環保生物質氣化發電系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及生物質能源利用技術領域。本實用新型公開了一種環保生物質氣化發電系統，包括氣化爐、換熱器、過濾器和氣體內燃機發電機；上述氣化爐包括儲料倉、氣化室、催化裂解室。本實用新型的有益效果為：解決了生物質氣化發電系統效率低、氣化爐燃氣焦油含量高、污染大的缺點；將燃氣的熱和氣體內燃機發電機尾氣的余熱盡可能回收，能源利用效率明顯提高；無污染物排放，適合小資源收集區域的生物質能源利用。
【專利說明】
環保生物質氣化發電系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及生物質能源利用技術領域，具體涉及一種環保生物質氣化發電系統。
【背景技術】
[0002]生物質是指直接或間接通過光合作用形成的各種有機體，包括動植物和微生物。生物質能是太陽能以化學能形式儲存在生物質中，以生物質為載體的能量。生物質能是重要的可再生能源，分布廣泛，數量巨大，同時又具有能量密度低，資源分散，收集難度大等不利因素，如何實現小規模資源收集條件下的生物質能源高效利用，是能源日趨緊張的今天重要的能源技術發展方向。
[0003]我國生物質資源豐富，發展潛力巨大，發展空間廣闊。據估計目前農業秸桿可開發量約6億噸，大量秸桿被廢棄或直接在田間地頭燒掉，浪費大量資源，造成嚴重的空氣污染，我國各地的霧霾高發期一般是農作物收獲期。因此，便利高效的生物質能利用技術既可為能源匱乏地區提供能源供應又可解決秸桿焚燒帶來的污染問題。
[0004]目前的小規模生物質能利用技術主要是生物質氣化技術，雖然目前的氣化技術解決了有無問題，但利用效率很低，氣化生成的高溫燃氣顯熱及內燃機發電尾氣的余熱都沒有利用，同時目前的氣化技術無法處理燃氣中的焦油，導致生物質氣化發電系統穩定性低、維護費用高。這使得生物質氣化發電技術難以商業應用。
[0005]解決生物質氣化發電技術推廣問題的出路在于提高氣化爐的熱效率和減少發電機組的余熱損失降低燃氣中的焦油含量。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種環保生物質氣化發電系統，該環保生物質氣化發電系統結構簡單、綠色環保、安全可靠并且轉化效率高。
[0007]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0008]—種環保生物質氣化發電系統，包括氣化爐、換熱器、過濾器和氣體內燃機發電機；
[0009]上述氣化爐包括儲料倉、氣化室、催化裂解室，上述儲料倉位于氣化爐頂部，催化裂解室位于氣化爐底部，氣化室位于儲料倉和催化裂解室之間，上述儲料倉與氣化室相連，上述氣化室與催化裂解室相連；
[0010]上述儲料倉設有進料口；
[0011 ]上述催化裂解室設有燃氣引出口 ；
[0012]上述換熱器為間壁式換熱器，包括第一管道和第二管道，第一管道和第二管道之間可進行換熱，第一管道設有第一管道入口和第一管道出口，
[0013]上述燃氣引出口連接上述過濾器，上述過濾器連接上述第一管道入口，上述第一管道出口連接上述氣體內燃機發電機，
[0014]上述第二管道設有第二管道入口和第二管道出口，上述第二管道入口連接有空氣源，上述第二管道出口通過第一配風管連接上述氣化室，上述第二管道出口通過第二配風管連接上述催化裂解室。
[0015]優選地，上述第一配風管設有環形出風口，該環形出風口設于氣化室內壁。
[0016]優選地，上述第二配風管的出風口插入上述催化裂解室的炭層。
[0017]優選地，上述過濾器的數量為2組。
[0018]優選地，上述氣化室設有還原段，該還原段的高度大于等于400mm。
[0019]優選地，上述催化裂解室的高度大于等于600mm。
[0020]優選地，上述氣體內燃機發電機設有尾氣出口，該尾氣出口連接有干燥機，該干燥機用于干燥破碎處理后的生物質，上述干燥機通過物料傳輸裝置連接上述進料口。
[0021]優選地，上述第一管道套設于第二管道外側。
[0022]優選地，氣化室與催化裂解室采用縮口擴口連接。
[0023]優選地，上述催化裂解室設有焦炭加入口，上述催化裂解室連接有灰渣冷卻室，該灰渣冷卻室設有出炭口。
[0024]本實用新型的工作原理為:
[0025]氣化室還原段高度不低于400mm，催化裂解室高度不低于600mm，合成氣內焦油含量將降低到0.5g/Nm3，燃氣中生成的焦油90%被裂解。
[0026]氣化室與催化裂解室之間采用縮口擴口連接，保證物料均勻穩定流動。
[0027]過濾器數量為2組，采用兩組交互運行，定期將內部的炭取出至于催化裂解室內處理。
[0028]灰渣冷卻室室采用水冷，將生物質炭冷卻后排出。
[0029]燃氣的過流程為:氣化爐接收干燥機傳輸的生物質，生物質儲存在氣化爐頂部的儲料倉內，氣化爐中部為氣化室，經換熱器加熱后的空氣從氣化室上部送入，氣化后的燃氣及生物質炭向下運動到催化裂解室，催化裂解室中部補充一股空氣，此處焦炭溫度保證燃點以上，燃燒部分焦炭和少量燃氣將催化裂解室溫度提高至1100°C，燃氣繼續下行，在下行過程中燃氣內的焦炭進一步被裂解。
[0030]出爐后較清潔的燃氣進入生物質過濾器，焦油在過濾器中進一步裂解并被生物質炭吸附，清潔后的燃氣進入換熱器把熱交換給空氣，降低溫度后的燃氣進入氣體內燃機發電機，氣體內燃機發電機出來的尾氣溫度大約在400°C左右，進入干燥機，尾氣干燥生物質后直接排空。
[0031]生物質及焦炭流程為:生物質經破碎處理后送入干燥機，干燥后的生物質送入氣化爐頂部的儲料倉內，儲料倉內的生物質隨生產過程自動下行進入氣化爐中部氣化室，在氣化室中經過干燥、裂解、氧化、還原等過程后產生生物質炭和燃氣，氣化室所需空氣在上部通過環形進氣口均勻送入。焦炭進一步下行至催化裂解室，催化裂解室上部設置焦炭加入口，將過濾器中吸附的焦炭補充進來處理，中部設置助燃空氣進口，該處助燃空氣集中進入以減少燃氣的燒損，焦炭在催化裂解室下行后經冷卻到燃點后直接排出，排出的焦炭一部分供應過濾器使用，其余部分成為商品進入倉庫。
[0032]本實用新型的有益效果為:解決了生物質氣化發電系統效率低、氣化爐燃氣焦油含量高、污染大的缺點;將燃氣的熱和氣體內燃機發電機尾氣的余熱盡可能回收，能源利用效率明顯提高;無污染物排放，適合小資源收集區域的生物質能源利用。
【附圖說明】
[0033]圖1是本實用新型的不意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0035]本實用新型具體實施的技術方案是:
[0036]—種環保生物質氣化發電系統，包括氣化爐1、換熱器2、過濾器3和氣體內燃機發電機4;
[0037]上述氣化爐I包括儲料倉11、氣化室12、催化裂解室13，上述儲料倉11位于氣化爐I頂部，催化裂解室13位于氣化爐I底部，氣化室12位于儲料倉11和催化裂解室13之間，上述儲料倉11與氣化室12相連，上述氣化室12與催化裂解室13相連；
[0038]上述儲料倉11設有進料口；
[0039]上述催化裂解室13設有燃氣引出口；
[0040]上述換熱器2為間壁式換熱器2，包括第一管道和第二管道，第一管道和第二管道之間可進行換熱，第一管道設有第一管道入口和第一管道出口，
[0041 ] 上述燃氣引出口連接上述過濾器3，上述過濾器3連接上述第一管道入口，上述第一管道出口連接上述氣體內燃機發電機4，
[0042]上述第二管道設有第二管道入口和第二管道出口，上述第二管道入口連接有空氣源，上述第二管道出口通過第一配風管連接上述氣化室12，上述第二管道出口通過第二配風管連接上述催化裂解室13。
[0043]上述第一配風管設有環形出風口，該環形出風口設于氣化室12內壁。
[0044]上述第二配風管的出風口插入上述催化裂解室13的炭層。
[0045]上述過濾器3的數量為2組。
[0046]上述氣化室12設有還原段，該還原段的高度大于等于400mm。
[0047]上述催化裂解室13的高度大于等于600mm。
[0048]上述氣體內燃機發電機4設有尾氣出口，該尾氣出口連接有干燥機5，該干燥機5用于干燥破碎處理后的生物質，上述干燥機5通過物料傳輸裝置連接上述進料口。
[0049]上述第一管道套設于第二管道外側。
[0050]氣化室12與催化裂解室13采用縮口擴口連接。
[0051]上述催化裂解室13設有焦炭加入口，上述催化裂解室13連接有灰渣冷卻室，該灰渣冷卻室設有出炭口。
[0052]本實用新型的工作原理為:
[0053]氣化室12還原段高度不低于400mm，催化裂解室13高度不低于600mm，合成氣內焦油含量將降低到0.5g/Nm3，燃氣中生成的焦油90%被裂解。
[0054]氣化室12與催化裂解室13之間采用縮口擴口連接，保證物料均勻穩定流動。
[0055]過濾器3數量為2組，采用兩組交互運行，定期將內部的炭取出至于催化裂解室13內處理。
[0056]灰渣冷卻室室采用水冷，將生物質炭冷卻后排出。
[0057]燃氣的過流程為:氣化爐I接收干燥機5傳輸的生物質，生物質儲存在氣化爐I頂部的儲料倉11內，氣化爐I中部為氣化室12，經換熱器2加熱后的空氣從氣化室12上部送入，氣化后的燃氣及生物質炭向下運動到催化裂解室13，催化裂解室13中部補充一股空氣，此處焦炭溫度保證燃點以上，燃燒部分焦炭和少量燃氣將催化裂解室13溫度提高至1100°C，燃氣繼續下行，在下行過程中燃氣內的焦炭進一步被裂解。
[0058]出爐后較清潔的燃氣進入生物質過濾器3，焦油在過濾器3中進一步裂解并被生物質炭吸附，清潔后的燃氣進入換熱器2把熱交換給空氣，降低溫度后的燃氣進入氣體內燃機發電機4，氣體內燃機發電機4出來的尾氣溫度大約在400°C左右，進入干燥機5，尾氣干燥生物質后直接排空。
[0059]生物質及焦炭流程為:生物質經破碎處理后送入干燥機5，干燥后的生物質送入氣化爐I頂部的儲料倉11內，儲料倉11內的生物質隨生產過程自動下行進入氣化爐I中部氣化室12，在氣化室12中經過干燥、裂解、氧化、還原等過程后產生生物質炭和燃氣，氣化室12所需空氣在上部通過環形進氣口均勻送入。焦炭進一步下行至催化裂解室13，催化裂解室13上部設置焦炭加入口，將過濾器3中吸附的焦炭補充進來處理，中部設置助燃空氣進口，該處助燃空氣集中進入以減少燃氣的燒損，焦炭在催化裂解室13下行后經冷卻到燃點后直接排出，排出的焦炭一部分供應過濾器3使用，其余部分成為商品進入倉庫。
[0060]本實用新型的有益效果為:解決了生物質氣化發電系統效率低、氣化爐I燃氣焦油含量高、污染大的缺點；將燃氣的熱和氣體內燃機發電機4尾氣的余熱盡可能回收，能源利用效率明顯提高;無污染物排放，適合小資源收集區域的生物質能源利用。
[0061]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種環保生物質氣化發電系統，其特征在于，包括氣化爐、換熱器、過濾器和氣體內燃機發電機； 上述氣化爐包括儲料倉、氣化室、催化裂解室，上述儲料倉位于氣化爐頂部，催化裂解室位于氣化爐底部，氣化室位于儲料倉和催化裂解室之間，上述儲料倉與氣化室相連，上述氣化室與催化裂解室相連； 上述儲料倉設有進料口 ； 上述催化裂解室設有燃氣引出口 ； 上述換熱器為間壁式換熱器，包括第一管道和第二管道，第一管道和第二管道之間可進行換熱，第一管道設有第一管道入口和第一管道出口， 上述燃氣引出口連接上述過濾器，上述過濾器連接上述第一管道入口，上述第一管道出口連接上述氣體內燃機發電機， 上述第二管道設有第二管道入口和第二管道出口，上述第二管道入口連接有空氣源，上述第二管道出口通過第一配風管連接上述氣化室，上述第二管道出口通過第二配風管連接上述催化裂解室。2.根據權利要求1所述的環保生物質氣化發電系統，其特征在于，上述第一配風管設有環形出風口，該環形出風口設于氣化室內壁。3.根據權利要求2所述的環保生物質氣化發電系統，其特征在于，上述第二配風管的出風口插入上述催化裂解室的炭層。4.根據權利要求3所述的環保生物質氣化發電系統，其特征在于，上述過濾器的數量為2組。5.根據權利要求4所述的環保生物質氣化發電系統，其特征在于，上述氣化室設有還原段，該還原段的高度大于等于400mm。6.根據權利要求5所述的環保生物質氣化發電系統，其特征在于，上述催化裂解室的高度大于等于600mm。7.根據權利要求6所述的環保生物質氣化發電系統，其特征在于，上述氣體內燃機發電機設有尾氣出口，該尾氣出口連接有干燥機，該干燥機用于干燥破碎處理后的生物質，上述干燥機通過物料傳輸裝置連接上述進料口。8.根據權利要求7所述的環保生物質氣化發電系統，其特征在于，上述第一管道套設于第二管道外側。9.根據權利要求8所述的環保生物質氣化發電系統，其特征在于，氣化室與催化裂解室采用縮口擴口連接。10.根據權利要求9所述的環保生物質氣化發電系統，其特征在于，上述催化裂解室設有焦炭加入口，上述催化裂解室連接有灰渣冷卻室，該灰渣冷卻室設有出炭口。
【文檔編號】F02G5/02GK205473609SQ201620090094
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】劉鴻
【申請人】江蘇中科重工股份有限公司