[实用新型]一种用于生物质固定床气化炉的除焦油装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于生物质固定床气化炉的除焦油装置。

背景技术

生物质是十分重要的可再生能源，具有可再生性、低污染性和广泛分布性等特点。利用生物质作为替代能源，对低碳减排，减少“温室效应”和改善大气酸雨环境具有十分重要的意义。生物质气化系统就是利用生物质在气化炉中密闭缺氧燃烧，通过干馏热解及热化学氧化后产生可燃气体。

固定床气化炉是生物质气化系统的重要类型。固定床气化炉中，燃料在炉内以堆积的状态存在，以层燃的方式完成气化过程。固定床气化炉因为燃料热解时间较长，压料较多，所以燃气中焦油含量较高，加上所产燃气温度较低，导致焦油极易析出，从而堵塞燃气管道。

目前生物质气化炉系统多采用外部除焦油如水洗等，或者通过增加二、三次风来提高生物质燃气温度来解决或缓解焦油问题。

例如，中国专利申请201010251310.2公开了一种规模化固定床生物质气化发电生产工艺及成套设备，其由四个部分组成:(1)原料预处理部分，主要包括原料收集、烘干和成型系统；(2)生物质气化部分，主要为大型生物质固定床气化炉及其相关配套设施；(3)气体净化部分，主要包括除灰、除焦油、脱硫、脱氯等设备；(4)燃气发电部分，深度净化后的燃气主要利用内燃机中燃烧发电。

中国专利申请201110385439.7公开了一种焦油分级收集的固定床生物质气化工艺及设备，设置与气化炉相连的高温过滤除尘器，在高温过滤除尘器的出气口串连多个焦油收集器，经气化风入口管向气化炉的顶部或底部通入气化风流，将气化炉中含有焦油的高温混合气体排出，在保持温度的条件下，经第一导气管进入高温过滤除尘器进行高温除尘，之后经第二导气管进入串连的多个焦油收集器分段处理，得到不同成份的焦油。根据燃气中焦油成分的馏段不同，利用冷却方式分级收集燃气中的焦油，再根据收集到的成分的不同进行有效的利用。

上述技术方案中，采用外部除焦油，通过外部水洗析出的焦油与水一起排入环境中，造成对循环水的污染和工作环境的恶化，并且对外部环境造成严重的污染。

而通过增加二、三次风提高燃气温度，实际上是以牺牲燃气的热值为代价的，并且提高燃气温度对燃气管道及后续设备的要求也大大提高，成本也将随之增加，并且伴随管路延长，不可避免的出现燃气降温，一旦降温，就会产生焦油。

这两种技术都是在牺牲环境、投资成本（设备的使用寿命）或产出效率的前提下解决焦油问题的，都有非常明显的缺陷。

因此，如何提供一种既能实现较好的除焦油效果、又能在不降低产出效率及设备使用寿命、且不对环境造成污染的除焦油装置，成为了业界需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种用于生物质固定床气化炉的除焦油装置，其既能实现较好的除焦油效果，又能在不降低产出效率及设备使用寿命，且不对环境造成污染，还能满足工业化应用的需要。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于生物质固定床气化炉的除焦油装置，该除焦油装置包括冷凝筒，冷凝筒包括两端开口的筒状壳体，筒状壳体的下端开口为燃气入口；筒状壳体内设有多条冷却管形成的管束，多条冷却管竖直悬挂且间隔设置，筒状壳体的上端开口连接燃气管道，燃气管道连接至燃气出口。

根据本实用新型另一具体实施方式，冷却管包括细管和粗管，粗管套在细管之外，细管两端开口，粗管底端封闭、顶端开口，粗管与细管在底端连通；除焦油装置进一步包括位于冷凝筒上方的冷媒容器，冷媒容器的顶部设有冷媒入口，其底部设有多个与冷却管的细管对应的小孔；筒状壳体的顶部为上窄下宽的喇叭口，喇叭口的顶部开口连接燃气管道；冷却管位于燃气管道的外围，其细管的顶端连接与其对应的小孔，冷却管的下部穿过喇叭口进入冷凝筒的筒状壳体内，粗管的顶端开口连接于喇叭口上。

根据本实用新型另一具体实施方式，冷媒入口为可切换连接冷媒管道与蒸汽管道的接口。当某一除焦油装置的冷凝筒内被焦油堵塞，可将其关闭，且将其冷媒容器的冷媒入口连接蒸汽管道，从而使蒸汽通过冷却管，进而使凝结于冷却管上的焦油受热而变为流体流下，同时完成冷凝筒的自清理。

根据需要，本实用新型的除焦油装置可用于气化炉内除焦油，也可用于气化炉外除焦油；当然，也可在气化炉内与气化炉外均设置本实用新型的除焦油装置。

本实用新型中，冷却管的作用有两个，一个是制造一定的冷却空间，另一个是使焦油在冷却管上附着且凝结。随气化炉的燃气产量及焦油含量而定，冷却管管束的数目可为几十根甚至几百根，例如，该数目可为50-100根。