一种生物质流化床多级气化炉装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113105917A(43)申请公布日2021.07.13(21)申请号202110287930.X(22)申请日2021.03.17(71)申请人文志勇地址621000四川省绵阳市涪城区城南街5号海赋长兴3栋二单元2301(72)发明人文志勇(51)Int.Cl.C10J3/56(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种生物质流化床多级气化炉装置(57)摘要本发明提供一种生物质流化床多级气化炉装置，该装置包括：非机械式给料装置进料，流化床多级气化炉分为下级高温燃烧室，中级高温热解室，上级水蒸气气化室。流化床多级气化炉顶部出口连接汽冷螺旋管壁式旋风分离装置，低温蒸汽进入汽冷螺旋管式旋风分离器收集生产的高质量生物炭/活性炭，同时分离器冷却气化气和生物质炭颗粒；气化气通过芯筒离开气化炉。炉渣由排渣管收集。本发明通过生物质气化，流量调整等多种技术手段，生产高热值气化气和高质量生物质炭/活性炭，实现经济价值最大化。CN113105917ACN113105917A权利要求书1/1页1.一种生物质流化床多级气化炉装置，其特征在于：所述流化床多级气化炉分为下级高温燃烧室，中级高温热解室，上级水蒸气气化室；给料装置为非机械式，所述流化床多级气化炉顶部气化气出口处连接汽冷螺旋管壁式旋风分离装置，所述汽冷螺旋管壁式旋风分离器将颗粒物料通过离心力作用收集在锥形管下部，同时冷却气化气和颗粒物料，分离出洁净的气化气通过分离器芯筒离开气化炉，所述风室侧壁设有流化风入口和启停置换及调节蒸汽入口，所述风室与燃烧室之间设置布风床，均匀流化物料；所述燃烧室为上大下小锥形结构，前壁给料口分为两层，下层给料斜管输入的生物质颗粒吹入炉内燃烧产生高温烟气，为中级高温热解室提供热解温度，上层给料斜管输入的生物质颗粒吹入炉内吸收高温烟气温度，快速高温热解，降低燃烧室上部烟气温度，中级热解室与上级气化室之间为缩口，气化蒸汽从缩口处引入气化室充分流化、气化/炭化高温物料。2.根据权利要求1所述流化床多级气化炉，其特征在于:所述下级高温燃烧室产生高温烟气为中级气化提供高温热解温度；生物质原料进入中级高温热解室，与下级高温燃烧室流化物料及高温烟气均匀混合，快速高温热解，中级热解室与上级气化室之间为缩口，气化蒸汽从缩口处引入，使高温物料进入上级气化室充分流化、气化/炭化。3.根据权利要求1所述的非机械式给料装置，其特征在于：前壁给料口分为上、下两层，下层给料斜管底部通入热空气，将生物质颗粒吹入炉内燃烧产生高温烟气，并气封给料口；上层给料斜管底部通入低温蒸汽，将生物质颗粒吹入炉内吸收高温烟气温度，快速热解，同时调节中级热解室温度，并汽封给料口。4.根据权利要求1所述的汽冷螺旋管壁式旋风分离器炉装置，其特征在于：分离器由环形下级箱、上集箱、管壁式本体组成，引入低温蒸汽冷却进入旋风分离器的气化气和生物质炭颗粒，气固分离同时冷却产品回收余热、提高气化气温度，提高气化强度和质量，既回收余热提高热效率，又为后续气化产物冷却简化设备，节约场地。5.根据权利要求4所述旋风分离装置由环形下集箱引出多根管道，环绕组成下锥上筒形缠绕式螺旋上升管壁式本体，接入环形上集箱，低温蒸汽在下集箱内均匀分配给壁式螺旋上升布置的管道中，增大蒸汽受热面积，使壁式管内蒸汽在螺旋管中经历不同热负荷区，在非均匀热负荷区上受热趋于均衡，减少热应力集中，减少壁式管道与集箱的焊接头，使旋风筒内碳化颗粒冷却速度更快、更均衡。6.根据权利要求1所述布风床，其特征在于：所述布风床上均匀布置风帽，风帽上风口斜向下均匀布置，燃烧及气化空气从风室均匀进入各风帽，从风帽喷出的空气反作用在布风床上形成流化风，使进入下级燃烧室的生物质流态化燃烧，同时将炉底床料流态化，防止床料结焦、堵塞风帽，所述布风床两侧开有底渣排放口，在运行过程中，可持续排放底渣维持正常燃烧、气化。7.根据权利要求1所述控制系统，其特征在于：所述控制系统控制给料、送风流量及气化蒸汽比例，调节下级高温燃烧室、中级高温热解室及上级水蒸汽气化室温度和炉内气化速度，调节气化气的燃值和生物质碳化程度和质量。8.根据权利要求1所述下级生物质燃烧温度为950℃～1200℃。9.根据权利要求1所述中级高温热解温度为800℃～1100℃。10.根据权利要求1所述上级水蒸气气化温度为600℃～950℃。2CN113105917A说明书1/3页一种生物质流化床多级气化炉装置技术领域[0001]本发明涉及生物质气化技术领域流化床多级气化装置。背景技术[0002]生物质是地球上宝贵的绿色低污染可再生资源，生物质气化炉形式繁多，对于现有的