本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)提供了一種自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐，其包括縱向設(shè)置的爐體，爐體自下至上依次為錐斗狀尾灰段、筒狀反應(yīng)段、除焦油段；除焦油段的頂部設(shè)有燃?xì)獬隹冢环磻?yīng)段和除焦油段之間設(shè)有隔板，隔板上設(shè)有用于與反應(yīng)段相通的燃?xì)馊肟冢怀褂投蝺?nèi)設(shè)有除焦油裝置，除焦油裝置包括冷凝筒，冷凝筒包括兩端開(kāi)口的筒狀殼體，筒狀殼體的下端開(kāi)口連接于隔板上的燃?xì)馊肟冢怀褂投蔚臓t壁、隔板、除焦油裝置的外殼三者形成燃?xì)鉄o(wú)法進(jìn)入的空間；筒狀殼體內(nèi)設(shè)有多條冷卻管形成的管束；該自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐進(jìn)一步包括可連接至冷媒入口的水蒸氣管道、以及用于產(chǎn)生水蒸氣的蒸汽發(fā)生器。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種具有自清理功能的自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐。
技術(shù)介紹
生物質(zhì)是十分重要的可再生能源，具有可再生性、低污染性和廣泛分布性等特點(diǎn)。利用生物質(zhì)作為替代能源，對(duì)低碳減排，減少“溫室效應(yīng)”和改善大氣酸雨環(huán)境具有十分重要的意義。生物質(zhì)氣化系統(tǒng)就是利用生物質(zhì)在氣化爐中密閉缺氧燃燒，通過(guò)干餾熱解及熱化學(xué)氧化后產(chǎn)生可燃?xì)怏w。固定床氣化爐是生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的重要類(lèi)型。固定床氣化爐中，燃料在爐內(nèi)以堆積的狀態(tài)存在，以層燃的方式完成氣化過(guò)程。固定床氣化爐因?yàn)槿剂蠠峤鈺r(shí)間較長(zhǎng)，壓料較多，所以燃?xì)庵薪褂秃枯^高，加上所產(chǎn)燃?xì)鉁囟容^低，導(dǎo)致焦油極易析出，從而堵塞燃?xì)夤艿馈Ｄ壳吧镔|(zhì)氣化爐系統(tǒng)多采用外部除焦油如水洗等，或者通過(guò)增加二、三次風(fēng)來(lái)提高生物質(zhì)燃?xì)鉁囟葋?lái)解決或緩解焦油問(wèn)題。例如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201010251310.2公開(kāi)了一種規(guī)模化固定床生物質(zhì)氣化發(fā)電生產(chǎn)工藝及成套設(shè)備，其由四個(gè)部分組成:(I)原料預(yù)處理部分，主要包括原料收集、烘干和成型系統(tǒng)；(2)生物質(zhì)氣化部分，主要為大型生物質(zhì)固定床氣化爐及其相關(guān)配套設(shè)施；(3)氣體凈化部分，主要包括除灰、除焦油、脫硫、脫氯等設(shè)備；(4)燃?xì)獍l(fā)電部分，深度凈化后的燃?xì)庵饕脙?nèi)燃機(jī)中燃燒發(fā)電。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201110385439.7公開(kāi)了一種焦油分級(jí)收集的固定床生物質(zhì)氣化工藝及設(shè)備，設(shè)置與氣化爐相連的高溫過(guò)濾除塵器，在高溫過(guò)濾除塵器的出氣口串連多個(gè)焦油收集器，經(jīng)氣化風(fēng)入口管向氣化爐的頂部或底部通入氣化風(fēng)流，將氣化爐中含有焦油的高溫混合氣體排出，在保持溫度的條件下，經(jīng)第一導(dǎo)氣管進(jìn)入高溫過(guò)濾除塵器進(jìn)行高溫除塵，之后經(jīng)第二導(dǎo)氣管進(jìn)入串連的多個(gè)焦油收集器分段處理，得到不同成份的焦油。根據(jù)燃?xì)庵薪褂统煞值酿s段不同，利用冷卻方式分級(jí)收集燃?xì)庵械慕褂停俑鶕?jù)收集到的成分的不同進(jìn)行有效的利用。上述技術(shù)方案中，采用外部除焦油，通過(guò)外部水洗析出的焦油與水一起排入環(huán)境中，造成對(duì)循環(huán)水的污染和工作環(huán)境的惡化，并且對(duì)外部環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。而通過(guò)增加二、三次風(fēng)提高燃?xì)鉁囟龋瑢?shí)際上是以犧牲燃?xì)獾臒嶂禐榇鷥r(jià)的，并且提高燃?xì)鉁囟葘?duì)燃?xì)夤艿兰昂罄m(xù)設(shè)備的要求也大大提高，成本也將隨之增加，并且伴隨管路延長(zhǎng)，不可避免的出現(xiàn)燃?xì)饨禍兀坏┙禍兀蜁?huì)產(chǎn)生焦油。這兩種技術(shù)都是在犧牲環(huán)境、投資成本(設(shè)備的使用壽命)或產(chǎn)出效率的前提下解決焦油問(wèn)題的，都有非常明顯的缺陷。因此，如何提供一種既能實(shí)現(xiàn)較好的除焦油效果、又能在不降低產(chǎn)出效率及設(shè)備使用壽命、且不對(duì)環(huán)境造成污染的生物質(zhì)氣化爐，成為了業(yè)界需要解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本技術(shù)的目的是提供一種具有自清理功能的自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐，其既能實(shí)現(xiàn)較好的除焦油效果，又能在不降低產(chǎn)出效率及設(shè)備使用壽命，且不對(duì)環(huán)境造成污染，還能滿足工業(yè)化應(yīng)用的需要。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供了一種具有自清理功能的自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐，其包括縱向設(shè)置的爐體，爐體自下至上依次為錐斗狀尾灰段(含風(fēng)室)、筒狀反應(yīng)段、除焦油段；尾灰段和反應(yīng)段之間設(shè)有爐排；除焦油段的頂部設(shè)有燃?xì)獬隹?；尾灰段的底部設(shè)有出渣口，尾灰段的側(cè)部設(shè)有至少一個(gè)氣化介質(zhì)入口 ；反應(yīng)段的上部側(cè)面設(shè)有進(jìn)料口 ；反應(yīng)段和除焦油段之間設(shè)有隔板，隔板上設(shè)有用于與反應(yīng)段相通的燃?xì)馊肟?；除焦油段內(nèi)設(shè)有除焦油裝置，除焦油裝置包括冷凝筒，冷凝筒包括兩端開(kāi)口的筒狀殼體，筒狀殼體的下端開(kāi)口連接于隔板上的燃?xì)馊肟?；除焦油段的爐壁、隔板、除焦油裝置的外殼三者形成燃?xì)鉄o(wú)法進(jìn)入的空間；筒狀殼體內(nèi)設(shè)有多條冷卻管形成的管束，該多條冷卻管豎直懸掛且間隔設(shè)置，筒狀殼體的上端開(kāi)口連接燃?xì)夤艿溃細(xì)夤艿肋B接至燃?xì)獬隹?；冷卻管包括細(xì)管和粗管，粗管套在細(xì)管之外，細(xì)管兩端開(kāi)口，粗管底端封閉、頂端開(kāi)口，粗管與細(xì)管在底端連通；除焦油裝置進(jìn)一步包括位于爐體頂部的冷媒容器，冷媒容器的頂部設(shè)有冷媒入口，其底部設(shè)有多個(gè)與冷卻管的細(xì)管對(duì)應(yīng)的小孔；筒狀殼體的頂部為上窄下寬的喇叭口，喇叭口的頂部開(kāi)口連接燃?xì)夤艿溃焕鋮s管位于燃?xì)夤艿赖耐鈬浼?xì)管的頂端連接與其對(duì)應(yīng)的小孔，冷卻管的下部穿過(guò)喇叭口進(jìn)入冷凝筒的筒狀殼體內(nèi)，粗管的頂端開(kāi)口連接于喇叭口上；爐體的除焦油段的爐壁上設(shè)有冷媒出口 ；該自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐進(jìn)一步包括可連接至冷媒入口的水蒸氣管道、以及用于產(chǎn)生水蒸氣·的蒸汽發(fā)生器。本技術(shù)中，反應(yīng)段的上部側(cè)面設(shè)有進(jìn)料口，生物質(zhì)燃料通過(guò)該進(jìn)料口從爐外輸送至爐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，該進(jìn)料口設(shè)置于隔板的下方。本技術(shù)的自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐還包括進(jìn)料裝置，該進(jìn)料裝置可為各種合適的進(jìn)料裝置，由于進(jìn)料有可能被焦油黏住，因而其優(yōu)選為連續(xù)進(jìn)料裝置例如螺旋輸送機(jī)。本技術(shù)中，反應(yīng)段內(nèi)所產(chǎn)生的燃?xì)馔ㄟ^(guò)隔板上的燃?xì)馊肟谶M(jìn)入冷凝筒的筒狀殼體內(nèi)，穿過(guò)該筒狀殼體到達(dá)燃?xì)夤艿溃缓蟠┻^(guò)燃?xì)夤艿赖竭_(dá)位于爐頂?shù)娜細(xì)獬隹诓⑤敵觥Ｔ谌細(xì)獯┻^(guò)筒狀殼體的過(guò)程中，由于冷卻管的冷卻作用，燃?xì)獾臏囟冉档停細(xì)鈨?nèi)所包含的焦油成分遇冷凝結(jié)在冷卻管的外管壁上以及筒狀殼體的內(nèi)壁上，同時(shí)捕捉燃?xì)庵袛y帶的灰塵，積累到一定程度后，在自重的作用下，向下流動(dòng)，最后滴落到爐內(nèi)料堆。本技術(shù)主要通過(guò)在爐內(nèi)設(shè)置冷卻空間、并使燃?xì)馔ㄟ^(guò)該冷卻空間來(lái)使燃?xì)馀c焦油分離。可采用多種制冷方案來(lái)實(shí)現(xiàn)在爐內(nèi)設(shè)置冷卻空間，例如，可通過(guò)制冷壓縮機(jī)進(jìn)行制冷，又如，可通過(guò)冷媒(例如水)進(jìn)行制冷。關(guān)于通過(guò)冷媒(例如水)進(jìn)行制冷的方案，將在下文進(jìn)行詳細(xì)描述。 本技術(shù)中，冷卻管的作用有兩個(gè)，一個(gè)是制造一定的冷卻空間，另一個(gè)是使焦油在冷卻管上附著且凝結(jié)。隨氣化爐的燃?xì)猱a(chǎn)量及焦油含量而定，冷卻管管束的數(shù)目可為幾十根甚至幾百根，例如，該數(shù)目可為50-100根。本技術(shù)中，冷媒可為各種合適的流體材料，考慮到成本及便于實(shí)施的因素，其優(yōu)選為水。本技術(shù)中，冷媒通過(guò)輸送冷媒的管道從冷媒入口進(jìn)入冷媒容器，從冷媒容器底部的小孔進(jìn)入冷卻管的細(xì)管向下流動(dòng)，隨后在細(xì)管的底部進(jìn)入粗管并向上流動(dòng)，當(dāng)冷媒到達(dá)粗管的頂端開(kāi)口，其從粗管的頂端開(kāi)口進(jìn)入除焦油段的爐壁、隔板、除焦油裝置的外殼三者形成的密閉空間，最終從除焦油段爐壁上的冷媒出口流出爐體。冷媒(例如水)在冷卻管的細(xì)管中向下流動(dòng)，后經(jīng)粗管向上流動(dòng)的時(shí)候，對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行冷卻以使焦油析出，同時(shí)自身也被加熱，如下文所述，加熱后的冷媒可以進(jìn)入冷卻裝置進(jìn)行冷卻，然后重新進(jìn)入爐內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，進(jìn)而減少成本。當(dāng)除焦油裝置的冷凝筒內(nèi)被焦油堵塞，可將其關(guān)閉，且將其冷媒容器的冷媒入口連接水蒸汽管道，從而使水蒸汽通過(guò)冷卻管，進(jìn)而使凝結(jié)于冷卻管上的焦油受熱而變?yōu)榱黧w流下，并從隔板上的燃?xì)馊肟诜祷胤磻?yīng)段繼續(xù)參加反應(yīng)，同時(shí)完成冷凝筒的自清理。值得注意的是，當(dāng)采用水蒸汽對(duì)冷卻管進(jìn)行加熱，蒸汽在爐內(nèi)的路徑與冷卻時(shí)冷卻水在爐內(nèi)的路徑相同。根據(jù)本技術(shù)另一具體實(shí)施方式，除焦油裝置的數(shù)目為兩個(gè)或兩個(gè)以上，相應(yīng)地，反應(yīng)段和除焦油段之間的隔板上設(shè)有相同數(shù)目的燃?xì)馊肟冢褂投蔚捻敳吭O(shè)有相同數(shù)目的燃?xì)獬隹凇Ｍㄟ^(guò)這樣的設(shè)置，爐內(nèi)的多個(gè)除焦油裝置可以輪流使用，當(dāng)某一除焦油裝置的冷凝筒內(nèi)被焦油堵塞，可關(guān)閉該除焦油裝置，而開(kāi)啟另一除焦油裝置，被關(guān)閉的冷凝筒的冷媒不在循環(huán)，通過(guò)排空閥排除絕大部分冷媒，該冷凝筒在沒(méi)有冷媒冷卻的情況下，會(huì)被較高溫度的燃本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有自清理功能的自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐其特征在于，所述自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐包括縱向設(shè)置的爐體，所述爐體自下至上依次為錐斗狀尾灰段、筒狀反應(yīng)段、除焦油段；所述尾灰段和所述反應(yīng)段之間設(shè)有爐排；所述除焦油段的頂部設(shè)有燃?xì)獬隹冢凰鑫不叶蔚牡撞吭O(shè)有出渣口，所述尾灰段的側(cè)部設(shè)有至少一個(gè)氣化介質(zhì)入口；所述反應(yīng)段的上部側(cè)面設(shè)有進(jìn)料口；所述反應(yīng)段和所述除焦油段之間設(shè)有隔板，所述隔板上設(shè)有用于與所述反應(yīng)段相通的燃?xì)馊肟冢凰龀褂投蝺?nèi)設(shè)有除焦油裝置，所述除焦油裝置包括冷凝筒，所述冷凝筒包括兩端開(kāi)口的筒狀殼體，所述筒狀殼體的下端開(kāi)口連接于所述隔板上的燃?xì)馊肟冢凰龀褂投蔚臓t壁、所述隔板、所述除焦油裝置的外殼三者形成燃?xì)鉄o(wú)法進(jìn)入的空間；所述筒狀殼體內(nèi)設(shè)有多條冷卻管形成的管束，所述多條冷卻管豎直懸掛且間隔設(shè)置，所述筒狀殼體的上端開(kāi)口連接燃?xì)夤艿溃鋈細(xì)夤艿肋B接至所述燃?xì)獬隹冢凰隼鋮s管包括細(xì)管和粗管，所述粗管套在所述細(xì)管之外，所述細(xì)管兩端開(kāi)口，所述粗管底端封閉、頂端開(kāi)口，所述粗管與所述細(xì)管在底端連通；所述除焦油裝置進(jìn)一步包括位于所述爐體頂部的冷媒容器，所述冷媒容器的頂部設(shè)有冷媒入口，其底部設(shè)有多個(gè)與所述冷卻管的細(xì)管對(duì)應(yīng)的小孔；所述筒狀殼體的頂部為上窄下寬的喇叭口，所述喇叭口的頂部開(kāi)口連接所述燃?xì)夤艿溃凰隼鋮s管位于所述燃?xì)夤艿赖耐鈬浼?xì)管的頂端連接與其對(duì)應(yīng)的小孔，所述冷卻管的下部穿過(guò)所述喇叭口進(jìn)入所述冷凝筒的筒狀殼體內(nèi)，所述粗管的頂端開(kāi)口連接于所述喇叭口上；所述爐體的除焦 油段的爐壁上設(shè)有冷媒出口；所述自除焦油式生物質(zhì)固定床氣化爐進(jìn)一步包括可連接至所述冷媒入口的水蒸氣管道、以及用于產(chǎn)生水蒸氣的蒸汽發(fā)生器。...
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙廣健，馬培碧，楊昌良，梁鴻超，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廣州薪光合環(huán)保技術(shù)有限公司，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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