一种流化床生物质与煤共气化装置制造方法及图纸

一种流化床生物质与煤共气化装置，包括依次相连的加料系统、流化床气化炉、排渣系统、初级除尘系统、废热回收系统及中/深度除尘系统；加料系统与流化床气化炉的入料口相连通，流化床气化炉的底部与排渣系统相连，且在流化床气化炉下端还设置有气体分布器；所述的流化床气化炉上端的气体出口依次与初级除尘系统、废热回收系统、中/深度除尘系统相连，中/深度除尘系统的排灰出口与细灰收集装置相连。本实用新型专利技术根据生物质与煤在气化特性上具有一定的互补性，利用流化态原理，将生物质粉料和粉煤连续加入气化炉密相区，气化剂从气化炉底部吹入，使物料沸腾流化，最终实现生物质与煤的完全气化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种生物质气化装置，具体涉及一种流化床生物质与煤共气化装置。
技术介绍
目前，我国能源消费过于倚重煤炭。煤炭在我国一次能源消费中的比重达到了69%，新能源和可再生能源在我国能源消费结构中所占比重过低，仅达到9%，与世界平均水平还有差距。因此，加快以水电、核电、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等为主的新能源和可再生资源的发展，是我国能源结构调整的战略重点。我国发展生物质能具有巨大的潜力。据统计，全国近年秸杆年产量约6亿吨，薪柴年产量(包括木材砍伐的废弃物)为2亿吨左右，还有大量的人畜粪便及工业排放的有机废料、废渣，每年生物质资源总量折合成标准煤2 4亿吨。长期以来，我国生物质能源的开发和利用以传统的燃烧技术为主，现在逐渐发展了生物质气化、液化、固化成型等技术。其中，生物质气化是生物质清洁利用的一种主要形式，具有广阔的发展前景。生物质的气化方法主要有固定床、流化床等气化方法。我国低热值燃气的固定床、流化床生物质气化装置已研制成功并投入市场，这些气化装置的特点是操作比较简单，但燃气热值一般在5MJ/m3左右，在焦油处理及长期稳定运行方面还有待改善。另外，由于生物质热值低、挥发份高、灰分低等气化特性，导致流化床生物质单独气化时操作温度低、产生焦油量大、床层不易建立等问题发生。煤与生物质相比较，煤具有热值高、挥发份低、灰分高等气化特性。
技术实现思路
本技术的目的旨在提供一种能够解决生物质气化装置生产燃气热值低、焦油难清除，尤其解决流化床生物质气化操作温度低、产生焦油量大、床层不易建立等问题的流化床生物质与煤共气化装置。为达到上述目的，本技术采用技术方案是包括依次相连的加料系统、流化床气化炉、排渣系统、初级除尘系统、废热回收系统及中/深度除尘系统；所述加料系统与流化床气化炉的入料口相连通，流化床气化炉的底部与排渣系统相连，且在流化床气化炉下端还设置有与富氧或氧气管路及蒸汽管路相连的气体分布器；所述的流化床气化炉上端的气体出口依次与初级除尘系统、中/深度除尘系统相连，中/深度除尘系统的出口与煤气收集装置相连。所述的加料系统包括依次相连的料仓、料锁、给料斗和螺旋给料机，螺旋给料机的输出端与流化床气化炉的入料口相连。所述的排渣系统包括依次相连通的受渣斗、渣锁和滚筒冷渣机，受渣斗与流化床气化炉的底部相连通。所述的初级除尘器包括依次相连的一级旋风除尘器和二级旋风除尘器，一级旋风除尘器的入口与流化床气化炉的气体出口相连，经过一、二级旋风除尘器分离下来的半焦分别经过一、二级旋风分离器的返料料腿返回流化床气化炉。所述的废热回收系统包括蒸汽发生器、蒸汽过热器和锅炉给水预热器，其中蒸汽发生器的入口与二级旋风除尘器的气体出口相连。所述的中/深度除尘器包括依次相连的环流式旋风除尘器和袋式除尘器，其中环流式旋风除尘器的入口与锅炉给水预热器的出口相连，环流式旋风除尘器的下端设置有一号灰斗，袋式除尘器的出口与煤气收集装置相连，且袋式除尘器的下端还设置有二号灰斗。本技术根据生物质与煤在气化特性上具有一定的互补性，利用流化态原理，将生物质粉料和粉煤连续加入气化炉密相区，气化剂(纯氧或富氧、蒸汽)从气化炉底部吹入，使物料沸腾流化。在燃烧产生的高温条件下，气固两项充分混合接触，发生破粘、脱挥发份、焦油的裂解、碳的氧化还原反应，最终实现生物质与煤的完全气化。 本技术在流化床气化炉增加二次风投入设施(气化炉密相区上部)。由于生物质挥发份含量高(约占70 %)，生物质被送入气化炉后，有大量的挥发份析出并迅速上升，因此中心火焰区将上移；同时由于生物质颗粒密度小，容易从密相区夹带到稀相区，增加二次风实施有利于物料的二次反应，又可减少粉尘(焦油)的后移，提高碳的转化率。附图说明图I是本专利技术的整体结构示意图。I-料仓；2_料锁；3_给料斗；4_螺旋给料机；5_流化床气化炉；6_级旋风除尘器；7-二级旋风除尘器；8_蒸汽发生器；9_蒸汽过热器；10-锅炉给水预热器；11-环流式旋风除尘器；12-袋式除尘器；13_受渣斗；14_渣锁；15-滚筒冷渣机；16-1#灰斗；17-2#灰斗具体实施方式以下结合附图对本技术的结构原理和工作原理作进一步详细说明。参见图1，本技术包括依次相连的加料系统、流化床气化炉、排渣系统、初级除尘系统、废热回收系统和中/深度除尘系统；所述加料系统包括依次相连的料仓I、料锁2、给料斗3和螺旋给料机4，螺旋给料机4的输出端与流化床气化炉5的入料口相连，流化床气化炉5的底部与排渣系统相连，所述的排渣系统包括依次相连通的受渣斗13、渣锁14和滚筒冷渣机15，且在流化床气化炉5下端还设置有与富氧或氧气管路及蒸汽管路相连的气体分布器；所述的初级除尘器包括依次相连的一级旋风除尘器6和二级旋风除尘器7，一级旋风除尘器6的入口与流化床气化炉5的气体出口相连，经过一、二级旋风除尘器6、7分离下来的半焦分别经过一、二级旋风分离器6、7的返料料腿返回流化床气化炉5 ；所述的废热回收系统包括蒸汽发生器8、蒸汽过热器9和锅炉给水预热器10，其中蒸汽发生器8的入口与二级旋风除尘器7的气体出口相连；所述的中/深度除尘器包括依次相连的环流式旋风除尘器11和袋式除尘器12，其中环流式旋风除尘器11的入口与锅炉给水预热器10的出口相连，环流式旋风除尘器11的下端设置有一号灰斗16，袋式除尘器12的出口与煤气收集装置相连，且袋式除尘器12的下端还设置有二号灰斗17。本技术生物质与煤流化床共气化方法为如下首先将粒度小于10mm，含水量小于5wt%的生物质粉料和粒度小于6mm,含水量小于5wt%的粉煤按一定比例混合均勻并送至料仓I，料仓中的物料经料锁2进入给料斗3，给料斗3中的物料经螺旋给料机4及给料重力管进入温度为950-1000°C、压力为0. 05-1. OMPa的流化床气化炉5内；气化剂经气体分布器进入气化炉下部使生物质粉料和粉煤在流化状态下发生破粘、脱挥发份、焦油的裂解、碳的氧化还原反应，气化生成煤气；灰渣经气化炉底部的排渣管排入受渣斗13及渣锁14，再经滚筒冷渣机15冷却到80°C以下排出；生成的约950°C含尘煤气由气化炉顶端分别进入一级旋风除尘器6和二级旋风除尘器7进行初级除尘(煤气含尘量约为50g/m3)，经过一级旋风除尘器6和二级旋风除尘器7分离下来的半焦分别经过一、二级旋风分离器的返料料腿返回气化炉进一步燃烧、气化；煤气经过初级除尘后进入蒸汽发生器8并产生饱和蒸汽，然后进入蒸汽过热器9及锅炉给水预热器10继续回收煤气余热， 使煤气温度降至2200C ;出锅炉给水预热器的煤气经环流式旋风除尘器11中度除尘(煤气含尘量约为4g/m3)，分离下来的细粉排入1#灰斗16后排出、收集，煤气经环流式旋风除尘器11除尘后再进入袋式除尘器内深度除尘，分离下来的细粉排入2#灰斗17后排出、收集，最终使煤气含尘量达到5mg/m3以下，进入后续系统。本技术的优点如下I、产生协同作用煤与生物质共气化首先在木质生物质有机物质中最弱的共价键中发生热裂解，形成的挥发分分解形成很多自由基，这些自由基增加了煤的氧化分解；木质生物质是富氢物质，脱挥发分过程中产生的氢和煤自由基反应，阻止了二次焦的形成；木质生物质中的碱金属是煤气化的有效催本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流化床生物质与煤共气化装置，其特征在于：包括依次相连的加料系统、流化床气化炉、排渣系统、初级除尘系统、废热回收系统及中/深度除尘系统；所述加料系统与流化床气化炉(5)的入料口相连通，流化床气化炉(5)的底部与排渣系统相连，且在流化床气化炉(5)下端还设置有与富氧或氧气管路及蒸汽管路相连的气体分布器；所述的流化床气化炉(5)上端的气体出口依次与初级除尘系统、废热回收系统及中/深度除尘系统相连，中/深度除尘系统的排灰出口与细灰收集装置相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛少祥，毕可军，柏林红，孔北方，
申请(专利权)人：陕西华祥能源科技集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：