[发明专利]一种生物质燃气除灰装置

说明书

技术领域

本发明涉及到生物质气化技术领域，尤其是一种生物质燃气除灰装置。

背景技术

生物质气化技术可将各种生物质废弃物转化成高品位的可燃性气体，用于供热、供气和发电等。然而目前生物质气化燃气存在的主要问题是焦油和灰尘等杂质含量过高，造成燃气净化困难，系统不能长期稳定运行。目前国内外针对燃气净化工艺的研究较多，但大多处于实验室和中试研究阶段，真正实现工业应用的技术还不多见。尤其是对于大中型的生物质气化发电技术，目前能够实现工业化运行的主要是过滤和水洗的方式。

申请号为98122264.1、授权公告号为CN1098911C的发明专利“生物质循环流化床气化净化系统”公开了一种多级燃气净化系统，经惯性分离器分离出来的燃气送入旋风分离器，经旋风分离器除尘处理后的燃气送入文丘里管，燃气在文丘里管内经冷却和洗去部分焦油后送入水洗塔。这种方式投资成本低，操作简单，净化后的燃气基本可以满足内燃发电机组的要求。该工艺的除灰装置是采用两个串联的文丘里管，文氏里管出来的灰水混合液流入一个较大的沉降池，污水在沉降池中沉淀冷却，然后回到文氏里管循环使用。这种除灰方式的主要问题是：循环水量大，污水处理困难；灰沉在池底，经过一段时间后需要清除，湿灰从池底打捞困难，劳动强度大；水池占地面积大，土建投资成本高。这些问题影响电厂的连续运行，限制了生物质气化发电技术的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术循环水量大、沉降池占地面积大、成本高的技术问题，提供一种带灰水分离功能、并可取消原有沉降池的生物质燃气除灰装置。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种生物质燃气除灰装置，包括有装置主体，该装置主体由挡板分隔成上下两部分，上部分设置有相互串联的、且通过隔板隔离的第一文丘里管和第二文丘里管，在该第一文丘里管和第二文丘里管的上端连通有进气管道，该进气管道在装置主体的另一端设有出气口；在所述第一文丘里管和第二文丘里管的中部连通有进水管道；还包括有下降管，该下降管穿过所述挡板并连通所述装置主体的上下部分；在所述装置主体上、靠近所述挡板的位置设有出水口；在所述装置主体的下部还设置有灰水分离室，该灰水分离室底端连接有排污管道。

燃气由进气管道依次进入被隔板相互隔离开的第一文丘里管和第二文丘里管，水由进水管道同时进入第一文丘里管和第二文丘里管，水和燃气在第一文丘里管内相互高速冲击，燃气中的灰分颗粒和水结合形成带有悬浮颗粒的灰水，该灰水从文丘里管自然落下，在挡板上流动，当液位高于下降管顶端时，灰水自然流入到下降管内；一次净化后的燃气进入第二文丘里管内，与水再次相互高速冲击净化，二次净化后的燃气经出气口进入下级净化系统或使用；二次灰水与一次灰水一起经下降管落下，由于出水口在装置下部的靠上方，灰水进入下部后反转向上流，清水由出水口流出，灰落入灰水分离室底部，并经由排污管道排出。

在所述灰水分离室内、沿所述下降管轴向套设有环型格栅。灰水由装置主体中部的下降管落下后向灰水分离室四周流动，再沿环型格栅斜向上向中心流动，流动方向改变、水平流动距离的增加、流动阻力的增加使得液体流动均匀，这些都有利于提高灰水分离的效果，分离效率可提高1.5倍左右。

在所述下降管的下端开口处悬挂有导液椎体。通过设置导液锥体一方面可改变灰水的流动方向，灰水再经过环型格栅，实现灰与水的分离，另一方面当灰水分离室内累积的沉淀灰高度增加时，从下降管流出的灰水先通过导液椎体从而降低对沉淀灰的冲击，能防止灰再次泛起，影响灰水分离的效果。

在所述隔板底端连接有扣盖，该扣盖设置于所述下降管的上方，并与下降管的上端开口保持有间隙。扣盖悬在下降管上方，其与上端开口四周有距离，一方面保证灰水在挡板上积满后上升溢流进下降管，另一方面也具有水封的效果。

所述灰水分离室底部还设置有灰斗。灰斗特有的倒圆锥形设置，内壁的倾斜度较大，使得其中的沉淀灰能更顺畅的从排污管道导出。

在所述装置主体上、灰斗的开口处设置有出灰阀。由于液位高度与出灰阀有个落差，在液体静压的作用下，高浓度的灰水由出灰阀慢慢排出，这样基本实现了间断排灰的功能。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、结构紧凑，两级文氏管装在同一个装置内；

2、灰与水在装置内直接分离，省却了大型的灰水沉降池；

3、湿灰在装置底部直接排出，劳动强度大大降低；

4、下部锥形灰斗有储存灰的功能，可间断排灰，系统运行连续性好。