[发明专利]一种生物质气化燃气的余热回收与净化装置及其净化方法

权利要求书

1.一种生物质气化燃气的余热回收与净化装置，包括热管换热一段(1)、除尘段(3)、热管换热二段(2)，喷水调温装置(5)和清灰装置(4)，其特征在于：

从上游装置来的高温燃气先经热管换热一段(1)降温至400℃附近后再进入除尘段(3)。燃气经高效除尘后，燃气中的飞灰含量降低至极低的水平，且燃气温度进一步降至400℃以下，然后进入热管换热二段(2)，将燃气温度进一步降低至250℃以下后排出，所述清灰装置(4)用于清除热管换热一段(1)管壁上附着的飞灰，喷水调温装置(5)一端位于热管换热一段(1)之后和除尘段之前，另一端位于热管换热二段(2)之后。

2.如权利要求1所述的一种生物质气化燃气的余热回收与净化装置，其特征在于所述热管换热一段(1)包括排灰阀(1-1)、燃气流动空间(1-2)、热水引出管(1-3)、热管冷凝端管束(1-4)、给水引入管(1-5)、给水加热室(1-6)、隔板(1-7)、阀门(1-8)、蒸汽引出管(1-9)、集箱管(1-10)、热管蒸发端管束(1-11)、清灰装置(1-12)、燃气第一进口(1-13)和燃气第一出口(1-14)，所述燃气第一进口(1-13)和燃气第一出口(1-14)位于燃气流动空间(1-2)的两端，排灰阀(1-1)位于燃气流动空间(1-2)的下端，给水加热室(1-6)位于燃气流动空间(1-2)的上部，所述热管蒸发端管束(1-11)下端插入燃气流动空间(1-2)，并且热管蒸发端管束(1-11)之间具有清灰装置(1-12)，所述热管蒸发端管束(1-11)上端和集箱管(1-10)连通，该集箱管(1-10)上部和热管冷凝端管束(1-4)相连，并插入给水加热室(1-6)内，该给水加热室(1-6)的一端上部具有蒸汽引出管(1-9)，另一端下部具有热水引出管(1-3)，所述给水引入管(1-5)从给水加热室(1-6)外侧插入，该给水引入管(1-5)上具有阀门(1-8)控制。

3.如权利要求1所述的一种生物质气化燃气的余热回收与净化装置，其特征在于所述集箱管(1-10)有多根，每一根集箱管与热管蒸发端管束(1-11)中的部分管排相连后组成一组管排。

4.如权利要求3所述的一种生物质气化燃气的余热回收与净化装置，其特征在于所述隔板(1-7)具有多片，将热管冷凝端管束(1-4)在给水加热室(1-6)内分隔成多个小加热室，所述给水引入管(1-5)也具有多根，每个小加热室单独引入一根给水引入管(1-5)。

5.如权利要求1所述的一种生物质气化燃气的余热回收与净化装置，其特征在于所述热管换热二段(2)和热管换热一段(1)具有相同部件和组成，但不具有清灰装置，排灰阀(1-1)被更改为排焦油阀(2-1)。

6.一种采用如权利要求1-5所述的装置进行生物质气化燃气的余热回收与净化的方法，其特征在于所述从生物质气化装置来的高温燃气先经热管换热一段(1)降温至400℃附近后再进入除尘段(3)，此时，由于碱金属已经冷凝而焦油尚未发生冷凝，可以采用过滤、布袋除尘器等除尘方法将碱金属/碱土金属等固体颗粒飞灰高效去除。经过除尘段(3)后，燃气中的飞灰含量降低至极低的水平，且燃气温度降至400℃以下，此后进入热管换热二段(2)，将燃气温度进一步降至250℃以下。

7.如权利要求6所述的一种生物质气化燃气的余热回收与净化的方法，其特征在于，在热管换热一段(1)及热管换热二段(2)的换热过程中，当换热器的效率下降幅度超过5％，则调节热管冷凝端的工作参数，使得蒸发端管壁温度升高至焦油的露点温度以上，从而使冷凝在蒸发端热管管壁上的焦油污垢受热蒸发，恢复热管换热器的换热效率。

8.如权利要求7所述的一种生物质气化燃气的余热回收与净化的方法，所述调节热管冷凝端的工作参数的方法是：改变热管冷凝端管束外待加热工质的换热系数。

9.如权利要求7所述的一种生物质气化燃气的余热回收与净化的方法，所述调节热管冷凝端的工作参数的方法是：改变热管冷凝端与管外待加热工质之间的换热面积。

10.如权利要求7所述的一种生物质气化燃气的余热回收与净化的方法，所述调节热管冷凝端的工作参数的方法是：改变待加热工质的入口温度。