生物质气化炉及生物质原料的处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种生物质气化炉及生物质原料的处理工艺，其包括炉体框架、炉排和炉盖，炉盖位于炉体框架沿生物质气化炉沿高度方向的上端并支撑在炉体框架上，炉体设置在炉体框架的内部，在炉盖沿生物质气化炉的高度方向上的顶端设有物料入口，物料入口设置在炉排沿生物质气化炉高度方向上的上方；在炉排下方的炉体框架的侧壁上贯穿设置有燃气通道和气化介质入口，燃气通道沿着生物质气化炉的高度方向上位于气化介质入口的下方。这样设置既实现了下吸式气化炉燃气焦油含量低的优点，又兼顾了上吸式气化结构内物料部分和气体部分的充分接触以实现气固反应均匀，实现生物质能高效转化的优势。化的优势。化的优势。

【技术实现步骤摘要】
生物质气化炉及生物质原料的处理工艺


[0001]本专利技术涉及一种生物质气化炉及生物质原料的处理工艺。

技术介绍

[0002]以热解、气化、熔融等为代表的先进热转化技术因具备规模灵活、环保性能佳、终端产品资源化利用途径丰富等优点，越来越受到广泛关注。虽然经过长时间技术发展，但由于始终未解决焦油问题的限制，热解气化技术始终未达到大规模、成熟稳定商业应用，目前项目多处于示范阶段。
[0003]固定床气化炉主要分为上吸式气化炉和下吸式气化炉，上吸式气化炉其单体设备规模较大，但燃气中焦油含量很高，燃气品质较低，燃气利用场景受限；而下吸式气化炉出口燃气焦油含量低，但受限于炉内气固反应不均匀，单体设备处理量较小，且炉内炭层堆积不稳定性，亟待进一步解决。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中燃气中焦油含量高、炉内气固反应不均匀的缺陷，提供一种生物质气化炉及生物质原料的处理工艺。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]一种生物质气化炉，所述生物质气化炉包括炉体框架、炉排和炉盖，所述炉盖位于所述炉体框架沿所述生物质气化炉沿高度方向的上端并在所述炉体框架上，所述炉排设置在所述炉体框架的内部，
[0007]在所述炉盖在沿所述生物质气化炉的高度方向上的顶端设有物料入口，所述物料入口设置在所述炉排沿所述生物质气化炉高度方向上的上方；
[0008]在所述炉排下方的所述炉体框架的侧壁上贯穿设置有燃气通道和气化介质入口，所述燃气通道沿着所述生物质气化炉的高度方向上位于所述气化介质入口的下方。
[0009]在本技术方案中，通过将经过预处理后的生物质原料分解成固体炭部分和气体部分，通过炉排上置式设计结构形式将固体部分和气体部分的入口分别设置在生物质气化炉的两端，固体部分从气化炉顶部送入，并在气化炉上部的炉排上形成稳定堆积炭层，气体部分从气化炉下部通入，并与气化介质在高温下发生强氧化反应后，随后向上流通并与炭层进一步反应脱除焦油。采用气固分离及差异性处理的方法，既实现了下吸式气化炉燃气焦油含量低的优点，又兼顾了上吸式气化结构内物料部分和气体部分的充分接触以实现气固反应均匀，实现生物质能高效转化的优势，避免了下吸式气化炉因气固交互不均匀导致单体规模较小的限制，设备规模易放大。同时，通过生物质气化炉的炉排采用上置式的设计结构，气体部分从生物质气化炉的下方进入炉内和气化介质进行反应，炉排上反应后残余固体物料从炉排上向下排出，炉内燃气向上流通，气体流通路径与炉排向下输送的固体排灰路径相对，实现气固的逆流设计，避免了传统下吸式气化炉气固同方向流动，以致因气力携带而导致炉排炭层易坍塌的风险，提高炉排物料层堆积的稳定性。
[0010]较佳地，所述生物质气化炉还包括旋转段和固定段，
[0011]所述炉盖通过第一支撑结构盖设在所述炉体框架上；
[0012]所述旋转段位于所述固定段沿所述生物质气化炉高度方向的上方，在所述炉体框架上设有第二支撑结构，所述旋转段通过旋转支撑在所述第二支撑结构上固定，所述炉排设置在所述旋转段的内部；
[0013]所述固定段通过第三支撑结构连接在所述炉体框架上，所述燃气通道和所述气化介质入口位于所述固定段上。
[0014]在本技术方案中，将所述生物质气化炉采用分体式的结构形式设计，将生物质气化炉拆分为炉盖、旋转段和固定段三部分，通过炉排与旋转段一体化设计实现高温炉排的炉外传动，避免了炉内高温传动的需要，降低了生物质气化炉的运行成本，提高了生物质气化炉运行的稳定性和使用寿命。
[0015]较佳地，所述炉盖在所述旋转段的外壁面上设有固定裙边，在所述旋转段的外壁面上设有旋转水槽，所述旋转段通过所述固定裙边和所述旋转水槽相适配形成上部水封结构；
[0016]在所述旋转段的外壁面上设有旋转裙边，在所述固定段的外壁面上设有固定水槽，所述固定段通过所述旋转裙边和所述固定水槽相适配形成下部水封结构。
[0017]在本技术方案中，通过在炉体框架的两端设置水封结构可以保证旋转段与炉盖和固定段之间良好动、静密封性能，避免产生的气体泄漏。
[0018]较佳地，在所述固定段上还设有灰仓和排灰机构，
[0019]所述灰仓设置在所述炉排的下方，所述灰仓的出口和所述排灰机构的入灰口相连通；
[0020]所述排灰机构设置在所述灰仓的下方，所述排灰机构的出灰口和外界相连通。
[0021]在本技术方案中，通过设置灰仓和排灰机构，为反应后残余固体物料提供排出生物质气化炉的通道，避免干涉到后续生物质原料的处理，使得生物质气化炉内部的原料反应可以有序进行。
[0022]较佳地，所述炉排包括风帽结构，所述风帽结构包括弧形帽、支撑部和通管，
[0023]所述通管贯穿设置在所述炉排上并和所述炉排的出气孔相连通；
[0024]所述弧形帽朝向所述物料入口的一侧表面设置成弧状结构，所述弧状结构的顶端朝向所述物料入口的方向设置并且所述弧形帽通过所述支撑部固定设置在所述通管沿所述生物质气化炉高度方向的顶端，所述弧形帽在靠近所述物料入口的端部设有通孔，所述通孔和所述通管相连通。
[0025]在本技术方案中，通过在炉排上设置风帽结构，不仅将固定段内反应后的气体可以均匀流通至炉排上层的物料层处进行反应，也提高了物料和气体反应的充分性。同时，将风帽结构靠近物料层的端处设置弧形帽，可以有效防止炉排上的物料进入风帽结构的通管内以致通管堵塞。
[0026]较佳地，所述支撑部为镂空式结构。
[0027]在本技术方案中，采用这种结构形式，可顺利、均匀地将固定段内的气体排出至炉排上方的物料层处。
[0028]较佳地，所述炉排为锥形塔式结构，所述炉排包括锥形体和柱形支撑体，
[0029]所述锥形体设置在所述风帽结构远离所述弧形帽的一端上，所述通管贯穿所述锥形体设置；
[0030]所述锥形体通过所述柱形支撑体设置在所述炉体框架内。
[0031]在本技术方案中，通过在炉排上设置锥形体和柱形支撑体，并将其采用整体浇筑的设计形式，可以满足炉排在高温环境的使用需求，同时保证了炉排和炉体框架连接的稳固性。
[0032]较佳地，所述炉排还包括扰动板，
[0033]所述扰动板设置在所述锥形体靠近所述风帽结构的一侧上；
[0034]所述扰动板在水平方向上向远离所述炉排中心的方向延伸，并在竖直方向上倾斜设置；
[0035]所述扰动板以所述炉排的中心轴线为中心周向设置；
[0036]和/或，所述扰动板沿所述炉排中心轴线的延伸方向分层设置。
[0037]在本技术方案中，设置扰动板并将扰动板采用这种结构形式，为炉排转动的过程中提供物料层向周向移动的动力，促进物料层可以均匀地布置在炉排上，并带动物料在炉排上均匀的流动。同时，可以进一步地提高扰动板将炉排上方的物料层布置地均匀性和流动的均匀性。
[0038]较佳地，所述炉排包括柱形支撑体，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质气化炉，所述生物质气化炉包括炉体框架、炉排和炉盖，所述炉盖位于所述炉体框架沿所述生物质气化炉沿高度方向的上端并支撑在所述炉体框架上，所述炉排设置在所述炉体框架的内部，其特征在于，在所述炉盖沿所述生物质气化炉的高度方向上的顶端设有物料入口，所述物料入口设置在所述炉排沿所述生物质气化炉高度方向上的上方；在所述炉排下方的所述炉体框架的侧壁上贯穿设置有燃气通道和气化介质入口，所述燃气通道沿着所述生物质气化炉的高度方向上位于所述气化介质入口的下方。2.如权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述生物质气化炉还包括旋转段和固定段，所述炉盖通过第一支撑结构盖设在所述炉体框架上；所述旋转段位于所述固定段沿所述生物质气化炉高度方向的上方，在所述炉体框架上设有第二支撑结构，所述旋转段通过旋转支撑在所述第二支撑结构上固定，所述炉排设置在所述旋转段的内部；所述固定段通过第三支撑结构连接在所述炉体框架上，所述燃气通道和所述气化介质入口位于所述固定段上。3.如权利要求2所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉盖在所述旋转段的外壁面上设有固定裙边，在所述旋转段的外壁面上设有旋转水槽，所述旋转段通过所述固定裙边和所述旋转水槽相适配形成上部水封结构；在所述旋转段的外壁面上设有旋转裙边，在所述固定段的外壁面上设有固定水槽，所述固定段通过所述旋转裙边和所述固定水槽相适配形成下部水封结构。4.如权利要求2所述的生物质气化炉，其特征在于，在所述固定段上还设有灰仓和排灰机构，所述灰仓设置在所述炉排的下方，所述灰仓的出口和所述排灰机构的入灰口相连通；所述排灰机构设置在所述灰仓的下方，所述排灰机构的出灰口和外界相连通。5.如权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉排包括风帽结构，所述风帽结构包括弧形帽、支撑部和通管，所述通管贯穿设置在所述炉排上并和所述炉排的出气孔相连通；...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾志伟，茹斌，郭泗勇，戴贡鑫，徐月亭，宛政，孙立，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：