CN214468643U - 一种与燃煤发电机组耦合的生物质炭化利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种与燃煤发电机组耦合的生物质炭化利用系统，其包括燃煤锅炉、破碎机、烘干机、炭化炉、活化炉、再燃室，其中：燃煤锅炉中产生的部分烟气进入所述烘干机、炭化炉和活化炉内并用于加热生物质原料或活化中间产物，炭化炉和活化炉中产生的带可燃气体的烟气和炭化废料在再燃室内燃烧，产生的高温烟气进入燃煤锅炉内用于发电。该系统将制炭和燃煤发电紧密耦合，协同高效，减少了土地成本和建设成本，降低了工艺的复杂流程，取得了较好的技术效果。

Description

一种与燃煤发电机组耦合的生物质炭化利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种生物质能源利用系统，特别是一种与燃煤发电机组耦合的生物质炭化利用系统。

背景技术

目前生物质碳化技术是生物质在厌氧或限氧条件下，在250-750℃的环境中发生热裂解作用，碳水化合物结构分解而得到生物质炭、木醋液和生物质可燃气三相产物。可行的生产技术分为：低温慢速裂解、中温快速裂解、物理活化法等。低温慢速裂解技术温度一般小于500℃，产物主要是固态的生物质炭，具有较高的固定碳含量，但比表面积较小，生物质炭中含有的养分较高。中温快速裂解技术一般要求温度控制在500-700℃之间，是以生物质油为主要产物，生物质快速裂解液化工艺技术主要包括生物质原料的预处理、生物质热裂解、高温气体冷却以及液态生物油的收集。物理活化法主要用于活性炭的大规模生产，原料首先在炭化炉中经过炭化后生成炭化料，炭化料随后进入活化炉中，在800-1000℃的高温下与水蒸气、CO₂、空气或烟道气(水蒸气、CO₂、N₂等的混合气)等活化气体接触，进行活化反应制得活性炭。

上述生物质炭化技术根据其能源供应方式可分为，外加热式和内加热式炭化工艺。外加热式主要是对一密闭容器外部进行加热，让生物质进行热裂解，该方法温度容易控制，但是耗能较大；内热式主要是在容器内部直接给生物质进行加热，让其依靠自身燃烧释放的能量进行裂解，该方法耗能低，但是炭化过程中温度难以控制，不同批次生产的碳材料的品质不稳定。因此现有技术亟需一种炭化过程可控同时比较节能经济的生物质炭化技术。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种与燃煤发电机组耦合的生物质炭化利用系统，其特征在于：所述系统包括燃煤锅炉、破碎机、烘干机、炭化炉、活化炉、再燃室，其中：

所述破碎机、烘干机、炭化炉、活化炉依次相连，所述破碎机用于破碎生物质原料，破碎后的生物质原料进入所述烘干机，所述烘干机用于加热所述生物质原料；烘干后的原料进入所述炭化炉，所述炭化炉加热所述生物质原料并生成中间产物及带可燃气体的烟气和炭化废料，其中所述中间产物进入所述活化炉，所述带可燃气体的烟气和炭化废料进入所述再燃室；所述活化炉用于活化所述中间产物并生成产物炭及带可燃气体的烟气和炭化废料，其中所述产品炭作为成品输出，所述带可燃气体的烟气和炭化废料进入所述再燃室；

所述炭化炉和活化炉中产生的带可燃气体的烟气和炭化废料在所述再燃室内燃烧，产生的高温烟气进入所述燃煤锅炉内用于发电；

所述燃煤锅炉中产生的部分烟气进入所述烘干机、炭化炉和活化炉内并用于加热所述生物质原料或活化所述中间产物。

进一步的，燃煤送至所述燃煤锅炉，所述燃煤锅炉产生高温烟气并加热给水，产生蒸汽后用于发电。

进一步的，所述活化炉产生的产品炭被磨粉打包封存。

进一步的，所述系统还包括烟气处理装置，所述燃煤锅炉的烟气由所述烟气处理装置处理后排放。

进一步的，所述活化炉产生的产物炭为活性炭，其被运送至所述烟气处理装置并用于净化烟气。

本实用新型提供的一种与燃煤发电机组耦合的生物质炭化利用系统，利用燃煤锅炉的高温烟气为生物质制炭提供热源，制炭过程中生成的可燃物经过燃烧产生的高温烟气可用于燃煤机组发电，两个流程紧密耦合，协同高效，减少了土地成本和建设成本，降低了工艺的复杂流程，且生成的产品炭还可用于燃煤电厂处理尾部烟气，取得了较好的技术效果。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型所提供的一种与燃煤发电机组耦合的生物质炭化利用系统的结构示意图。

其中，1-破碎机，2-烘干机，3-炭化炉，4-活化炉，5-再燃室，6-燃煤锅炉，7-烟气处理装置。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

进一步地，在下述任何方法的说明中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。

如图1所示，本实施例披露一种与燃煤发电机组耦合的生物质炭化利用系统，所述系统包括燃煤锅炉6、破碎机1、烘干机2、炭化炉3、活化炉4、再燃室5，其中：

所述破碎机1、烘干机2、炭化炉3、活化炉4依次相连，所述破碎机1用于破碎生物质原料，破碎后的生物质原料进入所述烘干机2，所述烘干机2用于加热所述生物质原料；烘干后的原料进入所述炭化炉3，所述炭化炉3加热所述生物质原料并生成中间产物及带可燃气体的烟气和炭化废料，其中所述中间产物进入所述活化炉4，所述带可燃气体的烟气和炭化废料进入所述再燃室5；所述活化炉4用于活化所述中间产物并生成产物炭及带可燃气体的烟气和炭化废料，其中所述产品炭作为成品输出，所述带可燃气体的烟气和炭化废料进入所述再燃室5。

所述炭化炉3和活化炉4中产生的带可燃气体的烟气和炭化废料在所述再燃室5内燃烧，产生的高温烟气进入所述燃煤锅炉6内用于发电。

所述燃煤锅炉6中产生的部分烟气进入所述烘干机2、炭化炉3和活化炉4内并用于加热所述生物质原料或活化所述中间产物。

燃煤送至所述燃煤锅炉6，所述燃煤锅炉6产生高温烟气并加热给水，产生蒸汽后用于发电。

所述活化炉4产生的产品炭被磨粉打包封存。

具体的，所述系统还包括烟气处理装置7，所述燃煤锅炉6的烟气由所述烟气处理装置7处理后排放。

具体的，所述活化炉4产生的产物炭为活性炭，其被运送至所述烟气处理装置7并用于净化烟气。

本实施例能够实现如下技术效果：

1、燃煤机组耦合生物质制炭，节省了生物质制炭的热源设备，减少了土地成本和建设成本，降低了工艺的复杂流程。

2、燃煤锅炉的烟气为生物质炭化流程提供所需要的热量，而生物质炭化流程中所产生的可燃物也经过燃烧后产生高温烟气用于燃煤机组发电，两个流程耦合的紧密性好。

3、活性炭制备流程的生产的烟气也一同由燃煤锅炉燃烧后一同由燃煤机组的烟气处理装置处理，减少了污染物排放，减少了设备投资。

4、燃煤电厂自产自用活性炭，减少了尾部烟气处理时的活性炭对外购买量，具有一定经济效益。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种与燃煤发电机组耦合的生物质炭化利用系统，其特征在于：所述系统包括燃煤锅炉(6)、破碎机(1)、烘干机(2)、炭化炉(3)、活化炉(4)、再燃室(5)，其中：

所述破碎机(1)、烘干机(2)、炭化炉(3)、活化炉(4)依次相连，所述破碎机(1)用于破碎生物质原料，破碎后的生物质原料进入所述烘干机(2)，所述烘干机(2)用于加热所述生物质原料；烘干后的原料进入所述炭化炉(3)，所述炭化炉(3)加热所述生物质原料并生成中间产物及带可燃气体的烟气和炭化废料，其中所述中间产物进入所述活化炉(4)，所述带可燃气体的烟气和炭化废料进入所述再燃室(5)；所述活化炉(4)用于活化所述中间产物并生成产物炭及带可燃气体的烟气和炭化废料，其中所述产物炭作为成品输出，所述带可燃气体的烟气和炭化废料进入所述再燃室(5)；

所述炭化炉(3)和活化炉(4)中产生的带可燃气体的烟气和炭化废料在所述再燃室(5)内燃烧，产生的高温烟气进入所述燃煤锅炉(6)内用于发电；

所述燃煤锅炉(6)中产生的部分烟气进入所述烘干机(2)、炭化炉(3)和活化炉(4)内并用于加热所述生物质原料或活化所述中间产物。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：燃煤送至所述燃煤锅炉(6)，所述燃煤锅炉(6)产生高温烟气并加热给水，产生蒸汽后用于发电。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述活化炉(4)产生的产物炭被磨粉打包封存。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统还包括烟气处理装置(7)，所述燃煤锅炉(6)的烟气由所述烟气处理装置(7)处理后排放。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述活化炉(4)产生的产物炭为活性炭，其被运送至所述烟气处理装置(7)并用于净化烟气。

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