[发明专利]一种细粒子生物质或固体化石燃料的气化工艺系统

说明书

技术领域    

本发明属于能源化工领域内的清洁燃料转化高新技术，具体涉及一种细粒子生物质或固体化石燃料的气化工艺系统。

背景技术    

由于目前国内环境污染、破坏剧烈，国家对环境保护的要求更加严格，因此不允许生物质、煤炭直接燃烧的现状，并且要考虑生物质、煤炭的可持续发展。常用的气化工艺系统中：载热体与物料粒径过大，导致混合不均匀，换热不充分，影响气化、裂解反应；旋风分离器分离效率低，导致气化过程气携带走大量的循环灰，影响气化、裂解反应，并对后续设备造成较严重的腐蚀与磨损；气化过程的高温蒸汽取自其他工艺系统，浪费自身能源；分离排出的废渣直接排放，污染环境；气化过程气的净化过程不彻底导致产气不纯净，含有腐蚀性气体及灰尘，长时间易腐蚀管路危害安全。经文献检索，中国专利号为ZL20070063368.2的发明专利提出了一种循环流化床热解气化方法及装置，中国专利号为ZL200410070766.3的发明专利提出了一种煤气-蒸汽联产方法及带热解气化室的循环流化床锅炉，中国专利号为ZL200710119476.7的发明专利提出了一种固体燃料解耦流化床气化方法及气化装置，装过专利号为ZL200410027427.7的发明专利提出了生物质混合气化工艺方法及装置，上述几种装置均存在着床料、物料等流化不良、混合不均匀、流速过快、滞留时间短，导致产气量少、产气热值低的问题。

发明内容    

本发明的目的在于，解决现有循环流化床燃烧不完全，飞灰中含碳量高，高污染的问题；解决现有气化、裂解装置产气量少，热值低的问题；充分利用自身资源进行气化、裂解反应，降低成本；变为为宝、解决环境的污染的问题；解决现有煤气产品不纯净，热值低的问题。进而提供一种细粒子生物质或固体化石燃料的气化工艺系统。

为实现以上目的，采用以下技术方案：

一种细粒子生物质或固体化石燃料的气化工艺系统，具体包括循环流化床燃烧系统、细粒子生物质或固体化石燃料的流化床气化反应器系统、余热利用系统、灰渣处理系统和气化过程气净化系统，循环流化床燃烧系统为细粒子生物质或固体化石燃料的流化床气化反应器提供热量，细粒子生物质或固体化石燃料的流化床气化反应器位于循环流化床燃烧炉的旋风分离器和返料器之间，并与循环流化床燃烧炉相连形成双流化床；余热利用系统通过立式布置的水管式余热锅炉回收循环流化床燃烧炉的高温烟气余热和细粒子生物质或固体化石燃料的流化床气化反应器的高温煤气余热，并且余热利用系统产生的高温过热蒸汽作为气化剂送入细粒子生物质或固体化石燃料的流化床气化反应器内。

所述的循环流化床燃烧系统包括燃烧器、一次风室、水冷水平布风板Ⅰ、平板式定向风帽Ⅰ、二次风喷嘴 、返料管道、返料器、位于返料器下部的松动风风室、位于返料器顶部的返料器返料入口、烟气侧一级旋风分离器、位于烟气侧一级旋风分离器下部的循环灰出口、烟气侧二级旋风分离器、位于烟气侧二级旋风分离器下部的放灰口、位于烟气侧二级旋风分离器上部的烟气出口Ⅰ；采用床下点火启动方式，燃烧器布置在床下，一次风室内设置有启动加热装置；布风采用平板式定向风帽Ⅰ，制造特定的流动状态，使床料与风混合均匀，实现细粒子低速流化焚烧，平板式定向风帽Ⅰ由耐热不锈钢制成。平板式定向风帽Ⅰ的固定及冷却采用水冷水平布风板Ⅰ。在炉膛前、后墙上布置了下倾式二次风入口，为炉膛内补充充足的风量。返料器与返料管道连接，防止返料器堵塞。设置两级高效旋风分离器，即烟气侧一级旋风分离器、烟气侧二级旋风分离器，该高效旋风分离器采用夹套结构，烟气进入高效旋风分离器后在夹套内高速旋转，通过离心力将烟气中的粉尘分离出来。