[发明专利]一种秸秆气化制气系统及工艺

说明书

本发明涉及一种秸秆气化制气系统及工艺，所述系统包括抓草机、破碎机、压块机、两段制气炉、一级电捕焦油器、间冷器、空喷塔、洗涤塔、二级电捕焦油器及脱硫塔；本发明采用固定床两段炉作为制气炉，并配备合理的煤气净化工艺，实现了以秸秆为原料采用气化方式稳定生产燃气；工艺流程简单，气化效率高，气化强度大，煤气净化工艺先进合理，系统开停工灵活，生产运行稳定可靠，易于实施。

技术领域

本发明涉及生物质处理技术领域，尤其涉及一种秸秆气化制气系统及工艺。

背景技术

我国是一个农业大国，每年农作物秸秆产量达数亿吨，而大量的秸秆没有得到有效利用。开发利用以农作物秸秆为代表的生物质资源，对于保护环境、优化能源结构、缓解化石能源供应压力等具有重要意义。

利用秸秆为原料生产可燃气体，用于发电、供暖，或作为工业用或民用燃料，是实现秸秆有效利用的一种良好途径。以秸秆为原料生产燃气的工艺方法，主要有厌氧发酵、热解、气化等三种方式，其中厌氧发酵工艺能够生产沼气，工艺较成熟，但存在产气效率低、装置占地大、投资高、开停工不方便等缺陷和不足。热解制气工艺目前仍处于理论研究和试验阶段，应用于生产还存在技术难题；而气化制气工艺在国内已有个别企业应用，其采用固定床一段炉作为制气炉，模拟现有的发生炉煤制气生产工艺，利用秸秆为原料生产出可燃气体，但在生产过程中也存在诸多问题与不足，如产气率低、煤气净化工艺不合理、焦油和水难于分离、设备腐蚀严重等，难于实现连续稳定生产，不适合大规模发展和应用。

发明内容

本发明提供了一种秸秆气化制气系统及工艺，采用固定床两段炉作为制气炉，并配备合理的煤气净化工艺，实现了以秸秆为原料采用气化方式稳定生产燃气；工艺流程简单，气化效率高，气化强度大，煤气净化工艺先进合理，系统开停工灵活，生产运行稳定可靠，易于实施。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种秸秆气化制气系统，包括抓草机、破碎机、压块机、两段制气炉、一级电捕焦油器、间冷器、空喷塔、洗涤塔、二级电捕焦油器及脱硫塔；所述抓草机、破碎机、压块机依次首尾连接，压块机的出料口与两段制气炉的进料口相接；两段制气炉自上而下依次设有干馏段、气化段及出灰装置，干馏段的顶部设上煤气出口通过上煤气管道依次连接一级电捕焦油器及间冷器；气化段的顶部一侧设下煤气出口，通过下煤气管道依次连接空喷塔及洗涤塔；间冷器的煤气出口、洗涤塔的煤气出口通过混合煤气管道依次连接二级电捕焦油器及脱硫塔。

所述两段制气炉的气化段外侧设有环形水夹套，环形水夹套的上部设汽水混合物出口、下部设软水入口，汽水混合物出口及软水入口分别通过管道与汽包的底部连接，汽包的顶部设有外来软水入口及蒸汽出口，蒸汽出口通过蒸汽管道与两段制气炉底部的气化剂入口连接，蒸汽管道上设空气入口连接空气鼓风机出口管。

所述两段制气炉的上煤气出口与一级电捕焦油器下部的煤气入口连接，一级电捕焦油器顶部的煤气出口与间冷器顶部的煤气入口连接；一级电捕焦油器底部设焦油出口与油封槽一连接；间冷器的下部设煤气出口；间冷器为横管式间冷器，下部设净环水给水接管，上部设净环水回水接管，底部设水封槽及煤气冷凝液出口。

所述两段制气炉的下煤气出口与空喷塔下部的煤气入口连接，空喷塔的上部设煤气出口与洗涤塔下部的煤气入口连接；空喷塔内部为空腔结构，上部设喷头一通过浊环水给水管道一连接浊环水系统，底部设水封槽通过浊环水回水管道一连接浊环水系统；洗涤塔内装有若干层填料，每层填料的上方均设有喷头二，喷头二通过浊环水给水管道二连接浊环水系统，洗涤塔的底部设水封槽通过浊环水回水管道二连接浊环水系统，洗涤塔的上部设煤气出口。

所述二级电捕焦油器的顶部设煤气出口与煤气排送机的入口连接，煤气排送机的出口与脱硫塔下部的煤气入口连接；二级电捕焦油器的底部设焦油出口与油封槽二连接；脱硫塔内装有若干层脱硫剂，脱硫塔的上部设有煤气出口。

所述一级电捕焦油器及二级电捕焦油器的内部结构为蜂窝式结构或管式结构。