[发明专利]分布式热等离子体炬的生物质连续高效热裂解气化装置

说明书

本发明提供的一种分布式热等离子体炬的生物质连续高效热裂解气化装置，本发明的生物质连续高效热裂解气化装置包括：若干预热室以及气化室，生物质通过在所述预热室中干燥、部分热解气化后进入所述气化室进行气化；所述预热室以及所述气化室的内壁上均排布有多个热等离子体炬，所述热等离子体炬的焰心温度在3000℃以上。本发明的生物质连续高效热裂解气化装置通过将预热室以及气化室配合使用，实现对整个气化过程进行分步操作，不仅降低了能耗，也降低了对生物质原料的要求，生物质原料只需要简单晾晒就可以采用本发明的装置进行气化裂解，方便了整个操作过程同时也充分降低了成本，具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明涉及生物质处理领域，尤其涉及分布式热等离子体炬的生物质连续高效热裂解气化装置。

背景技术

生物质能是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源及唯一的可再生碳源。发展生物质能是应对全球气候变化、能源短缺和环境污染最有潜力的方向之一。生物质能作为一种清洁能源，在使用过程中几乎没有任何污染物产生。目前全球能源消耗量中大约有14％来自生物质能，本世纪中叶，预计生物质替代燃料的新技术产量将占世界能源总量的40％以上。我国政府积极推进能源革命，承诺碳排放于2025年前后达到峰值。而能源结构向绿色低碳转型正是我国能源革命的核心。与其他新能源相比，生物质能技术研发起步较早，部分技术相对成熟，且生物质能的碳源来自自然界，在全生命周期内呈碳中性(生物质燃料在生产过程中要消耗CO₂，从而抵消其燃烧过程中产生的CO₂)，能有效改善传统化石能源使用过程中所带来的碳排放问题，因此发展生物质能成为这场能源革命最有潜力的方向之一。

目前，世界上技术较为成熟、实现规模化开发利用的生物质能利用方式主要包括生物质发电、生物液体燃料、沼气和生物质成型燃料等。生物质能利用的转化技术主要包括：直接燃烧技术、致密成型技术、气化技术、裂解、植物油酯化技术、城市垃圾填埋气发电和供热、生物质发酵乙醇技术、炭化技术、沼气发电技术等。在各种生物质能利用技术与方法中，生物质能燃气化综合利用被业界广泛认为具有很大的发展潜力与良好前景。生物质气化技术根据气化炉的不同主要分为固定床气化技术和流化床气化技术。生物质气化热解的条件如原料种类、升温速率、热解温度、停留时间、原料水分、粒径、催化热解等都不同程度影响热解产物的产率和组成。在传统热解气化炉中，300～400℃时热解反应最为剧烈，解析出焦油、CO₂、CO、CH₄、H₂等大量的气体。其中的焦油是传统热解技术的主要问题之一，具有强烈的腐蚀性，所含能量占气化气总能量的5％～15％，如果直接排放焦油，这部分能量就会被浪费，同时会造成环境的污染。

国内外专家学者对生物质气化领域的合成燃气的热值偏低和焦油的含量偏高两大难点做了大量的研究，并取得了一定的成果，但是所取得的成果要么就是不足以从根本上解决问题，要么就是以牺牲成本为代价。现有生物质气化技术普遍存在预处理成本较高，气化所得的生物质燃气热值偏低、燃气中焦油含量较高以及气化热效率偏低等不足。

因此，开发生物质能高品质燃气化利用新技术已成为生物质气化领域的研究热点。只有寻找新的生物质气化方法，才能从根本上解决生物质气化领域所面临的难题，才能促进生物质气化技术的进步。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种分布式热等离子体炬的生物质连续高效热裂解气化装置，该生物质连续高效热裂解气化装置通过将预热室以及气化室配合使用，实现对整个气化过程进行分步操作，不仅降低了能耗，也降低了对生物质原料的要求，气化后所得到的生物质燃气热值高，气化热效率显著提高，并且生物质原料只需要简单晾晒就可以采用本发明的装置进行气化裂解，方便了整个操作过程同时也充分降低了成本，具有广泛的应用价值。

本发明提供的分布式热等离子体炬的生物质连续高效热裂解气化装置，包括：若干预热室以及气化室，生物质通过在所述预热室中干燥、部分热解气化后进入所述气化室进行气化；