CN105296008A

CN105296008A - 一种生物质整包气化制取煤气的工艺及装置

Info

Publication number: CN105296008A
Application number: CN201510472730.6A
Authority: CN
Inventors: 舒瑞; 舒克孝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2015-08-06
Publication date: 2016-02-03

Abstract

本发明涉及一种生物质整包气化制取煤气的工艺及装置，其特征在于：该工艺及装置可利用从农田收回的整包秸秆直接入炉气化，不需要对秸秆特殊加工，大大的降低了原料成本，煤气热值较高，能满足工业用煤气的要求，适合大型化，转化率高达80％以上；该工艺及装置适用任何生物质原料。

Description

一种生物质整包气化制取煤气的工艺及装置

技术领域

本发明属于生物质气化领域，特别是涉及一种生物质整包气化制取煤气的工艺及装置。

背景技术

目前，国内外生物质气化技术分为：固定床上吸式、下吸式气化技术，流化床气化技术。

固定床上吸式，其原料只能适用于生物质颗粒、木屑块气化、玉米芯，煤气的成本很高，不适用秸秆，秸秆入炉后直接着火，形不成煤气；固定床下吸式气化技术，转化效率低，煤气热值低，1200kcal/m³以下；流化床生物质气化炉只适用于稻壳，其它秸秆都不适应，且气化效率极低，热效率50％以下，转化率50％以下，煤气热值低1100kcal/m³以下。

上述几种气化方法共同存在几大问题，一是对生物质原料适应范围小，占生物质总量不到5％，大量的秸秆不能气化使用。二是热值低达不到工业用煤气1250kcal/m³以上的要求，民用煤气成分又达不到国家规定CO低于20％的标准。三是以生物质颗粒为原料煤气成本高，是煤炭气化的2-3倍。所以，产粮区秸秆无处消化，农村秸秆焚烧现象屡禁不止，给大气造成严重污染，秸秆这一再生能源的利用举步维艰。

发明内容

针对上述情况，提供一种生物质整包气化工艺及装置，将从农田收回的整包秸秆直接入炉气化，不需要对秸秆特殊加工，大大的降低了原料成本；该工艺及装置利用秸秆收购过程打包，使散状秸秆相对密度增加而又保持相对的透气性，气化过程稳定，煤气质量好热值高可达1500kcal/m³，完全能满足工业用煤气的要求，适合大型化，转化率高达80％以上；该工艺及装置适用任何生物质原料。

为此目的，该技术采取如下方案：

为了防止开始点炉时空炉，头一包秸秆加入落差太大，先将散状秸秆把炉内加满点燃，使气化炉内物料保持在煤气出口同等高度，将秸秆包提升到气化炉顶部，自然滑落在上导向套内，通过交替加料机构，在保证气化炉内密封的同时将秸秆包加入气化炉内。当经燃烧气化炉内物料下降够一个秸秆包高度差时，重复上一个动作加一包秸秆，这样周而复始。在气化炉底部炉箅子中间口朝上的升气管，由鼓风机将空气和蒸汽混合，在一定的温度下形成的饱和蒸汽，作为气化剂送入炉内，蒸汽来源于主体炉内的气化余热通过水夹套的蒸发所得，饱和蒸汽从下往上、从中间向四周扩散，均衡的通过灰层到氧化层与秸秆氧化反应，然后上升至还原层转化成煤气，煤气再上升对秸秆进行干馏产生干馏煤气，继续上升对新进入炉内的秸秆进行烘干，最后煤气排出炉体经过净化后送至用户。形成间歇加料连续产气，可长年连续运行。

本发明技术特点

1、原料秸秆包，收来什么样，就什么样进气化炉，中间不作任何处理。方便管理，省工省时，节约原料成本。

2、为了适应秸秆包中间密实四周松散和秸秆包与气化炉体内壁有间隙，防止气化剂和煤气大量走四周空隙，造成气化不均匀，上升管设在炉箅子下中心处口朝上，上升管口经是秸秆包尺寸的1/3，气化剂供给时物料的中心风力强，形成的氧化层由中间向四周均衡扩散，同时煤气均匀上升，使气化炉工况稳定。

3、利用气化余热，产生蒸汽自身用，不用设外来汽源，热效率高。

4、炉箅子三角形分上下扇，布风均匀，除灰均匀，对长纤维的灰有剪切作用。

5、整包气化大大减少煤气夹带的粉尘。

附图说明

附图1是一种生物质整包气化装置结构示意图。其中：

图1是一种生物质整包气化装置结构主视示意图。

图2是图1的A-A剖视俯视示意图。

附图2是一种生物质整包气化装置圆形结构示意图，作为附属权利要求用。其中：

图3是一种生物质整包气化装置圆形结构示意图。

图4是图3剖视俯视示意图。

附图1和附图2图中标号及名称是一致的。

图中标号：1、导向圈，2、上密封加料机构，3、加料缓冲箱，4、密封甘油入孔，5、下密封加料机构，6、煤气均布通道，7、煤气出口，8、主体外壳，9、主体内壳，10、水夹套，11、活动排，12、固定炉排，13、支撑筋，14、灰箱，15、上出灰闸板阀，16、出灰缓冲箱，17、下出灰闸板阀，18、出灰口，19、升气管，20、混合管，21、活动点火管，22、点火孔，23、活动炉排拉杆，24、鼓风机，25、蒸汽管，26、人孔，27、下降管，28、环形煤气集箱，29、夹套出汽管，30、主体放散管，31、加料缓冲箱放散管，32、下拉杆，33、汽包，34、上拉杆，35、下闸板，36、上闸板

具体实施方式：

根据不同功率的气化炉，选择不同规格的圆形或者方形秸秆包。首次点炉时以散状秸秆将气化炉加满后封闭，然后用火把伸入由点火孔22事先放入的活动点火管21，将炉内秸秆的底部中心处点燃，将活动点火管21抽出封闭点火孔22，由提升机将秸秆包提到气化炉顶部将秸秆包，滑落入导向圈1内，由外来动力通过上拉杆34拉开密封加料机构1的上闸板36，使秸秆包落入加料缓冲箱3内，再将密封加料机构1的上闸板36关上，同时由自动甘油泵将其甘油通过延周均布甘油口4注入起到密封煤气的作用，由外来动力通过下拉杆32将下密封加料机构的下闸板35拉开，秸秆包滑落入气化炉内，如此重复完成加料过程。秸秆包进入气化炉内，在煤气出口以上与煤气出口有一定位差，随气化过程缓缓落下，防止冷料影响气化的稳定性和对煤气出气口冲击。饱和蒸汽作为气化剂，是由主体外壳8和主体内壳9形成的水夹套10利用炉内气化余热所产生蒸汽，通过夹套出汽管29和汽包33经蒸汽管25与混合管20的空气混合后，由鼓风机24加压通过升气管19从气化炉底部送人气化炉内作气化用。煤气形成由下往上经过灰层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层后由煤气均布通道6和煤气出口7排出。物料在气化炉内由上往下，经过气化后变成少量的秸秆灰落在由支撑筋13支撑的炉排上，由液压传动经活动炉排拉杆21拉动活动炉排11往返动作，将落在活动炉排三角形炉条间隙固定炉排12三角形炉条上的秸秆灰刮下落入灰箱，再经过上除灰闸板阀15除灰缓冲箱16下除灰闸板阀17，由除灰口18排出炉外。人孔26供维修时使用。气化炉主体结构根据秸秆包的形状，可制作成方形可制作成圆形如附图1、附图2所示。

Claims

1.一种生物质整包气化方法，其特征在于：为了防止开始点炉时空炉，头一包秸秆加入落差太大，先将散状秸秆把炉内加满点燃，使气化炉内物料保持在煤气出口同等高度，由提升机将秸秆包提升到气化炉顶部，料斗倾斜秸秆包自然滑落在上导向套内，通过交替加料机构，在保证气化炉内密封的同时将秸秆包加入气化炉内。当经燃烧气化炉内物料下降够一个秸秆包高度差时，重复上一个动作加一包秸秆，这样周而复始。在气化炉底部炉箅子中间口朝上的升气管，由鼓风机将空气和蒸汽混合，在一定的温度下形成的饱和蒸汽，作为气化剂送入炉内，蒸汽来源于主体炉内的气化余热通过水夹套的蒸发所得，饱和蒸汽从下往上、从中间向四周扩散，均衡的通过灰层到氧化层与秸秆氧化反应，然后上升至还原层转化成煤气，煤气再上升对秸秆进行干馏产生干馏煤气，继续上升对新进入炉内的秸秆进行烘干，最后煤气排出炉体经过净化后送至用户。形成间歇加料连续产气，可长年连续运行。

2.一种生物质整包气化的装置，包括总体结构，其结构特征在于：气化炉设有，导向圈1加料时使秸秆包对准加料口，上密封加料机构2、上拉杆34、下密封加料机构5、下拉杆32和加料缓冲箱3配合，交替加料达到加料过程中，气化炉保持密封状态。下密封加料机构与煤气出口7和煤气均布通道6水平有一个位差。主体外壳8和主体内壳9形成水夹套10，由下降管27进入的水，利用气化余热产生蒸汽。三角形炉条的活动炉排11落在靠支撑筋13支撑的固定炉排12上，通过活动炉排拉杆23拉动往复动作把秸秆灰排到灰箱14，经过上出灰闸板阀15出灰缓冲箱16下出灰闸板阀17交替开关，由出灰口18将秸秆灰排出炉外。由活动点火管21和点火孔22组成点火机构。水夹套产生的蒸汽通过夹套出汽管29汽包33蒸汽管25，与鼓风机24来的空气进入混合管20通过升气管19送入炉内。煤气在炉内产生由下往上经过煤气均布通道6环形煤气集箱28煤气出口7送至用户。主体放散管30在气化炉点火时，间歇停炉时用。加料缓冲箱放散管31，交替加料时排出残存的少量气体。

3.如权力要求1所述：一种生物质整包气化的方法。

4.如权力要求2所述：一种生物质整包气化的装置。