生物质自供热双流程气化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生物质自供热双流程气化系统，包括2个锅炉，锅炉之间采用导热材料隔开，每个锅炉的下部设有加料漏斗，每个锅炉的底部分别连接蓄水池、空气泵和燃气储罐，每个锅炉的上端分别设有旋风分离器，所述旋风分离器连接换热器，换热器还连接蓄水池和净化塔，净化塔分别连接烟囱和燃气储罐，本发明专利技术的2个锅炉实现了燃烧和气化的解耦，两个锅炉之间又能实现气化和燃烧的切换；还可以通过补燃对锅炉燃烧进行补燃，充分利用热量，提高热效率。

Biomass self-heating dual-process gasification system

The invention discloses a biomass self-heating double-process gasification system, which comprises two boilers separated by thermal conductive materials, a feeding funnel at the bottom of each boiler, a water storage tank, an air pump and a gas storage tank at the bottom of each boiler, a cyclone separator at the upper end of each boiler, a heat exchanger and a heat exchanger at the same time. The water pool and the purification tower are connected with the chimney and the gas storage tank respectively. The two boilers of the present invention realize the decoupling of combustion and gasification, and the conversion of gasification and combustion can be realized between the two boilers. The combustion of the boiler can be supplemented by supplementary combustion, so as to make full use of the heat and improve the thermal efficiency.

【技术实现步骤摘要】
生物质自供热双流程气化系统
本专利技术属于生物质能利用
，尤其涉及生物质自供热双流程气化系统。
技术介绍
我国拥有丰富的生物质能源,据测算,我国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤,是目前中国总能耗的4倍左右.在可收集的条件下,中国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工业有机废渣与废水等.而根据全国秸秆资源调查结果,目前我国农作物秸秆理论资源量为8.2亿吨,秸秆可收集资源量为6.87亿吨,秸秆的利用资源量为2.15亿吨.同时还提出关于如何处理固体废弃物的提议,如何实现像生物质秸秆这样的固体废弃物有效合理的利用。对生物质能利用，目前最关键的技术是生物质气化技术。目前针对生物质气化的气化炉主要有上吸式和下吸式的固定床气化炉以及循环流化床和双流化床。这些气化炉各有优缺点，上吸式气化炉存在焦油含量高的问题。而下吸式气化炉流动阻力大，灰分含量多。循环流化床可有效解决焦油含量高这一问题；传统的双流化床系统可以把燃烧和气化过程分开，将燃烧的热量部分供给气化，同时得到的燃气纯度高；但两床之间靠热载体进行传热，易造成烟气和气化气的串混，降低燃气品质。
技术实现思路
为了克服上述技术的不足，本专利技术提供了一种生物质自供热双流程气化系统，该系统是一种产气和气化效率以及热效率都很高的气化系统，对加快生物质技术的开发和利用，推动生物质能利用产业规模的扩大有重要的意义，为促进环境和经济的协调发展具有重要的现实意义。本专利技术所采用的技术方案如下：一种生物质自供热双流程气化系统，包括2个锅炉，所述锅炉之间采用导热材料隔开，每个锅炉的下部设有加料漏斗，每个锅炉的底部分别连接蓄水池、空气泵和燃气储罐，每个锅炉的上端分别设有旋风分离器，所述旋风分离器连接换热器，所述换热器还连接蓄水池和净化塔，所述净化塔分别连接烟囱和燃气储罐；进一步，所述净化塔设有两个，烟气净化塔连接换热器上的烟气出口，将烟气净化后排向烟囱；燃气净化塔与换热器的燃气出口连接，将燃气净化后排向燃气储罐；进一步，所述旋风分离器与换热器的连接管路分为两条支路，一条支路为燃气排出通道，将锅炉气化产生的燃气输入到换热器，经过换热器后通过燃气净化塔后与燃气储罐连通；另外一条支路为烟气排出通道，将锅炉中产生的烟气输入到换热器，烟气从换热器排除后经过烟气净化塔后通向烟囱排出。进一步，所述蓄水池底部通过管路分别连接水蒸气泵和换热器，形成液态水通道；所述蓄水池上部通过管路分别连接锅炉和换热器形成水蒸气通道，为锅炉进行气化过程提供水蒸气，并且将换热器产生的水蒸气再传输到蓄水池中储存；进一步，所述锅炉外部设有保温材料，避免了热量的损失；进一步，所述燃气储罐通过管路连接锅炉，形成燃气通道，对锅炉进行补燃；进一步，所述加料漏斗设有两组，分别用于投放高热值生物质燃料和低热值生物质燃料；本专利技术的有益效果：本专利技术采用锅炉的两个炉膛均可以实现燃烧和气化的切换，可以得到比较纯净的气化气，且两个炉膛之间实现热量互补，使得热效率显著提升；另外本专利技术还设有补燃措施，让锅炉达到气化温度的速度更快，大大提高了锅炉的气化效率；整个锅炉在左右两边的切换中实现了24小时不间断产气，提升了产气效率且传热不需要热载体，传热性能更好，热效率更高。附图说明图1是本专利技术生物质自供热双流程气化系统图；图2是本专利技术换热器结构图；图3系统两个阶段工作示意图；图中，1、旋风分离器，2、加料漏斗一，3、加料漏斗二，4、锅炉一，5、锅炉二，6、蓄水池，7、换热器，8、烟气净化塔，9、烟囱，10、燃气储罐，11、燃气净化塔，12、水蒸气泵，13、空气泵，1-2、1-1为烟气通道阀门，2-1、2-2、2-3、2-4为燃气通道阀门，3-1、3-2为空气通道阀门，4-1、4-2为液态水通道阀门，5-1、5-2、5-3、5-4为水蒸气通道阀门。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1、2所示，本专利技术提供了一种生物质自供热双流程气化系统，包括2个锅炉，在两个锅炉之间通过传热特性较好的材料隔开，在每个锅炉的下部设有两个加料漏斗分别用于投放高热值生物质燃料和低热值生物质燃料，在每个锅炉底部通过管路分别连接蓄水池6、空气泵13和燃气储罐10，对应的形成水蒸气输入通道、空气通道和燃气补燃通道，在水蒸气通道上设有阀门5-1、5-2、5-3、5-4，用于控制水蒸气的输入；在空气通道上设有阀门3-1、3-2，用于控制空气的输入；在燃气补燃通道上设有阀门2-4、2-3，用于控制补燃燃气的输入；在每个锅炉的上端分别设有旋风分离器1，旋风分离器1通过输出管路将所对应锅炉内的燃气或烟气输出，分了两条支路，分了两条支路，一条支路将气化产生的燃气经过换热器7后连接燃气净化塔11后输入到燃气储罐10中，并且在该支路上设有阀门2-1(2-2)；另外一条支路将锅炉中产生的烟气经过换热器7后连接烟气净化塔8后通过烟囱9排出，并且在该支路上设有阀门1-1(1-2)；换热器7还连接蓄水池6，通过蓄水池6对换热器内部进行降温，产生的水蒸气再通过管路输送到蓄水池6；在锅炉外部设有保温材料，避免了热量的损失，能够保持热量,充分利用热量，提高热效率。为了更清楚的说明对本专利技术的技术方案，以下结合本专利技术的工作过程作进一步解释：通过加料漏斗向左边的锅炉一4先投入高热值生物质燃料，打开阀门3-2，通入空气，此时左边锅炉一4为燃烧炉，当左边锅炉一4达到气化反应温度600℃-650℃时，投入低热值生物质燃料(以玉米秸秆为例，约为2-3吨)，打开阀门5-4，通入水蒸气，左边锅炉一4切换为气化炉，直到反应结束需要1700m3-2500m3水蒸气；此时，右边锅炉二5投入高热值生物质燃料(以高粱秸秆为例，约为3吨)打开阀门3-1，通入空气，达到气化温度需要3500m3左右的空气，右边锅炉为燃烧炉；右边的燃烧炉通过传热隔板为左边的气化炉源源不断的提供热量；打开阀门2-1，气化炉产生的燃气进入换热器7进行换热，打开阀门1-2，燃烧炉产生的烟气进入换热器7进行换热；换热结束后燃气通过燃气净化塔11的净化搜集到燃气储罐10内，烟气通过烟气净化塔8的净化由烟囱9排出。打开阀门4-2，液态水从蓄水池6进入换热器7吸收烟气和燃气的热量，蒸发为水蒸气，打开阀门5-2和5-1，水蒸气进入气化炉作为气化气。如图3所示，本专利技术所提出的生物质自供热双流程气化系统切换过程如下：第一阶段：锅炉一4的炉膛投放高热值生物质燃料，通入空气，此时的锅炉一4为燃烧炉，使其所在炉膛升温以达到气化的温度，同时右边锅炉二5的炉膛已经达到了气化温度(600℃-650℃)，投放挥发分比较多的原料进行气化，在右边锅炉二5进行气化的过程中，左边锅炉一4通过隔板向右边锅炉二5传递热量，保证了右边气化得到充足的能量，同时为迅速达到气化温度，可以打开阀门2-3，将燃气储罐10中的燃气通入燃烧炉里充分燃烧，释放大量的热；稳定的供热让整个气化过程顺利进行，这样既避免了热量的损失，还提高了气化效率。第二阶段：当左边锅炉一4炉膛升温达到气化的温度时，此时向锅炉一4投入低热值生物质燃料，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质自供热双流程气化系统，其特征在于，包括2个锅炉，所述锅炉之间采用导热材料隔开，每个锅炉的下部设有加料漏斗，每个锅炉的底部分别连接蓄水池(6)、空气泵(13)和燃气储罐(10)，每个锅炉的上端分别设有旋风分离器(1)，所述旋风分离器(1)连接换热器(7)，所述换热器(7)还连接蓄水池(6)和净化塔，所述净化塔分别连接烟囱(9)和燃气储罐(10)。

【技术特征摘要】
1.一种生物质自供热双流程气化系统，其特征在于，包括2个锅炉，所述锅炉之间采用导热材料隔开，每个锅炉的下部设有加料漏斗，每个锅炉的底部分别连接蓄水池(6)、空气泵(13)和燃气储罐(10)，每个锅炉的上端分别设有旋风分离器(1)，所述旋风分离器(1)连接换热器(7)，所述换热器(7)还连接蓄水池(6)和净化塔，所述净化塔分别连接烟囱(9)和燃气储罐(10)。2.根据权利要求1所述的一种生物质自供热双流程气化系统，其特征在于，所述净化塔设有两个，分别为烟气净化塔(8)和燃气净化塔(11)，所述烟气净化塔(8)对换热器(7)输出的烟气净化；所述燃气净化塔(11)对换热器(7)输出的燃气净化。3.根据权利要求1所述的一种生物质自供热双流程气化系统，其特征在于，所述旋风分离器(1)与换热器(7)的连接管路分为两条支路，一条支路为燃气排出通道，将锅炉气化产生的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爽，李建铖，胡亚敏，王谦，何志霞，宋浩，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32