CN105296008A - 一种生物质整包气化制取煤气的工艺及装置 - Google Patents
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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
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 (4)
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。
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