[发明专利]生物质气化设备及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用生物质原料进行气化的设备及工艺。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的迅速发展，对各种能源的需求和消耗与日俱增，但我国现有的矿产资源和可利用的能源却日渐匮乏，所以，寻找新的能源和利用可再生能源就成为当今社会一个急需解决的问题。

我国是农业大国，在广大农村，农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪及一切可燃性物质大量存在，一直以来，这些物质都作为废弃物处理。将农村这些废弃物充分利用，制成可作为燃料使用的可燃气体，和其它一些相关产品，既能得到一种绿色新能源，又改善了农村的环境。

虽然生物质燃气技术已被人们所接受，但就当前的技术现状来看，还存在很多问题：

1、现有技术利用循环水与生物质燃气直接接触，进行冷却降温，每个生物质然气站都要配备一个容量较大的凉水池，最小的容量也要达到几十立方米，还要经常对循环水进行补充和排放，这在很大程度上造成了水资源的浪费。

2、现有技术采用循环水与生物质燃气直接接触进行冷却降温，被冷却凝聚下来的焦油与循环水混合在一起，由于废水排放或凉水池渗漏，致使大量焦油渗透到周围土壤当中，污染周围土壤和地下水，造成环境二次污染。

3、由于采用循环水冷却降温，降温幅度受到很大限制，焦油中的低凝聚点组分不能被冷却凝聚，仍然混合在燃气当中，导致燃气中焦油含量明显偏高，另外，系统长时间运行，焦油就会沉积、凝聚在输配管道当中，造成管道堵塞。

发明内容

本发明的目的是提供一种将生物质燃料进行气化、除尘、除焦油、过滤的设备及工艺，有效地利用了生物质废弃资源，将其转化为有效的能源进行再利用，设备结构合理，工艺简单，可有效去除燃气中残存的焦油。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种生物质气化设备，该设备包括生物质气化炉、燃气除尘器、燃气冷冻净化器、燃气过滤净化器，各设备之间通过燃气管道依次相连，燃气过滤净化器依次与增压泵、贮存柜和调压计量装置相连。

所述的生物质气化炉的整体呈立式圆筒型空心腔体，气化炉外筒壁内侧砌有耐火材料，气化炉炉内的下部设有自动翻转炉排，自动翻转炉排上方的气化炉外筒壁上设有排料炉门，自动翻转炉排下方的气化炉外筒壁上设有除灰炉门，气化炉炉内的上部设有中心下料筒，中心下料筒上套有环形挡灰板，气化炉炉顶上设有夹套封头，夹套封头为夹层结构，与其上设置的制冷剂入口、制冷剂出口连通，夹套封头上部设有燃气出口，中心下料筒顶端伸出夹套封头与原料进料斗相连接。所述的中心下料筒为锥筒形结构；所述的原料进料斗为方形结构。

所述的燃气除尘器由燃气进口、旋风筒、集灰筒、出灰口、冷却夹套、中心出气筒、燃气出口组成，除尘器下部设有集灰筒，集灰筒底端设有出灰口，集灰筒顶端设有旋风筒，旋风筒内设有中心出气筒，中心出气筒上部伸出旋风筒，燃气出口设在中心出气筒顶端，旋风筒外侧套有冷却夹套，冷却夹套下部设有制冷剂进口，上部设有制冷剂出口和燃气进口。所述的集灰筒为上大下小的锥形筒。

所述的燃气冷冻净化器由燃气缓冲箱、冷冻除焦箱、制冷蒸发器、自动除焦装置组成，燃气缓冲箱下部连通冷冻除焦箱，冷冻除焦箱内设有制冷蒸发器；冷冻除焦箱一侧设有制冷剂进口和制冷剂出口分别与制冷蒸发器的环形管道的两端部相通，燃气出口设置在冷冻除焦箱的另一侧；燃气缓冲箱顶部设有燃气进口，冷冻除焦箱下方设有自动除焦装置，自动除焦装置底部设有焦油出口。所述的自动除焦装置采用链条刮板式结构。

所述的燃气过滤净化器由燃气进口、燃气进气段、过滤段、燃气出气段、燃气出口组成，燃气过滤净化器的两端封头中心处分别设有燃气进口和燃气出口，燃气过滤净化器内部与燃气进口和燃气出口相连接分别设有燃气进气段和燃气出气段，燃气进气段和燃气出气段中间设有过滤段，过滤段为横放的锥形筒体结构，内部填充过滤材料，过滤段末端的筒体上下分别设有过滤材料进口和过滤材料出口。

一种用生物质气化设备生产燃气的工艺，该工艺步骤为：

①首先，将生物质原料通过输送系统送入生物质气化炉进行燃烧，产生的气体经过挡灰板除去杂质后，由燃气出口排出；

②燃气进入燃气除尘器，利用除尘器将气体中夹杂的灰尘及杂质除去；

③燃气经过两级冷冻净化器净化后，将燃气中的焦油除去；

④燃气经燃气过滤净化器过滤，将燃气再一步净化过滤，得到符合要求的燃气；

⑤净化过滤后的燃气再依次通过增压泵、贮气柜和调压计量装置进行流量调节，最后送入指定的用户中。