CN205774357U - 生物质燃气余热利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了高温燃气的余热利用系统，特别是生物质燃气余热利用系统，它包括：第一导热油换热器(3)，第一导热油换热器(3)通过旋风分离器(2)连接于气化炉(1)的一端，通过燃气出口(9)连接于增压风机(16)。第一导热油换热器(3)通过导热油泵(5)连接于第二导热油换热器(6)。第二导热油换热器(6)通过空气入口(14)连接于鼓风机(7)，还通过空气出口(15)连接于气化炉(1)的另一端。该系统设置的第一导热油换热器(3)和第二导热油换热器(6)通过导热油传热的方式降低燃气温度，转换的热量用于加热进入气化炉(1)的空气温度，从而减少了生物质的燃烧量，提高了气化效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及高温燃气的余热利用系统，特别是生物质燃气余热利用系统，属于生物质气化技术领域。
背景技术
目前，高温生物质气化炉出口负压燃气的温度为700～750℃。为了便于燃气的安全输送和高效利用，这部分燃气必须采用降温、增压风机增压输送。考虑到增压风机的密封要求，输送燃气的温度不得超过450℃。当前普遍采用喷淋水降温的方式来降低燃气温度，该种方式使得燃气的热量大量地浪费，生物质的燃烧量和当量比比较高，系统的气化效率比较低，运行成本比较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种生物质燃气余热利用系统，该系统通过导热油传热的方式降低燃气温度，转换的热量用于加热进入气化炉的空气温度以及为其他冷源提供热量，减少了能源损耗。该系统最大程度地利用系统废热提高气化炉的入口温度，减少了生物质的燃烧量，降低当量比，提高了系统的气化效率和整体热效率，节约了生产成本，提高了综合经济效益。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
该系统设有第一导热油换热器，第一导热油换热器的一端设有燃气入口，另一端设有燃气出口。第一导热油换热器通过燃气入口连接于旋风分离器，通过燃气出口连接于增压风机。第一导热油换热器上还设有第一导热油入口和第一导热油出口，第一导热油换热器通过第一导热油入口经第二导热油出口连接于第二导热油换热器，第二导热油换热器上还设有第二导热油入口、空气入口和空气出口。第二导热油换热器通过第二导热油入口连接于第一导热油换热器，通过空气入口连接于鼓风机，还通过空气出口连接于气化炉的一端，旋风分离器连接于气化炉的另一端。第一导热油换热器和第二导热油换热器通过导热油传热的方式降低燃气温度，转换的热量用于加热进入气化炉的空气温度，从而减少了生物质的燃烧量，提高了气化效率。
为了控制导热油的温度与流量，还安装有流量调节装置。流量调节装置的一端通过第一导热油出口连接于第一导热油换热器，另一端通过第二导热油入口连接于第二导热油换热器。在连接流量调节装置与第二导热油入口的管道上还设有一支路，流量调节装置通过该支路连 接于第一导热油换热器。
进一步的，还安装有导热油泵，通过调节导热油泵的频率控制导热油的温度与流量。导热油泵的一端经第一导热油入口连接于第一导热油换热器，另一端连接的管道分为两个支路，第一支路经第二导热油出口连接于第二导热油换热器，第二支路连接于流量调节装置。
前述的第一导热油换热器内设有第一吹灰装置、第二吹灰装置、第一换热装置、第二换热装置、第三换热装置和第四换热装置，在第一换热装置和第三换热装置的上侧设有第一吹灰装置，第一换热装置、第三换热装置与第二换热装置、第四换热装置之间设有第二吹灰装置。
进一步的，第一吹灰装置和第二吹灰装置内均安装有两组吹灰器，吹灰器能够防止换热管表面积灰，影响换热效果。
前述的第一换热装置、第二换热装置、第三换热装置和第四换热装置内均安装有六组换热管，每组换热装置中每行换热管之间的中心距为35～65mm，使得排布更合理。第一换热装置与第三换热装置的间距为1000～1500mm，第二换热装置与第四换热装置的间距也为1000～1500mm，该间距使得第一导热油换热器内部换热更均匀，另外间距可根据生产需要在范围内调整。
前述的第二导热油换热器内也设有第一吹灰装置、第二吹灰装置、第一换热装置、第二换热装置、第三换热装置和第四换热装置，在第一换热装置和第三换热装置的上侧设有第一吹灰装置，第一换热装置、第三换热装置与第二换热装置、第四换热装置之间设有第二吹灰装置。第一吹灰装置和第二吹灰装置内均安装有两组吹灰器，吹灰器能够防止换热管表面积灰，影响换热效果。
考虑到导热油的安全性和使用寿命，进入第一导热油换热器及从第一导热油换热器出来的油温为250～350℃，保证更好的换热效果。
与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：该系统设置了第一导热油换热器和第二导热油换热器，通过导热油传热的方式降低燃气温度，转换的热量用于加热进入气化炉的空气温度及为其他冷源提供热量，减少了能源损耗。同时通过流量调节装置的开度以及调节导热油泵的频率控制导热油的温度与流量，保证导热油的安全和使用寿命。该系统最大程度地利用系统废热提高气化炉的入口温度，减少了生物质的燃烧量，降低当量比，提高了系统的气化效率和整体热效率，节约了生产成本，提高了综合经济效益。
附图说明
图1是本实用新型中生物质燃气余热利用系统的结构示意图；
图2是导热油换热器的结构示意图。
附图标记的含义：1-气化炉，2-旋风分离器，3-第一导热油换热器，4-流量调节装置，5-导热油泵，6-第二导热油换热器，7-鼓风机，8-燃气入口，9-燃气出口，10-第一导热油入口，11-第一导热油出口，12-第二导热油入口，13-第二导热油出口，14-空气入口，15-空气出口，16-增压风机，17-第一吹灰装置，18-第二吹灰装置，19-第一换热装置，20-第二换热装置，21-第三换热装置，22-第四换热装置，23-换热管。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
本实用新型的实施例1：如图1和图2所示，第一导热油换热器3的一端设有燃气入口8，另一端设有燃气出口9。第一导热油换热器3通过燃气入口8连接于旋风分离器2，通过燃气出口9连接于增压风机16。第一导热油换热器3上还设有第一导热油入口10和第一导热油出口11，第一导热油换热器3通过第一导热油入口10经第二导热油出口13连接于第二导热油换热器6，第二导热油换热器6上还设有第二导热油入口12、空气入口14和空气出口15。第二导热油换热器6通过第二导热油入口12连接于第一导热油换热器3，通过空气入口14连接于鼓风机7，还通过空气出口15连接于气化炉1的一端，旋风分离器2连接于气化炉1的另一端。系统还安装有流量调节装置4，流量调节装置4的一端通过第一导热油出口11连接于第一导热油换热器3，另一端通过第二导热油入口12连接于第二导热油换热器6。在连接流量调节装置4与第二导热油入口12的管道上还设有一支路，流量调节装置4通过该支路连接于第一导热油换热器3。通过调节导热油泵5的频率控制导热油的温度与流量，导热油泵5的一端经第一导热油入口10连接于第一导热油换热器3，另一端连接的管道分为两个支路，第一支路经第二导热油出口13连接于第二导热油换热器6，第二支路连接于流量调节装置4。
第一导热油换热器3内设有第一吹灰装置17、第二吹灰装置18、第一换热装置19、第二换热装置20、第三换热装置21和第四换热装置22，在第一换热装置19和第三换热装置21的上侧设有第一吹灰装置17，第一换热装置19、第三换热装置21与第二换热装置20、第四换热装置22之间设有第二吹灰装置18。第一吹灰装置17与第一换热装置19上部第一层换热管23中心的纵向间距为200mm，该间距能够更好地发挥清灰效果。第一吹灰装置17和第二吹灰装置18内均安装有两组吹灰器，吹灰器能够防止换热管23表面积灰，影响换热效果。第一换热装置19、第二换热装置20、第三换热装置21和第四换热装置22内均安装有六组换热管23，每组换热装置中每行换热管23之间的中心距为45mm，使得排布更合理。第一 换热装置19与第三换热装置21的间距为1200mm，第二换热装置20与第四换热装置22的间距也为1200mm，该间距使得第一导热油换热器3内部换热更均匀。第一导热油换热器3换热装置的换热管23内装有导热油，换热管23的外壁温度为280～320℃，此温度下燃气中的焦油不会在换热管23外表面管壁凝结影响换热，进一步提高了换热效率，换热管23外装有燃气。第二导热油换热器6内也设有第一吹灰装置17、第二吹灰装置18、第一换热装置19、第二换热装置20、第三换热装置21和第四换热装置22，在第一换热装置19和第三换热装置21的上侧设有第一吹灰装置17，第一换热装置19、第三换热装置21与第二换热装置20、第四换热装置22之间设有第二吹灰装置18。第一吹灰装置17和第二吹灰装置18内均安装有两组吹灰器，吹灰器能够防止换热管23表面积灰，影响换热效果。第二导热油换热器6换热装置的换热管23内装有导热油，换热管23外装有空气。考虑到导热油的安全性和使用寿命，进入第一导热油换热器3及从第一导热油换热器3出来的油温为250～350℃，保证导热油的安全和使用寿命，进而保证更好的换热效果。
本实用新型的实施例2：如图1所示，该系统设有第一导热油换热器3，第一导热油换热器3的一端设有燃气入口8，另一端设有燃气出口9。第一导热油换热器3通过燃气入口8连接于旋风分离器2，通过燃气出口9连接于增压风机16。第一导热油换热器3上还设有第一导热油入口10和第一导热油出口11，第一导热油换热器3通过第一导热油入口10经第二导热油出口13连接于第二导热油换热器6，第二导热油换热器6上还设有第二导热油入口12、空气入口14和空气出口15。第二导热油换热器6通过第二导热油入口12连接于第一导热油换热器3，通过空气入口14连接于鼓风机7，还通过空气出口15连接于气化炉1的一端，旋风分离器2连接于气化炉1的另一端。第一导热油换热器3和第二导热油换热器6的设置，通过导热油传热的方式降低燃气温度，转换的热量用于加热进入气化炉1的空气温度，从而减少了生物质的燃烧量，提高了气化效率。
本实用新型的实施例3：如图1所示，生物质燃气余热利用系统采用一台年处理量为8t/h生物质循环流化床气化炉1，当空气温度为20℃时，气化效率为73％，燃气产量为15000Nm3/h，排气温度约为730℃，将燃气温度降低到410℃时所需的换热量大约为1800kW。而气化炉1所需要的空气量最大为13000m3/h，上述热量能够把空气加热到400℃以上进入气化炉1，所以该系统在实际生产中节约生物质的燃烧量，降低当量比，提高了系统的气化效率和整体热效率，节约了生产成本，提高了综合经济效益。
本实用新型的工作过程：气化炉1出来的高温燃气经旋风分离器2后进入第一导热油换热器3的燃气入口8，燃气在该换热器中与换热管23中的导热油进行热交换，然后经燃气出 口9通过增压风机16增压输送。在第一导热油换热器3与第二导热油换热器6之间设有流量调节装置4和导热油泵5，通过调节流量调节装置4的开度和导热油泵5的频率控制导热油的温度与流量，保证进入第一导热油换热器3和从第一导热油换热器3出来的油温控制在250～350℃范围内，保证导热油的安全和使用寿命。由鼓风机7过来的空气进入第二导热油换热器6的空气入口14，在该换热器中吸收换热管23中导热油的热量后通过空气出口15直接通向气化炉1供气化所用。
Claims (8)
1.一种生物质燃气余热利用系统，其特征在于，设有第一导热油换热器(3)，第一导热油换热器(3)的一端设有燃气入口(8)，另一端设有燃气出口(9)；第一导热油换热器(3)通过燃气入口(8)连接于旋风分离器(2)，通过燃气出口(9)连接于增压风机(16)；第一导热油换热器(3)上还设有第一导热油入口(10)和第一导热油出口(11)，第一导热油换热器(3)通过第一导热油入口(10)经第二导热油出口(13)连接于第二导热油换热器(6)，第二导热油换热器(6)上还设有第二导热油入口(12)、空气入口(14)和空气出口(15)；第二导热油换热器(6)通过第二导热油入口(12)连接于第一导热油换热器(3)，通过空气入口(14)连接于鼓风机(7)，还通过空气出口(15)连接于气化炉(1)的一端，旋风分离器(2)连接于气化炉(1)的另一端。
2.根据权利要求1所述的生物质燃气余热利用系统，其特征在于，还安装有流量调节装置(4)，流量调节装置(4)的一端通过第一导热油出口(11)连接于第一导热油换热器(3)，另一端通过第二导热油入口(12)连接于第二导热油换热器(6)；在连接流量调节装置(4)与第二导热油入口(12)的管道上还设有一支路，流量调节装置(4)通过该支路连接于第一导热油换热器(3)。
3.根据权利要求2所述的生物质燃气余热利用系统，其特征在于，还安装有导热油泵(5)，导热油泵(5)的一端经第一导热油入口(10)连接于第一导热油换热器(3)，另一端连接的管道分为两个支路，第一支路经第二导热油出口(13)连接于第二导热油换热器(6)，第二支路连接于流量调节装置(4)。
4.根据权利要求1所述的生物质燃气余热利用系统，其特征在于，第一导热油换热器(3)内设有第一吹灰装置(17)、第二吹灰装置(18)、第一换热装置(19)、第二换热装置(20)、第三换热装置(21)和第四换热装置(22)，在第一换热装置(19)和第三换热装置(21)的上侧设有第一吹灰装置(17)，第一换热装置(19)、第三换热装置(21)与第二换热装置(20)、第四换热装置(22)之间设有第二吹灰装置(18)。
5.根据权利要求4所述的生物质燃气余热利用系统，其特征在于，第一吹灰装置(17)和第二吹灰装置(18)内均安装有两组吹灰器。
6.根据权利要求4所述的生物质燃气余热利用系统，其特征在于，第一换热装置(19)、第二换热装置(20)、第三换热装置(21)和第四换热装置(22)内均安装有六组换热管(23)，每组换热装置中每行换热管(23)之间的中心距为35～65mm；第一换热装置(19)与第三换热装置(21)的间距为1000～1500mm，第二换热装置(20)与第四换热装置(22)的间距也为1000～1500mm。
7.根据权利要求1所述的生物质燃气余热利用系统，其特征在于，第二导热油换热器(6)内也设有第一吹灰装置(17)、第二吹灰装置(18)、第一换热装置(19)、第二换热装置(20)、第三换热装置(21)和第四换热装置(22)，在第一换热装置(19)和第三换热装置(21)的上侧设有第一吹灰装置(17)，第一换热装置(19)、第三换热装置(21)与第二换热装置(20)、第四换热装置(22)之间设有第二吹灰装置(18)；第一吹灰装置(17)和第二吹灰装置(18)内均安装有两组吹灰器。
8.根据权利要求4所述的生物质燃气余热利用系统，其特征在于，进入第一导热油换热器(3)及从第一导热油换热器(3)出来的导热油温度为250～350℃。
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| CN110041967A (zh) * | 2018-04-25 | 2019-07-23 | 新能能源有限公司 | 高温高压烟气的二级旋风回料及余热利用系统 |
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