專利名稱：帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置及工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生物質干餾裂解制取燃氣的裝置及工藝，特別涉及一種帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置及工藝。
背景技術：
目前，隨著化石能源日趨緊張，利用生物質資源生產燃氣替代石油液化氣和天然氣的新能源生產工藝及裝置也不斷涌現。早期的工藝及裝置是以應用氣化劑為主的氣化裝置，主要弊端是燃氣熱值低，焦油含量高。后來為了提高燃氣熱值，又出現了間歇式的干餾爐，雖然熱值提高了，但產生的大量焦油無法有效裂解，成為了制約這一產業的瓶頸，隨著生產技術和工藝的進步，出現了連續生產的螺旋干餾裂解工藝及裝置，但由于生物質原料的密度小以及揮發性高，在急速升溫至600°C高溫的情況下，會產生30倍于生物質原料本身體積的燃氣，不能迅速排出爐體進行回收，使爐壓升高造成燃氣四溢，而且阻塞爐管，使物料在爐管內不能順利通行，加之干餾爐的爐道短，生物質原料還沒有充分裂解就排出了爐外，只能降速運行，限制了這一產業的生產規模。而且現有裝置中的干餾制氣、焦油裂解和CO轉化成CH4過程是三套裝置，需要幾個工藝過程來完成，存在著過程復雜、耗能高、催化劑選擇面窄等缺陷。
發明內容
本發明的主要目的是為了解決現有利用生物質干餾裂解制取燃氣的裝置和工藝在生產過程中產生的氣體不能及時排出進行回收，使爐壓升高造成燃氣四溢阻塞爐管而影響正常生產的問題；本發明的另一個目的是為了解決現有生物質干餾裂解制取燃氣的裝置中干餾爐的爐道過短，致使生物質在干餾爐的爐道內反應不充分不能大規模產業化生產的問題；本發明的再一個目的是為了解決現有生物質干餾裂解制取燃氣的裝置和工藝中干餾制氣、焦油裂解和CO轉化成CH4過程是三套裝置，需要幾個工藝過程來完成，存在著過程復雜、耗能高、催化劑選擇面窄的問題。本發明為了達到上述目的、解決上述問題而提供的一種帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置及工藝。本發明所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置是由生物質原料預處理系統、生物質干餾裂解系統、燃氣和炭粉分離及凈化系統、燃氣輸送儲存系統、炭粉冷卻收集系統和余熱利用系統組成，其中生物質原料預處理系統設置在生物質干餾裂解系統前，燃氣和炭粉分離及凈化系統設在生物質干餾裂解系統后并與之相連接，燃氣輸送儲存系統與燃氣和炭粉分離及凈化系統相連接，炭粉冷卻收集系統與燃氣和炭粉分離及凈化系統相連接，余熱利用系統一端與生物質干餾裂解系統連接，余熱利用系統的另一端與生物質原料預處理系統中的干燥機相連接。生物質原料預處理系統是由粉碎機、干燥機和輸送機組成，粉碎機設在干燥機的上方，生物質被粉碎機粉碎后從粉碎機下方的出口進入干燥機進行干燥，干燥機的下方設有余熱進氣口和出料口，干燥機的熱源為余熱利用系統，余熱利用系統利用生物質干餾裂解系統內加熱器排出的煙氣通過余熱進氣口為干燥機提供熱源，余熱利用系統內的余熱輸送管一端與干燥機下方的余熱進氣口連接，余熱輸送管的另一端與生物質干餾裂解系統內加熱器的排煙口連接，使生物質干餾裂解系統內加熱器排出的煙氣通過余熱輸送管進入到干燥機內加熱生物質使其蒸發掉所含有的水份，實現生物質的干燥，輸送機設在干燥機出料口的下方，輸送機的上端設在生物質干餾裂解系統的進料口處，干燥后的生物質被輸送機輸送到生物質干餾裂解系統內。生物質干餾裂解系統是由數排干餾裂解套筒、加熱器和變頻調速電機組成，加熱器裹設在數排干餾裂解套筒的周圈，加熱器為燃氣加熱器，加熱器設有兩道加熱通道，加熱器的下方設有兩個燃氣燃燒器，燃氣通過燃氣燃燒器進行加熱，加熱器的后下方設有兩個排煙口，為干餾裂解套筒加熱后產生的煙氣通過排煙口進入到余熱利用系統的余熱輸送管內進入到原料預處理系統的干燥機內，每排干餾裂解套筒內均設有螺旋送料器和排氣通道，排氣通道為半圓形，排氣通道的截面積不小于螺旋送料器螺桿截面積的1/5，每排干餾裂解套筒內均設有排氣通道，使干餾裂解過程中產生的燃氣順利地經過排氣通道排出，不會出現氣阻膨脹現象，避免了爐壓升高使爐體漏氣導致燃氣四溢的情況，相鄰的干餾裂解套筒之間設有連通管，連通管首尾交錯設置，使數排干餾裂解套筒串聯成“S”型管道，這樣就加長了生物質干餾通道的長度，使生物質干餾的比較充分，另外也使干餾過程中所產生的CO有充足的時間反應成CH4燃氣，不會有大量的CO產生，最后一排的干餾裂解套筒為裂解爐，前面數排的干餾裂解套筒為干餾爐，第一排干餾裂解套筒的前端開設有進料口，干燥后的生物質被輸送機從進料口輸送到干餾裂解套筒內，最后一排的干餾裂解套筒的下端開設有排料口，干餾裂解套筒內所產生的燃氣和炭粉經過排料口輸送到燃氣和炭粉分離及凈化系統內，螺旋送料器螺桿的軸端與干餾裂解套筒的筒壁樞接，相鄰干餾裂解套筒內的螺旋送料器螺桿的軸端由鏈條連接，數排螺旋送料器由變頻調速電機驅使進行聯動。燃氣和炭粉分離及凈化系統設在生物質干餾裂解系統的下端通過排料口與生物質干餾裂解系統相連接，燃氣和炭粉分離及凈化系統是由氣炭分離器、集氣管和眼鏡式氣體凈化器組成，氣炭分離器的上部設有氣炭混合入口，氣炭混合入口與生物質干餾裂解系統下端的排料口相連接，可以使生物質干餾裂解系統內排出的燃氣和炭粉進入氣炭分離器，集氣管設在氣炭分離器的側邊，集氣管的周圈設有水冷卻裝置，可以使通過集氣管的燃氣迅速地冷卻，眼鏡式氣體凈化器設在集氣管與氣炭分離器的連接處，眼鏡式氣體凈化器設有兩道氣體凈化通道可交替切換，每道凈化通道內均設有金屬過濾網，使用時打開一個凈化通道，當打開的凈化通道內的金屬過濾網污染嚴重需要更換時，打開另一個凈化通道， 關閉需更換金屬過濾網的凈化通道后進行過濾網的更換，不需停機，比較安全及時，集氣管的另一端與燃氣輸送儲存系統相連接，燃氣輸送儲存系統是由緩沖氣囊、羅茨風機和儲氣柜組成，其中緩沖氣囊與燃氣和炭粉分離及凈化系統上的集氣管相連，緩沖氣囊后連接羅茨風機，羅茨風機的另一端連通儲氣柜，進入到氣炭分離器中的燃氣經過集氣管和眼鏡式氣體凈化器后除塵，再經集氣管的冷卻裝置冷卻，靠自然壓力進入到緩沖氣囊，進入到緩沖氣囊的燃氣通過羅茨風機輸送到儲氣柜，設置緩沖氣囊，能夠避免生物質干餾裂解系統內的干餾裂解套筒里面產生負壓使燃氣燃燒或壓力過高使燃氣外溢；設置羅茨風機能夠提供充足的壓力把燃氣輸入到儲氣柜中，氣炭分離器的下端設有鎖氣器，與炭粉冷卻收集系統連接，能確保燃氣不進入炭粉冷卻收集系統。炭粉冷卻收集系統是由冷渣機和出炭口組成，冷渣機的上端與氣炭分離器下端的鎖氣器連接，出炭口設在冷渣機的下端，冷渣機為螺旋式的，冷渣機內設有水冷卻裝置，冷卻后的炭粉經出炭口排出。上述集氣管和冷渣機中的水冷卻裝置內的循環水匯入熱水箱后，溫度約為70°C， 冬季可作為集中供熱的熱源，夏季由涼水塔冷卻后再做為冷卻水循環使用。余熱利用系統是由余熱輸送管組成，余熱輸送管的一端與生物質干餾裂解系統內加熱器的兩個排煙口連通，余熱輸送管的另一端與生物質原料預處理系統內干燥機的余熱進氣口相連，利用生物質干餾裂解系統內加熱器產生的廢煙氣余熱為生物質進行干燥，比較節能環保。請參閱圖1所示，本發明所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的工藝如下所述第一步、生物質原料的粉碎、干燥和輸送將生物質原料均勻喂入生物質原料預處理系統內的粉碎機，粉碎至< IOmm碎末后輸入粉碎機下方的干燥機內，干燥機輸入熱風的溫度控制在120-180°C，干燥后原料含水量降到7-10%之間，并保持均衡，干燥后的原料從干燥機出料口輸送到干燥機下方的輸送機送至生物質干餾裂解系統的干餾裂解套筒內，干燥機的熱源為生物質干餾裂解系統內加熱器所排煙氣的余熱；第二步、生物質的干餾和裂解被輸送到干餾裂解套筒內的生物質原料進行干餾和裂解，干餾爐內的溫度控制在 600-700°C之間，物料停留時間為120-180秒，裂解爐內的溫度控制在900_970°C之間，物料停留時間為30-40秒，干餾裂解后的氣炭混合物從最后一排干餾裂解套筒下端的排料口輸送到氣炭分離器中；第三步、燃氣和炭粉的分離及凈化輸入到氣炭分離器中的氣炭混合物在氣炭分離器中進行氣炭分離，大部分炭粉靠自重從氣炭分離器下端的鎖氣器落入炭粉冷卻收集系統內的冷渣機，炭粉在冷渣機內進行冷卻，冷卻后的炭粉經過冷渣機下端的出炭口排出打包后送到指定地點；在氣炭分離器中分離出的燃氣進入氣炭分離器側邊的集氣管經眼鏡式氣體凈化器除塵和集氣管的水冷卻系統冷卻使凈化的燃氣迅速冷卻進入緩沖氣囊；第四步、燃氣的儲存與輸送凈化冷卻后的燃氣被輸送到集氣管一端的緩沖氣囊中，緩沖氣囊后連接羅茨風機，進入到緩沖氣囊的燃氣通過羅茨風機輸送到儲氣柜，再由分氣裝置分別送到工業用戶或居民用戶。本發明的工作原理先將生物質原料進行粉碎和干燥，生物質干燥時利用生物質干餾裂解時產生的余熱，經過粉碎和干燥的生物質原料可以更好、充分地進行干餾和裂解，被輸送到干餾裂解套筒內的生物質原料先進行干餾，然后把干餾過程中產生的焦油進行裂解成可燃氣體，數排干餾裂解套筒中，最后一排為裂解爐，前幾排為干餾爐，相鄰干餾裂解套筒之間由連通管相連通，連通管首尾設置，使數排干餾裂解套筒串聯成一條“S”型管道，這樣就延長了生物質 干餾的通道和時間，能夠有效地進行干餾過程，并且能使干餾中產生的CO有充分的時間轉 化成CH4燃氣，另外，干餾裂解套筒內設有排氣通道，干餾過程中產生的氣體可以順暢地排 出回收，干餾時不會因為產生大量的氣體而發生套筒內的氣阻膨脹，并且干餾后所產生的 炭粉可以對焦油裂解起到較好的催化劑作用，使干餾過程中所產生的焦油進行充分地裂解 為可燃氣體，生物質干餾裂解后產生的氣炭混合物被排出后輸入到燃氣和炭粉分離及凈化 系統進行燃氣和炭粉的分離和凈化，數個系統組成ー套裝置就完成了生物質的干餾裂解以 及燃氣和炭粉的分離和凈化。本發明的有益效果1、在干餾裂解套筒內設置有排氣通道，可以使干餾裂解過程中產生的氣體及時有 效地排出進行回收，套筒內不會形成氣阻膨脹現象，避免了爐壓升高使爐體漏氣，不會造成 氣體四溢的情況而影響正常的生產；2、干餾裂解套筒設有數排，而且相鄰的干餾裂解套筒之間由連通管連通，連通管 首尾交錯設置，使數排干餾裂解套筒串聯成一條“S “型管道，極大地延長了干餾爐道的長 度，能夠保證生物質有充足的時間進行干餾，極大地提高了單位時間的產能，能夠實現大規 模產業化生產；3、干餾制取燃氣、焦油裂解和CO轉化成CH4過程在ー套裝置中完成，而且干餾過 程所產生的炭粉可以做為焦油裂解時的催化劑，不僅使干餾裂解過程簡單化，而且免除了 催化劑的投入，降低了生產成本，實現耗能低；4、提高了所制燃氣的熱值，降低了一氧化碳的含量，裂解了焦油，提高了生產效 率，減少了環境的污染，保證了工作現場的安全；眼鏡式可切換氣體凈化器的應用徹底解決 了生物質燃氣生產過程中粉塵堵塞集氣管的問題。
圖1為本發明所述的エ藝流程圖。圖2為本發明所述裝置的整體結構示意圖。圖3為本發明所述裝置中干餾裂解系統結構示意圖。圖4為圖3中A-A斷面示意圖。圖5為圖3中B-B斷面示意圖。1、生物質原料預處理系統2、生物質干餾裂解系統3、燃氣和炭粉分離及凈化系統4、燃氣輸送儲存系統5、炭粉冷卻收集系統6、余熱利用系統11、粉碎機12、干燥機13、輸送機14、余熱進氣ロ15、出料ロ21、干餾裂解套筒22、加熱器23、變頻調速電機24、燃氣燃燒器25、排煙ロ26、螺旋送料器27、排氣通道28、連通管29、進料ロ30、排料ロ 31、氣炭分離器32、集氣管33、眼鏡式氣體浄化器34、氣炭混合入口 35、鎖氣器36、鏈條40、緩沖氣囊41、羅茨風機42、儲氣柜50、冷渣機51、出炭ロ 60、余熱輸送管。
具體實施例方式請參閱圖2、圖3、圖4和圖5所示本發明所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置是由生物質原料預處理系統1、生物質干餾裂解系統2、燃氣和炭粉分離及凈化系統3、燃氣輸送儲存系統4、炭粉冷卻收集系統5和余熱利用系統6組成，其中生物質原料預處理系統1設置在生物質干餾裂解系統2之前，燃氣和炭粉分離及凈化系統3設在生物質干餾裂解系統2后并與之相連接，燃氣輸送儲存系統4與燃氣和炭粉分離及凈化系統3相連接，炭粉冷卻收集系統5與燃氣和炭粉分離及凈化系統3相連接，余熱利用系統 6 一端與生物質干餾裂解系統2連接，余熱利用系統6的另一端與生物質原料預處理系統1 中的干燥機12相連接。生物質原料預處理系統1是由粉碎機11、干燥機12和輸送機13組成，粉碎機11 設在干燥機12的上方，生物質被粉碎機11粉碎后從粉碎機11下方的出口進入干燥機12 進行干燥，干燥機12的下方設有余熱進氣口 14和出料口 15，干燥機12的熱源為余熱利用系統6，余熱利用系統6利用生物質干餾裂解系統2內加熱器22排出的煙氣為干燥機12提供熱源，余熱利用系統6內的余熱輸送管60 —端與干燥機12下方的余熱進氣口 14連接， 余熱輸送管60的另一端與生物質干餾裂解系統2內加熱器22的排煙口 25連接，使生物質干餾裂解系統2內加熱器22排出的煙氣通過余熱輸送管60進入到干燥機12內加熱生物質使其蒸發掉所含有的水份，實現生物質的干燥，輸送機13設在干燥機12出料口 15的下方，輸送機13的上端設在生物質干餾裂解系統2的進料口四處，干燥后的生物質被輸送機 13輸送到生物質干餾裂解系統2內。生物質干餾裂解系統2是由六排干餾裂解套筒21、加熱器22和變頻調速電機23 組成，加熱器22裹設在六排干餾裂解套筒21的周圈，加熱器22為燃氣加熱器，加熱器22 設有兩道加熱管道，下方設有兩個燃氣燃燒器對，燃氣通過燃氣燃燒器M進入加熱管道進行加熱，加熱器22的后下方設有兩個排煙口 25，為干餾裂解套筒21加熱后產生的煙氣通過排煙口 25進入到余熱利用系統6的余熱輸送管60內進入到原料預處理系統1的干燥機12 內，每排干餾裂解套筒21內均設有螺旋送料器沈和排氣通道27，排氣通道27為半圓形，排氣通道27的截面積不小于螺旋送料器沈的螺桿截面積的1/5，每排干餾裂解套筒21內均設有排氣通道27，使干餾裂解過程中產生的燃氣順利地排出，不會出現氣阻膨脹現象，避免了爐壓升高使爐體漏氣導致燃氣四溢，相鄰的干餾裂解套筒21之間設有連通管觀，連通管 28首尾交錯設置，使六排干餾裂解套筒21串聯成“S”型管道，這樣就加長了生物質干餾通道的長度，使生物質干餾的比較充分，另外也使干餾過程中所產生的CO有充足的時間反應成CH4燃氣，不會有大量的CO產生，最后一排的干餾裂解套筒21為裂解爐，前面五排的干餾裂解套筒21為干餾爐，第一排干餾裂解套筒21的前端開設有進料口四，干燥后的生物質被輸送機13從進料口四輸送到干餾裂解套筒21內，最后一排的干餾裂解套筒21的下端開設有排料口 30，干餾裂解套筒21內所產生的燃氣和炭粉經過排料口 30輸送到燃氣和炭粉分離及凈化系統3內，螺旋送料器沈螺桿的軸端與干餾裂解套筒21的筒壁樞接，相鄰干餾裂解套筒21內的螺旋送料器沈螺桿的軸端由鏈條36連接，六排螺旋送料器沈由變頻調速電機23驅使進行聯動。燃氣和炭粉分離及凈化系統3設在生物質干餾裂解系統2的下端通過排料口 30 與生物質干餾裂解系統2相連接，燃氣和炭粉分離及凈化系統3是由氣炭分離器31、集氣管32和眼鏡式氣體凈化器33組成，氣炭分離器31的上部設有氣炭混合入口 34，氣炭混合入口 34與生物質干餾裂解系統2下端的排料口 30相連接，可以使生物質干餾裂解系統2內排出的燃氣和炭粉進入氣炭分離器31，集氣管32設在氣炭分離器31的側邊，集氣管32的周圈設有水冷卻裝置，可以使通過集氣管32的燃氣迅速地冷卻，眼鏡式氣體凈化器33設在集氣管32與氣炭分離器31相連處，眼鏡式氣體凈化器33設有兩道氣體凈化通道可交替切換，每道凈化通道內均設有金屬過濾網，使用時打開一個凈化通道，當打開的凈化通道內的金屬過濾網污染嚴重需要更換時，打開另一個凈化通道，關閉需更換金屬過濾網的凈化通道后進行過濾網的更換，不需停機進行過濾網的更換，比較安全及時，集氣管32的另一端與燃氣輸送儲存系統4相連接，燃氣輸送儲存系統4是由緩沖氣囊40、羅茨風機41和儲氣柜42組成，其中緩沖氣囊40與燃氣和炭粉分離及凈化系統3上的集氣管32相連，緩沖氣囊40后連接羅茨風機41，羅茨風機41的另一端連通儲氣柜42，進入到氣炭分離器31中的燃氣經過眼鏡式氣體凈化器33除塵和集氣管32冷卻后，靠自然壓力進入到緩沖氣囊40，進入到緩沖氣囊40的燃氣通過羅茨風機41輸送到儲氣柜42，設置緩沖氣囊40能夠避免生物質干餾裂解系統內2的干餾裂解套筒21里面產生負壓使燃氣燃燒或壓力過高使燃氣外溢；設置羅茨風機41，能夠提供充足的壓力把燃氣輸入到儲氣柜中42中，氣炭分離器31的下端設有鎖氣器35，鎖氣器35與炭粉冷卻收集系統5連接，能夠確保燃氣不進入炭粉冷卻收集系統5。炭粉冷卻收集系統5是由冷渣機50和出炭口 51組成，冷渣機50的上端與氣炭分離器31下端的鎖氣器35連接，出炭口 51設在冷渣機50的下端，冷渣機50為螺旋式的，冷渣機50內設有水冷卻裝置，冷卻后的炭粉經出炭口 51排出。上述集氣管32和冷渣機50中的水冷卻裝置內的循環水匯入熱水箱后，溫度約為 70°C，冬季可作為集中供熱的熱源，夏季有涼水塔冷卻后再做為冷卻水循環使用。余熱利用系統6是由余熱輸送管60組成，余熱輸送管60的一端與生物質干餾裂解系統2內加熱器22的兩個排煙口 25連通，另一端與生物質原料預處理系統1內干燥機 12的余熱進氣口 14相連，利用生物質干餾裂解系統2內加熱器22產生的廢煙氣余熱為生物質進行干燥，比較節能環保。請參閱圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發明所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的工藝如下所述第一步、生物質原料的粉碎、干燥和輸送將生物質原料均勻喂入生物質原料預處理系統1內的粉碎機11，粉碎至< IOmm碎末后輸入粉碎機11下方的干燥機12內，干燥機12輸入熱風的溫度控制在120-180°c，干燥后原料含水量降到7-10%之間，并保持均衡，干燥后的原料從干燥機12的出料口 15輸送到干燥機12下方的輸送機13送至生物質干餾裂解系統2的干餾裂解套筒21內，干燥機 12的熱源為生物質干餾裂解系統2內加熱器22所排煙氣的余熱；第二步、生物質的干餾和裂解被輸送到干餾裂解套筒21內的生物質原料在螺旋送料器沈的推動下，進行干餾和裂解，干餾爐內的溫度控制在600-700°C之間，物料停留時間為120-180秒，裂解爐內的溫度控制在900-970°C之間，物料停留時間為30-40秒，干餾裂解后的氣炭混合物從最后一排干餾裂解套筒21下端的排料口 30輸送到燃氣和炭粉分離及凈化系統3內的氣炭分離器31中；第三步、燃氣和炭粉的分離及凈化輸入到氣炭分離器31中的氣炭混合物在氣炭分離器31中進行氣炭分離，大部分炭粉靠自重從氣炭分離器31下端的鎖氣器35落入炭粉冷卻收集系統5內的冷渣機50，炭粉在冷渣機50內進行冷卻凈化，冷卻凈化后的炭粉經過冷渣機50下端的出炭口 51排出打包后送到指定地點；在氣炭分離器31中分離出的燃氣經過氣炭分離器31側邊的眼鏡式氣體凈化器33 除塵凈化，再經過集氣管32的周圈設有水冷卻裝置迅速冷卻，進入緩沖氣囊40中；第四步、燃氣的儲存與輸送凈化后的燃氣由集氣管32輸送到的緩沖氣囊40中，緩沖氣囊40后連接羅茨風機 41，進入到緩沖氣囊40的燃氣通過羅茨風機41加壓輸送到儲氣柜42，再由分氣裝置分別送到工業用戶或居民用戶。
權利要求
1.一種帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置，是由生物質原料預處理系統、生物質干餾裂解系統、燃氣和炭粉分離及凈化系統、燃氣輸送儲存系統、炭粉冷卻收集系統和余熱利用系統組成，其中生物質原料預處理系統設置在生物質干餾裂解系統前， 燃氣和炭粉分離及凈化系統設在生物質干餾裂解系統后并與之相連接，燃氣輸送儲存系統與燃氣和炭粉分離及凈化系統相連接，炭粉冷卻收集系統與燃氣和炭粉分離及凈化系統相連接，余熱利用系統一端與生物質干餾裂解系統連接，余熱利用系統的另一端與生物質原料預處理系統中的干燥機相連接，其特征在干所述的生物質干餾裂解系統是由數排干餾裂解套筒、加熱器和變頻調速電機組成，加熱器裹設在數排干餾裂解套筒的周圈，每排干餾裂解套筒內均設有螺旋送料器和排氣通道，相鄰的干餾裂解套筒之間設有連通管，連通管首尾交錯設置，使數排干餾裂解套筒串聯成“ S”型管道，最后ー排的干餾裂解套筒為裂解爐，前面數排的干餾裂解套筒為干餾爐，第一排干餾裂解套筒的前端開設有進料ロ，最后ー 排的干餾裂解套筒的下端開設有排料ロ，螺旋送料器螺桿的軸端與干餾裂解套筒的筒壁樞接，相鄰干餾裂解套筒內的螺旋送料器螺桿的軸端由鏈條連接，數排螺旋送料器由變頻調速電機驅使進行聯動。
2.根據權利要求1所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置，其特征在于所述的加熱器為燃氣加熱器，加熱器設有兩道加熱通道，加熱器的下方設有兩個燃氣燃燒器，燃氣通過燃氣燃燒器進行加熱，加熱器的后下方設有兩個排煙ロ。
3.根據權利要求1所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置，其特征在于所述的排氣通道為半圓形，排氣通道的截面積不小于螺旋送料器螺桿截面積的1/5。
4.根據權利要求1所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置，其特征在于所述的生物質原料預處理系統是由粉碎機、干燥機和輸送機組成，粉碎機設在干燥機的上方，干燥機的下方設有余熱進氣口和出料ロ，干燥機的熱源為余熱利用系統，余熱利用系統利用生物質干餾裂解系統內加熱器排出的煙氣通過余熱進氣ロ為干燥機提供熱源，輸送機設在干燥機出料ロ的下方，輸送機的上端設在生物質干餾裂解系統的進料ロ處，干燥后的生物質被輸送機輸送到生物質干餾裂解系統內。
5.根據權利要求1所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置，其特征在干所述的燃氣和炭粉分離及凈化系統設在生物質干餾裂解系統的下端通過排料ロ與生物質干餾裂解系統相連接，燃氣和炭粉分離及凈化系統是由氣炭分離器、集氣管和眼鏡式氣體凈化器組成，氣炭分離器的上部設有氣炭混合入ロ，氣炭混合入ロ與生物質干餾裂解系統下端的排料ロ相連接，集氣管設在氣炭分離器的側邊，集氣管的周圈設有水冷卻裝置， 眼鏡式氣體浄化器設在集氣管與氣炭分離器的連接處，眼鏡式氣體凈化器設有兩道氣體凈化通道可交替切換，集氣管的另一端與燃氣輸送儲存系統相連接。
6.根據權利要求1所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置，其特征在干所述的燃氣輸送儲存系統是由緩沖氣囊、羅茨風機和儲氣柜組成，其中緩沖氣囊與燃氣和炭粉分離及凈化系統上的集氣管相連，緩沖氣囊后連接羅茨風機，羅茨風機的另一端連通儲氣柜。
7.根據權利要求1所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置，其特征在于所述的炭粉冷卻收集系統是由冷渣機和出炭ロ組成，冷渣機的上端與氣炭分離器下端的鎖氣器連接，出炭ロ設在冷渣機的下端，冷渣機為螺旋式的，冷渣機內設有水冷卻裝置，冷卻后的炭粉經出炭口排出。
8.根據權利要求1所述的帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置，其特征在于所述的余熱利用系統是由余熱輸送管組成，余熱輸送管的一端與生物質干餾裂解系統內加熱器的兩個排煙口連通，余熱輸送管的另一端與生物質原料預處理系統內干燥機的余熱進氣口相連，利用生物質干餾裂解系統內加熱器產生的廢煙氣余熱為生物質進行干O
9.一種帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的工藝，其步驟如下所述第一步、生物質原料的粉碎、干燥和輸送將生物質原料均勻喂入生物質原料預處理系統內的粉碎機，粉碎至< IOmm碎末后輸入粉碎機下方的干燥機內，干燥機輸入熱風的溫度控制在120-180°C，干燥后原料含水量降到7-10%之間，并保持均衡，干燥后的原料從干燥機出料口輸送到干燥機下方的輸送機送至生物質干餾裂解系統的干餾裂解套筒內，干燥機的熱源為生物質干餾裂解系統內加熱器所排煙氣的余熱；第二步、生物質的干餾和裂解被輸送到干餾裂解套筒內的生物質原料進行干餾和裂解，干餾爐內的溫度控制在 600-700°C之間，物料停留時間為120-180秒，裂解爐內的溫度控制在900_970°C之間，物料停留時間為30-40秒，干餾裂解后的氣炭混合物從最后一排干餾裂解套筒下端的排料口輸送到氣炭分離器中；第三步、燃氣和炭粉的分離及凈化輸入到氣炭分離器中的氣炭混合物在氣炭分離器中進行氣炭分離，大部分炭粉靠自重從氣炭分離器下端的鎖氣器落入炭粉冷卻收集系統內的冷渣機，炭粉在冷渣機內進行冷卻，冷卻后的炭粉經過冷渣機下端的出炭口排出打包后送到指定地點；在氣炭分離器中分離出的燃氣進入氣炭分離器側邊的集氣管經眼鏡式氣體凈化器除塵和集氣管的水冷卻系統冷卻使凈化的燃氣迅速冷卻進入緩沖氣囊；第四步、燃氣的儲存與輸送凈化冷卻后的燃氣被輸送到集氣管一端的緩沖氣囊中，緩沖氣囊后連接羅茨風機，進入到緩沖氣囊的燃氣通過羅茨風機輸送到儲氣柜，再由分氣裝置分別送到工業用戶或居民用戶。
全文摘要
本發明公開了一種帶氣道多管螺旋式生物質干餾裂解制取燃氣的裝置及工藝，裝置是由生物質原料預處理系統、生物質干餾裂解系統、燃氣和炭粉分離及凈化系統、燃氣輸送儲存系統、炭粉冷卻收集系統和余熱利用系統組成，生物質干餾裂解系統設有數排干餾裂解套筒，每排干餾裂解套筒內均設有螺旋送料器和排氣通道，相鄰的干餾裂解套筒之間設有連通管，使數排干餾裂解套筒串聯成“S”型管道，工藝第一步、生物質原料的粉碎、干燥和輸送；第二步、生物質的干餾和裂解；第三步、燃氣和炭粉的分離及凈化；第四步、燃氣的儲存與輸送；有益效果不會造成氣體四溢的情況而影響正常的生產；能夠實現大規模產業化生產；降低了生產成本，實現耗能低。
文檔編號C10B57/00GK102533294SQ20121000603
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者王士元 申請人:王士元