[发明专利]一种生物质加压流化床气化与旋风裂解的复合气化系统

权利要求书

1.一种生物质加压流化床气化与旋风裂解的复合气化系统，其特征是，包括气化炉（1）、高温旋风裂解炉（2）、热量回收设备（3）、旋风分离器（4）、高温过滤器（5）、料封阀（6）、汽包（7）和灰斗（8）；所述气化炉（1）从下至上分别包括排渣环管、气化剂喷管、气化炉气室、分布板、飞灰返料口II、气化炉密相段、生物质进料口、飞灰返料口I、二次气化剂喷管和气化炉稀相段，所述排渣环管用于将气化炉密相段床层内的灰渣排出气化炉，所述气化剂喷管用于向气化炉密相段床层内喷入气化剂；所述高温旋风裂解炉的固体出料口与料封阀的固体进料口连通，所述料封阀的固体出料口通过飞灰返料口I与气化炉密相段床层连通，所述旋风分离器的下方锥段底部出口与灰斗的顶部进料口连通，灰斗的底部出料口通过飞灰返料口II与气化炉密相段床层连通，所述高温过滤器的固体出料口通过飞灰返料口II与气化炉密相段床层连通，生物质进料口位于分布板上方，二次气化剂喷口位于气化炉密相段床层上方，气化炉的顶部出口与高温旋风裂解炉的粗合成气入口连通，高温旋风裂解炉上粗合成气入口的对侧设有气化剂进料口，高温旋风裂解炉的顶部气固相出口连接至热量回收设备，热量回收设备的水/汽侧与汽包连通；汽包底部饱和水出口与热量回收设备的饱和水进口连通，热量回收设备的水/汽侧顶部饱和水/汽出口与汽包的底部饱和水/汽进口连通，汽包顶部饱和蒸汽出口与热量回收设备的饱和蒸汽入口连通，热量回收设备的过热蒸汽出口分别与旋风裂解炉的气化剂进口和气化炉的气化炉气室和气化剂喷管的气化剂进口连通；热量回收设备底部连通至旋风分离器的气固相入口，旋风分离器的顶部出口与高温过滤器的粗合成气入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种生物质加压流化床气化与旋风裂解的复合气化系统，其特征在于，所述热量回收设备（3）用于部分回收高温含尘粗合成气的显热，并副产过热蒸汽。

3.根据权利要求1所述的一种生物质加压流化床气化与旋风裂解的复合气化系统，其特征在于，所述旋风分离器（4）用于进一步分离含尘粗合成气中的部分固体颗粒。

4.根据权利要求1所述的一种生物质加压流化床气化与旋风裂解的复合气化系统，其特征在于，所述高温过滤器（5）用于进一步过滤掉旋风分离器（4）无法分离出的含尘粗合成气中的半焦飞灰颗粒，经高温过滤器（5）过滤掉的半焦飞灰颗粒落入高温过滤器（5）的底部锥段内。

5.根据权利要求1所述的一种生物质加压流化床气化与旋风裂解的复合气化系统，其特征在于，所述高温过滤器（5）的滤芯为金属滤芯或陶瓷滤芯。

6.根据权利要求1所述的一种生物质加压流化床气化与旋风裂解的复合气化系统，其特征在于，通过控制排渣速率调节气化炉密相段床层高度；气化炉密相段床层内存在中心高温区，中心高温区通过气化剂喷管喷入含一定氧气浓度的气化剂，维持中心高温区处于较密相段床层平均温度更高的温度水平，用于燃烧、气化从高温旋风裂解炉和旋风分离器、高温过滤器过滤收集下来返料的反应活性较低的半焦飞灰颗粒；高温旋风裂解炉分离下来的半焦飞灰颗粒从分布板上方的飞灰返料口I进入气化炉密相段床层，旋风分离器和高温过滤器分离下来的半焦飞灰颗粒从飞灰返料口II通入气化炉密相段床层的中心高温区；气化炉气室内通入另一部分气化剂，用于维持分布板上方密相段床层内物料处于稳定的流化状态；生物质进料口位于分布板上方，用于通入经原料预处理完成后的生物质原料；二次气化剂喷口位于气化炉密相段床层上方，通入二次气化剂，以促进气化炉密相段上方固气物料进一步发生气化及焦油裂解反应；气化炉稀相段内继续发生气化炉内固气组分的气化和焦油等大分子气体的裂解反应，以及大颗粒固体的沉降。