[发明专利]带余热利用的生物质三段式气流床气化技术

权利要求书

1.一种带余热利用的生物质三段式气流床气化方法，以生 物质为原料，原料经热解获得固态炭和热解气，将固态炭研磨后 获得炭粉，炭粉由热解气/氮气/二氧化碳气体输送，同时采用氧 气为氧化剂，炭粉、热解气和氧气通过燃烧器进入气流床中进行 气化反应，得到高温合成气，高温合成气的物理热通过气化炉内 的换热器将热量传递给水产生过热蒸汽，高温合成气冷却后流出 气化炉，其特征在于：

①、将所述的带余热利用的气流床气化炉装置分成三段，分 别为高温气流床、高温换热器、低温换热器；

②、在所述高温气流床中，采用固态排渣的气流床气化技术， 所述高温气流床的炉内壁采用敷有耐火材料的膜式水冷壁构成， 所述高温气流床的合成气出口温度在1280℃～1320℃之间；

③、在所述高温换热器中，合成气的入口温度在1280℃～ 1320℃之间，出口温度在580℃～600℃之间；所述高温换热器 的炉内壁采用光管膜式水冷壁构成，所述高温换热器中布置有激 冷室和高温过热器，进入所述激冷室的合成气温度在1000℃～ 1100℃之间，离开所述激冷室激冷后的合成气温度在700℃～ 800℃之间；

④、在所述低温换热器中，合成气的入口温度在580℃～ 600℃之间，出口温度在220℃～230℃之间；所述低温换热器的 炉内壁采用光管膜式水冷壁构成，所述低温换热器中布置有低温 过热器和省煤器。

2.根据权利要求1所述的带余热利用的生物质三段式气流床气化方 法，其特征在于：所述三段式气流床气化炉装置的所述高温气流床的顶部 布置有下行燃烧器，所述炭粉、热解气和氧气通过所述燃烧器进入高温气 流床中进行气化反应，合成气在高温气流床中下行、经过内壁由光管膜式 水冷壁构成的连接通道进入高温换热器中并经过整流缩口整流后上行冷 却、再经过内壁由光管膜式水冷壁构成的连接通道进入低温换热器中并经 整流器整流后下行冷却。

3.根据权利要求1所述的带余热利用的生物质三段式气流床气化方 法，其特征在于：所述三段式气流床气化炉装置的所述高温气流床的顶部 布置有下行燃烧器，所述炭粉、热解气和氧气通过所述燃烧器进入高温气 流床中进行气化反应，合成气在高温气流床中下行、经过整流缩口进入高 温换热器中下行冷却、再经过内壁由光管膜式水冷壁构成的连接通道进入 低温换热器中并经过整流缩口整流后上行冷却。

4.根据权利要求1所述的带余热利用的生物质三段式气流床气化方 法，其特征在于：所述三段式气流床气化炉装置的所述高温气流床的下部 布置有水平式燃烧器，所述炭粉、热解气和氧气通过所述燃烧器进入高温 气流床中进行气化反应，合成气在高温气流床中上行、经过整流缩口进入 高温换热器中上行冷却、再经过内壁由光管膜式水冷壁构成的连接通道进 入低温换热器并经整流器整流后下行冷却。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的带余热利用的生物质三段式气 流床气化方法，其特征在于：所述三段式气流床气化炉装置的炉内壁横截 面为圆形、方形、八角形、圆形/方形/八角形任意组合的一种。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的带余热利用的生物质三段式气 流床气化方法，其特征在于：在所述的高温换热器中，所述激冷室以水作 为激冷剂，所述合成气在激冷室的停留时间在0.3秒以内。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的带余热利用的生物质三段式气 流床气化方法，其特征在于：在所述的高温换热器中，激冷室的激冷喷水 方式采用自上向下雾化喷水、或自下向上雾化喷水、或水平环形雾化喷水 中的一种。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的带余热利用的生物质三段式气 流床气化方法，其特征在于：在所述的高温换热器中，对所述的高温过热 器受热面管束采用高压蒸汽吹扫方式或采用机械振打方式进行除灰。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的带余热利用的生物质三段式气 流床气化方法，其特征在于：所述三段式气流床气化炉装置中在合成气转 向处均采用了整流方法，使合成气进入下一个环节时保持气流均匀分布。