生产强度较低，规模放大能力较弱，燃气含尘量较多。其各自存在的缺点限制了单一的上吸式或下吸式气化炉在应用领域的推广。

授权公开号为CN202116512U的中国发明专利公布了一种生物质混流式气化装置，其气化过程包括前气化阶段和后气化阶段，在前气化阶段，生物质物料采用下吸式气化工艺进行热解气化，在后气化阶段，生物质物料采用上吸式气化工艺进行热解气化，使在前气化阶段中尚未完全反应的生物质焦炭及部分燃气进入上吸式气化装置一起进行气化反应。该气化炉结合上吸式和下吸式特点，可以提高生产负荷及规模。但是这种气化装置的炉内反应不易控制，易造成各反应层的偏移，炉内温度压力需频繁调节，且生物质燃气含尘灰多，焦油量不可控，易造成后续除尘设备、风机及管道堵塞，无法长期稳定运行，在实际工业生产中存在诸多问题。

发明内容

为了弥补上述缺陷，本实用新型提供一种两段式生物质气化炉，它能将生物质干燥裂解过程与还原氧化过程界限明显地分隔开来，有利于控制反应进程，干燥裂解产生的高焦油燃气通过还原氧化区能够有效地裂解燃气中的焦油，提高燃气品质，保证燃气管道和输送设备稳定运行；它具有结构新颖、气化炉内反应的控制更稳定、焦油含量低、含尘率低、运行更稳定、使用寿命更长的特点。

为了达到上述目的，本实用新型采取如下具体技术措施：一种两段式生物质气化炉，它是由下吸式反应段、上吸式反应段、夹套套筒组成，其结构特征在于，

下吸式反应段设置于炉体上端，上吸式反应段设置于炉体的下端，炉体的中部固定设置有夹套套筒，夹套套筒设置于下吸式反应段和上吸式反应段之间，夹套套筒的上端开设有燃气输出口；

下吸式反应段的顶部设置有进料口，下吸式反应段的侧面设置有多个进风口一，下吸式反应段的侧面还设置有多个测温热电偶一，下吸式反应段的内部空间区隔有干燥区和裂解反应区，裂解反应区设置于干燥区的下方，裂解反应区呈倒圆台型，裂解反应区的容积小于干燥区的容积，转动炉排固定设置于裂解反应区的下方，转动炉排与电机连接，转动炉排内置有冷却水保护装置，多个进风口一在裂解反应区外围作环形分布；

上吸式反应段的侧面还设置多个测温热电偶二，上吸式反应段的内部空间区隔有氧化区和还原区，氧化区设置于还原区的下方，旋转炉排固定设置于氧化区的下方，上吸式反应段的底部设置有进风口二。

转动炉排采用耐高温材料制成。在下吸式反应段的转动炉排位置、裂解反应区位置和干燥区位置均安装有测温热电偶一，在上吸式反应段的燃气输出口、还原区位置、氧化区位置均安装有测温热电偶二。

生物质原料从下吸式反应段的顶部进料口进入到炉体内部。生物质原料在下吸式反应段主要进行干燥反应和裂解反应。空气通过进风口一进入到裂解反应区，在裂解反应区内，空气和部分生物质原料燃烧为生物质裂解和干燥提供热量。裂解反应完后的生物质碳通过转动炉排排到上吸式反应段中。

空气从进风口二进入到上吸式反应段的氧化区中，空气和高温碳进行氧化反应，为上吸式反应段的还原区提供热量。下吸式反应段中产生的燃气通过上吸式反应段的还原区，二氧化碳和水蒸汽与还原区的焦炭反应生成一氧化碳、氢气、甲烷等高品位的燃气，焦油在高温下进行裂解反应，产生的燃气进入夹套套筒，然后通过夹套套筒上端的燃气输出口进入燃气管道。上吸式反应段中反应完的碳渣通过旋转炉排的转动排出炉体外部。

裂解反应区的温度控制在400～600℃，通过控制转动炉排的电机的转速控制温度，当裂解反应区的温度高时，增加电机转速，加快转动炉排排生物质碳的速度。呈倒圆台体型的裂解反应区能使温度场更为均匀。

氧化区的温度控制在700～1000℃，还原区的温度控制在400～800℃。当氧化区温度过低时，加快旋转炉排的排渣速度，同时加大炉体底部进风口二的进风量。

本实用新型的有益效果在于，它具有结构新颖、气化炉内反应的控制更稳定、焦油含量低、含尘率低、运行更稳定、使用寿命更长的特点。

下面结合附图和实施例对本实用新型作更进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型整体组合连接结构示意图。

图中：1－下吸式反应段、2－上吸式反应段、3－转动炉排、4－进料口、5－进风口一、61－测温热电偶一、62－测温热电偶二、7－电机、81－干燥区、82－裂解反应区、83－还原区、84－氧化区、9－燃气输出口、10－夹套套筒、11－旋转炉排。

具体实施方式

如图1所示，一种两段式生物质气化炉，它是由下吸式反应段1、上吸式反应段2、夹套套筒10组成，其特征在于，

下吸式反应段1设置于炉体上端，上吸式反应段2设置于炉体的下端，炉体的中部固定设置有夹套套筒10，夹套套筒10设置于下吸式反应段1和上吸式反应段2之间，夹套套筒10的上端开设有燃气输出口9；

下吸式反应段1的顶部设置有进料口4，下吸式反应段1的侧面设置有多个进风口一5，下吸式反应段1的侧面还设置有多个测温热电偶一61，下吸式反应段1的内部空间区隔有干燥区81和裂解反应区82，裂解反应区82设置于干燥区81的下方，裂解反应区82呈倒圆台型，裂解反应区82的容积小于干燥区81的容积，转动炉排3固定设置于裂解反应区82的下方，转动炉排3与电机7连接，转动炉排3内置有冷却水保护装置，多个进风口一5在裂解反应区82外围作环形分布；

上吸式反应段2的侧面还设置多个测温热电偶二62，上吸式反应段2的内部空间区隔有氧化区84和还原区83，氧化区84设置于还原区83的下方，旋转炉排11固定设置于氧化区84的下方，上吸式反应段2的底部设置有进风口二。

Claims (1)

1.一种两段式生物质气化炉，它是由下吸式反应段（1）、上吸式反应段（2）、夹套套筒（10）组成，其特征在于，

下吸式反应段（1）设置于炉体上端，上吸式反应段（2）设置于炉体的下端，炉体的中部固定设置有夹套套筒（10），夹套套筒（10）设置于下吸式反应段（1）和上吸式反应段（2）之间，夹套套筒（10）的上端开设有燃气输出口（9）；

下吸式反应段（1）的顶部设置有进料口（4），下吸式反应段（1）的侧面设置有多个进风口一（5），下吸式反应段（1）的侧面还设置有多个测温热电偶一（61），下吸式反应段（1）的内部空间区隔有干燥区（81）和裂解反应区（82），裂解反应区（82）设置于干燥区（81）的下方，裂解反应区（82）呈倒圆台型，裂解反应区（82）的容积小于干燥区（81）的容积，转动炉排（3）固定设置于裂解反应区（82）的下方，转动炉排（3）与电机（7）连接，转动炉排（3）内置有冷却水保护装置，多个进风口一（5）在裂解反应区（82）外围作环形分布；

上吸式反应段（2）的侧面还设置多个测温热电偶二（62），上吸式反应段（2）的内部空间区隔有氧化区（84）和还原区（83），氧化区（84）设置于还原区（83）的下方，旋转炉排（11）固定设置于氧化区（84）的下方，上吸式反应段（2）的底部设置有进风口二。