專利名稱：生物質能平衡過程控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及生物質控制系統，尤其是一種生物質能平衡過程控制系統。
背景技術：
目前，國外生物質氣化裝置一般規模較大，自動化程度高，工藝較復雜，以發電和 供熱為主，氣化效率可達60% 90%，可燃氣熱值為1. 7 2. 5X 104kJPm3。我國應用生 物質熱解氣化技術的設備結構簡單、易于操作、可以實現多種生物質原料的熱解氣化、投資 少。然而，現有的生物質熱解氣化過程中，由于無法對其氣化過程進行有效的控制，因此容 易發生以下幾種問題1、獲得的燃氣熱值較低由于生物質氣化過程中直接引入較多的空氣，導致燃氣 中含氮量超過55%，燃氣的熱值一般低于7000kJ/m3 ；2、氣化過程中產生的焦油較多由于氣化過程引入較多的冷空氣，氣化爐內溫度 不夠高，導致焦油產率較高，不僅影響氣化爐的正常工作和燃氣的輸送、儲存和利用，而且 浪費大量的能源和資源。
實用新型內容針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型提供一種可對生物質的氣化過程進 行控制，從而獲得最為理想的氣化燃氣的一種生物質能平衡過程控制系統。為實現上述目的，本實用新型提供一種生物質能平衡過程控制系統，由依次連接 的物料處理部分、氧化還原部分、氣固催化部分以及燃氣處理部分構成，所述氧化還原部分 由相連接的氧化反應裝置與還原反應裝置構成；所述氣固催化部分由相連接的氣固分離裝 置與催化裂解裝置構成；所述燃氣處理部分由相連接的燃氣冷卻裝置與燃氣收集再利用裝 置構成。所述物料處理部分由相連接的物料輸送裝置、物料干燥裝置與物料揮發裝置構 成。所述氣固分離裝置的輸出管路與灰渣排放裝置的輸入管路相連接。所述催化裂解裝置的輸出管路與燃氣回流燃燒裝置的輸入管路相連接。所述氧化反應裝置還與空氣導入裝置相連接。所述燃氣冷卻裝置還與自來水導入裝置相連接。所述燃氣回流燃燒裝置還與所述空氣導入裝置相連接。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點本實用新型提供一種生物質能平衡過程控制系統，由依次連接的物料處理部分、 氧化還原部分、氣固催化部分以及燃氣處理部分構成，氧化還原部分由相連接的氧化反應 裝置與還原反應裝置構成；氣固催化部分由相連接的氣固分離裝置與催化裂解裝置構成； 燃氣處理部分由相連接的燃氣冷卻裝置與燃氣收集再利用裝置構成，物料處理部分由相連 接的物料輸送裝置、物料干燥裝置與物料揮發裝置構成，氣固分離裝置的輸出管路與灰渣排放裝置的輸入管路相連接，催化裂解裝置的輸出管路與燃氣回流燃燒裝置的輸入管路相 連接。本實用新型可對生物質的氣化過程進行控制，減少了在整個氣化過程中的焦油產生 含量，不但可將氣化爐內的壓力設定為微負壓，還可以通過對進料量、各個閥門進行調節， 從而獲得熱值較低的理想的氣化燃氣。
圖1為實用新型結構的結構框圖；圖2為圖1的實施例結構框圖；圖3為圖2的原理圖。主要元件符號說明如下1物料處理部分 2氧化還原部分 3氣固催化部分4燃氣處理部分 11物料輸送裝置 12物料干燥裝置13物料揮發裝置 21氧化反應裝置 22還原反應裝置31氣固分離裝置 32催化裂解裝置 33灰渣排放裝置41燃氣回流燃燒裝置42燃氣冷卻裝置43燃氣收集再利用裝置5空氣導入裝置6自來水導入裝置
具體實施方式
為了更清楚的表述本實用新型，
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述。如圖1與圖3所示，本實用新型提供一種生物質能平衡過程控制系統，由依次連接 的物料處理部分1、氧化還原部分2、氣固催化部分3以及燃氣處理部分4構成。其中，物料 處理部分由通過管路相連接的物料輸送裝置11、物料干燥裝置12與物料揮發裝置13構成； 氧化還原部分由通過管路相連接的氧化反應裝置21與還原反應裝22置構成，氧化反應裝 置21還與空氣導入裝置5相連接；氣固催化部分由通過管路相連接的氣固分離裝置31與 催化裂解裝置32構成，氣固分離裝置31的輸出管路還與灰渣排放裝置33的輸入管路相連 接，催化裂解裝置32的輸出管路與燃氣回流燃燒裝置41的輸入管路相連接，燃氣回流燃燒 裝置41還與空氣導入裝置5相連接；燃氣處理部分由通過管路相連接的燃氣冷卻裝置42 與燃氣收集再利用裝置43構成，燃氣冷卻裝置42還與自來水導入裝置6相連接。本實用新型的基本原理是將生物質加熱，生物質原料進入氣化爐后被干燥，伴隨 著溫度的升高，析出揮發，并在高溫下熱解；熱解后的氣體和炭在氣化爐的氧化區與導入的 氣化介質(空氣、氧氣等)發生氧化反應及不完全燃燒，放出的熱量為干燥、熱解和還原提 供熱源；還原區沒有氧氣存在，二氧化碳和高溫水蒸氣分別與熾熱的炭發生還原反應，最后 生成含有一定量CO、H2、CH4、CnHm的混合氣體，除去焦油等雜質后即可用。氣化爐將生物 質氣化與焦油的催化裂解集于一體，這樣就不需要再為催化裂解提供熱源，簡化了制氣設 備，提高了能源利用率。由于采用內燃加熱的方式使氣化爐可內維持很高的溫度，大大降低 了焦油產率，提高了生物質氣化率，并且有效避免了大量氮氣混入燃氣中，極大地提高了燃 氣熱值。生物質氣化后的含碳殘渣在爐膛高溫區與霧化水汽發生水煤氣反應，進一步產生 可燃氣，提高了生物質氣化率，降低了灰渣量和灰渣處置成本，少量灰渣由螺旋出渣機構排出.本實用新型通過對燃氣流量、生物質進料量、回流燃氣量、氣化劑空氣和水蒸氣用 量，以及廢氣引風機流量實時控制調節，來達到保證回流燃氣的燃燒能安全平穩進行的目 的。為保證氣化爐爐內壓力為微負壓，采用平衡通風方式，燃氣引風機抽動爐內氣體運動， 對爐內壓力進行實時調節，并在爐體頂部安裝安全閥，能夠在壓力過大時進行安全泄壓，保 證其在微負壓的情況下平穩運行，避免爐內壓力過大。為達到降低焦油產生率，提高生物質 氣化率和燃氣熱值的效果，爐膛溫度控制至關重要，應對爐內的進行實時調節。以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是，本實用新型并非局限于此， 任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護范圍。
權利要求一種生物質能平衡過程控制系統，由依次連接的物料處理部分、氧化還原部分、氣固催化部分以及燃氣處理部分構成，其特征在于，所述氧化還原部分由相連接的氧化反應裝置與還原反應裝置構成；所述氣固催化部分由相連接的氣固分離裝置與催化裂解裝置構成；所述燃氣處理部分由相連接的燃氣冷卻裝置與燃氣收集再利用裝置構成。
2.如權利要求1所述的一種生物質能平衡過程控制系統，其特征在于，所述物料處理 部分由相連接的物料輸送裝置、物料干燥裝置與物料揮發裝置構成。
3.如權利要求1所述的一種生物質能平衡過程控制系統，其特征在于，所述氣固分離 裝置的輸出管路與灰渣排放裝置的輸入管路相連接。
4.如權利要求1所述的一種生物質能平衡過程控制系統，其特征在于，所述催化裂解 裝置的輸出管路與燃氣回流燃燒裝置的輸入管路相連接。
5.如權利要求1所述的一種生物質能平衡過程控制系統，其特征在于，所述氧化反應 裝置還與空氣導入裝置相連接。
6.如權利要求1所述的一種生物質能平衡過程控制系統，其特征在于，所述燃氣冷卻 裝置還與自來水導入裝置相連接。
7.如權利要求4所述的一種生物質能平衡過程控制系統，其特征在于，所述燃氣回流 燃燒裝置還與所述空氣導入裝置相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種生物質能平衡過程控制系統，由依次連接的物料處理部分、氧化還原部分、氣固催化部分以及燃氣處理部分構成，氧化還原部分由相連接的氧化反應裝置與還原反應裝置構成，氣固催化部分由相連接的氣固分離裝置與催化裂解裝置構成，燃氣處理部分由相連接的燃氣冷卻裝置與燃氣收集再利用裝置構成，物料處理部分由相連接的物料輸送裝置、物料干燥裝置與物料揮發裝置構成。本實用新型可對生物質的氣化過程進行控制，減少了在整個氣化過程中的焦油產生含量，不但可將氣化爐內的壓力設定為微負壓，還可以通過對進料量、各個閥門進行調節，從而獲得熱值較低的理想的氣化燃氣。
文檔編號C10J3/72GK201737908SQ201020187268
公開日2011年2月9日 申請日期2010年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者伊洋, 劉躍兵, 方維 申請人:劉躍兵