[实用新型]一种采用生物质燃气再循环工艺的流化床热解气化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物质热化学设备技术领域，特别涉及一种采用生物质燃气再循环工艺的流化床结构的生物质热解气化装置。

背景技术

近年来，我国在取得了举世瞩目的伟大发展的同时，也面临了一些严峻的挑战，特别是环境问题和能源问题，已逐渐成为阻碍经济和社会发展的重要掣肘因素。对此，我国政府加大了在环境保护和新能源推广方面的支持力度，先后提出了节能环保、循环经济、清洁生产、节约型社会、新能源、可再生能源等概念，在法律、政策、标准、财政金融、产业结构等诸多方面出台了一系列的产业导向措施，在很大程度上遏制了上述问题的扩大蔓延，环境污染事件急速上升的势头被有效遏制。但是，由于我国存在现有能源结构的不合理，资源未得到有效利用等源头性问题，根本扭转阻碍可持续发展的种种不利因素仍显乏力。2013年我国一次消费能源结构中，煤碳和原油分别占据66.77％和17.02％的份额，而可再生能源仅占1.02％的比例。分析这组数据可看出，环境问题不仅有能源结构失衡的源头性因素，同时我国再生能源也存在着巨大的浪费和巨大的增长潜力。因此，为了综合解决能源与环境的问题，实现经济增长方式向可持续转变，开发可再生能源变得非常重要。我国有着非常丰富的生物质资源，在我国大力发展生物质能源产业，对促进可持续发展、改善环境质量以及缓解能源紧缺，培育战略性新兴产业等方面有着重大的现实意义。中小规模的生物质热解气化设备，具有转化效率相对较高，使用灵活等特点，适用于农林及小型工业用户。在与生物质原料产地靠近的终端用户建造这类设备，既能环保处理废弃物又产生了经济效益。生物质热解气化不仅可以用于发电，还可以用于生物质气化CHP系统，可以进行供热或供冷。根据热解气化反应的温度不同，进行不同的热化学反应的产物也不同，除了可以产出生物质合成燃气外，还可以产生生物炭和生物质油等。根据原料不同，采用因地制宜的方法，选择出对于当地最有效益的产品，灵活安排生产，可以产生很大的经济效益。综上所述，生物质气化在我国有着巨大的市场潜力。目前,已进入商业化阶段、规模运营的生物质气化炉可以分为固定床气化炉和流化床气化炉两大类型，而固定床气化炉和流化床气化炉又都有多种不同形式。在中国专利授权CN 101613625 B“小型生物质气化炉除焦油方法与装置”和中国专利授权CN 102250649 A“一种具有焦油催化裂解结构的气化炉”中，均采用了小型的固定床气化炉，固定床气化炉有一些难以克服的缺点，如内部过程难于控制、内部物料容易搭桥形成空腔、处理量小等。在专利CN 104910937 A“多功能分段式生物质热解装置”中，将热解气化装置分为了三段式，虽然拥有一些优点，但是结构过于复杂，控制系统过于繁琐，串联结构容易导致系统因为微小故障而影响整体的生产。另外，在中国实用新型专利CN 103756696 B“双流化床可燃固体废弃物热解油气联产装置及方法”中，流化床的热解炉本体采用常规设计。根据以往的工程经验，在流化床热解反应器在低负荷工况运行时，加热段及热解段(流化床浓相区)内经常出现低于临界流化速度的现象，浓相区内物料流化状态不稳定。这时生物质料极易产生板结或结焦，进而破坏物料正常的流化状态。本实用新型因为采用了生物质燃气再循环系统，循环的生物质燃气和气化剂一起作为流化介质，通过改变生物质燃气和气化剂的配比，进而达到很强的负荷调节能力，可以在系统低负荷的时候保障较高的生产效率。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种适应性良好、高效节能、操作灵活及在结构简单的采用生物质燃气再循环工艺的流化床结构的生物质热解气化装置。