一種生物質氣化多聯產方法及其裝置制造方法
【專利摘要】一種生物質氣化多聯產方法及其裝置，本發明涉及生物質氣化多聯產的【技術領域】。本發明的聯產方法包括如下步驟：氣化爐產出的木炭采用間冷方式進行冷卻；氣化爐產出的生物燃氣冷卻過程中，將冷凝的木焦油進行收集；生物燃氣輸送過程中進行氣液分離，將分離出的木焦油進行收集；燃燒器中冷凝出的少許木焦油進行收集；將分離出來的生物燃氣供鍋爐燃燒；收集的木焦油保持在100～120℃的溫度。本發明的優點在于：氣化風經過風冷器預熱，提高了生物質氣化爐的熱效率；所產木炭為低水分木炭，木炭水分小于15%，不需要另外消耗能源對其進行烘干，極大的提高了所產木炭的經濟價值；所產木焦油由于有蒸汽加熱器進行保溫，保持很好的流動性，利于泵送。
【專利說明】一種生物質氣化多聯產方法及其裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物質氣化多聯產的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]生物質是一種儲量十分豐富的可再生資源。在環境壓力越來越大的今天，生物質能源呈現出越來越重要的地位。生物質氣化技術是一種生物質的熱化學轉化技術。一般對生物質氣化爐內通入適量的氣化劑，在氣化爐內產生氧化反應、還原反應、熱解反應和干燥過程。從而產生固態木炭、液態木焦油和氣態燃氣。當前大多在生物質氣化領域對生物質資源開發的不是很徹底。
[0003]在工程中應用較多的是生物質氣化供氣和生物質炭化產炭。生物質氣化供氣的工程應用中又分為高溫燃氣直接應用(如供鍋爐燃燒、供熱風爐烘干、供金屬熔融爐加熱等)和低溫凈化后應用(如發電、集中供氣、燒制陶瓷等)。
[0004]在生物質氣化供氣的工程應用中，生物質氣化產生的固態木炭多為濕式出渣法，產生的木炭由于水分含量高，極大的降低了木炭的經濟價值，所產生的焦油成為堵塞管道和設備的有害物質，從而一直困擾著設備的穩定運行。生物質炭化產炭的工程應用中，反應周期長，一般在14天以上。同時產生液態焦油和木醋液,氣態的氣體由于各個時間段氣體可燃成分極為不同，且大多時間氣體的可燃成分很低，不具有經濟利用價值，從而就產生大量的廢氣需要處理。
[0005]本發明提供一種生物質氣化多聯產裝置與方法。除生產生物燃氣外，對生物質氣化產生的木炭、木焦油等副產品均進行收集，從而得到極高經濟價值的生產方式。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明提供一種將生物質氣化多聯產裝置。生物質通過熱化學轉化得到的氣態燃氣、固態木炭、液態木焦油，對其進行分離，得到三種高附加值的產品，將生物質的價值吃干榨盡，真正實現無污染無排放的多聯產。
[0008]為達到上述目的，本發明采用如下技術方案:氣化爐I與風冷器6連接，風冷器6底部設置木焦油收集裝置，風冷器6和氣液分離器15之間設置放散閥13、放散口 12和燃氣閥14，氣液分離器15底部設置木焦油收集裝置，氣液分離器15連接燃燒器16，燃燒器16另一端是鍋爐17，燃燒器16通過排焦管23與木焦油收集裝置相接。
[0009]進一步地，所述的風冷器6底部設置木焦油收集裝置，所述的木焦油收集裝置的第一木焦油收集箱7內部設置第一加熱器8，以及第一液位刻度盤9、第一指針10、第一浮球11。
[0010]進一步地，所述的氣液分離器15底部設置木焦油收集裝置，所述的木焦油收集裝置的第二木焦油收集箱24內部設置第二加熱器25，以及第二液位刻度盤26、第二指針27、第二浮球28。
[0011]進一步地，所述的木焦油收集裝置接入儲油罐22。
[0012]進一步地，所述的風冷器6的排風口通過氣化風機3和逆止閥4與氣化爐I的布風管5相連接。
[0013]進一步地，所述的氣化爐I底部設置水冷螺旋輸送機2。
[0014]進一步地，所述的水冷螺旋輸送機2為冷水間冷冷卻降溫裝置或冷水霧化噴淋直冷降溫裝置或兩種裝置串聯組合配置。
[0015]進一步地，所述的加熱器8為蒸汽加熱器或導熱油加熱器。
[0016]進一步地，所述的氣化爐I為上吸式固定床氣化爐，氣化爐爐篦為干法排灰爐篦。
[0017]一種生物質氣化多聯產方法，包括如下步驟:
a.氣化爐產出的木炭采用間冷方式進行冷卻；
b.氣化爐產出的生物燃氣冷卻過程中，將冷凝的木焦油進行收集；
c.生物燃氣輸送過程中進行氣液分離，將分離出的木焦油進行收集；
d.燃燒器中冷凝出的少許木焦油進行收集；
e.將分離出來的生物燃氣供鍋爐燃燒；
f.收集的木焦油保持在100?120°C的溫度。
[0018]本發明的優點在于:
1、氣化風經過風冷器預熱，提高了生物質氣化爐的熱效率；
2、所產木炭為低水分木炭，木炭水分小于15%，不需要另外消耗能源對其進行烘干，極大的提高了所產木炭的經濟價值；
3、所產木焦油由于有蒸汽加熱器進行保溫，保持很好的流動性，利于泵送，同時100?120°C的溫度時木焦油中的水分被蒸發，得到低含水的木焦油，不需要再消耗能源進行脫水；
4、所產生物燃氣直接供鍋爐燃燒，沒有額外的凈化工序，沒有任何廢水產生。
[0019]【專利附圖】
【附圖說明】:
附圖1為本發明總體結構示意圖；
附圖2為本發明的木焦油收集裝置結構示意圖。
[0020]【具體實施方式】:
如圖f 2所示，氣化爐I與風冷器6連接，風冷器6底部設置第一木焦油收集箱7，第一木焦油收集箱7內部設置第一加熱器8，以及第一液位刻度盤9、第一指針10、第一浮球11。風冷器6和氣液分離器15之間設置放散閥13、放散口 12和燃氣閥14,氣液分離器15底部設置第二木焦油收集箱24，第二木焦油收集箱24內部設置第二加熱器25，以及第二液位刻度盤26、第二指針27、第二浮球28。氣液分離器15連接燃燒器16，燃燒器16另一端是鍋爐17，燃燒器16的通過排焦管23與木焦油收集裝置相接。第一木焦油收集箱7和第二木焦油收集箱24接入儲油罐22。所述的風冷器6的排風口通過氣化風機3和逆止閥4與氣化爐I的布風管5相連接。
[0021]作為優選的技術方案:氣化爐I底部設置水冷螺旋輸送機2，所述的水冷螺旋輸送機2為冷水間冷冷卻降溫裝置或冷水霧化噴淋直冷降溫裝置或兩種裝置串聯組合配置。加熱器8為蒸汽加熱器或導熱油加熱器。氣化爐I為上吸式固定床氣化爐，氣化爐爐篦為干法排灰爐篦。
[0022]生物質燃料在生物質氣化爐I中發生氣化反應，氣化劑通過風冷器6進行預熱，經過氣化風機3、逆止閥4和布風管5進入氣化爐1，給生物質氣化爐提供氣化反應所必需的氣化劑。該風冷器6的另一重要作用在于調節燃氣溫度，使其溫度在100?250°C范圍內，這樣既能得到比較好的木焦油收集率，又能得到低水分的木焦油。氣化爐I排出來的木炭經過水冷螺旋輸送機2進行滅火冷卻，高溫木炭通過換熱的方式將溫度降下來，從而避免木炭排出曝露在空氣里發生自燃。水冷螺旋輸送機2采用冷水間接冷卻的方式，保證所產的木炭為低水分的具有很高經濟價值的木炭。
[0023]氣化爐I產生的木焦油與燃氣混合物經過風冷器6，使得氣化爐I的燃氣出口溫度保持在100?250°C范圍。木焦油在風冷器6內即有部分開始冷凝，向下流動到達木焦油收集箱7，木焦油液面通過一個浮球11、液位刻度盤9、指針10進行感應，木焦油在木焦油收集箱7內的液位即可清晰的顯示出來。當木焦油液位到達刻度盤9指示的高液位時，開啟焦油泵19，將木焦油抽到儲油罐22中。木焦油液位到達刻度盤9指示的低液位時關閉焦油泵19。木焦油收集箱7中布置蒸汽加熱器8，對木焦油收集箱7中的木焦油進行保溫，溫度控制在100?120°C范圍，這樣所收集的木焦油即是低含水量的高附加值的木焦油。
[0024]從風冷器6出來的生物燃氣經過燃氣閥14進入氣液分離器15，將生物燃氣中的木焦油進一步分離，分離下來的木焦油流到木焦油收集箱24中，分離后的生物燃氣直接進燃燒器16燃燒。燃燒器16中冷凝出的少許木焦油通過排焦管23流到木焦油收集箱24中。木焦油收集箱24同樣安裝有液位監控裝置并與儲油罐22相連。
[0025]如附圖1所示，從風冷器6與氣液分離器15之間的燃氣管道上安裝有放散閥13和放散口 12。用于生物質氣化爐啟爐、停爐殘氣排放和緊急停爐排殘氣。
[0026]當然，以上僅為本發明較佳實施方式，并非以此限定本發明的使用范圍，故，凡是在本發明原理上做等效改變均應包含在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種生物質氣化多聯產裝置，其特征在于:氣化爐(1)與風冷器(6)連接，風冷器(6)底部設置木焦油收集裝置，風冷器(6)和氣液分離器(15)之間設置放散閥(13)、放散口(12)和燃氣閥(14)，氣液分離器(15)底部設置木焦油收集裝置，氣液分離器(15)連接燃燒器(16)，燃燒器(16)另一端是鍋爐(17)，燃燒器(16)通過排焦管(23)與木焦油收集裝置相接。
2.根據權利要求1所述的一種生物質氣化多聯產裝置，其特征在于:所述的風冷器(6)底部設置木焦油收集裝置，所述的木焦油收集裝置的第一木焦油收集箱(7)內部設置第一加熱器(8)，以及第一液位刻度盤(9)、第一指針(10)、第一浮球(11)。
3.根據權利要求1所述的一種生物質氣化多聯產裝置，其特征在于:所述的氣液分離器(15)底部設置木焦油收集裝置，所述的木焦油收集裝置的第二木焦油收集箱(24)內部設置第二加熱器(25)，以及第二液位刻度盤(26)、第二指針(27)、第二浮球(28)。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種生物質氣化多聯產裝置，其特征在于:所述的木焦油收集裝置接入儲油罐(22)。
5.根據權利要求1或2或3所述的一種生物質氣化多聯產裝置，其特征在于:所述的風冷器(6 )的排風口通過氣化風機(3 )和逆止閥(4 )與氣化爐(1)的布風管(5 )相連接。
6.根據權利要求1或2或3所述的一種生物質氣化多聯產裝置，其特征在于:所述的氣化爐(1)底部設置水冷螺旋輸送機(2 )。
7.根據權利要求6所述的一種生物質氣化多聯產裝置，其特征在于:所述的水冷螺旋輸送機(2 )為冷水間冷冷卻降溫裝置或冷水霧化噴淋直冷降溫裝置或兩種裝置串聯組合配置。
8.根據權利要求2或3所述的一種生物質氣化多聯產裝置，其特征在于:所述的第一加熱器(8)和第二加熱器(25)為蒸汽加熱器或導熱油加熱器；所述的氣化爐(1)為上吸式固定床氣化爐，氣化爐爐篦為干法排灰爐篦。
9.一種生物質氣化多聯產方法，其特征在于包括如下步驟: 氣化爐產出的木炭采用間冷方式進行冷卻； 氣化爐產出的生物燃氣冷卻過程中，將冷凝的木焦油進行收集； 生物燃氣輸送過程中進行氣液分離，將分離出的木焦油進行收集； 燃燒器中冷凝出的少許木焦油進行收集； 將分離出來的生物燃氣供鍋爐燃燒。
10.根據權利要求9所述的一種生物質氣化多聯產方法，其特征在于:收集的木焦油保持在100?120°C的溫度。
【文檔編號】C10J3/86GK104388122SQ201410786536
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月18日 優先權日:2014年12月18日
【發明者】司學明, 李常河, 李錦波, 李廣林 申請人:廣東綠殼新能源有限公司