[发明专利]内热式连续制备生物质热解气化煤气的方法及用的回转炉

说明书

技术领域

本发明涉及生物质热解气化工艺及设备，尤其涉及一种适用于回转炉连续热 解气化工艺及设备。

背景技术

生物质热解是指生物质原料在隔绝空气或者添加少量空气条件下受热分解 成产生可凝和不可凝气体以及固体炭等不同形态的物质，热解得到的气体具有高 热值(一般在12000KJ/NM³以上)、使用燃烧温度高的特点；生物质的气化是指 固体炭产品与气化剂(氧或含氧物质的氧化剂，如水蒸气、氧气或者空气等)在 一定的温度条件下，发生气固体反应的过程。目前，人们所指的生物质气化反应 过程，通常包括生物质的热分解和气固反应过程，以得到气体产品为主要目标(气 体的热值低，一般在5000KJ/NM³以下)。

国内生物质热解工业化规模生产中，基本上都是间歇式热解反应过程，得到 以固体或者液体产物为主要目标，且工业化规模热解装置产生可燃的高热值气量 少，难以适合于大规模连续用气，如燃气发电等工程。目前国内工业化规模气化 装置实现了连续化运行，产量稳定且产气量大，但燃气热值低，影响了规模化用 气如生物质燃气发电装置的运行效率和成本。为了拓展生物质燃气的使用范围， 需要研究开发经济和技术可行性，能够连续稳定大气量供气，且能生产高热值气 体的生物质气化过程和装备。在发明名称为：内热式连续制备生物质热解气化煤 气的方法及热解气化炉，申请号为200810235564.8的专利申请中披露了一种采用 立式热解气化炉连续化制备生物质热解气化煤气的方法及其装置，但是在本申请 中由于回炉煤气燃烧后的气体如氮气等惰性成分是进入最终系统的，所以对于最 后的成品气的品质有很大的影响，而且立式炉由于高度比较高，整个系统所占用 的空间也会比较的大。

发明内容

为了解决现有技术存在的回炉煤气燃烧后产生的惰性成分影响成品气的品 质，整个系统占用空间比较大的缺点，本发明提供一种内热式连续制备生物质热 解气化煤气的方法及用的回转炉，具有惰性成分不进入系统内，体系占用空间小 的优点。

本发明采用如下技术方案：一种内热式连续制备生物质热解气化煤气的方 法，步骤为：

生物质由进料口进入热解气化转炉的炉头预热段，所述的生物质为木块或果 壳中的一种或两种混合，生物质在炉内自右而左运动，与由回转炉体热解段出来 的自左而右的粗热解煤气换热，生物质完成干燥、预热过程，粗热解煤气换热后 温度降至70℃后由粗热解煤气出口排出进入后续的净化工艺净化，净化后的煤 气一部分作为回炉煤气回到燃烧装置与空气混合燃烧，产生热量通过烟道由回转 内筒壁加热回转内筒内的生物质，另一部分煤气进入燃气柜；

经过预热干燥后的生物质进入回转炉体热解段，在回转炉体热解段的回转内 筒内利用外部烟道内的回炉煤气与空气混合燃烧产生的热量热解干馏为木炭，热 解温度为600～800℃，分解出干馏煤气；所述的回炉煤气的量为40～100m³/h， 空气进入量为20～50m³/h。

热解干馏后的木炭进入回转炉尾部的冷却段与进入的冷却水反应，吸收热量 的同时产生热值在10000KJ/NM³以上的水煤气和半水煤气，水煤气和半水煤气进 入回转内筒内与热解干馏得到的干馏煤气混合为粗热解煤气，经过炉头预热段换 热后最后由粗热解煤气出口出来，木炭由600～800℃降到200℃，最后由出炭口 排出；

由粗热解煤气出口出来的粗热解煤气进入水封除尘器除尘，分离出的煤气进 入集气槽净化后去喷淋冷却塔冷却后由排风机抽出，一部分煤气去燃气柜，另一 部分煤气作为回炉煤气回到回转炉，由回转炉燃烧装置上的回炉煤气入口进入， 与空气燃烧；由水封除尘器和喷淋冷却塔分离出的含油洗涤水去焦油分离器分离 焦油，分离出的水循环使用。

一种用于所述的内热式连续制备生物质热解气化煤气的方法中的回转炉，由 左向右由炉头预热段、回转炉体热解段、炉尾冷却段组成，回转炉体热解段通过 前后两个托轮与炉头预热段和炉尾冷却段连接，回转炉体可以在回转炉体热解段 中作回转运动，由炉头预热段上的螺旋输送机将原料送入回转炉体中。

炉头预热段上设有螺旋输送机，在螺旋输送机上设有原料进口，炉头预热段 上设有粗热解煤气出口；