[发明专利]一种生物质热解制炭耦合直燃锅炉的生物质综合利用装置

说明书

本发明公开了一种生物质热解制炭耦合直燃锅炉的生物质综合利用装置，涉及生物质能源技术领域，包括给料系统、热解制炭及冷却系统与烟风系统，其中，给料系统包括物料烘干装置、物料输送装置、储料装置、上端落料装置与控料装置；热解制炭及冷却系统包括热解炉、下端落料装置、炭块冷却输送装置与循环冷却装置；烟风系统包括热解气通道、烟气通道与直燃锅炉，直燃锅炉的进气口通过热解气通道与热解炉相连，直燃锅炉的出气口通过烟气通道分别与用户端、热解炉以及物料烘干装置相连。本发明通过耦合生物质热解制系统和直燃锅炉，规避了因焦油冷凝所带来的堵塞或腐蚀设备等问题，实现能源梯级循环的生物质高效应用。

技术领域

本发明涉及生物质能源技术领域，更具体地说，它涉及一种生物质热解 制炭耦合直燃锅炉的生物质综合利用装置。

背景技术

随着我国经济发展，常规能源资源短缺和利用中严重的环境污染等能源 问题已然经成为制约社会可持续发展的主要因素之一，因此新能源的发展早 已是大势所趋。作为农业大国，大力开发生物质可再生清洁能源的利用具有 巨大的经济效益、环保效益和社会效益，解决了农林废弃物传统处理方式中 因填埋、焚烧或生产沼气所带来的环境污染、资源浪费等问题，同时改善了 土壤品质、降低重金属污染，实现农林废弃物高效综合利用、节能降耗，构 建低碳、高效、循环经济发展模式，是当今社会能源利用重点开发方向。

目前对生物质资源利用较为成熟并得到广泛应用的方法是生物质直燃发 电技术，主要是利用农业、林业废弃物为原料，也可以将城市垃圾作为原料， 采取直接燃烧的方式发电使用，但生物质能源需在大规模利用下才具有明显 的经济效益，而我国生物质资源因其分散性大、体积大、季节性强难收集、 易腐烂、原料品质良莠不齐等缺点，集约化利用需投入大量的人力、物力、 财力，高昂的原料收储运成本是生物质直燃发电技术深度发展的桎梏。此外， 由于生物质燃料和燃烧设备的特殊性，使得燃烧过程复杂、受热面更易结焦、 锅炉效率较低、运行水平有待提高；生物质原料的密度较小，存储堆放场地 也要求较大，需进行防雨、防潮和防火设施建设，维护费用高。

而新兴的生物质热解技术，是将生物质原料在绝氧或缺氧的条件下进行 加热，热分解得到固体产物炭、液体产物焦油、不可凝性可燃气的过程，可 根据需要分别加以利用，克服了生物质直燃利用中原料限制、场地限制、运 行限制等一系列固有难题。我国生物质热解技术仍处于研究和开发阶段，生 物质热解利用虽具有简化基础设施初期投资小、建设周期短、对原料价依赖 性较小等优势，但热解产物中易冷凝且难分解的焦油常易堵塞或腐蚀管道、 阀门等部件，同时难以获得较为纯净、高品质的热解气加以收储利用，这些 问题成为热解技术研究发展过程中必须解决的前端问题。

基于上述问题，需要提出一种既规避了生物质直燃发电中受热面易结焦、 锅炉效率较低、占地面积大、维护费用高等弊端，又解决了生物质热解中难 以规避的焦油堵塞或腐蚀管道、阀门等设备之一系列固有难题的生物质热解 制耦合直燃锅炉的生物质综合利用装置。

发明内容

针对实际运用中这一问题，本发明目的在于提出一种生物质热解制炭耦 合直燃锅炉的生物质综合利用装置，既可以充分利用现今日新月异的生物质 热解技术，获取炭粉产物，作为制备活性炭的原料，同时利用现今成熟的直 燃技术将热解产物焦油及可燃气引入直燃锅炉中燃烧为热解炉提供源源不断 的热量，以规避因焦油冷凝所带来的堵塞或腐蚀设备等问题，实现能源梯级 循环，具体方案如下：

一种生物质热解制炭耦合直燃锅炉的生物质综合利用装置，包括给料系 统、热解制炭及冷却系统与烟风系统，其中，

所述给料系统包括物料烘干装置、物料输送装置、储料装置、上端落料 装置与控料装置，所述物料烘干装置通过所述物料输送装置依次与所述储料 装置和所述上端落料装置连接；