CN201436295U - 生物质循环流化床气化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于生物质气化装置技术领域，特别涉及生物质循环流化床气化炉，它包括进料装置、鼓风装置、气化炉和除尘器，进料装置设在气化炉的一侧，气化炉的另一侧设有点火孔，气化炉的下端设有填料阀口，填料阀口处设置有填料阀门，鼓风装置与填料阀口连通，气化炉的上端设有输气管，输气管与除尘器连通，除尘器设有出气管。本实用新型能对细小粒度甚至是≤3cm的生物质原料进行快速热分解，生成CO、H2、CH4或其它烷类气体，不存在硫、灰等对环境污染大的产物，热值达5-8.6MJ/M3，流化速度达到快速滤态化的要求，即大于3-5倍的颗粒终端速度，可用于蒸汽量为6t/h以上的燃煤、燃油锅炉，燃烧后排放的气体对环境污染小。
Description
技术领域：
本实用新型属于生物质气化装置技术领域，特别涉及生物质循环流化床气化炉。
背景技术：
生物质能源是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，是重要的“绿色能源”之一，生物质能源可以再生，取之不尽，取之不竭。据估计，植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍；而作为能源的利用量还不到其总量的1％。这些未加以利用的生物质，为完成自然界的碳循环，其绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放，回到自然界中。生物质燃烧是传统的利用方式，不仅热效率低下，而且劳动强度大，污染严重。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭，石油和天然气等燃料，生产电力。而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。
气化作为一种高效、洁净的利用方法，在提高生物质利用率及减少污染方面有重要的作用。生物质气化装置是一种专门用来处理将生物质转变成为可燃气体的装置，它将生物质废料加热分解，使其挥发出H2、CO、CH4和碳氢化合物CnHm，即转变为可燃气体，称为木煤气，是一种高级能源，供锅炉或其它燃烧器使用。目前的生物质气化装置，主要处理尺寸为10cm～70cm的较大生物质，对于木屑、谷壳或粉碎后的稻草、秸杆等尺寸较小的生物质，需要将这些生物质聚集压实到10cm～70cm才能为生物质气化装置利用，不能直接利用尺寸较小的生物质，利用生物质局限性较大。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种能对细小粒度的生物质原料进行快速热分解，以产生可利用的气体燃料的装置——生物质循环流化床气化炉，以解决对细小粒度的生物质物料的处理问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
生物质循环流化床气化炉，它包括进料装置、鼓风装置、气化炉和除尘器，进料装置设在气化炉的一侧，气化炉的另一侧设有点火孔，气化炉的下端设有填料阀口，填料阀口处设置有填料阀门，鼓风装置与填料阀口连通，气化炉的上端设有输气管，输气管与除尘器连通，除尘器设有出气管。
所述进料装置包括料斗、生物质推进装置和变速马达，生物质推进装置的一端与料斗连接，另一端与气化炉连通，变速马达设置在生物质推进装置上。
所述鼓风装置包括鼓风机、转子流量计、进气管、气动阀，鼓风机通过进气管与填料阀口连通，进气管上设有转子流量计和气动阀。
所述进气管上还设有手动闸阀。
所述除尘器为旋风除尘器或布袋除尘器。
所述点火孔的下方还设有清渣孔。
所述填料阀门是由可横向移动的两块阀门构成的。
所述气化炉的炉壁上设有保温层。
本实用新型有益效果为：生物质循环流化床气化炉，它包括进料装置、鼓风装置、气化炉和除尘器，进料装置设在气化炉的一侧，气化炉的另一侧设有点火孔，气化炉的下端设有填料阀口，填料阀口处设置有填料阀门，鼓风装置与填料阀口连通，气化炉的上端设有输气管，输气管与除尘器连通，除尘器设有出气管。从点火孔点燃气化炉，鼓风装置向气化炉吹入空气，生物质从进料装置进入气化炉，生物质在气化炉中快速热分解，生成CO、H2、CH4或其它烷类气体，生成的气体经除尘器除尘净化后，从出气管排出，进入锅炉或其它燃烧器，供它们使用。本实用新型能对细小粒度甚至是≤3cm的生物质原料进行快速热分解，生成CO、H2、CH4或其它烷类气体，不存在硫、灰等对环境污染大的产物，热值达5-8.6MJ/M3，流化速度达到快速滤态化的要求，即大于3-5倍的颗粒终端速度，可用于蒸汽量为6t/h以上的燃煤、燃油锅炉，燃烧后排放的气体对环境污染小。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
附图标记：
1——炉体 2——除尘器 3——输气管
4——出气管 5——料斗 6——生物质推进装置
7——变速马达 8——鼓风机 9——转子流量计
10——进气管 11——点火孔 12——填料阀口
13——填料阀门 14——气动阀 15——手动闸阀
16——清渣孔 17——保温层 18——除尘阀门
19——气渣分离口 20——石英砂
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，见附图1。
生物质循环流化床气化炉，它包括进料装置、鼓风装置、炉体1和除尘器2，进料装置设在炉体1的一侧，炉体1的另一侧设有点火孔11，炉体1的下端设有填料阀口12，填料阀口12处设置有填料阀门13，鼓风装置与填料阀口12连通，炉体1的上端设有输气管3，输气管3与除尘器2连通，除尘器2设有出气管4。
所述进料装置包括料斗5、生物质推进装置6和变速马达7，生物质推进装置6的一端与料斗5连接，另一端与炉体1连通，变速马达7设置在生物质推进装置6上。生物质放入料斗5，生物质推进装置6在变速马达7的启动下，将生物质推进入炉体1。
所述鼓风装置包括鼓风机8、转子流量计9、进气管10、气动阀14，鼓风机8通过进气管10与填料阀口12连通，进气管10上设有转子流量计9和气动阀14。启动鼓风机8，可向炉体1吹入空气，鼓风助燃，转子流量计9可检测鼓风机8吹入的空气量，气动阀14可根据反应需要调节鼓风机8吹入的空气量。
所述进气管10上还设有手动闸阀15。当鼓风装置发生故障时，可打开手动闸阀15，向炉体1吹入空气，保证炉体1的持续、正常使用。
所述除尘器2为旋风除尘器或布袋除尘器。旋风除尘器的除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。除尘器2的下端设有除尘阀门18，可及时将尘粒清除，保证除尘器2的正常使用。
所述点火孔11的下方还设有清渣孔16。通过清渣孔16，可及时清楚炉体1里的木炭灰等燃烧灰渣，保证炉体1的正常使用。
所述填料阀门13是由可横向移动的两块阀门构成的，填料阀门13开启灵活，方便添加填料。
所述炉体1的炉壁上设有保温层17，保温层17可使炉体1的温度保持在所需的温度，减少热量的损失。
工作原理：
本实用新型工作之前，先从填料阀口12往炉体1加入石英砂20和木炭，关闭填料阀门13，然后从点火孔11点燃炉体1的木炭，利用鼓风机8送风助燃，使炉体1内部迅速达到生物质气化的温度(200℃～300℃)。将生物质从进料装置推进入炉体1，生物质在炉体1中燃烧，发生快速热分解，生成气体、焦炭和焦油，焦油在高温环境下继续裂解，而焦炭与CO2、H2O进行进一步的还原，在输气管3的气渣分离口19处，未完全反应的碳粒与气体被分离，气体当成产品被送走，焦炭则回到炉体1底部与空气进行燃烧。生物质在炉体1的反应，从下而上分为燃烧区、热解区和还原区，热解反应，处于高温区，并且由于生物质颗粒较小，传热条件好，在高温中受到的加热速率很高，能进行独特的快速热分解。由气化动力学可知，高加热速率的快速热分解生成的气体量多，而焦炭和焦油却很少，而且气体热值也较高，所以非常有利于气化的进行。同时，由于未反应完全的焦炭回到炉体1底部，一方面可以减少焦炭的损失，另一方面，高温的焦炭在炉体1底部与空气相遇，能迅速进行燃烧，为炉体1提供足够的热量，减少氧气与H2、CH4、CO等的反应，从而保证炉体1出口气体热值较高。另外，由于还原区处于热解区之后很长一个区间，使焦油的裂解及焦炭的还原有足够的时间，使气化的效果进一步提高，所以相对于其他炉体来说，生成的气体热值较高，碳转化较完全，而且所需的当量比也较低，约在0.2～0.25之间，是一种高效理想的气化形式。
生成的可燃气体CO、H2、CH4或其它烷类气体，经除尘器2除尘净化后，从出气管4排出，不存在硫、灰等对环境污染大的产物，进入锅炉或其它燃烧器，供它们使用，燃烧后排放出的气体境污染小。生成的可燃气体热值达5-8.6MJ/M3可用于蒸汽量为6t/h以上的燃煤、燃油锅炉。
经检测，使用本实用新型的锅炉或其它燃烧器的尾气排放的SO2为12.84mg/m3，NOX为161.7mg/m3，烟尘为9.27mg/m3，远远低于《大气污染物排放限值》DB44/27-2001第I时段二级标准的SO2≤550mg/m3，NOX≤240mg/m3，烟尘≤120mg/m3，燃烧后排放出的气体对环境污染小。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (8)
1.生物质循环流化床气化炉，其特征在于：它包括进料装置、鼓风装置、炉体(1)和除尘器(2)，进料装置设在炉体(1)的一侧，炉体(1)的另一侧设有点火孔(11)，炉体(1)的下端设有填料阀口(12)，填料阀口(12)处设置有填料阀门(13)，鼓风装置与填料阀口(12)连通，炉体(1)的上端设有输气管(3)，输气管(3)与除尘器(2)连通，除尘器(2)设有出气管(4)。
2.根据权利要求1所述的生物质循环流化床气化炉，其特征在于：所述进料装置包括料斗(5)、生物质推进装置(6)和变速马达(7)，生物质推进装置(6)的一端与料斗(5)连接，另一端与炉体(1)连通，变速马达(7)设置在生物质推进装置(6)上。
3.根据权利要求1所述的生物质循环流化床气化炉，其特征在于：所述鼓风装置包括鼓风机(8)、转子流量计(9)、进气管(10)、气动阀(14)，鼓风机(8)通过进气管(10)与填料阀口(12)连通，进气管(10)上设有转子流量计(9)和气动阀(14)。
4.根据权利要求3所述的生物质循环流化床气化炉，其特征在于：所述进气管(10)上还设有手动闸阀(15)。
5.根据权利要求1所述的生物质循环流化床气化炉，其特征在于：所述除尘器(2)为旋风除尘器或布袋除尘器。
6.根据权利要求1所述的生物质循环流化床气化炉，其特征在于：所述点火孔(11)的下方还设有清渣孔(16)。
7.根据权利要求1所述的生物质循环流化床气化炉，其特征在于：所述填料阀门(13)是由可横向移动的两块阀门构成的。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的生物质循环流化床气化炉，其特征在于：所述炉体(1)的炉壁上设有保温层(17)。
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| CN2009200585734U CN201436295U (zh) | 2009-06-17 | 2009-06-17 | 生物质循环流化床气化炉 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2009200585734U CN201436295U (zh) | 2009-06-17 | 2009-06-17 | 生物质循环流化床气化炉 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103216843A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-07-24 | 合肥德博生物能源科技有限公司 | 一种生物质气化燃烧锅炉 |
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2009
- 2009-06-17 CN CN2009200585734U patent/CN201436295U/zh not_active Expired - Fee Related
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