CN2707762Y

CN2707762Y - 生物质气化机组

Info

Publication number: CN2707762Y
Application number: CN 200420009064
Authority: CN
Inventors: 李忠民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2014-05-27

Abstract

本实用新型公开一种生物质气化机组，它包括气化炉、与气化炉相连的进料推进器、旋风分离器和与之相连的缓冲积炭罐；冲洗罐、喷淋塔、罗茨风机、储气罐，其特征在于进料推进器是一定的倾斜角且适当高度的，缓冲积炭罐增大了体积并增设了炭位警报器、排灰绞龙，用粗管代替文丘里管，增设了一个燃气循环风机、旋风分离器、罗茨风机前后缓冲储气罐，储气罐中增加了冷水。本实用新型具有安全、高效，且能长期运行，保证供给气体发动机较好的燃气，从而减少气门焦死的故障；减少缸体内的积灰，提高气体发动机使用寿命。

Description

生物质气化机组

【技术领域】

本实用新型属于一种生物质气化装置，尤其是涉及一种以稻壳为原料制取可燃气体经净化后供使用的生物质气化机组。

【背景技术】

生物质气化机组，是容器内生物质在缺氧状态下的燃烧反应，从而完成了能量从固态到气态的转换。生物质的大部分能量转化到气体中，这就是气化过程。机组主体有两部分组成，第一部分为气化炉(包括上料机)；第二部分为燃气净化装置。目前广州中科华源科技有限公司(简称广源)生产的循环流化床生物质气化机组，利用循环流化床技术，通过热化学作用把各种生物质废料，包括废木料、秸杆、稻草、稻壳、甘蔗渣等转化为可燃气体，这些可燃气体再经过除尘、洗焦等净化后，送到内燃机进行发电。

本发明人在实际运行中发现上述气化机组存在以下不足，其结构图如图1所示：

一、气化炉

1、不能实现循环：旋风分离器捕捉下来的飞灰经缓冲积炭罐，管道(回料腿)进入炉堂内的排灰管中排出。但在实际使用中发现，根本不可能且不能正常进入炉堂内排灰管，因为A.生物质灰的密度远远小于燃煤的灰尘密度，炉体多高，回料腿多长都不可能。B.炉堂下部与上部、分离器之间存在气压差，且这个气压差有时正压，有时负压，炉堂回料腿中气流方向也有时顺向，有时逆向，因而气化炉的气压、温度、产气量都不稳定。C.炉堂排灰不是连续的是间断性的，所以炉堂处的回料腿堵塞，飞灰积满，常常分离器的飞灰落入缓冲罐后堵塞，用锤子敲击都打不落。D.缓冲积炭罐下面回料腿处设有飞灰门，打开飞灰门敲击时，高温气体和高温飞灰向下喷出，高温飞灰遇空气立即燃烧，对作业工人非常危险。炉体设到室外也是非常不安全的，因此急需进行改进、改造。

2、没有温度的生物质(稻壳)进入炉堂，下落的高度小于1米，在这个短暂的时间内受热分解是很不理想的，所以必须有较长的下落高度与时间，这样对预热是非常有利的；另外，进料推进器是水平安装的，起炉和运行时，炉堂内的燃气通过进料推进器从进料口喷出，严重污染室内空气，工人无法进行操作，有毒的燃气危及工人的生命，有时气化炉运行中，从进料口窜火，导致稻壳着火，引起火灾。

3、长时间3～6个月工作后，气化炉与旋风分离器的接口处，分离器、管道内壁，由稻壳灰(二氧化硅、碳及微量元素)焦油气、水蒸气等气体在高温下“结石”，和岩石一样硬，把管道和旋风分离器堵死，不能进行正常工作，而一个旋风分离器几顿重，很难进行处理。

二：净化装置

现有装置采用文丘里管、喷淋塔除尘，由于生物质产生的燃气含灰尘特别多，焦油汽含量也特别大，上述设备满足不了净化要求(气体发电发动机)，所以经常被灰尘、焦油、水汽等混合的粘状物糊在文丘里管、管道及下面的水封罐壁与底部，一般4～5天就堵塞。喷淋塔的筛网糊死，木炭2～3天失效，因而管道不通畅，罗茨风机强硬吸气，气化炉的气体过不来，便吸水，水压满储气罐，电机因过载而烧坏。文丘里管只形成一层水膜，含尘、含焦油气多的气体，通过一次二次水膜来除尘，除焦油也不现实。

另外，上述生物质气化机组在调试时，每30分钟把焦油和水的混合物放出近8公斤(从气体机的吸气箱内放出)，所以发电机组启动困难，且气体发动机运行不稳，经常把火花塞的瓷绝缘炸裂。再有燃气的温度过高，内燃机在压缩行程中，活塞还没达到点火位置时便自己着火，防爆门经常“放炮”，无法正常发电，发动机出力严重不足，根本达不到额定输出功率，运作十几分钟自己灭车，根本无法发电。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服上述现有技术缺点，提供一种安全、平稳、高效且能长时间运行的生物质气化机组。

为了实现上述目的，本实用新型提供的生物质气化机组，它包括气化炉、与气化炉相连的进料推进器、旋风分离器和与之相连的缓冲积炭罐；冲洗罐、喷淋塔、罗茨风机、储气罐，其特征在于进料推进器是一定的倾斜角且适当高度的，缓冲积灰罐增大了体积并增设了炭位警报器、排灰绞龙，用粗管代替文丘里管，增设了一个燃气循环风机、旋风分离器，罗茨风机前后各设一个缓冲储气罐，储气罐中增加了冷水。

具体通过以下技术方案来实现：

一、气化炉

1、气化炉的旋风分离器的缓冲罐上增设炭位警报器、排灰绞龙，炭位警报器是在罐内设有转动的叶轮，当积灰过多时，叶轮受到阻力停止转动并使离合器分离，推动行程开关闭合报警，同时启动排灰绞龙排灰；灰排空后，警报及排灰绞龙停止工作。

增设的旋风分离器下面的管上接一个风机把含焦油的燃气重新回到炉堂，使焦油气在高温炉堂内再次分解，从源头上减少焦油，从而各段送气管道、设备不被或少被堵塞，减少污染。

2、进料推进器具有一定的倾斜角、适当高度安装，具有一定的倾斜角可以利用推进器里面的原料堵住连接口，防止气化炉内的烟出来，这样其中角度是根据使用进料器的长度及进料位置确定，其范围可以是只要水平偏下的任意角度；同时根据所使用气化炉规格不同，确定安装进料推进器高度，一般使生物质在炉内有大于1米下落距离即可，也可以安装在气化炉的顶部，这样能使生物质(稻壳等燃料)预热，多产气，防止了有毒气体从进料口喷出，从而预防了火灾及有毒气体危及工人生命事故的发生。

3、经过实验发现，在高温、有空气的条件下气化炉管道和旋风分离器内壁的“结石”能缓慢燃烧，空气流太强不易着火。所以两个旋风分离器出口处开2英寸左右的钢管，加一个耐高温的气门把管引出室外，半年一次停炉时打开气阀，让“结石”自己燃成粉状物脱落排净。

二：净化装置

本实用新型提供的机组净化装置中去掉文丘里管，加粗管道，管道上接4～6个喷嘴喷水，这样绝大多数灰尘和部分焦油气液化分离，即达到除尘、除焦油、降气体温度，又达到防管道经常堵塞的问题。喷嘴代替文曲里管后，喷淋塔可以不用木炭，也可以不用筛网，只用喷头喷淋气体就可以了，而且一个喷淋塔就可以了。

三：缓冲罐的增设(罗茨风机前后各一个)

当因各种原因气化炉产气量突然变化，或瞬间变化时，影响气体发动机及罗茨风机的工作稳定性；气化炉进料、排灰、调节风量等全部是人工操作，没有自动监控设备，所以难保证不出人为操作失误。

缓冲储气罐是为保证其气体发动机工作性能的稳定而增设的，没有特殊要求，只要是足够的储气容量(3～4立方米)，耐5公斤/平方厘米的压力的普通铁罐就可以。

另外，在本实用新型技术中，罗茨风机把前几道初步净化的混合燃气压入缓冲储气罐，罐中的气体通过U型管，进入有冷水循环的储气罐内水下，使混合燃气从水底放出。气泡在冷水里上升过程中，灰尘被吸湿，焦油汽被冷却液化成焦油，水蒸气液化成水后一同排放并使燃气降温，从而保证发动机正常长时间平稳运行。

本实用新型具有安全、高效，且能长期运行，保证供给气体发动机较好的燃气，从而减少气门焦死的故障；减少缸体内的积灰，提高气体发动机使用寿命。

【附图说明】

图1为广州中科华源科技有限公司生产的循环流化床生物质气化机组的结构示意图

1、气化炉；2、旋风分离器；3、缓冲积炭罐；4、文丘里管；5、锥管；6、水封罐；7、文丘里管；8、锥管；9、水封罐；10、喷淋塔；11、储气罐；12、水封罐；13、罗茨风机；14、排炭管；15、进料推进器。

图2为本实用新型的结构(I)示意图

1、气化炉；2、进料推进器；3、旋风分离器；4、缓冲积炭罐；5、炭位警报器；6、排灰绞龙；7、旋风分离器；8、风机；9、第一冲洗罐；10、粗管；11、喷嘴；12、第二冲洗罐；13、喷淋塔；14、第一缓冲储气罐；15、钢管；16、气门；

图3为本实用新型的结构(II)示意图

17、罗茨风机；18、第二缓冲储气罐；19、储气罐；20、输气管；21、水洗设备。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

本实用新型提供供的气化炉进料推进器2具有30度倾斜角，安装在气化炉中部，这样能使稻壳(燃料)预热，多产气；旋风分离器3下缓冲积炭罐4上增设炭位警报器5、排灰绞龙6，炭位警报器是在罐内设有转动的叶轮，当积灰过多时，叶轮受到阻力停止转动并使离合器分离，推动行程开关闭合报警，同时启动排灰绞龙排灰；灰排空后，警报及排灰绞龙停止工作。增设的旋风分离器7下面的管上接一个风机8把含焦油的燃气重新回到炉堂，使焦油气在高温炉堂内再次分解，从源头上减少焦油，从而各段送气管道、设备不被或少被堵塞，减少污染。

在旋风分离器3和旋风分离器7的连接管道中间处开2英寸左右的钢管15，加一个耐高温的气门16把管引出室外，半年一次停炉时打开气阀，让“结石”自己燃成粉状物脱落排净。

净化装置中去掉文丘里管，用加粗管道10替换，管道上接4个喷嘴11喷水，这样绝大多数灰尘和部分焦油气液化分离，即达到除尘、除焦油、降气体温度，又达到防管道经常堵塞的问题。喷嘴代替文曲里管后，喷淋塔可以不用木炭，也可以不用筛网，只用喷头喷淋气体就可以了，而且一个喷淋塔就可以了。罗茨风机17把前几道初步净化的混合燃气压入缓冲储气罐18，罐中的气体通过U型管，进入有冷水21循环的储气罐19内水下，使混合燃气从水底放出，经过输气管20输出到相连的气体发动机。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1、一种生物质气化机组，它包括气化炉(1)、与气化炉(1)相连的进料推进器(2)、旋风分离器(3)和与之相连的缓冲积炭罐(4)；冲洗罐(9，12)、喷淋塔(13)、罗茨风机(17)、储气罐(19)，其特征在于进料推进器(2)是一定的倾斜角且适当高度的，缓冲积炭罐(4)增大了体积并增设了炭位警报器(5)、排灰绞龙(6)，旋风分离器(3)后增设一个旋风分离器(7)、用粗管(10)代替文丘里管，增设了一个燃气循环风机(8)，罗茨风机前后各增设1个缓冲储气罐(14，18)，储气罐(19)中增加了冷水(21)。

2、根据权利要求1所述的生物质气化机组，其特征在两个旋风分离器(3，7)的连接管道中间处开2英寸左右的钢管(15)，加一个耐高温的气门(16)把管引出室外。

3、根据权利要求1所述的生物质气化机组，其特征在于粗管(10)上装有4～6个喷嘴(11)。

4、根据权利要求1所述的生物质气化机组，其特征在于储气罐(19)中有冷水(21)循环。