CN205258385U - 一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置，包括第一星形给料器和第二星形给料器，第一星形给料器的出料口连接至固定床气化炉的进料口，固定床气化炉的高温燃气连接至第一旋风除尘器的入口，第一旋风除尘器的出口连接至换热器的入口，换热器的出口连接至固定床煤热解炉的燃气入口，第二星形给料器的出料口连接至固定床煤热解炉的进料口，固定床煤热解炉的燃气和焦油蒸汽出口连接至第二旋风除尘器的入口，第二旋风除尘器的燃气和焦油蒸汽出口连接至气体冷却器的入口，气体冷却器的出口连接至分离器的入口。本实用新型以生物质气化得到的富含CO，H2、CO2等的还原性气体作为供热热源和热解气氛，快速热解煤制取优质低温煤焦油。
Description
技术领域：
本实用新型属于能源技术领域，具体涉及一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，我国对能源的需求迅速增长，其对国际市场原油的依赖程度也不断提高。石油入口渠道和原油价格的不确定性都对我国的能源安全构成潜在的威胁。因此寻求和发展石油替代品成为解决中国能源危机的重要途径。基于我国富煤的能源特点，合理利用煤炭资源，开发清洁高效的煤炭利用新技术，对缓解我国的能源需求矛盾具有重要的战略意义。热解是煤清洁利用的一种重要方法。由于我国中低变质煤储量较大，该煤具有化学活性好、挥发分高等特性，因此发展以中低变质煤热解为基础的洁净煤技术是我国煤炭资源合理利用的有效途径。
目前，煤热解工艺按照加热终温、加热方式、加热速度、气氛、压力等分为不同的类型。其中煤热解工艺按照加热方式可以分为内热式、外热式和内外热并用式三类。无论何种加热方式，其都是利用原煤或热解半焦的燃烧气化作为煤热解的供热源实现热解。煤和半焦的燃烧不仅造成化石能源的消耗和浪费，同时会产生的大量的SO2，NOx、CO2和烟尘，造成环境污染。
另外，煤的热解按照气氛可以分为惰性气氛、还原性气氛及氧化性气氛热解，其在不同气氛下热解的气液固态产物产率也是不同的。煤在惰性气氛中热解所得焦油产率低、且焦油中重组分含量高，不利于加工利用。煤在还原性气氛中热解可以有效提高焦油收率和质量，其中煤加氢热解还能有效提取煤中富氢组分作为优质燃料和化工原料，同时热解产生的低硫半焦作为洁净动力燃料，可以有效减少直接燃煤引起的环境污染和资源浪费。由于氢气的价格昂贵，为了降低加氢热解工艺的投资费用，可以采用富氢气氛，如焦炉气和合成气代替纯氢进行煤的热解，其可以提供足够的氢气以满足热解的需要，而且还可以节省投资费用。
生物质是一种重要的能源资源，它是太阳能转换和积累的主要形态之一，是唯一的既有矿物燃料属性，又可储存、运输、再生和转化的能源。生物质每年都可再生，还具有周期短、产量大的特征。生物质燃烧气化不仅可以放出大量的热量，还可以得到类似于焦炉气的富含CO，H2、CO2等的还原性气体，其释放出的碳与其在生长时吸收的碳相当，因而对大气的碳净排放量近似于零。同时生物质的硫、氮含量低，对环境污染小。
因此，利用生物质气化释放出的热量作为煤热解的供热热源，气化生成的富含CO，H2、CO2等的还原性气体作为热解气氛，不仅可以提高煤热解的焦油收率，改善焦油质量，得到高热值粗煤气，还可以减小化石能源的消耗和浪费，而且具有对环境几乎无污染的特点。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供了一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的：
一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置，包括第一星形给料器和第二星形给料器，第一星形给料器的出料口连接至固定床气化炉的进料口，固定床气化炉的高温燃气连接至第一旋风除尘器的入口，第一旋风除尘器的出口连接至换热器的入口，换热器的出口连接至固定床煤热解炉的燃气入口，第二星形给料器的出料口连接至固定床煤热解炉的进料口，固定床煤热解炉的燃气和焦油蒸汽出口连接至第二旋风除尘器的入口，第二旋风除尘器的燃气和焦油蒸汽出口连接至气体冷却器的入口，气体冷却器的出口连接至分离器的入口。
本实用新型进一步的改进在于，固定床气化炉上设置有氧气和水蒸汽入口。
本实用新型进一步的改进在于，第一旋风除尘器的底部设置有用于收集生物质焦粉的下料口。
本实用新型进一步的改进在于，第二旋风除尘器的底部设置有用于收集煤焦粉的下料口。
本实用新型进一步的改进在于，还包括生物质原料仓，生物质原料仓的出料口连接至第一星形给料器的进料口。
本实用新型进一步的改进在于，还包括煤仓，煤仓的出料口连接至第二星形给料器的进料口。
相对于现有技术，本实用新型以生物质气化得到的富含CO，H2、CO2等的还原性气体作为供热热源和热解气氛，快速热解煤制取优质低温煤焦油，同时获得高热值粗煤气和固体半焦，以降低现有煤热解工艺的能耗，提高焦油产率和质量，实现了热解过程污染物的零排放。
附图说明：
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图中：1为第一星形给料器，2为固定床气化炉，3为第一旋风除尘器，4为换热器，5为固定床煤热解炉，6为第二旋风除尘器，7为气体冷却器，8为分离器，9为第二星形给料器，10为煤仓，11为生物质原料仓。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
参见图1，本实用新型一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置，包括第一星形给料器1、固定床气化炉2、第一旋风除尘器3、换热器4、固定床煤热解炉5、第二旋风除尘器6、气体冷却器7、分离器8、第二星形给料器9、煤仓10和生物质原料仓11，工作时，从生物质原料仓11出来的生物质原料粉碎至粒径1cm以下，经第一星形给料器1加入到固定床气化炉2中，与固定床气化炉2底部通入的氧气和水蒸汽在900-1000度发生气化反应，生成富含CO，H2、CO2等还原性气体的高温燃气，该高温燃气经第一旋风除尘器3后由第一旋风除尘器3的上端排出，第一旋风除尘器3的下料口可以收集得到生物质焦粉。由第一旋风除尘器3上端排出的高温燃气进入到换热器4中降温至600-650度，换热器4可以得到的水蒸汽用于生物质气化。降温至600-650度的燃气由固定床煤热解炉5的下部和侧部进入到固定床煤热解炉5中，使原料煤发生快速热解，热解得到的燃气和焦油蒸汽从固定床煤热解炉5的上侧部引出进入第二旋风除尘器6，从第二旋风除尘器6的上端排出，第二旋风除尘器6的下料口可以收集得到煤焦粉。从第二旋风除尘器6的上端排出的燃气和焦油蒸汽，进入到气体冷却器7中冷却，冷凝下来的焦油和水进入分离器8内分离出焦油，燃气经气体冷却器7的上端排出，可以作为城市煤气。所述固定床煤热解炉5的上部还连接有第二星形给料器9和储存干煤粉的煤仓10。
Claims (6)
1.一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置，其特征在于，包括第一星形给料器(1)和第二星形给料器(9)，第一星形给料器(1)的出料口连接至固定床气化炉(2)的进料口，固定床气化炉(2)的高温燃气连接至第一旋风除尘器(3)的入口，第一旋风除尘器(3)的出口连接至换热器(4)的入口，换热器(4)的出口连接至固定床煤热解炉(5)的燃气入口，第二星形给料器(9)的出料口连接至固定床煤热解炉(5)的进料口，固定床煤热解炉(5)的燃气和焦油蒸汽出口连接至第二旋风除尘器(6)的入口，第二旋风除尘器(6)的燃气和焦油蒸汽出口连接至气体冷却器(7)的入口，气体冷却器(7)的出口连接至分离器(8)的入口。
2.根据权利要求1所述的一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置，其特征在于，固定床气化炉(2)上设置有氧气和水蒸汽入口。
3.根据权利要求1所述的一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置，其特征在于，第一旋风除尘器(3)的底部设置有用于收集生物质焦粉的下料口。
4.根据权利要求1所述的一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置，其特征在于，第二旋风除尘器(6)的底部设置有用于收集煤焦粉的下料口。
5.根据权利要求1所述的一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置，其特征在于，还包括生物质原料仓(11)，生物质原料仓(11)的出料口连接至第一星形给料器(1)的进料口。
6.根据权利要求1所述的一种固定床生物质气化-煤热解耦合多联产装置，其特征在于，还包括煤仓(10)，煤仓(10)的出料口连接至第二星形给料器(9)的进料口。
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|---|---|---|---|---|
| CN109054901A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-21 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种下行床-流化床串联式气化方法及装置 |
| CN111718762A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-29 | 大连理工大学 | 一种流化床煤气化与生物质低温炭化耦合系统及其工作方法 |
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2015
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