[实用新型]一种基于热回收的生物质气化系统

说明书

本实用新型公开了一种基于热回收的生物质气化系统，包括气化炉、热交换器、除尘器、焦油裂解装置和净化冷却装置。生物质气化系统中引入热交换器，使气化炉产生的粗品燃气与经焦油裂解装置裂解后的的裂解燃气在热交换器内进行热交换，利用裂解燃气的余热对粗品燃气进行加热升温，一方面减少了焦油裂解装置对粗品燃气加热所需热能，另一方面减少了裂解燃气在净化冷却装置内冷却所需的投资及运行费用。

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域，特别是涉及一种基于热回收的生物质气化系统。

背景技术

生物质气化炉是利用农业废弃物和木材废弃物为原料制造燃气的装置，其制造的燃气属于绿色新能源，具有广泛的应用前景。

传统的生物质气化炉一般为上吸式，其出口处燃气温度较低，一般在150℃以下。在此温度下，气化过程中产生的焦油以气液两种形态存在。含有气液两种形态焦油的燃气在进入除尘器后，在除尘器内部凝结，并与燃气内的粉尘混合，在除尘器内形成挂壁，堵塞下灰管道。

另外，燃气净化排放的废液也因含有焦油而有严重的环境污染性，尽管在生物质气化过程中采取各种措施控制焦油的产生，但实际上气体中的焦油含量仍远远超出应用允许的程度。以最简单的生物质气化发电系统来说，焦油含量在0.02～0.05g/Nm³范围内可以被接受，但在没有采用专门的焦油裂解设备的情况下，大部分气化工艺中原始气体中焦油含量在2～50g/Nm3之间，净化系统的净化效果至少需要99％～99.9才能达到气化发电的要求。

目前的除焦技术包括水洗、过滤或热裂解法。水洗或过滤的方式除焦，只是把焦油从燃气中分离出来，然后作为废物排放掉，其净化效果仅能勉强达到内燃机的要求，但却存在焦油能源浪费和二次污染问题。热裂解法是将大分子量的焦油组分转化成小分子的气态产物，与燃气一起被利用，从而减少焦油总体含量。

热裂解法在1100℃以上才能得到较高的转换效率，这实际应用中实现比较困难。催化裂解是在催化剂作用下，把焦油热裂解的温度降低到750～900℃，并提高裂解效率，使焦油在短时间内裂解率达到90％以上。虽然热解温度有了一定的降低，仍然需要高温热源将含焦油的燃气升温至750～900℃，以达到焦油裂解温度。在此过程中需要消耗大量能源，且经过焦油催化裂解装置后的燃气温度仍然会有近900℃的高温，还会增加后续燃气冷却净化系统的投资及运行费用。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中催化裂解除焦技术中需要消耗大量能源且后续燃气冷却净化系统的投资及运行费用较高的技术缺陷，而提供一种基于热回收的生物质气化系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种基于热回收的生物质气化系统，包括用于产生粗品燃气的气化炉、将所述粗品燃气除尘以获得净化燃气的除尘器、将所述净化燃气裂解为裂解燃气的焦油裂解装置和将所述裂解燃气进行进一步处理的净化冷却装置，所述焦油裂解装置内设置有高温热源；所述粗品燃气和所述裂解燃气分别作为冷媒和热媒在热交换器中进行热交换。

在上述技术方案中，所述气化炉的气化炉出气口与所述热交换器的冷媒入口相连，所述热交换器的冷媒出口与除尘器进风口相连；除尘器出风口与所述焦油裂解装置的裂解装置进气口相连；所述焦油裂解装置的裂解装置出气口与所述热交换器的热媒入口相连，所述热交换器的热媒出口与净化冷却装置的进气口连。

在上述技术方案中，所述焦油裂解装置为催化裂解装置。

在上述技术方案中，所述高温热源为电加热、燃煤加热和烟气换热中的一种。

在上述技术方案中，所述除尘器为旋风除尘器。

在上述技术方案中，所述气化炉内产生的粗品燃气的温度为100℃-200℃。

在上述技术方案中，经所述冷媒出口排出的的粗品燃气的温度为400℃-600℃。