[发明专利]一种生物质制粗煤气的方法

说明书

本发明公开了一种生物质制粗煤气的方法，将生物质与原料煤混配作为气化炉原料，送入粉煤气化炉中进行气化反应，制得粗煤气；所述气化炉原料包括生物质、优选煤、其他原煤和石灰石粉；所述优选煤为哈氏可磨指数大于50，挥发份含量小于30％，灰分含量为12‑25％，灰中氧化钾与氧化钠总含量为1‑3％，灰中硅铝比为1.5‑3.5，灰中氧化钙含量为1‑20％；所述其他原煤为除优选煤以外的煤种。本发明通过严格控制生物质和原料煤的混配比例，将其作为气流床粉煤气化炉原料，确保其哈氏可磨指数、挥发分含量、灰分含量、灰中钾钠含量、灰中硅铝比和氧化钙含量等满足气流床粉煤气化炉对入炉原料的质量要求，经气化后制成粗煤气。

技术领域

本发明属于生物质清洁生产与应用技术领域，涉及一种综合利用生物质和生产粗煤气的方法，特别涉及一种生物质制粗煤气的方法。

背景技术

目前，我国生物质利用主要方法是制成生物质炭销售。农村秸秆直接废弃焚烧，竹器厂边废料烧制成木炭。以上方法不仅浪费有机生物质资源，而且在生产生物质炭或焚烧过程中产生大量的二氧化碳排放至大气中，严重影响大气环境。在全球气候变暖的大形势下，洁净处理和有效利用生物质是全球所面临的难题。近年来，生物质气化及发电技术在发达国家已受到广泛重视，如美国、奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威和瑞典等国家生物质能在总能源消耗中所占的比例增加相当迅速。美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位，美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平。奥地利成功地实施了建立燃烧木材剩余物的区域供电站的计划，生物质能在总能耗中的比例由原来大约2％～3％增到目前的25％，该国现已拥有装机容量为1～2MWe的区域供热站80～90座。瑞典和丹麦正在实施利用生物质进行热电联产的计划，使生物质能在转换为高品位电能的同时满足供热的需求，以大大提高其转换效率。日本资源能源厅调查结果显示，2001年日本有83家生物质废弃物发电厂，形式为废弃塑料等与重油等化石燃料混烧发电，2003年又投资约14.5亿日元建设了发电量为3MW的生物质发电项目，年利用林业和建材业废旧材料5.9万t。菲律宾、马来西亚以及非洲的一些国家，都先后开展了生物质能的气化、成型、热解等技术的研究开发。

经过20多年的发展，目前国内外生物质气化及生物质与煤共气化技术主要有上吸式、下吸式、鼓泡流化床、循环流化床等，但受到技术条件限制，气化温度普遍温度控制在1200℃以下，低温生物质气化导致产品气中携带大量的难以气化的焦油，如果下游不脱除焦油会导致气体输送管道及设备堵塞、腐蚀、结垢等，而如果通过普遍采用的水洗等技术脱除，会造成有机焦油浪费和二次环境污染。同时，因生物质热值普遍较低，单独气化时温度难以达到能使焦油裂解气化的理想温度。

发明内容

为了解决现有生物质气化中存在的问题，实现气流床粉煤气化炉高温气化生物质，本发明的目的在于提供一种生物质制粗煤气的方法，将生物质加入至原料煤中，通过严格控制生物质和原料煤的混配比例，将其作为高温高压气流床粉煤气化炉原料，确保其哈氏可磨指数、挥发分含量、灰分含量、灰中钾钠含量、灰中的硅铝比(SiO₂与Al₂O₃质量百分含量比)和氧化钙含量等指标，满足气流床粉煤气化炉对入炉原料的质量要求，经高温、弱还原反应后制成粗煤气。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种生物质制粗煤气的方法，将生物质与原料煤混配作为气化炉原料，送入粉煤气化炉中进行气化反应，制得粗煤气；

所述气化炉原料包括如下组份：

所述优选煤为哈氏可磨指数大于50，挥发份含量小于30wt％，灰分含量为12-25wt％，灰中氧化钾与氧化钠总含量为1.0-3.0wt％，灰中硅铝比为1.5-3.5，灰中氧化钙含量为1-20wt％；所述其他原煤为除优选煤以外的煤种。