生物質可燃氣水封裝置和使用該裝置的生物質氣化反應系統制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種生物質可燃氣水封裝置，其包括：第一水容器，其底部開有一個通孔；外殼，其罩于第一水容器上部，其下部置有多個通水孔；其上設有燃氣出口，其頂部設有供拉桿穿過的通孔；燃氣管道的出口端位于第一水容器和外殼包圍的空間內，且高于第一水容器內的水面；第一鐘罩，其位于外殼之內，罩在燃氣管道的出口端，其底端位于第一水容器內的水面以下；第二水容器，位于外殼的頂部，其底部開有一個通孔，該通孔處設有管道，且該通孔與外殼頂部的通孔重合；拉桿，拉桿底端連接于第一鐘罩的頂部，并從外殼頂部的通孔穿出；第二鐘罩，其連接于拉桿，且罩在第二水容器管道的頂端，其底端位于第二水容器內的水面以下。本實用新型專利技術的應用能很好的解決生物質可燃氣因氣壓不穩定、產氣量不穩定等原因易造成爆炸、泄漏等問題，是生物質氣化反應系統最有效的安全保障系統。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種生物質可燃氣水封裝置，以及使用該生物質可燃氣水封裝置 的生物質氣化反應系統。
技術介紹
生物質氣化已有一百多年的歷史了。最初的氣化反應器產生于1883年，它以木炭 為原料，氣化后的燃氣驅動內燃機。在二次世界大戰期間，德國大力發展了用于民用汽車的 車載氣化器，并形成了與汽車發動機配套的完整技術。當時的生物質氣化主要采用固定床 氣化反應器，其技術水平達到了相當完善的程度。生物質氣化是指將生物質原料加工處理后，送入氣化爐中，在缺氧的條件下進行 氣化裂解，得到可燃氣體，有時根據應用需要還要對產出氣經行凈化處理從而得到優質的廣品氣。生物質氣化原理是在一定的熱力學條件下，借助于氣化介質如空氣、氧氣或水蒸 氣等的作用，使生物質的高聚物發生熱解、氧化、還原、重整反應，熱解伴生的焦油進一步熱 裂化或催化裂化成為小分子碳氫化合物，獲得CO、H2和CH4等可燃氣體。生物質氣化主要 包括氣化反應、合成氣催化變換和氣體分離凈化過程(直接燃用的不用分離凈化)。以空氣 為氣化介質為例，生物質氣化化學反應通式可以表示為CH1 400 6+0· 402+1. 5N2 = 0. 7C0+0. 3C02+0. 6H2+0. IH2O+(1. 5N2)一般而言，生物質由纖維素、半纖維素、木質素、惰性灰等組成，含氧量和揮發份 高，焦炭的活化性強，因此生物質與煤相比，具有更高的氣化活性，更適合氣化。從所采用的氣化爐的角度來看，生物質氣化技術可以分為兩大類，一類是固定床 氣化爐技術，一類是流化床氣化爐技術。其中，固定床氣化爐又可以分為上吸式固定床氣化 爐、下吸式固定床氣化爐、橫吸式固定床氣化爐、以及開心式固定床氣化爐等；流化床氣化 爐又可以分為流化床氣化爐、雙流化床氣化爐、以及循環流化床氣化爐等。無論采用何種氣化爐，其目的都是進行生物質氣化反應，進而產生燃氣。這些燃氣 通過燃氣管道送到下游用戶處。目前常見的用于燃氣管道的閥門或者容易泄露燃氣，進而 導致爆炸、人員中毒等安全事故；或者開啟或關閉的阻力大，切換速度慢，影響工作效率。除了上述問題外，目前所使用的氣化爐還存在如下問題(1)氣化爐氣化效率低。生物質原料不能很好地被氣化，能量利用率低，能源浪費 較嚴重，易使氣化爐積灰及結渣較多；( 燃氣發熱量偏低。較低的發熱量不僅造成儲氣成本升高，而且造成每戶用氣量 升高，增加了用戶支出，限制了用戶用氣的積極性；(3)雜質含量高。焦油和灰塵沉積嚴重，集中供氣系統不能進行長期安全運行。不 僅影響了生產的連續性，而且造成廠房內火焰上竄，管道形成負壓回火爆炸；(4) 二次污染問題。市場上部分生物質氣化機組采用濕式凈化技術，這樣不可避免4地向外界排放洗滌過的冷卻水，導致冷卻水中含有多種有害物質，如酚、氨等。它們對動植 物生長及安全構成危害，從而造成二次污染。
技術實現思路
本技術的目的之一是提供一種生物質可燃氣水封裝置，達到既能防止燃氣泄 露，又能快速切換；本技術的另一目的是提供一種使用上述生物質可燃氣水封裝置的 生物質氣化反應系統，以達到避免燃氣導致的危險事故同時，提高氣化效率和燃氣發熱量， 減少焦油和灰塵等雜質的生成，減少二次污染。為了實現上述目的，本技術提供了 一種用于生物質氣化反應系統的生物質可 燃氣水封裝置，該生物質氣化反應系統包括流化床氣化反應器以及連接于流化床氣化反應 器的燃氣管道；該水封裝置包括第一水容器，其底部開有一個通孔，燃氣管道從該通孔穿過，其底部的通孔與燃氣 管道的結合部密封，以避免燃氣泄漏；外殼，其罩于第一水容器上部，其下部置有多個通水孔；其上設有燃氣出口，其頂 部設有供拉桿穿過的通孔；燃氣管道的出口端位于第一水容器和外殼包圍的空間內，且高 于第一水容器內的水面；第一鐘罩，其位于外殼之內，罩在燃氣管道的出口端，其底端位于第一水容器內的 水面以下；第二水容器，位于外殼的頂部，其底部開有一個通孔，該通孔處設有管道，且該通 孔與外殼頂部的通孔重合；拉桿，拉桿底端連接于第一鐘罩的頂部，并從外殼頂部的通孔穿出；第二鐘罩，其連接于拉桿，且罩在第二水容器管道的頂端，其底端位于第二水容器 內的水面以下。氣化反應進行時，不停地向第一水容器內注水。當不需要燃氣供應時，拉桿落下， 帶動第一鐘罩落下，罩在燃氣管道的出口端上，此時第一鐘罩的底端位于水面以下，燃氣管 道內的燃氣便被第一鐘罩和第一水容器內的水封住；當需要燃氣供應時，拉桿拉起罩在燃 氣管道的出口端的第一鐘罩，燃氣便可從外殼上的燃氣出口通過。第二水容器內的水位較 深，同時第二鐘罩較長，無論拉桿拉起或落下，第二鐘罩的底端始終位于第二水容器內的水 面以下。由于第一水容器內會落灰，時間久了會堵塞外殼下部的通水孔，進而使第一水容 器內的水進入燃氣管道。為了避免這種情況的發生，在第一水容器側壁下部設置用于注入 高壓水進行吹掃的高壓水入口和用于排污的高壓水出口。高壓水從高壓水入口注入，將第 一水容器內的落灰從高壓水出口排出，實現了第一水容器內的清潔。為了避免第一水容器內的水位過高，同時便于第一水容器內的水回收利用，在第 一水容器側壁上部置有溢流孔。基于同樣的原因，在第二水容器側壁上部也置有溢流孔。另一方面，為了實現本技術的專利技術目的，本技術還提供了一種使用上述 生物質可燃氣水封裝置的生物質氣化反應系統。該生物質氣化反應系統可包括用于制備生物質燃氣的流化床氣化反應器；為流化床氣化反應器提供反應原料的生物質原料供給系統；以及設置于流化床氣化反應器之外、并對流化床氣化反應器之反應產物進行分離的兩 級以上的分離裝置，該兩級以上的分離裝置至少包括第一分離裝置和第二分離裝置；為流化床氣化反應器提供氣化介質的氣化介質供給系統；其中，第二分離裝置的 燃氣出口設置有上述的水封閥優選地，在本技術的生物質氣化反應系統中，流化床氣化反應器包括設置于 其中部區域的第一進料口和第二進料口、設置于其底部的氣化介質入口和廢棄物出口、以 及設置于其上部區域的物料出口；其中，流化床氣化反應器的第一進料口與生物質原料供 給系統相接合，流化床氣化反應器的氣化介質入口與氣化介質供給系統相接合；第一分離 裝置包括設置于其上部區域的物料入口、設置于其中部區域的物料出口以及設置于其底部 的循環出口 ；其中，第一分離裝置的物料入口與流化床氣化反應器的物料出口相接合，第一 分離裝置的循環出口通過第一輸送裝置與流化床氣化反應器的第二進料口相接合；以及第 二分離裝置包括設置于其頂部的燃氣出口、設置于其上部區域的物料入口、設置于其底部 的循環出口 ；其中，第二分離裝置的物料入口與第一分離裝置的物料出口相接合，第二分離 裝置的循環出口通過第二輸送裝置和第一輸送裝置與流化床氣化反應器的第二進料口相 接合。在本技術的生物質氣化反應系統中，生物質原料如顆粒狀的生物質原料在流 化床氣化反應器與氣化介質發生反應，生物質的聚合物如纖維素等發生熱解、氧化、還原、 重整等復雜的系列反應，得到C0、H2和CH4等燃氣，其中，熱解伴生的焦油進一步熱裂化或催 化裂化成為小分子碳氫化合物。流化床氣化反應器可以是氣化爐，例如可以是塔狀的氣化塔；氣化介質可以空氣， 也可以是在空氣中添加了其它成分的氣化介質，或者是對空氣中各成分進行了調節的氣化 介質，例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種用于生物質氣化反應系統的生物質可燃氣水封裝置，所述生物質氣化反應系統包括流化床氣化反應器以及連接于所述流化床氣化反應器的燃氣管道；其特征在于，所述水封裝置包括：第一水容器，其底部開有一個通孔，所述的燃氣管道從該通孔穿過，其底部的通孔與燃氣管道的結合部密封，以避免燃氣泄漏；外殼，其罩于所述第一水容器上部，其下部置有多個通水孔；其上設有燃氣出口，其頂部設有供拉桿穿過的通孔；所述燃氣管道的出口端位于所述第一水容器和外殼包圍的空間內，且高于所述第一水容器內的水面；第一鐘罩，其位于所述外殼之內，罩在所述燃氣管道的出口端，其底端位于所述第一水容器內的水面以下；第二水容器，位于所述外殼的頂部，其底部開有一個通孔，該通孔處設有管道，且該通孔與所述外殼頂部的通孔重合；拉桿，拉桿底端連接于所述第一鐘罩的頂部，并從所述外殼頂部的通孔穿出；第二鐘罩，其連接于所述拉桿，且罩在所述第二水容器管道的頂端，其底端位于所述第二水容器內的水面以下。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：常厚春，馬革，趙廣健，陳平，覃勇付，陳燕芳，劉安慶，
申請(專利權)人：廣州迪森熱能技術股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：81