CN209065832U - 生物质固体燃气制备系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种生物质固体燃气制备系统。生物质固体燃气制备系统,其特征在于包括烘干炉、第一螺旋输送机、混合装置、第二螺旋输送机、生物质固体燃气碳化系统、输送装置、磨机;烘干炉的出料口由第一螺旋输送机与混合装置的入料口相联,烘干炉的出气口与第一除尘系统的入口相连通;混合装置上设有添加剂加入口,混合装置的出料口由第二螺旋输送机与生物质固体燃气碳化系统的高温裂解装置的入料口相联;所述生物质固体燃气碳化系统包括高温裂解装置、燃烧机、裂解气管道、液气分离机、废热管道、裂解气收集罩;高温裂解装置的出料口由输送装置与磨机的入料口相联。该系统具有能耗低、低排放的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生物质固体燃气制备系统。
背景技术
生物质燃料即能解决秸秆焚烧污染空气,又可替代化石能源。目前,生物质燃料生产主要采用二种方法。第一种是物理性方法:不能改变生物质成分,现多为压块(颗粒);缺点是:热质很难达到工业锅炉使用要求,并且和在田里焚烧污染空气的后果一样,还易结焦损坏锅炉。第二种是处理生产成生物质气体或液体燃料,但要专用输送管道或专用运输车,才能将燃料运送给用户,即使燃气运送给用户,但很多客户又不具备消防安全使用条件,使用成本高,同时生物质热转换效率偏低性价比低,可实施性差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种生物质固体燃气制备系统,该系统具有能耗低、低排放的特点。
为实现上述目的,本实用新型所采取的技术方案:生物质固体燃气制备系统,其特征在于包括烘干炉、第一螺旋输送机、混合装置、第二螺旋输送机、生物质固体燃气碳化系统、输送装置、磨机;烘干炉的出料口由第一螺旋输送机与混合装置的入料口相联,烘干炉的出气口与第一除尘系统的入口相连通;混合装置上设有添加剂加入口,混合装置的出料口由第二螺旋输送机与生物质固体燃气碳化系统的高温裂解装置的入料口相联;
所述生物质固体燃气碳化系统包括高温裂解装置、燃烧机、裂解气管道、液气分离机、废热管道、裂解气收集罩;高温裂解装置上设有的入料口、出料口和废热气出口,高温裂解装置内设有混合物料通道和热气通道,废热气出口与热气通道的尾端相通,燃烧机的燃烧室设置在高温裂解装置上,高温裂解装置的废热气出口由废热管道与烘干炉的气体入口相连通;高温裂解装置的出料口的上方设有裂解气收集罩,裂解气收集罩上设有输送管道,输送管道与液气分离机的入口相连通,液气分离机的气体出口由裂解气管道与燃烧机的燃烧室相连通;液气分离机的水出口与水管相连通;高温裂解装置的出料口由输送装置与磨机的入料口相联。
所述的生物质固体燃气制备系统还包括破碎机、破碎机出料输送机;破碎机的出料口由破碎机出料输送机与烘干炉的入料口相联。
所述的第一除尘系统包括旋风除尘器、喷淋塔,旋风除尘器的入口与烘干炉的出气口相连通,旋风除尘器的出口由管道与喷淋塔的入气口相连通,管道上设有抽风机。
所述的生物质固体燃气制备系统还包括第二除尘系统,所述的第二除尘系统包括旋风吸尘机、脉冲布袋除尘器;旋风吸尘机的入料口与磨机的出料口相联,旋风吸尘机的出料口与脉冲布袋除尘器的入料口相联,脉冲布袋除尘器的出料口由磨料输送机与成品仓库相联,脉冲布袋除尘器的灰尘出口与收尘系统相连通。
所述输送装置包括水冷式螺旋输送机、皮带输送机,水冷式螺旋输送机的入料口位于高温裂解装置的出料口下方,水冷式螺旋输送机的出料口位于出皮带输送机的入料口上方,出皮带输送机的出料口位于磨机的入料口上方。
本实用新型的有益效果在于:1、本实用新型通过裂解的方式,以及添加剂的使用,有效的剔除了生物质内大量的有害成份(例如:木醋液、二氧化硫等有害物质),这是物理方式生产燃料所无法达到的效果,所以本实用新型是真正的清洁能源。
2、本实用新型生产的是生物质固体燃气,最大特点是空气+生物质固体燃气(粉末,60目-200目,最佳为80-150目),成为可燃气体{1m3生物质固体燃气(粉末)根据燃料热值需要60-120m3气体(空气),变成可燃气体}。生物质固体燃气运输时是粉末(不含空气),安全稳定。燃烧过程中与气体一样,运输过程中是粉末(颗粒),运输储存非常安全。使用时将生物质固体燃气(粉末)在生物质燃烧器里与气体高效混合点燃形成高热值清洁燃料。
3、生物质固体燃气不含有害成份(例如:木醋液、等有害物质),含微量焦油,以及剔除大量弱碱分子(例如纳、镁、钙等),这样使燃烧不易结焦;使工业化生产长期稳定,正常运行。
4、该系统具有能耗低、低排放的特点。
附图说明
图1是本实用新型生物质固体燃气制备系统的结构示意图。
图中:1-破碎机,2-破碎机出料输送机,3-废热管道,4-烘干炉,5-旋风除尘器,6-喷淋塔,7-第一螺旋输送机,8-混合装置,9-添加剂加入口,10-第二螺旋输送机,11-高温裂解装置,12-燃烧室,13-燃烧机的送料装置,14-燃烧机,15-裂解气管道,16-液气分离机,17-水冷式螺旋输送机,18-皮带输送机,19-磨机,20-旋风吸尘机,21-脉冲布袋除尘器,22-收尘系统,23-磨料输送机,24-成品仓库,25-装料打包机。
具体实施方式
为了更好理解本实用新型,下面结合实施例对本实用新型做进一步描述,本实用新型内容涵盖但不限于以下实施例。
如图1所示,生物质固体燃气制备系统,包括烘干炉4、第一除尘系统{旋风除尘器5、喷淋塔(或称尾气处理塔)6}、第一螺旋输送机7、混合装置8、第二螺旋输送机10、生物质固体燃气碳化系统、输送装置、磨机19、第二除尘系统{旋风吸尘机(或称旋风吸尘器)20、脉冲布袋除尘器(或称脉冲袋除尘机)21};烘干炉4的出料口由第一螺旋输送机7与混合装置8的入料口相联(第一螺旋输送机7的入料口位于烘干炉4的出料口下方,或相连通;第一螺旋输送机7的出料口位于混合装置8的入料口下方,或相连通),烘干炉4的出气口与第一除尘系统的入口相连通;混合装置8上设有添加剂加入口9,混合装置8的出料口由第二螺旋输送机10与生物质固体燃气碳化系统的高温裂解装置11的入料口相联(第二螺旋输送机10的入料口位于混合装置8的出料口下方,或相连通;第二螺旋输送机10的出料口位于高温裂解装置11的入料口上方,或相连通);
所述生物质固体燃气碳化系统包括高温裂解装置(或称裂解炉,所述高温为200-800℃)11、燃烧机14、裂解气管道15、液气分离机16、废热管道3、裂解气收集罩;高温裂解装置11上设有的入料口、出料口和废热气出口,高温裂解装置11内设有混合物料通道和热气通道(热气通道套可在混合物料通道外,也可在内),废热气出口与热气通道的尾端相通,燃烧机14的燃烧室12设置在高温裂解装置11上(燃烧室对高温裂解装置11热气通道内的气体进行加热,从而对混合物料进行加热),高温裂解装置11的废热气出口由废热管道3与烘干炉4的气体入口相连通(给烘干炉提供具有一定温度的气体,节省能源);高温裂解装置11的出料口的上方设有裂解气收集罩(高温裂解装置11的出料口跑出来的气和水由裂解气收集罩收集,然后进行分离),裂解气收集罩上设有输送管道,输送管道与液气分离机16的入口相连通,液气分离机16的气体出口(或称裂解气出口)由裂解气管道15与燃烧机14的燃烧室12相连通(给燃烧室提供具有一定温度的气体,节省能源);液气分离机16的水出口与水管相连通;高温裂解装置11的出料口由输送装置与磨机19的入料口相联(输送装置的入料口位于高温裂解装置11的出料口下方,或相连通;输送装置的出料口位于磨机19的入料口上方,或相连通);磨机19的出料口与第二除尘系统的入料口相联(相连通)。
所述的生物质固体燃气制备系统还包括破碎机1、破碎机出料输送机2;破碎机1的出料口由破碎机出料输送机2与烘干炉4的入料口相联(破碎机出料输送机2的入料口位于破碎机1的出料口下方,或相连通;破碎机出料输送机2的出料口位于烘干炉4的入料口的上方,或相连通)。
所述的第一除尘系统包括旋风除尘器5、喷淋塔(或称尾气处理塔)6,旋风除尘器5的入口与烘干炉4的出气口相连通,旋风除尘器5的出口由管道与喷淋塔6的入气口相连通(喷淋塔上设有排放口,纯净后的气体排放),管道上设有抽风机。
所述的生物质固体燃气制备系统还包括第二除尘系统,所述的第二除尘系统包括旋风吸尘机(或称旋风吸尘器)20、脉冲布袋除尘器(或称脉冲袋除尘机)21;旋风吸尘机20的入料口与磨机19的出料口相联(相连通),旋风吸尘机20的出料口与脉冲布袋除尘器21的入料口相联(相连通),脉冲布袋除尘器21的出料口由磨料输送机(或称磨机出料输送机)23与成品仓库24相联(成品仓库24外设置装料打包机25,对生物质固体燃气产品进行打包;装料打包机25也可设在脉冲布袋除尘器21的出料口处),脉冲布袋除尘器21的灰尘出口与收尘系统22相连通。
输送装置上设有冷却装置。
所述输送装置包括水冷式螺旋输送机(或称水冷式螺旋输送装置)17、皮带输送机(或称皮带输送装置)18,水冷式螺旋输送机17的入料口位于高温裂解装置11的出料口下方(或相连通),水冷式螺旋输送机17的出料口位于出皮带输送机(皮带输送装置)18的入料口上方,出皮带输送机18的出料口位于磨机19的入料口上方。
所述混合装置8可为筒体内设一搅拌装置(可采用现有常规技术)。
如图1所示,上述生物质固体燃气的制备工艺,包括如下步骤:
1)准备生物质固体燃气制备系统;
2)破碎:将生物质原料(生物质原料的水份质量含量为10-70%)放入破碎机1中(开动破碎机1),将生物质原料破碎至粒径为5mm-15mm的粒状物料;然后由破碎机出料输送机2输送入烘干炉4中;
3)烘干:破碎后的粒状物料在烘干炉中烘干,烘干后的粒状物料的水份质量含量为10-20%;烘干炉的出气(由其出气口)进入旋风除尘器5中除尘,然后由抽风机抽入喷淋塔6中经喷淋后排放;烘干炉的热源来自于高温裂解装置11产生的余热(高温裂解装置11的废热气出口由废热管道3与烘干炉4的气体入口相连通,给烘干炉提供具有一定温度的气体,节省能源);
4)混合:烘干后的粒状物料由第一螺旋输送机7输送入混合装置8中,从混合装置8上的添加剂加入口9加入添加剂,添加剂的加入量为烘干后的粒状物料质量的5-10%;混合装置8将烘干后的粒状物料和添加剂混合均匀,得到混合物料;
5)半碳化:步骤4)得到的混合物料由第二螺旋输送机10输送给高温裂解装置11,燃烧机14的燃烧室对高温裂解装置11内的气体进行加热(燃烧室出口温度为1200℃左右),热气体对混合物料进行加热,热气体的温度为200-800℃,加热时间为5-25分钟(混合物料从高温裂解装置11的入料口至高温裂解装置11的出料口的运行时间为5-25分钟,混合物料在高温裂解装置11内半碳化),得到半碳化料,半碳化料的水份质量含量为0.5-3%;同时伴生出生物裂解气回收至燃室燃烧加热,生物质原料靠自身的热源烘干裂解;
6)高温裂解装置11的出料口跑出来的气和水由裂解气收集罩收集,然后由液气分离机16进行分离,液气分离机分离的气体由裂解气管道15进入燃烧机14的燃烧室12(生物质原料自身经加热后达到一定温度会溢出生物质裂解可燃气,气体成分为甲烷、氢、氧、氮气等,由裂解气收集罩将裂解气通过液气分离机16后可燃气进入燃烧室燃烧,裂解气会随着裂解的深入气量会越来越多,这样便可根据燃烧室温度提升逐渐将燃烧机14输出功率减小直到停机);
高温裂解装置11的出料口出来的半碳化料由输送装置(输送装置位于图1中液气分离机16的下方;还可采用:输送装置与液气分离机不在同一侧)送入磨机19粉磨,得到粒径为60-200目的物料(最佳为80-150目);60-200目的物料然后进行除尘(进入旋风吸尘机20、脉冲布袋除尘器21中;物料被收集),得到生物质固体燃气(送入成品仓库、装料打包)。
所述生物质原料为稻壳、花生壳、椰壳、棕榈壳、秸秆、木屑等中的一种或多种按任意配比的混合物。
所述添加剂为三氯化铁、白矾石、云母、白云石等中的一种或多种按任意配比的混合物。
生物质原料炭化裂解是在一个厌氧的环境里逐渐加热的过程,根据生物质原料的不同,加热时间和过热温度都有所不同。废气处理是将高温裂解装置(炭化裂解炉)内的产生的热气回收给烘干炉使用然后经旋风除尘、喷淋塔过滤降温达标后排入大气。喷淋塔冷却循环水接入降解水池,保持冷却塔循环水温度合理清洁无渣。
使用:本实用新型生产的是生物质固体燃气,最大特点是空气+生物质固体燃气(粉末,60目-200目,最佳为80-150目),成为可燃气体{1m3生物质固体燃气(粉末)60-120m3气体(空气),变成可燃气体}。生物质固体燃气运输时是粉末(不含空气),安全。燃烧过程中与燃烧天然气一样,运输过程中是粉末(颗粒),运输储存非常安全。使用时将生物质固体燃气(粉末)与气体结合起来。
生物质固体燃气不含木醋液,含微量焦油,以及剔除大量弱碱分子(例如纳、镁、钙等),这样使燃烧不易结焦;使工业化生产长期稳定,正常运行。
生物质固体燃气的热值提升1000kcal左右(生物质固体燃气的热值是4000-5800ka,现有的为3300-4200ka),挥发分保留在40%以上。生物质固体燃气作为工业用清洁燃料,可以在锅炉、冶炼炉、熔炼炉、烘干炉等各型燃烧炉使用,代替柴油、天然气、煤粉等化石燃料成为低耗能、低排放,使用方便的清洁能源。
Claims (3)
1.生物质固体燃气制备系统,其特征在于包括烘干炉(4)、第一螺旋输送机(7)、混合装置(8)、第二螺旋输送机(10)、生物质固体燃气碳化系统、输送装置、磨机(19);烘干炉(4)的出料口由第一螺旋输送机(7)与混合装置(8)的入料口相联,烘干炉(4)的出气口与第一除尘系统的入口相连通;混合装置(8)上设有添加剂加入口(9),混合装置(8)的出料口由第二螺旋输送机(10)与生物质固体燃气碳化系统的高温裂解装置(11)的入料口相联;
所述生物质固体燃气碳化系统包括高温裂解装置(11)、燃烧机(14)、裂解气管道(15)、液气分离机(16)、废热管道(3)、裂解气收集罩;高温裂解装置(11)上设有的入料口、出料口和废热气出口,高温裂解装置(11)内设有混合物料通道和热气通道,废热气出口与热气通道的尾端相通,燃烧机(14)的燃烧室(12)设置在高温裂解装置(11)上,高温裂解装置(11)的废热气出口由废热管道(3)与烘干炉(4)的气体入口相连通;高温裂解装置(11)的出料口的上方设有裂解气收集罩,裂解气收集罩上设有输送管道,输送管道与液气分离机(16)的入口相连通,液气分离机(16)的气体出口由裂解气管道(15)与燃烧机(14)的燃烧室(12)相连通;液气分离机(16)的水出口与水管相连通;高温裂解装置(11)的出料口由输送装置与磨机(19)的入料口相联。
2.根据权利要求1所述的生物质固体燃气制备系统,其特征在于:所述的第一除尘系统包括旋风除尘器(5)、喷淋塔(6),旋风除尘器(5)的入口与烘干炉(4)的出气口相连通,旋风除尘器(5)的出口由管道与喷淋塔(6)的入气口相连通,管道上设有抽风机。
3.根据权利要求1所述的生物质固体燃气制备系统,其特征在于:所述的生物质固体燃气制备系统还包括第二除尘系统,所述的第二除尘系统包括旋风吸尘机(20)、脉冲布袋除尘器(21);旋风吸尘机(20)的入料口与磨机(19)的出料口相联,旋风吸尘机(20)的出料口与脉冲布袋除尘器(21)的入料口相联,脉冲布袋除尘器(21)的出料口由磨料输送机(23)与成品仓库(24)相联,脉冲布袋除尘器(21)的灰尘出口与收尘系统(22)相连通。
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CN109266372A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-25 | 阔阳(湖北)环保节能科技有限公司 | 生物质固体燃气制备系统 |
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