CN205710620U - 一种生物质气化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生物质领域，特别是一种生物质气化装置。本实用新型提供一种生物质气化装置，其包括气化室，所述气化室用于气化生物质为可燃气体，所述气化室上部开设有可燃气体出口，所述生物质气化装置还包括换热器，所述换热器用于降低所述可燃气体内的温度。在本实用新型的生物质气化装置中，由于所述生物质气化装置还包括换热器，所述换热器用于降低所述可燃气体的温度。本实用新型的生物质气化装置使燃气出口温度保持在400‑450℃，可以防止焦油在燃气通道与气化室的连接处或燃气输送通道内凝聚，堵塞燃气通道。

Description

一种生物质气化装置

技术领域

本实用新型涉及生物质领域，特别是一种生物质气化装置。

背景技术

生物质气化是在一定的热力学条件下，借助于空气部分（或者氧气）、水蒸气的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原重整反应，最终转化为一氧化碳，氢气和低分子烃类等可燃气体的过程。

申请公布号CN 104927923 A的专利文献公开了一种无焦油生物质

气化炉，属于一种气化炉。

包括炉体，炉体内部有供氧管，炉体顶部有炉盖，炉体的排烟管与该炉体上部储气层连接，该脱硫器内部侧壁上固定连接向下倾斜的脱硫板，该脱硫板交错排列，该脱硫器下方固定连接回硫管该回硫管另一端与炉体下部的还原燃烧层连接。优点是结构新颖，焦油经过脱硫板被刮下后，滴入回硫管，进入炉堂内燃烧，消除焦油，彻底解决生物质气化炉由于焦油处理不好，脱油带水，需另外单独处理焦油，麻烦不卫生，并带来二次污染问题。

目前生物质气化装置通常采用固定床、循环流化床等方式，其中固定床气化炉装置简单，但效率较低；循环流化床气化炉出口燃气温度高，需外部设置换热器，因焦油凝结的原因影响装置的连续运行时间。

现有的生物质气化装置（气化炉）中，焦油会在燃气通道（排烟管）与气化室（炉体）的连接处或燃气通道内凝聚，凝聚的焦油会黏附飞灰，因此，焦油和飞灰容易堵塞燃气通道。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种生物质气化装置，防止焦油在燃气通道与气化室的连接处或燃气通道内凝聚，堵塞燃气通道。

为达上述优点，本实用新型提供一种生物质气化装置，其包括气化室，所述气化室用于气化生物质为可燃气体，所述气化室上部开设有可燃气体出口，

所述生物质气化装置还包括换热器，所述换热器用于降低所述可燃气体内的温度，使燃气温度降到400-450℃，使所述可燃气体在输送管道中无焦油凝结。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述换热器至少部分位于所述可燃气体出口的下方。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述换热器内安装有用于控制所述换热器内换热媒介流量的第二电磁阀。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，在所述气化室内，所述换热器的上方安装有第二温度采集装置。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述生物质气化装置还包括控制器，所述控制器与所述第二电磁阀电连接。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述控制器与所述第二温度采集装置电连接。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述生物质气化装置还包括旋风分离器，所述气化室的可燃气体出口与所述旋风分离器上部连通。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述可燃气体出口与所述旋风分离器通过燃气通道连通。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述燃气通道设有用于采集可燃气体的第二采样部。

在本实用新型的生物质气化装置中，由于所述生物质气化装置还包括换热器，所述换热器用于降低所述可燃气体内的温度，使燃气温度降到400-450℃。本实用新型的生物质气化装置可以防止焦油在燃气通道与气化室的连接处或燃气通道内凝聚，堵塞燃气通道。

附图说明

图1所示为本实用新型第一实施例的生物质气化装置的结构示意图。

图2所示为本实用新型第二实施例的生物质气化装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1所示为本实用新型第一实施例的生物质气化装置的结构示意图。请参见图1、本实施例的生物质气化装置10，包括风室1、给料口2、气体入口3、气化室4、换热器5、旋风分离器6、回料器7、燃气通道8。

风室1位于气化室4下方，风室1与气化室4固定连接且内部连通。给料口2、气体入口3开设在气化室的下部的侧壁。换热器5部分容纳在气化室4的上部，换热器5与气化室4密封连接。旋风分离器6的上部和气化室4的上部通过燃气通道8内部连通。旋风分离器6的下部和气化室4的下部通过回料器7内部连通。

风室1用于为气化室4提供生物质气化反应，产生可燃气体所需的气化剂。气化剂可以是空气、氧气和水蒸气中的一种或几种。风室1与气化室4设有布风板11，布风板11的作用有：1) 支承静止的生物质料层；2) 给通过布风板11的气流以一定的阻力,使均匀的气流分布均匀,为取得良好的流化工况准备条件；3) 以布风板对气流的一定阻力,维持流化床层的稳定。

给料口2用于为气化室4内添加生物质，给料口2可以与给料装置21连接。气体入口3位于给料口2上方，气体入口3与气管31连接。气体入口3用于为给料口2附近提供空气或氧气。气管31与气化室4的侧壁有一定的角度，使空气或氧气经气体入口3后气流朝向给料口2的附近，以提高给料口2附近的氧气浓度，进而提高给料口2附近的温度以裂解给料口2附近的焦油。

气体入口3可以在为给料口2附近注入空气或氧气时，为给料口2附近注入水蒸气和/或裂解焦油的催化剂。水蒸气可以与焦油中的部分成分，如萘发生反应。提高裂解焦油反应的可燃气体产量，减少炭黑产生。为给料口2附近注入催化剂可以降低裂解焦油反应所需的温度。

在实际的生产中给料口2附近是产生焦油并凝聚焦油的主要位置。通过高温裂解给料口2附近的焦油可以降低可燃气体内的焦油含量；此外焦油裂解后为可燃的提高可燃气体的热值。

气化室4是生物质流化产生可燃气体的反应场所。

换热器5用于在可燃气体流入燃气通道8之前，降低可燃气体的温度。换热器5内有用于与可燃气体交换热量的换热媒介，换热媒介可以是蒸汽、导热油等。由于燃气中大量存在的粒子冲刷换热器的表面，使换热器表面没有焦油的凝结。

旋风分离器6的上部和气化室4的上部通过燃气通道8内部连通。旋风分离器6的下部和气化室4的下部通过回料器7内部连通。

旋风分离器6用于分离可燃气体中的灰，净化可燃气体。旋风分离器6将灰送入回料器7。旋风分离器6上部开设有可燃气体出口61。

回料器7用于将旋风分离器6分离出的灰送入气化室4。旋风分离器6分离出的灰具有较高的温度，将灰送入气化室4可以提高热量利用效率。

本实用新型第一实施例的生物质气化装置的工作原理如下：

生物质原料经给料口2进入气化室4，气化剂由风室1通过布风板11进入气化室4，实现物料流化。生物质原料与高温床料充分混合，并被迅速加热，反生反应。

因生物质经给料口2进入气化室4，在气化室4内给料口2上方的位置是形成焦油的主要地点，因此在给料口2的上方设有气体入口3，提高给料口2上方的温度，有利于焦油分解，降低焦油含量。气体入口3可以朝向给料口2上方。

在气化室4的出口设有换热器5，其作用是降低燃气的温度，防止回料器7、旋风分离器6、气化室4结焦，因换热器5设在气化室4内部，有大量的循环灰冲刷，避免了在燃气输送管道设置换热器带来的因温度降低，造成焦油吸附而影响设备的连续运行时间。在气化室4的出口设有旋风分离器6，其分离下来的灰经回料器7回送到气化室4，完成物料的多次循环，提高效率。

图2所示为本实用新型第二实施例的生物质气化装置的结构示意图。请参见图2，本实用新型第二实施例的生物质气化装置10与第一实施例的结构和原理相似，二者的区别在于，

换热器5全部容纳在气化室4内部，换热器5位于燃气通道8的下方。燃气通道8与气化室4的连接处位于气化室4的顶部。换热器5位于燃气通道8的下方。可以使可燃气体进入燃气通道8之前温度充分的降低。

旋风分离器6的可燃气体出口61位于旋风分离器6的上部的侧面。

在气体入口3与换热器5之间，设有第一温度采集部41，第一取样部42。第一取样部42与气化室4内气体入口3与换热器5之间连通。

在换热器5上方设有第二温度采集部43，第二取样部44。第二取样部44与气化室4内换热器5上方的位置连通。

第一温度采集部41和第二温度采集部43用于采集温度，并向控制器9发送温度信息。第一取样部42和第二取样部44用于采集可燃气体样品。工作人员可以根据样品检测可燃气体的氧气、一氧化碳含量。第一温度采集部41和第二温度采集部43可以是热电偶。

气体入口3与气管31连通，气管31与储存有高压空气或氧气的气罐33连通，气管31安装有第一电磁阀32，第一电磁阀32与控制器9电连接。此外，控制器9还与换热器5内的第二电磁阀电连接。

控制器9接收到的温度信息在设定的阈值之外时：

当第一温度采集部41采集的温度低于设定第一阈值时，控制器9控制第一电磁阀32增加气体入口3的氧气或空气注入量，当第一温度采集部41采集的温度高于设定第一阈值时，控制器9控制第一电磁阀32减少气体入口3的氧气或空气注入量。

当第二温度采集部43采集的温度低于设定阈值时，控制器9控制第二电磁阀减慢换热器5内换热媒介的循环速度，当第二温度采集部43采集的温度高于设定阈值时，控制器9控制第二电磁阀加快换热器5内换热媒介的循环速度。

本实施例的其他部分与第一实施例的结构和原理相同，在此不做重复赘述。

在本实用新型的其他实施例中，第一电磁阀可以设置在气罐33的出气口处。

在本实用新型的其他实施例中，气罐33可以替换为空气或氧气的压缩机。

综上，本实用新型的生物质气化装置至少具有以下的优点:

在本实用新型的生物质气化装置中，由于生物质气化装置还包括换热器，换热器用于降低可燃气体内的温度。本实用新型的生物质气化装置可以防止焦油在燃气通道与气化室的连接处或燃气通道内凝聚，堵塞燃气输送通道。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，换热器至少部分位于可燃气体出口的下方。换热器位于燃气通道的下方，可以使可燃气体进入燃气通道之前温度充分的降低。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，换热器内安装有用于控制换热器内换热媒介流量的第二电磁阀。通过调整第二电磁阀可以调整换热器内的换热媒介的流量，实现调整换热器的换热能力，即可以调整可燃气体的温度。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，在气化室内，换热器的上方安装有第二温度采集装置。这样就可以实时的监控获知可燃气体的温度。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，生物质气化装置还包括控制器，控制器与第二电磁阀电连接。通过控制器可以实时的调整第二电磁阀的开合大小，以调整换热器内的换热媒介的流量，即调整可燃气体的温度。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，控制器与第二温度采集装置电连接。控制器可以实时的采集温度信息。并依据温度信息实时的调整第二电磁阀的开合大小，以调整换热器内的换热媒介的流量，即调整可燃气体的温度。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，燃气通道设有用于采集可燃气体的第二采样部。这样可以方便的采集可燃气体样品，并更加直观的反应出可燃气体中的氧气、一氧化碳含量。

本实用新型提供一种生物质气化装置，其包括气化室，所述气化室用于气化生物质为可燃气体，所述气化室的侧壁开设有给料口， 所述气化室的侧壁还开设有气体入口，所述气体入口向所述给料口附近注入空气或氧气。本实用新型的生物质气化装置可以在给料口附近注入空气或氧气，有利于给料口附近焦油分解，降低可燃气体中的焦油含量。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述气体入口向所述给料口处注入空气或氧气，所述气体入口用于提高所述给料口处氧气含量。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述气体入口朝向所述给料口上方。这样可以提高氧气的利用率，减小对气化室内其他部位生物质气化的影响。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述气管储存有高压空气或氧气的气罐连通。充分保证了提高给料口处温度所需的氧气含量。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述气管设有用于控制空气或氧气流量的第一电磁阀。可以通过调整第一电磁阀调整空气或氧气流量。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述给料口上方设有第一温度采集装置。可以通过温度采集装置获知温度信息。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述生物质气化装置还包括控制器，所述控制器与所述第一温度采集装置电连接。控制器可以获取温度信息。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述控制器与所述第一电磁阀电连接。可以通过控制器自动控制电磁阀，以控制空气或氧气的流量。

在本实用新型的生物质气化装置的一个实施例中，所述给料口上方设有用于采集可燃气体的第一采样部。可以更加直观的采集可燃气体样板反应出实际的焦油含量。

本实用新型的生物质气化装置可以在给料口附近注入空气或氧气，有利于给料口附近焦油分解，降低可燃气体中的焦油含量。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种生物质气化装置（10），其包括气化室（4），所述气化室（4）用于气化生物质为可燃气体，所述气化室（4）上部开设有可燃气体出口（41），其特征在于：

所述生物质气化装置（10）还包括换热器（5），所述换热器（5）用于降低所述可燃气体内的温度，使温度保持在400-450℃。

2.根据权利要求1所述的生物质气化装置（10），其特征在于：所述换热器（5）至少部分位于所述可燃气体出口（41）的下方。

3.根据权利要求2所述的生物质气化装置（10），其特征在于：所述换热器（5）位于所述可燃气体出口（41）的下方。

4.根据权利要求1所述的生物质气化装置（10），其特征在于：所述换热器（5）内安装有用于控制所述换热器（5）内换热媒介流量的第二电磁阀。

5.根据权利要求4所述的生物质气化装置（10），其特征在于：在所述气化室（4）内，所述换热器（5）的上方安装有第二温度采集装置（43）。

6.根据权利要求5所述的生物质气化装置（10），其特征在于：所述生物质气化装置（10）还包括控制器（9），所述控制器（9）与所述第二电磁阀电连接。

7.根据权利要求6所述的生物质气化装置（10），其特征在于：所述控制器（9）与所述第二温度采集装置（43）电连接。

8.根据权利要求1所述的生物质气化装置（10），其特征在于：所述生物质气化装置（10）还包括旋风分离器（6），所述气化室（4）的可燃气体出口与所述旋风分离器（6）上部连通。

9.根据权利要求8所述的生物质气化装置（10），其特征在于：所述可燃气体出口与所述旋风分离器（6）通过燃气通道（8）连通。

10.根据权利要求9所述的生物质气化装置（10），其特征在于：所述燃气通道（8）设有用于采集可燃气体的第二采样部（44）。