[发明专利]一种处理生物质燃料的固定床熔渣气化炉及其处理方法

说明书

本发明提供了一种处理生物质燃料的固定床熔渣气化炉及其处理方法，所述固定床熔渣气化炉包括加料口、底板、搅拌装置、内筒、外筒、空气进口管、隔离板、煤气出口、气化剂喷嘴和熔渣排出口。本发明通过对固定床熔渣气化炉内结构进行改造，利用环隙干馏区的强化干馏和持续干馏区的持续干馏完成生物质挥发份的脱除，并对分离收集的尘和/或油进行了部分循环干馏，使得其可以更好的适应高挥发份含量的生物质成型颗粒的气化。

技术领域

本发明属于生物质气化领域，涉及一种处理生物质燃料的固定床熔渣气化炉及其处理方法，尤其涉及一种对高挥发份的生物质进行强化干馏的处理生物质燃料的固定床熔渣气化炉及其处理方法。

背景技术

目前，面对工业化发展中矿物燃料引起的化石能源日益枯竭以及环境问题日益严重，生物质作为仅次于煤炭、石油以及天然气的世界第四大能源，具有可高效廉价浓缩太阳能、减轻温室气体及有害气体排放、易于转化为常规燃料以及全球资源潜在可用量巨大等优点，是可持续发展中一种相当理想的清洁可再生能源。

生物质的利用主要利用物化转换技术，其中以生物质焚烧发电、发酵制沼气等的开发为主。气化炉主要分为固定床气化炉、流化床气化炉和气流床气化炉等，主要应用于煤化工领域。

由于生物质的固定碳含量非常低、挥发分含量高、灰分低、流动性差等原因，使用现有的带布煤搅拌器装置的固定床熔渣气化炉(如图1以及CN 105038858A中所述的固定床熔渣气化炉，因其干馏区较短)会导致气化生物质颗粒原料产合成气和油品还不能适应其挥发份含量太高以及粗产品气粉尘夹带严重、难以控制等问题。同时，由于现有的固定床熔渣气化炉的干馏区较短，炉内换热时间短，其燃烧区和气化区会因为挥发份高而气化和燃烧不充分，使生成的原料气温度不高，对生物质的干馏也进一步变差，进而使粗煤气温度过低；而一旦气化炉中仅部分燃烧和气化，那么会导致偏流，粗煤气温度偏高且夹带粉尘严重，影响下游设备正常运行和从水中分离油和/或尘的效果。

发明内容

针对现有固定床熔渣气化炉不适用高挥发份、低固定碳的生物质型燃料，粉尘夹带严重，干馏不充分，产油率低等问题，本发明提供了一种处理生物质燃料的固定床熔渣气化炉及其处理方法。本发明通过对固定床熔渣气化炉炉内结构进行改造，利用环隙干馏区的强化干馏和持续干馏区的持续干馏完成生物质挥发份的脱除，并对分离收集的尘和/或油进行了部分循环干馏，使得其可以更好的适应高挥发份含量的生物质成型颗粒的气化。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种处理生物质燃料的固定床熔渣气化炉，所述固定床熔渣气化炉包括加料口、底板、搅拌装置、内筒、外筒、空气进口管、隔离板、产品气出口管、气化剂喷嘴和熔渣排出口；

其中，气化炉顶部设置加料口，气化炉底部设置熔渣排出口；气化炉内上部设置底板，底板上方的区域形成物料缓冲区，底板上开有落料口，气化炉顶部设置搅拌装置，搅拌装置向下穿过底板；气化炉内设带有顶板的内筒和套于内筒外的外筒；内筒内的区域为中空环流区，内筒和外筒之间构成环隙，环隙由上至下依次为环隙干燥区、环隙干馏区和空气燃烧区，内筒和外筒在环隙干馏区对应的区域均独立地开孔，空气燃烧区处设有从气化炉外伸入外筒内的空气进口管；所述外筒底部与气化炉内壁之间设有隔离板，隔离板、外筒、气化炉中上部内壁以及底板之间区域构成产品气汇集区，于产品气汇集区处的气化炉炉壁上开设产品气出口管；

所述内筒和外筒下方的气化炉内区域由上至下依次为持续干馏区、气化区、燃烧区和熔渣区；所述燃烧区的气化炉炉壁上设有气化剂喷嘴。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述底板包括与气化炉内壁连接的第一倾斜环状底板、与搅拌装置联接的第二倾斜环状底板和连接于第一倾斜环状底板和第二倾斜环状底板之间的开有落料口的连接底板。