[发明专利]太阳能供热的生物质分级转化联产油气的系统与方法

权利要求书

1.一种太阳能供热的生物质分级转化联产油气的系统，其特征在于，所述系统包括热解与气化反应单元、太阳能供热单元和油气净化分离单元；其中，

所述太阳能供热单元包括槽式太阳能熔盐加热单元(18)和塔式太阳能生物质灰载热体加热单元(19)；所述槽式太阳能熔盐加热单元(18)用于利用太阳能加热熔盐以使其作为载热体；所述塔式太阳能生物质灰载热体加热单元(19)用于利用太阳能加热生物质灰以使其作为载热体；

所述热解与气化反应单元包括下落床热解反应段(3)和流化床气化反应段(8)；

所述下落床热解反应段(3)的顶部设有进料口(1)，用于生物质颗粒进料；所述进料口(1)的旁侧设有载气入口(2)，用于通入载气以带动生物质颗粒进料；所述下落床热解反应段(3)的内部设有螺旋导热管(5)；

所述螺旋导热管(5)的入口端(4)位于所述下落床热解反应段(3)的上部侧壁，且与所述槽式太阳能熔盐加热单元(18)的熔盐出料端相连通，用于通入加热后的熔盐以对进料至所述下落床热解反应段(3)内的生物质颗粒进行加热热解，得到半焦和热解挥发分；

所述螺旋导热管(5)的出口端(6)位于所述下落床热解反应段(3)的下部侧壁，且连通至所述槽式太阳能熔盐加热单元(18)的熔盐入料端，用于将降温后的熔盐循环至所述槽式太阳能熔盐加热单元(18)进行循环加热；

所述下落床热解反应段(3)的底部设有倾斜的热解产物出口(7)，所述热解产物出口(7)连通至所述流化床气化反应段(8)的上部，用于将来自所述下落床热解反应段(3)的半焦和热解挥发分进料至所述流化床气化反应段(8)内；

所述流化床气化反应段(8)的底部设有气化剂入口(10)，用于输入气化剂；

所述流化床气化反应段(8)的中部侧壁上设有循环生物质灰载热体入口(9)，且与所述塔式太阳能生物质灰载热体加热单元(19)的生物质灰出料端相连通，用于通入加热后的生物质灰作为载热体，以对来自所述下落床热解反应段(3)的半焦进行加热气化，得到气化气；

所述流化床气化反应段(8)的底部还设有侧向的排灰口(12)，且连通至所述塔式太阳能生物质灰载热体加热单元(19)的生物质灰入料端，用于将降温后的生物质灰循环至所述塔式太阳能生物质灰载热体加热单元(19)进行循环加热；

所述流化床气化反应段(8)的上部侧壁还设置有气体出口(13)，用于输出热解挥发分和气化气；

所述油气净化分离单元包括气液分离器(15)，所述气液分离器(15)连通至所述气体出口(13)，用于对自所述气体出口(13)输出的热解挥发分和气化气进行气液分离，得到焦油和合成气，所述合成气包括CO和H₂。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述螺旋导热管(5)上还设置有螺旋翅片(51)，所述螺旋翅片(51)螺旋缠绕设置于所述螺旋导热管(5)的外壁上。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述螺旋翅片(51)上分布有散热凸块(52)。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述散热凸块(52)为半球形结构。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述螺旋导热管(5)的管径d与节距t的比值d/t为1:(1-12)。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述螺旋导热管(5)的管径d与其中螺旋圈的外径D的比值d/D为1:(4-50)。

7.根据权利要求1-4和6中任一项所述的系统，其特征在于，所述螺旋导热管(5)的管径d为4-16cm。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述螺旋导热管(5)的节距t为10-50cm。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述螺旋导热管(5)中螺旋圈的外径D为60-200cm。