CN206646074U - 一种生物质气化冷却余热利用系统 - Google Patents

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李振新
冯建华
苏德仁
周亚军
陈琦勇
张大林
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Abstract

本实用新型公开了一种生物质气化冷却余热利用系统，用于生物质气化设备节能技术领域，包括气化炉、气化炉冷却系统和余热利用系统，所述气化炉冷却系统包括设在气化炉内的冷却机构、与所述冷却机构相连的循环水管以及设在所述循环水管上的换热器和循环水泵，所述余热利用系统包括产生流经换热器的气流的冷风机和将流经换热器后的气流送入气化炉内的气化风机。本实用新型利用一种换热器代替冷却塔，利用原来在冷却塔被带走的热量加热空气，送回气化炉进行气化反应，提高反应温度，提高气化炉运行稳定性。既能充分利用余热，多方面提高系统的热效率，又可以使生物质气化燃烧系统稳定高效运行。

Description

一种生物质气化冷却余热利用系统
技术领域
本实用新型用于生物质气化设备节能技术领域，特别是涉及一种生物质气化冷却余热利用系统。
背景技术
在生物质固定床气化设备中，氧化反应区的温度通常可高达1200℃，容易对气化炉炉体及送风喷嘴造成损坏，为了维持气化设备的稳定运行，通常采用冷却水换热的方法来保护炉体和送风喷嘴。据生产经验，在冷却水不形成蒸汽的前提下，冷却水换热所损失的能量可占气化炉输入能量的4%，而目前生物质气化工业应用中受限于能源品位低，没有合适用能回收点和水质问题，并没有对这部分能量进行优化利用，仅通过冷却塔对空散热，造成大量热能浪费。
部分学者提出了提高换热强度，使冷却水形成蒸汽再送回气化炉进行反应改良气体组分的优化方案，然而这种方案在应用中有几个问题：一方面设备制造的材料和使用的工艺要求高，制造成本增加；另一方面，承压设备的运行使用也对操作人员提出更高的要求；此外，气化炉炉内的反应条件较为恶劣，承压换热面一旦损坏不仅维修困难，而且增加了安全风险，因此该方案在工业生产中并没有得到广泛应用，而大多在实验室和示范项目中应用。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种简单、高效、低投资适合工业推广的生物质气化冷却余热利用系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生物质气化冷却余热利用系统，包括气化炉、气化炉冷却系统和余热利用系统，所述气化炉冷却系统包括设在气化炉内的冷却机构、与所述冷却机构相连的循环水管以及设在所述循环水管上的换热器和循环水泵，所述余热利用系统包括产生流经换热器的气流的冷风机和将流经换热器后的气流送入气化炉内的气化风机。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述循环水管上设有循环水箱，所述循环水管在循环水箱的前侧分为流入循环水箱内的第一支路和流入换热器的第二支路，所述第二支路流过换热器后接入所述循环水箱，所述第一支路和第二支路上均设有控制阀。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述气化炉外接燃烧装置，所述余热利用系统还包括将流经换热器后的气流送入燃烧装置的燃烧风机。
本实用新型的有益效果：本实用新型利用一种换热器代替冷却塔，利用原来在冷却塔被带走的热量加热空气，送回气化炉进行气化反应，提高反应温度，提高气化炉运行稳定性。既能充分利用余热，多方面提高系统的热效率，又可以使生物质气化燃烧系统稳定高效运行。
通过核算，使用本技术能够达到和冷却搭同样的冷却效果。在额定负荷下，所投入的能耗只占系统回收能量的7-10%，所投入的运行费用占系统回收费用18-25%。
通过本系统换热，能够充分降低冷却水回水温度，设备制造成本和运行管理成本均低于蒸汽冷却的形式，且不会增加气化设备的维修难度，和安全风险。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
参照图1，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本实用新型各部件的结构特点，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 时，是以图1所示的结构为参考描述，但本实用新型的实际使用方向并不局限于此。
本实用新型提供了一种生物质气化冷却余热利用系统，包括气化炉1、气化炉冷却系统和余热利用系统，所述气化炉冷却系统包括设在气化炉内的冷却机构、与所述冷却机构相连的循环水管2以及设在所述循环水管2上的换热器3和循环水泵4，水由循环水泵4送至气化炉内冷却机构，用于该机构降温。
所述换热器3为水/气换热器，所述余热利用系统包括产生流经换热器3的气流的冷风机5和将流经换热器3后的气流送入气化炉1内的气化风机6。本实用新型利用一种换热器3代替冷却塔，利用原来在冷却塔被带走的热量加热空气，送回气化炉1进行气化反应，提高反应温度，提高气化炉1运行稳定性。既能充分利用余热，多方面提高系统的热效率，又可以使生物质气化燃烧系统稳定高效运行。
作为本实用新型优选的实施方式，所述循环水管2上设有循环水箱7，所述循环水管2在循环水箱7的前侧分为流入循环水箱7内的第一支路和流入换热器3的第二支路，所述第二支路流过换热器3后接入所述循环水箱7，所述第一支路和第二支路上均设有控制阀10，控制阀10可调节冷却水的水量，经过换热后的回水再送回循环水箱7。
此外，所述气化炉1外接燃烧装置8，气化炉1中产生的生物质燃气通过燃气泵送入燃烧装置8点燃。所述余热利用系统还包括将流经换热器3后的气流送入燃烧装置8的燃烧风机9。本实用新型利用一种换热器3代替冷却塔，利用原来在冷却塔被带走的热量加热空气，一部分热空气送去燃烧装置8参与燃烧，提高燃烧温度及燃烧效率。既能充分利用余热，多方面提高系统的热效率，又可以使生物质气化燃烧系统稳定高效运行。
通过采用上述技术方案，通过核算，使用本技术能够达到和冷却搭同样的冷却效果。在额定负荷下，所投入的能耗只占系统回收能量的7-10%，所投入的运行费用占系统回收费用18-25%。
通过本系统换热，能够充分降低冷却水回水温度，设备制造成本和运行管理成本均低于蒸汽冷却的形式，且不会增加气化设备的维修难度，和安全风险。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (3)

1.一种生物质气化冷却余热利用系统，其特征在于：包括气化炉、气化炉冷却系统和余热利用系统，所述气化炉冷却系统包括设在气化炉内的冷却机构、与所述冷却机构相连的循环水管以及设在所述循环水管上的换热器和循环水泵，所述余热利用系统包括产生流经换热器的气流的冷风机和将流经换热器后的气流送入气化炉内的气化风机。
2.根据权利要求1所述的生物质气化冷却余热利用系统，其特征在于：所述循环水管上设有循环水箱，所述循环水管在循环水箱的前侧分为流入循环水箱内的第一支路和流入换热器的第二支路，所述第二支路流过换热器后接入所述循环水箱，所述第一支路和第二支路上均设有控制阀。
3.根据权利要求1所述的生物质气化冷却余热利用系统，其特征在于：所述气化炉外接燃烧装置，所述余热利用系统还包括将流经换热器后的气流送入燃烧装置的燃烧风机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109852425A (zh) * 2019-01-08 2019-06-07 科林未来能源技术(北京)有限公司 一种气化装置内循环冷却的系统

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