[实用新型]新型生物质气化装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及生物质的气化，具体地指一种产气效率高的新型生物质气化装置。

背景技术

    随着化石燃料逐渐枯竭，生物质可再生清洁能源的开发利用受到普遍关注，并处于快速发展之中。生物质制气、制油是新能源开发领域的热点课题。

现阶段，关于生物质气化方法的试验研究较多，其中不乏一些好的方法，但气化炉结构及配套系统却普遍比较简陋，容量较小，效率低，特别是在生物质给料、气化剂的供给、排气、排渣方式等方面，缺乏系统的理念，多停留在分步式、农用程度，难以实现高效、稳定及规模化、工业化应用。

其中，生物质气化方法有多种形式，无气化介质的是干馏，有气化介质的可分为空气气化、氧气气化、水蒸汽气化、氢气气化等。下表为各种气化介质的简单比较。

气化炉按床层结构则有固定床和流化床之分。固定床气化炉制造简单、运动部件少，稳定性好，但内部物料易搭桥或形成空洞，不好控制，且处理能力较小；流化床气化炉气化反应速度快、产气率高，但系统较复杂，能耗较高。

固定床气化炉按排气方式又可分为上吸式、下吸式、横吸式和开心式，不同的排气方式，气化后合成气的成份、温度、含尘量等都不同。

现阶段，针对不同的气化目的，已有较多组合方式的气化炉型，但离成熟的生物质气化装置还有相当的距离，存在的突出问题主要是：气化工艺路线不先进，多采用空气中温气化，合成气热值低、焦油含量高，含尘量大、碳转化率低、装置连续稳定性差等。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种新型生物质气化装置，其气化过程快、产气效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种新型生物质气化装置，包括给料机构、气化炉和气化介质供应机构，所述给料装置的出料口与气化炉的原料入口连通，气化介质供应机构的出气口与气化炉的气化介质入口连通，其特别之处在于：所述气化介质供应机构包括水蒸气发生器和空气压缩机。

上述技术方案中，所述水蒸气发生器为余热锅炉。

上述技术方案中，还包括外热源，所述外热源为等离子火炬。

进一步地，所述空气压缩机的出口管路包覆在等离子火炬的出口外，用于将空气作为等离子火炬输出热量的载体。

上述技术方案中，所述水蒸气发生器的出口管路包覆在空气压缩机的出口管路外，用于使进入气化炉的水蒸气和空气充分混合。

上述技术方案中，所述给料机构为料塞螺旋给料机。

上述技术方案中，所述气化炉的合成气出口位于气化炉顶部。

本实用新型的有益效果在于：

1）采用“空气+水蒸气”的混合气作为气化介质，并可结合等离子火炬等高温热源，能够通过合理配置空气与水蒸气的比例，控制气化炉中各反应区的温度场，建立最佳的氧化、还原、热解和干燥环境，保证气化过程快速、高效进行；

2）由于余热锅炉是后续合成气的冷却工艺中使用到的设备，所以采用余热锅炉作为水蒸汽发生器不仅提供了所需的气化介质，而且合理回用了合成气的显热，降低了整个生物质制气的能耗；

3）空气从等离子火炬外环吹入气化炉、可充分携带热量，水蒸气由最外层夹套以旋流方式进入，可增加气体的搅动，强化气化反应过程；

4）采用料塞螺旋给料机的给料方式，保证了给料的连续通畅，并使给料机构能够承受一定的炉内压力波动；

5）合成气出口位于气化炉的顶部，即采用上吸式排气方式，保证了气化气在炉内的停留时间，从而减小了合成气中焦油和粉尘的含量。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图中：1—料塞螺旋给料机，2—气化炉，3—合成气出口，4—余热锅炉，5—空气压缩机，6—火炬电源，7—等离子火炬，8—排渣口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型的一种新型生物质气化装置，包括料塞螺旋给料机1、气化炉2、余热锅炉4、空气压缩机5、火炬电源6和等离子火炬7。

料塞螺旋给料机1的出料口与气化炉2的原料入口连通。生物质燃料破碎后，可通过料塞螺旋给料机1将燃料连续地送入气化炉2内，料塞螺旋给料机1的料塞防止高温合成气返窜、并承受一定的炉内压力波动，燃料量的调节则可通过改变料塞螺旋给料机1的转速来实现。