一种高温常压生物质气化岛工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102618330A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102618330A(43)申请公布日2012.08.01(21)申请号201110449566.9C10J3/86(2006.01)(22)申请日2011.12.29C10J3/84(2006.01)(71)申请人武汉凯迪工程技术研究总院有限公司地址430074湖北省武汉市东湖新技术开发区江夏大道特1号凯迪大厦613室(72)发明人张岩丰夏明贵聂洪涛刘文焱张亮(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人张安国伍见(51)Int.Cl.C10J3/10(2006.01)C10J3/46(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书77页页附图附图22页(54)发明名称一种高温常压生物质气化岛工艺(57)摘要一种高温常压生物质气化岛工艺。该工艺包括：生物质预处理与储存、生物质气化炉气化、气化的粗气化气冷却、洗涤、除尘和新鲜气化气存储过程。生物质气化炉气化采用外热源提供热量，控制气化炉内反应温度在1300～1750℃，气化炉采用液态排渣，粗气化气冷却通过激冷塔和两级废热锅炉回收显热而被冷却，冷却后的粗气化气经洗涤、电除尘处理，新鲜气化气到储气柜存储，整个气化岛装置采用负压或0～50KPa正压运行。本工艺采用外热源气化，提高了粗气化气品质；采用常压固定床气化，气化炉本体设备简单，投资小，易操作；且给料、排渣、净化系统简单；原料适应广，可气化各类生物质、MSW、原煤、污泥等，并可实现多种燃料混合气化；系统设备成熟，国产化程度高。CN102683ACN102618330A权利要求书1/2页1.一种生物质高温常压气化岛工艺，该气化岛工艺包括：生物质预处理与储存、生物质气化炉气化、气化的粗气化气冷却、洗涤、除尘和新鲜气化气存储过程；其特征在于：生物质气化炉气化采用外热源提供热量，控制气化炉内反应温度在1300～1750℃，在气化炉内将生物质燃料转变成粗气化气，气化炉采用液态排渣，粗气化气冷却通过激冷塔和两级废热锅炉回收显热而被冷却，冷却后的粗气化气经洗涤、电除尘处理，得净化的新鲜气化气到储气柜存储，整个气化岛装置采用负压或0～50KPa正压运行。2.根据权利要求1所述的一种生物质高温常压气化岛工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：1)将收集到的生物质燃料破碎好，投入到气化炉内，同时向气化炉内提供外部热源和氧化剂，保持气化炉内的运行温度为1300～1750℃，使生物质燃料与氧化剂充分接触，依次经过干燥、挥发份析出、裂解和气化反应，生成粗气化气和灰渣；2)将所生成的粗气化气引入到激冷塔再入两级废热锅炉内，使其温度陡降至85～200℃，回收显热；3)对经过显热回收后粗气化气依次进行洗涤、除尘处理，获得粉尘和焦油含量均＜10mg/Nm3、温度＜45℃，净化的新鲜气化气送储柜存储或直接送下游工艺使用。3.根据权利要求2所述的生物质高温常压气化岛工艺，其特征在于：所述步骤1)中，所述的外部热源为等离子炬发生器或高效微波等离子发生器产生的热源；或由激光热发生器产生的热源。4.根据权利要求1或2所述的生物质高温常压气化岛工艺，其特征在于：所述的气化炉采用常压固定床气化炉，操作压力0～50kPa，气化区温度1300℃～1750℃，气化介质采用单一空气、富氧空气、纯氧、水蒸汽或这些单一气体的混合气；气化炉底部温度控制在1450℃～1750℃，实现液态排渣；气化炉排渣方式采用连续排渣或间断排渣，对于气化高灰分原料采用连续排渣方式，对于低灰分原料采用间断排渣方式；气化炉上部区域温度控制在800℃～1450℃，该区域气化气流速度控制在0.5～2.0m/s，粗气化气由气化炉上部引出，气化炉出口粗气化气速度控制在8m/s～20m/s，粗气化气中粉尘含量＜20g/Nm3。5.根据权利要求1或2所述的生物质高温常压气化岛工艺，其特征在于：所述的粗气化气冷却，是将粗气化气由水冷管道从气化炉引入激冷塔，在激冷塔内被喷淋水、水冷管束或汽冷管束，快速冷却到850℃以下，并将粗气化气携带的熔渣固化、分离；经过激冷塔后850℃以下的粗气化气进入一级废热锅炉回收余热，控制粗气化气的温度降低到重质焦油的凝点以上，控制一级废热锅炉内的粗气化气流速在7m/s～20m/s；出一级废热锅炉的粗气化气在二级废热锅炉回收余热，粗气化气继续冷却、降温到85～200℃，控制二级废热锅炉内的粗气化气流速在7m/s～20m/s。6.根据权利要求5所述的生物质高温常压气化岛工艺，其特征在于：所述的粗气化气进入一级废热锅炉回收余热，粗气化气的温度降低至350～450℃。7.根据权利要求1或2所述的生物质高温常压气化岛工艺，其特征在于：所述的粗气化气洗涤是，经过余热回收的粗气化气