[实用新型]生物质燃料循环气化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物质气化技术领域，具体涉及一种生物质燃料循环气化装置以及通过这种装置进行气化的方法。

背景技术

生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。而且生物质是重要的可再生能源，它分布广泛，数量巨大。生物质气化技术，主要是以低生物质为原料的气化技术，使低生物质完成从固态到可燃气体的转化。低生物质是以农作物秸杆为主，还可以使用玉米芯、木屑、柴草等。低生物质的可再生性，决定了这项资源所产生的能源为可再生能源。生物质气化技术的用途与城市管道煤气相同，燃烧稳定、热效率高，适用于炊事、取暖、锅炉等。该技术的应用前途极其广阔。

生物质气化过程包括加料准备、生物质气化、气体净化处理收集等程序。现有技术中各种生物质气化制取燃气的技术和装置存在着诸多问题。

现有技术中各种生物质连续气化炉大都采用鼓风机对炉内通入空气，使炉内高温燃料处于不完全燃烧状态，发生氧化还原反应生成CO和H₂，并干馏出甲烷CH₄等有机可燃气体。由于空气中含有的78％的N₂为惰性气体，并不参与燃料燃烧，且随可燃气体一起排出，从而获得的可燃气体的有效成分大大降低，从而导致现行生物质气化炉的燃气热值一般都在3500～4500KJ/Nm³。这种技术得到的燃气热值低，不符合国家城市煤气规范中热值不低于14630KJ/Nm³的规定。

现有技术中各种生物质连续式气化炉，所产可燃气体的主要成分为CO和H₂，燃气中的CO含量高达20％以上，不符合国家城市煤气规范关于CO含量不得高于10％的规定，实际使用中易产生CO中毒事故。现有技术中制备的可燃气体时可燃气体中含有大量的焦油，现行技术都是采用一整套后续净化设备处理，投资大，处理成本高，处理效果也难以达到国家规定的指标。上述问题严重影响了生物质气化装置的利用。

现有技术中对燃气热值低、毒性大、难以净化等问题提出了一些解决方案，如2007年9月26日公开的公开号为CN 101041780A的中国专利申请公开了一种利用生物质干馏裂解制取燃气的工艺及装置，包括原料的准备和输送、原料的干馏与裂解、燃气的净化及输送、除炭回收工艺以及完成该工艺所需的装置；物料在干馏室内采用螺杆推动，采用外部热源对物料进行间接加热，所产燃气在冷凝前经高温炭催化，高温炭同样采用外部辅助热源进行间接加热。该发明虽对大幅度提高燃气热值、减少燃气中的CO含量以及减少燃气中的焦油含量有较好的效果，但该发明的实施却存在缺陷，即原料的干馏和高温炭的高温获得都需要外部热源，按该方案，外部热源可以是燃气，也可以是电热源，无论采用何种热源，都是用高品位燃料向低品位燃料进行能量转移，按能量守恒定律，即使100％转化，所得的也仅仅是等热量的未经处理的低位燃料，如计入材料成本、运行成本、管理费用，其经济效益比较差。由此可见，该技术虽能初步解决现行生物质气化制取燃气的技术和装置中存在的问题，但是实用性差，难以进行实施。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物质燃料循环气化装置，解决了现有技术中生物质气化制取燃气装置所产生的燃气热值低、毒性大而且燃气后处理复杂以及实用性较差、可实施性不足等问题。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案如下：

一种生物质燃料循环气化装置，包括独立设置的燃烧炉和裂解炉，其特征在于所述燃烧炉和裂解炉上端均密封；所述裂解炉包括导热装置密封的加热部和干馏部；所述加热部通过烟气输送管与燃烧炉连通；所述干馏部通过干馏气输送管与燃烧炉连通。

优选的，所述的循环气化装置还包括具有密封盖的进料装置，所述进料装置分别设置在燃烧炉和裂解炉上端，且通过进料装置的密封盖分别密封燃烧炉和裂解炉。

优选的，所述燃烧炉炉体上部外侧砌筑耐火材料层，且通过烟气输送管和干馏气输送管与裂解炉加热部、干馏部连通；所述燃烧炉炉体中层外侧设置水夹套；所述水夹套外侧设置蒸汽控制阀控制的蒸汽输送管分别与燃烧炉外侧设置的气体输送管连通和连通裂解炉干馏部、燃烧炉的干馏气输送管控制连通；所述气体输送管分别连接燃烧炉的下端和鼓风控制阀控制输送的鼓风机；所述燃烧炉炉体下层设置灰盘出灰机构。

优选的，所述的灰盘出灰机构为水封式灰盘。