[发明专利]一种生物质气化方法及装置

说明书

本发明提供一种生物质气化方法及装置，S1:将燃料在所述燃烧室进行燃烧后，产生的热量在所述蓄热室进行蓄热直至蓄热室达到生物质气化反应所需的温度后，停止燃烧；S2:将生物质原料及气化剂送入蓄热室进行生物质气化反应。本发明制备方法的有益效果在于：(1)将燃烧过程与气化过程分开进行，避免燃烧过程中产生的产物对气化反应产生抑制作用；(2)利用蓄热材料储存的热量进行气化反应，可提供均匀、稳定的高温，提高生物质气化气体产物的热值。

技术领域

本发明属于生物质能源制备领域，具体涉及一种生物质气化方法及装置。

背景技术

我国是能源消费大国，随着能源需求的迅速增长，化石原料的日趋枯竭，大量使用化石燃料对资源造成了很大浪费，并对环境和生态造成污染，产生了严重的影响。因而，迫切需求开发清洁的可再生能源，而可再生能源之一的生物质能源就是能够储存和可运输的清洁能源，其具有资源分布广、储存量大的优势，故开发潜力巨大。

生物质气化技术是一种热化学处理技术，是将固体生物质放入气化炉中进行加热从而转化成可燃性气体，以此用作燃料。其基本原理是将固体生物质原料进行不完全燃烧，在转换过程中需要加入氧气或水蒸汽等气化剂，使其生成CO、H₂、低分子烃等可燃性气体。

现今气化炉包括固定床气化炉和流化床气化炉，固定床气化炉包括上吸式气化炉、下吸式气化炉及横吸式气化炉；流化床气化炉中流化二字指的是炉内燃料在氧气、蒸汽或者空气中呈现流动状态，流化床气化炉反应物中常常加入不参与反应的颗粒作为流化介质和热载体，随着气体的吹入在气流的作用下颗粒物上下翻动，在气化炉内部呈现“搅动”状态，气化剂从底部通入流化床，生物质原料经由靠近炉体底部的部位通入流化床，生物质原料与气化剂在相互混合的同时向上运动，发生干燥、热解、氧化与还原等一系列复杂的反应。

由于生物质物料粒度较小，而且流化床内的气固两相混合流动十分剧烈，流化床内传热传质效果比较好，因此气化效率以及气化强度都比较高；流化床内的气化剂以及生物质原料都呈现流态化，可以在比较宽的范围内进行调节，大大提高了流化床的可操作性，而且调节流态化的原料与气化剂并不会在实质上改变流化床的反应本质，所以气化效果与气化效率不会有很明显的降低；流化床的温度并不是非常高，而且温度分布较为均匀，反应剩余的灰分结渣的可能性也会大大降低；但是流化床气化炉相比于固定炉也存在一定的缺点。由于其反应原理，反应合成气的出口温度较高，气体带走了较多的热量，会造成比较大的显热损失。由于生物质原料需要呈流态进行反应，所以其流速较快，加上较小的生物质颗粒粒径，产气中会有较多的固体携带物。由于流化床的反应要求较为均匀的炉内温度、压降以及物料分布，其启动与控制单元较为复杂，流化床生物质气化炉虽然产气效果比固定床生物质气化炉好，但其设计复杂且运行成本过高，因此其实际应用并不多。

传统固定床生物质气化炉一般是先燃烧燃料使气化炉体升温，达到生物质气化温度后，再进行生物质气化过程。气化过程中，在同一反应室中同时进行供热及气化，但由于以此反应原理设计的工艺及设备，因其燃烧阶段产生物质对气化反应造成抑制，且难以提供稳定均匀的高温，导致其产生的气体热值不高。

发明内容

为解决现有技术中生物质制备工艺及设备难以保证其生物质气化产生气体的热值及产气量的技术问题，本发明提供一种生物质气化方法及装置。

具体技术方案如下：

一种生物质气化方法，其不同之处在于，所述生物质气化方法在生物质气化装置进行，所述生物质气化装置包括燃烧室及蓄热室，包括以下步骤：

S1:将燃料在所述燃烧室进行燃烧后，产生的热量在所述蓄热室进行蓄热直至所述蓄热室达到生物质气化反应所需的温度后，停止燃烧；

S2:将生物质原料及气化剂送入蓄热室进行生物质气化反应。