專(zhuān)利名稱(chēng)：生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)，更具體地講，本實(shí)用新型涉及一種生 物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
化石和礦物能源的危機(jī)使得人們更加重視可再生能源的利用。而生物質(zhì)能就是一 種可再生、可儲(chǔ)存與替代、儲(chǔ)量巨大、碳平衡的綠色能源。生物質(zhì)能的本質(zhì)是由植物的光合作用固定于地球上的太陽(yáng)能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，植物每年 貯存的能量約相當(dāng)于世界主要燃料消耗量的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的1%。生物質(zhì)能源原料分布廣、儲(chǔ)量大、成本低、應(yīng)用范圍廣，理論上說(shuō)，取之不盡，用之 不竭。它還是唯一可以轉(zhuǎn)化為清潔燃料的可再生能源，其有害物質(zhì)(硫和氮等)含量?jī)H為 中質(zhì)煙煤的1/10，同時(shí)其能源利用可實(shí)現(xiàn)溫室氣體(X)2零排放。每年通過(guò)光合作用生成的生物質(zhì)能約為50億噸干物質(zhì)。目前我國(guó)秸稈資源量已 超過(guò)7. 2億噸，折合約3. 6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，除約1. 2億噸作為飼料、造紙、紡織和建材等用途 外，其余6億噸均可作為能源用途。生物質(zhì)氣化已有一百多年的歷史了。最初的氣化反應(yīng)器產(chǎn)生于1883年，它以木炭 為原料，氣化后的燃?xì)怛?qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。在二次世界大戰(zhàn)期間，德國(guó)大力發(fā)展了用于民用汽車(chē)的 車(chē)載氣化器，并形成了與汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)配套的完整技術(shù)。當(dāng)時(shí)的生物質(zhì)氣化主要采用固定床 氣化反應(yīng)器，其技術(shù)水平達(dá)到了相當(dāng)完善的程度。生物質(zhì)氣化是指將生物質(zhì)原料加工處理后，送入氣化爐中，在缺氧的條件下進(jìn)行 氣化裂解，得到可燃?xì)怏w，有時(shí)根據(jù)應(yīng)用需要還要對(duì)產(chǎn)出氣經(jīng)行凈化處理從而得到優(yōu)質(zhì)的
廣品氣。生物質(zhì)氣化原理是在一定的熱力學(xué)條件下，借助于氣化介質(zhì)如空氣、氧氣或水蒸 氣等的作用，使生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應(yīng)，熱解伴生的焦油進(jìn)一步熱 裂化或催化裂化成為小分子碳?xì)浠衔?，獲得CO、H2和CH4等可燃?xì)怏w。生物質(zhì)氣化主要 包括氣化反應(yīng)、合成氣催化變換和氣體分離凈化過(guò)程(直接燃用的不用分離凈化)。以空氣 為氣化介質(zhì)為例，生物質(zhì)氣化化學(xué)反應(yīng)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(zhì)由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、惰性灰等組成，含氧量和揮發(fā)份 高，焦炭的活化性強(qiáng)，因此生物質(zhì)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(lái)看，生物質(zhì)氣化技術(shù)可以分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是固定床 氣化爐技術(shù)，一類(lèi)是流化床氣化爐技術(shù)。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(kāi)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(huán)流化床氣化爐等。中國(guó)專(zhuān)利ZL 200410027427. 7 (CN 123^14C)中公開(kāi)了一種生物質(zhì)混合氣化工藝及其裝置，其包括前氣化階段和后氣化階段。其中，在前氣化階段，生物質(zhì)物料采用循環(huán)流 化床氣化工藝進(jìn)行熱解氣化，在后氣化階段，生物質(zhì)物料采用下吸式氣化工藝進(jìn)行熱解氣 化。該專(zhuān)利的氣化裝置是一種由循環(huán)流化床氣化爐和下吸式固定床氣化爐組成的復(fù)合式氣 化爐。其特點(diǎn)是能夠同時(shí)處理不同形態(tài)如粒狀和塊狀的生物質(zhì)物料，但其缺點(diǎn)也很明顯氣 化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其產(chǎn)量較少，流量不可控，故障檢修時(shí)停機(jī)，不適合大規(guī)模制氣的場(chǎng)合。中國(guó)專(zhuān)利ZL 98122264. 1(CN 1098911C)公開(kāi)了一種生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化凈化 系統(tǒng)，其采用空氣預(yù)熱式循環(huán)流化床作為燃?xì)馍珊涂諝忸A(yù)熱系統(tǒng)，由旋風(fēng)分離器、文丘里 管和水洗塔構(gòu)成燃?xì)鈨艋到y(tǒng)。這種裝置也存在產(chǎn)量較少、流量不可控和故障檢修時(shí)停機(jī) 的問(wèn)題；而且，由于采用循環(huán)流化床，而循環(huán)流化床采用慣性分離器對(duì)產(chǎn)物和未完全反應(yīng)的 物料進(jìn)行分離，因而其炭回流難以控制；另外，該專(zhuān)利中所采用的旋風(fēng)分離器，將分離出的 未反應(yīng)完全的物料被直接排放，既浪費(fèi)，又帶來(lái)了后處理或環(huán)保問(wèn)題。目前，投入生產(chǎn)的生物質(zhì)氣化機(jī)組主要存在如下幾個(gè)問(wèn)題(1)燃?xì)猱a(chǎn)量少。不能滿(mǎn)足冶金、發(fā)電、陶瓷及玻璃生產(chǎn)等大規(guī)模用氣的下游裝置 的需求。( 流量不可控。尤其是大規(guī)模制氣設(shè)備，其產(chǎn)量恒定，當(dāng)下游裝置需求較小時(shí)，多 余的燃?xì)庑纬衫速M(fèi)。(3)故障檢修時(shí)停機(jī)。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障進(jìn)行檢修時(shí)，通常要關(guān)閉設(shè)備，這樣能夠避 免發(fā)生安全事故，但同時(shí)，設(shè)備檢修的時(shí)候不能進(jìn)行生產(chǎn)，等同于設(shè)備閑置，形成了浪費(fèi)。(4)氣化爐氣化效率低。生物質(zhì)原料不能很好地被氣化，能量利用率低，能源浪費(fèi) 較嚴(yán)重，易使氣化爐積灰及結(jié)渣較多；( 燃?xì)獍l(fā)熱量偏低。較低的發(fā)熱量不僅造成儲(chǔ)氣成本升高，而且造成每戶(hù)用氣量 升高，增加了用戶(hù)支出，限制了用戶(hù)用氣的積極性；(6)雜質(zhì)含量高。焦油和灰塵沉積嚴(yán)重，集中供氣系統(tǒng)不能進(jìn)行長(zhǎng)期安全運(yùn)行。不 僅影響了生產(chǎn)的連續(xù)性，而且造成廠房?jī)?nèi)火焰上竄，管道形成負(fù)壓回火爆炸；(7) 二次污染問(wèn)題。市場(chǎng)上部分生物質(zhì)氣化機(jī)組采用濕式凈化技術(shù)，這樣不可避免 地向外界排放洗滌過(guò)的冷卻水，導(dǎo)致冷卻水中含有多種有害物質(zhì)，如酚、氨等。它們對(duì)動(dòng)植 物生長(zhǎng)及安全構(gòu)成危害，從而造成二次污染。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)， 以提高燃?xì)猱a(chǎn)量、實(shí)現(xiàn)流量可控及故障檢修時(shí)不影響生產(chǎn)、提高氣化效率和燃?xì)獍l(fā)熱量，減 少焦油和灰塵等雜質(zhì)的生成，減少二次污染。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的、并行設(shè)置的用于制備生物質(zhì)燃?xì)獾牧骰矚饣磻?yīng)器；兩套或兩套以上的、分別設(shè)置于每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器之外并對(duì)該流化床氣化反 應(yīng)器之反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離的兩級(jí)以上的分離裝置，每套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(yīng)器提供反應(yīng)原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；以及為流化床氣化反應(yīng)器提供氣化介質(zhì)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。[0028]在本本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器對(duì)應(yīng)設(shè)有 單獨(dú)的分離裝置；兩個(gè)或兩個(gè)以上的流化床氣化反應(yīng)器對(duì)應(yīng)兩套或兩套以上的分離裝置， 其可以共用一套生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)和一套氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)，也可以是每個(gè)流化床氣化 反應(yīng)器對(duì)應(yīng)設(shè)有單獨(dú)的分離裝置每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器對(duì)應(yīng)設(shè)有單獨(dú)的生物質(zhì)原料供給 系統(tǒng)和/或氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。一方面，這種并聯(lián)系統(tǒng)可以節(jié)省公用設(shè)備，另一方面，這種 并聯(lián)系統(tǒng)提供了巨大的靈活性，例如可以根據(jù)具體情況，低負(fù)荷時(shí)可以關(guān)閉部分流化床氣 化反應(yīng)器極其對(duì)應(yīng)的下游設(shè)備，高負(fù)荷時(shí)可開(kāi)啟所有的流化床氣化反應(yīng)器。在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，生物質(zhì)原料如顆粒狀的生物質(zhì)原料 在流化床氣化反應(yīng)器與氣化介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生物質(zhì)的聚合物如纖維素等發(fā)生熱解、氧化、還 原、重整等復(fù)雜的系列反應(yīng)，得到CO、H2和CH4等燃?xì)猓渲?，熱解伴生的焦油進(jìn)一步熱裂化 或催化裂化成為小分子碳?xì)浠衔铩Ａ骰矚饣磻?yīng)器可以是氣化爐，例如可以是塔狀的氣化塔；氣化介質(zhì)可以空氣， 也可以是在空氣中添加了其它成分的氣化介質(zhì)，或者是對(duì)空氣中各成分進(jìn)行了調(diào)節(jié)的氣化 介質(zhì)，例如，根據(jù)不同的生物質(zhì)原料、場(chǎng)合以及目的，可以適當(dāng)?shù)卦黾踊驕p少氧氣、氮?dú)?、?蒸氣、以及二氧化碳的含量，以控制轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率以及產(chǎn)物如燃?xì)獾慕M成。上述兩個(gè)或兩個(gè) 以上的流化床氣化反應(yīng)器通過(guò)生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)提供反應(yīng)原料、通過(guò)氣化介質(zhì)供給系統(tǒng) 提供氣化介質(zhì)，可以同時(shí)進(jìn)行氣化反應(yīng)。氣化反應(yīng)產(chǎn)生的、包含有燃?xì)夂蜕镔|(zhì)顆粒的物料 通過(guò)兩級(jí)以上的分離裝置進(jìn)行分離，分離得到的生物質(zhì)顆粒回到流化床氣化反應(yīng)器繼續(xù)進(jìn) 行氣化反應(yīng)。每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器包括設(shè)置于其中部區(qū)域的第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口、設(shè)置 于其底部的氣化介質(zhì)入口和廢棄物出口、以及設(shè)置于其上部區(qū)域的物料出口 ；其中，流化床 氣化反應(yīng)器的第一進(jìn)料口與生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)相接合，流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入 口與氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)相接合；每個(gè)第一分離裝置包括設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入口、設(shè)置于其中部區(qū)域的物料 出口以及設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；其中，第一分離裝置的物料入口與流化床氣化反應(yīng)器 的物料出口相接合，第一分離裝置的循環(huán)出口通過(guò)第一輸送裝置與流化床氣化反應(yīng)器的第 二進(jìn)料口相接合；以及每個(gè)第二分離裝置包括設(shè)置于其頂部的燃?xì)獬隹凇⒃O(shè)置于其上部區(qū)域的物料入 口、設(shè)置于其底部的循環(huán)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(huán)出口通過(guò)第二輸送裝置和第一輸送裝置與流化床氣化反應(yīng)器 的第二進(jìn)料口相接合。上述分離裝置還可在第一分離裝置和第二分離裝置之后設(shè)置第三分離裝置，以形 成三級(jí)分離裝置。為了提高分離的效果，還可設(shè)置第四、第五…分離裝置，其原理相同，在此 不再贅述。其中，第二級(jí)分離裝置或最后一級(jí)的分離裝置的物料出口(燃?xì)獬隹?即連接 到熱交換裝置。為了控制燃?xì)獾耐ê完P(guān)，每個(gè)第二分離裝置或最后一級(jí)的分離裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)第 二分離裝置)的燃?xì)獬隹谠O(shè)有水封閥。該水封閥包括水容器、外罩、內(nèi)罩、拉桿。水容器底部 開(kāi)有一個(gè)通孔，燃?xì)夤艿缽脑撏状┻^(guò)，該通孔的形狀、尺寸與穿過(guò)該通孔的燃?xì)夤艿老嗥?配，且二者的接觸部焊接。外罩罩于水容器上部，二者的接觸部焊接，外罩上設(shè)有燃?xì)獬隹冢庹猪敳吭O(shè)有通孔。燃?xì)夤艿赖淖杂啥宋挥谒萜骱屯庹职鼑目臻g內(nèi)，且高于水容器內(nèi) 的水面。內(nèi)罩罩在燃?xì)夤艿赖淖杂啥松?，?nèi)罩上設(shè)有拉桿，該拉桿從外罩頂部的通孔伸出。生物質(zhì)氣化反應(yīng)產(chǎn)生的燃?xì)馔ㄟ^(guò)燃?xì)夤艿浪偷较掠斡脩?hù)處。只有燃?xì)夤艿老鄬?duì)于 流化床氣化反應(yīng)器為低壓，流化床氣化反應(yīng)器產(chǎn)生的燃?xì)獠拍茼樌赝ㄍ細(xì)夤艿馈Ｈ粝?游用戶(hù)需要的燃?xì)廨^少，而反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的燃?xì)廨^多，多余的燃?xì)馐谷細(xì)夤艿纼?nèi)產(chǎn)生高壓， 導(dǎo)致大量燃?xì)夥e聚于氣化爐中，在流化床氣化反應(yīng)器這樣的高溫環(huán)境下，會(huì)發(fā)生爆炸等危 重事故。為了避免這種情況的發(fā)生，本系統(tǒng)還包括兩個(gè)或兩個(gè)以上、分別連接于每個(gè)水封閥 的放散裝置，每個(gè)該放散裝置包括豎直設(shè)立的放散管道和設(shè)置于該放散管道頂端的點(diǎn)火裝 置。水封閥的外罩上設(shè)有一個(gè)放散口，該放散口連接放散管道，放散管道的出口端設(shè)有點(diǎn)火 裝置。這樣，多余的燃?xì)馔ㄟ^(guò)放散裝置燃燒掉，維持了燃?xì)夤艿纼?nèi)的相對(duì)低壓，避免了過(guò)量 產(chǎn)生的燃?xì)夥e聚氣化反應(yīng)系統(tǒng)導(dǎo)致的危險(xiǎn)事故。在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)可以包括風(fēng)送裝 置，如鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)送裝置通過(guò)管道連接于流化床氣化反應(yīng)器底部的氣化介質(zhì)入口，將氣化介 質(zhì)從流化床氣化反應(yīng)器的底部吹入。在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接于第二分離裝置的燃 氣出口及氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)之間的熱交換裝置。該熱交換裝置位于水封閥之后，其可以是 一個(gè)，其一端連接氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)，另一端連接每個(gè)第二分離裝置的燃?xì)獬隹?；該熱交換 裝置也可以是多個(gè)，其數(shù)目與流化床氣化反應(yīng)器的數(shù)目一致，每個(gè)熱交換裝置的一端連接 氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)，另一端連接一個(gè)第二分離裝置的燃?xì)獬隹凇Ｆ渲?，?lái)自第二分離裝置燃 氣出口的燃?xì)夂蛠?lái)自氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)的氣化介質(zhì)流經(jīng)熱交換裝置，并發(fā)生熱交換，氣化 介質(zhì)被預(yù)熱，燃?xì)獗焕鋮s；之后，被預(yù)熱的氣化介質(zhì)則經(jīng)由流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入 口，送入流化床氣化反應(yīng)器，而被冷卻的燃?xì)鈩t送至生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)的下游裝置。 這種設(shè)計(jì)一方面可以使離開(kāi)反應(yīng)系統(tǒng)的產(chǎn)物如燃?xì)饨禍?，以便其進(jìn)一步被利用；另一方面， 可以利用高溫燃?xì)忸A(yù)熱氣化介質(zhì)，使得進(jìn)入流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)達(dá)到一定溫度， 便于流化床氣化反應(yīng)器中的反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，充分回收產(chǎn)物所攜帶的熱量。在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，其生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)可以包括爐 前儲(chǔ)料裝置及兩個(gè)或兩個(gè)以上、分別與所述流化床氣化反應(yīng)器連接的爐前送料裝置；其中， 爐前儲(chǔ)料裝置包括緩沖倉(cāng)和工作倉(cāng)，緩沖倉(cāng)和工作倉(cāng)均具有進(jìn)料口和出料口，工作倉(cāng)的進(jìn) 料口與緩沖倉(cāng)的出料口接合；爐前送料裝置將來(lái)自工作倉(cāng)出料口的原料送入流化床氣化反 應(yīng)器的第一進(jìn)料口。例如，上述的緩沖倉(cāng)和工作倉(cāng)可以上下排布，工作倉(cāng)的頂部進(jìn)料口位于緩沖倉(cāng)的 底部出料口的下方；爐前送料裝置的進(jìn)料端位于工作倉(cāng)的底部出料口下方，其出料端通入 流化床氣化反應(yīng)器的第一進(jìn)料口。緩沖倉(cāng)內(nèi)存有生物質(zhì)原料如生物質(zhì)顆粒狀原料，工作時(shí)，緩沖倉(cāng)內(nèi)暫存的生物質(zhì) 顆粒先進(jìn)入工作倉(cāng)，通過(guò)工作倉(cāng)落入爐前送料裝置。這種設(shè)計(jì)可以防止反應(yīng)系統(tǒng)如流化床 氣化反應(yīng)器中熱的反應(yīng)氣體由工作倉(cāng)外泄。由于反應(yīng)氣體包含C0、H2和CH4等易燃、易爆成 分，其外泄的危險(xiǎn)性不言而喻。優(yōu)選地，在緩沖倉(cāng)和工作倉(cāng)的底部出料口處均設(shè)有閥門(mén)，如 旋轉(zhuǎn)閥、球閥、滾筒閥等，而且這些旋轉(zhuǎn)閥起到一種鎖氣裝置的作用，例如，當(dāng)工作倉(cāng)向流化 床氣化反應(yīng)器中供料時(shí)，則工作倉(cāng)的旋轉(zhuǎn)閥處于打開(kāi)狀態(tài)，而緩沖倉(cāng)的旋轉(zhuǎn)閥處于閉合狀態(tài)；而當(dāng)緩沖倉(cāng)向工作倉(cāng)加料時(shí)，則工作倉(cāng)的旋轉(zhuǎn)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，而緩沖倉(cāng)的旋轉(zhuǎn)閥處于 打開(kāi)狀態(tài)。這樣的設(shè)計(jì)可以很好地解決向反應(yīng)系統(tǒng)中加料時(shí)防止反應(yīng)氣體外泄的問(wèn)題。進(jìn) 一步地，緩沖倉(cāng)可以是多個(gè)，例如，可以有多個(gè)平行的緩沖倉(cāng)，每個(gè)都與工作倉(cāng)直接相連，但 其旋轉(zhuǎn)閥依次打開(kāi)，這樣的設(shè)計(jì)可以適應(yīng)連續(xù)進(jìn)料的反應(yīng)系統(tǒng)；或者，多個(gè)緩沖倉(cāng)是串聯(lián)連 接，其中，只有一個(gè)靠近工作倉(cāng)的緩沖倉(cāng)與工作倉(cāng)直接連接，這樣的設(shè)計(jì)是一種多級(jí)鎖氣裝 置，進(jìn)一步降低反應(yīng)氣體外泄的可能性；當(dāng)然，多個(gè)緩沖倉(cāng)的設(shè)計(jì)方案也可以是既包括平行 連接，也包括串聯(lián)連接。本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)還包括分料裝置，該分料裝置位于緩沖倉(cāng) 的頂部進(jìn)料口上方，其頂部具有一個(gè)進(jìn)料口，其底部具有一個(gè)或多個(gè)、分別與所述緩沖倉(cāng)的 進(jìn)料口對(duì)應(yīng)的出料口。準(zhǔn)備參加反應(yīng)的生物質(zhì)顆粒通過(guò)該分料裝置進(jìn)入不同的爐前送料裝 置，進(jìn)而進(jìn)入不同的流化床氣化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。例如，當(dāng)本實(shí)用新型的流化床氣化反應(yīng)器 有兩個(gè)時(shí)，分料裝置可為三通閥，其頂部具有一個(gè)進(jìn)料口，其底部具有兩個(gè)出料口，該兩個(gè) 出料口分別與一個(gè)緩沖倉(cāng)進(jìn)料口對(duì)應(yīng)。為了使每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器的氣化反應(yīng)更加可控，上述分料裝置的每個(gè)出料口 均具有電動(dòng)閥門(mén)，以控制對(duì)應(yīng)的流化床氣化反應(yīng)器的進(jìn)料量。進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中還包括料倉(cāng)及送料裝置， 其中，料倉(cāng)包括頂部進(jìn)料口和底部出料口，送料裝置包括水平輸送帶和大傾角輸送帶；水平 輸送帶位于料倉(cāng)的底部出料口下方，大傾角輸送帶的起始端與水平輸送帶末端相接合，大 傾角輸送帶的末端位于分料裝置的頂部進(jìn)料口上方。生物質(zhì)顆粒狀原料從料倉(cāng)頂部的進(jìn)料 口進(jìn)入料倉(cāng)，從料倉(cāng)底部的出料口落到水平輸送帶上，再由水平輸送帶轉(zhuǎn)至大傾角輸送帶， 由大傾角輸送帶進(jìn)入分料裝置，最終完成向緩沖倉(cāng)加料。優(yōu)選地，在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，第一輸送裝置、第二輸送裝 置和/或爐前送料裝置為螺旋輸送裝置。由于流化床氣化反應(yīng)器會(huì)產(chǎn)生一些固體廢棄物，若不及時(shí)排除會(huì)影響氣化反應(yīng)的 正常進(jìn)行。因而，還可以設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上、分別與所述流化床氣化反應(yīng)器的廢棄物出口 相連的排渣裝置，該排渣裝置可以為螺旋輸送裝置，而且該螺旋輸送裝置的出料端高于其 進(jìn)料端，以防止反應(yīng)氣體經(jīng)由該排渣裝置外泄。由于本實(shí)用新型的氣化系統(tǒng)是一微正壓系 統(tǒng)，這種傾斜設(shè)計(jì)可以很好地起到鎖氣作用。進(jìn)一步地，可以在流化床氣化反應(yīng)器底部的廢 棄物出口處和排渣裝置的出料端均設(shè)有閥門(mén)，如旋轉(zhuǎn)閥、球閥、滾筒閥等，而且這些旋轉(zhuǎn)閥 起到一種鎖氣裝置的作用，例如，當(dāng)排渣裝置向外排渣時(shí)，則排渣裝置出料端的旋轉(zhuǎn)閥處于 打開(kāi)狀態(tài)，而流化床氣化反應(yīng)器底部的廢棄物出口的旋轉(zhuǎn)閥處于閉合狀態(tài)；而當(dāng)流化床氣 化反應(yīng)向排渣裝置排渣時(shí)，則排渣裝置出料端的旋轉(zhuǎn)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，而流化床氣化反應(yīng) 器底部的廢棄物出口的旋轉(zhuǎn)閥處于打開(kāi)狀態(tài)。進(jìn)一步優(yōu)選地，排渣裝置出料端設(shè)置有廢棄物存儲(chǔ)裝置，該廢棄物存儲(chǔ)裝置為裝 有水的水容器，以便在排渣裝置出料端形成水封。為了增加生物質(zhì)顆粒的流化效果，在流化床氣化反應(yīng)器的底部置有多個(gè)通風(fēng)管 道，通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口與流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入口相通，通風(fēng)管道的出風(fēng)口上罩 有斗笠形的風(fēng)帽，風(fēng)帽上置有多個(gè)小孔，用于噴出空氣同時(shí)避免通風(fēng)管道的出風(fēng)口被生物 質(zhì)顆粒堵塞。[0049]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型設(shè)置了并行的多個(gè)流化床氣化反應(yīng)器，其可同時(shí)進(jìn) 行反應(yīng)。一方面增加了燃?xì)獾漠a(chǎn)量，使燃?xì)猱a(chǎn)量得到數(shù)倍的提升；另一方面，通過(guò)控制每個(gè) 流化床氣化反應(yīng)器的燃?xì)廨敵龉艿篱_(kāi)和關(guān)，實(shí)現(xiàn)了輸出燃?xì)饬髁康目煽?；另外，?dāng)一個(gè)反應(yīng) 器或其配套裝置發(fā)生故障進(jìn)行檢修時(shí)，不會(huì)影響其它反應(yīng)器的正常運(yùn)行；由于每個(gè)反應(yīng)器 都設(shè)置了多級(jí)分離裝置，使生物質(zhì)顆粒能夠充分反應(yīng)，提高了氣化效率，節(jié)約了能源，產(chǎn)生 了更多燃?xì)?，提高了燃?xì)獍l(fā)熱量；由于生物質(zhì)顆粒反應(yīng)充分，減少了焦油和灰塵的產(chǎn)生，避 免了焦油和灰塵在流化床氣化反應(yīng)器內(nèi)形成的安全隱患，同時(shí)減少了處理焦油和灰塵帶來(lái) 的環(huán)境污染問(wèn)題。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型不局限于這些 實(shí)施例，任何在本實(shí)用新型基本精神上的改進(jìn)或替代，仍屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)中所 要求保護(hù)的范圍。

圖1是本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式
之并聯(lián)系統(tǒng)的正面觀察圖(前視圖)；圖2是圖1所示并聯(lián)系統(tǒng)的俯視圖；圖3是圖1所示并聯(lián)系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型另一具體實(shí)施方式
之并聯(lián)系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1-3是本實(shí)用新型一實(shí)施方式的并聯(lián)氣化系統(tǒng)的示意圖，該實(shí)施方式包括兩個(gè) 流化床氣化反應(yīng)器、每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器包括一套兩級(jí)分離裝置、每個(gè)流化床氣化反應(yīng) 器包括其單獨(dú)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。圖4所示是本實(shí)用新型另一具體實(shí)施方式
之并聯(lián)系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施 方式與圖1-3所示的實(shí)施方式類(lèi)似，但圖4中進(jìn)一步示出了料倉(cāng)系統(tǒng)。圖4所示的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)包括并行的兩個(gè)流化床氣化反應(yīng)器1、料倉(cāng) 8、水平輸送帶91、大傾角輸送帶92、分料裝置如三通閥7，以及分別與每個(gè)流化床氣化反應(yīng) 器1相連的兩個(gè)第一分離裝置如旋風(fēng)分離器2、分別與每個(gè)第一分離裝置如旋風(fēng)分離器2相 連的兩個(gè)第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3、分別與每個(gè)第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3的燃?xì)?出口相連的兩個(gè)水封閥12、設(shè)于每個(gè)水封閥12上的放散管道111和點(diǎn)火裝置112、分別與 每個(gè)水封閥12的燃?xì)獬隹谙噙B的兩個(gè)熱交換裝置5、氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)、分別與每個(gè)流化 床氣化反應(yīng)器1對(duì)應(yīng)的兩個(gè)緩沖倉(cāng)61及兩個(gè)工作倉(cāng)62、分別與每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器1相 連的兩個(gè)爐前送料裝置如螺旋輸送機(jī)63和兩個(gè)廢棄物管道101以及兩個(gè)排渣裝置如螺旋 輸送機(jī)102、廢棄物存儲(chǔ)裝置103。本實(shí)施方式中，氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)為分別與每個(gè)熱交換 裝置5相連的兩個(gè)風(fēng)送裝置(如鼓風(fēng)機(jī)4)及相應(yīng)的管道；當(dāng)然，在其它實(shí)施方式中完全可 以采用其它形式的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。其中，料倉(cāng)8的頂部具有進(jìn)料口，底部具有出料口 ；水平輸送帶91位于料倉(cāng)8的底 部出料口下方，大傾角輸送帶92的起始端與水平輸送帶91的末端相接合，大傾角輸送帶91 的末端位于分料裝置如三通閥7的頂部進(jìn)料口上方。分料裝置如三通閥7的底部出料口分 別位于兩個(gè)緩沖倉(cāng)61的頂部進(jìn)料口上方。
9[0059]每個(gè)緩沖倉(cāng)61的頂部具有進(jìn)料口，底部具有出料口 ；每個(gè)工作倉(cāng)62的頂部具有進(jìn) 料口，底部具有出料口 ；一個(gè)緩沖倉(cāng)61和一個(gè)工作倉(cāng)62上下排布，該工作倉(cāng)62的頂部進(jìn)料 口位于該緩沖倉(cāng)61的底部出料口的下方；緩沖倉(cāng)61的底部出料口處設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥。爐前送 料裝置如螺旋輸送機(jī)7的起始端位于工作倉(cāng)62的底部出料口下方，其終端通入流化床1的
第一進(jìn)料口。需要指出的是，緩沖倉(cāng)61和工作倉(cāng)62可以只有一個(gè)，工作倉(cāng)62的底部對(duì)應(yīng)于兩 個(gè)爐前送料裝置如螺旋輸送機(jī)7分出兩個(gè)出料口。相應(yīng)的，分料裝置如三通閥7可以省略， 大傾角輸送帶91的末端位于緩沖倉(cāng)61的頂部進(jìn)料口上方，即通過(guò)工作倉(cāng)62進(jìn)行分料。流化床1中部具有第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口 ；其底部具有氣化介質(zhì)入口和廢棄物 出口 ；其上部具有物料出口。廢棄物出口連接廢棄物管道101，廢棄物管道101出口處置有 排渣裝置如螺旋輸送機(jī)102。螺旋輸送機(jī)102向上傾斜，即其出料端高于其進(jìn)料端。螺旋輸 送機(jī)102的出料端置有廢棄物存儲(chǔ)裝置103。第一分離裝置如旋風(fēng)分離器2的上部具有物料入口，該物料入口與流化床1的物 料出口通過(guò)管道相連；其中部具有物料出口 ；其底部具有循環(huán)出口 ；該循環(huán)出口通過(guò)管道 連接一回收物暫存裝置21，回收物暫存裝置21的底部出口外具有通向流化床1第二進(jìn)料口 的第一輸送裝置如螺旋輸送機(jī)。第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3的上部具有物料入口 ；其頂部具有燃?xì)獬隹?，燃?xì)?出口連接燃?xì)夤艿?；其底部具有循環(huán)出口 ；循環(huán)出口外具有通向回收物暫存裝置21的第二 輸送裝置如螺旋輸送機(jī)。熱交換裝置5包括燃?xì)馊肟?、燃?xì)獬隹诩翱諝馊肟?、空氣出?；燃?xì)馊肟诤腿細(xì)獬?口分別連接燃?xì)夤艿溃豢諝馊肟诤涂諝獬隹诜謩e連接空氣管道。第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3的燃?xì)獬隹谠O(shè)有水封閥12，水封閥12位于熱交換裝 置5之前。水封閥12上設(shè)有一個(gè)放散口，該放散口連接放散管道111，放散管道111的出口 端設(shè)有點(diǎn)火裝置112。風(fēng)送裝置如鼓風(fēng)機(jī)4通過(guò)空氣管道連接于熱交換裝置5的空氣入口，熱交換裝置5 的空氣出口連接于流化床1底部的氣化介質(zhì)入口，將空氣從流化床1的底部吹入。流化床 1的底部置有多個(gè)通風(fēng)管道，通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口與流化床1的空氣入口相通，通風(fēng)管道的出 風(fēng)口上罩有斗笠形的風(fēng)帽，風(fēng)帽上置有多個(gè)小孔。本實(shí)施例的工作過(guò)程如下生物質(zhì)顆粒從料倉(cāng)8經(jīng)水平輸送帶91及大傾角輸送帶92進(jìn)入分料裝置如三通閥 7,從三通閥7底部的兩個(gè)出料口進(jìn)入兩個(gè)緩沖倉(cāng)61，然后經(jīng)緩沖倉(cāng)61進(jìn)入工作倉(cāng)62，并經(jīng) 螺旋輸送機(jī)7進(jìn)入流化床1。鼓風(fēng)機(jī)4向流化床1中送風(fēng)。在流化床1中生物質(zhì)顆粒與空 氣作用生成C0、H2和CH4等燃?xì)夂凸腆w廢棄物。固體廢棄物經(jīng)廢棄物管道101及螺旋輸送 機(jī)102進(jìn)入廢棄物存儲(chǔ)裝置103。燃?xì)夂臀赐耆磻?yīng)的生物質(zhì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器2，經(jīng)分離后燃?xì)夂洼^輕的生物 質(zhì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器3，較重的生物質(zhì)顆粒通過(guò)螺旋輸送機(jī)返回流化床1繼續(xù)參加反應(yīng)。在旋風(fēng)分離器3內(nèi)，燃?xì)夂洼^輕的生物質(zhì)顆粒進(jìn)一步分離，燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)夤艿?，?過(guò)熱交換裝置5加熱用于反應(yīng)的空氣，同時(shí)燃?xì)獗焕鋮s，被冷卻的燃?xì)馑椭辽镔|(zhì)氣化并 聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)的下游裝置。多余的燃?xì)膺M(jìn)入放散管道111，在放散管道111的端部點(diǎn)燃。[0071]經(jīng)過(guò)熱交換之后，來(lái)自?xún)蓚€(gè)流化床氣化反應(yīng)器的燃?xì)鈪R到一起，被輸送到下游裝置。雖然本實(shí)用新型以較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本實(shí)用新型實(shí)施的范 圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進(jìn)， 即凡是依照本實(shí)用新型所做的同等改進(jìn)，應(yīng)為本實(shí)用新型的發(fā)明范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的、并行設(shè)置的用于制備生物質(zhì)燃?xì)獾牧骰矚饣磻?yīng)器；兩套或兩套以上的、分別設(shè)置于每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器之外并對(duì)該流化床氣化反應(yīng)器 之反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離的兩級(jí)以上的分離裝置，每套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(yīng)器提供反應(yīng)原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；以及為流化床氣化反應(yīng)器提供氣化介質(zhì)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述的流化床氣 化反應(yīng)器包括設(shè)置于其中部區(qū)域的第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口、設(shè)置于其底部的氣化介質(zhì)入 口和廢棄物出口、以及設(shè)置于其上部區(qū)域的物料出口；其中，所述流化床氣化反應(yīng)器的第一 進(jìn)料口與所述生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)相接合，所述流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入口與所述 的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)相接合；每個(gè)所述的第一分離裝置包括設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入口、設(shè)置于其中部區(qū)域的物 料出口以及設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；其中，所述第一分離裝置的物料入口與所述流化床 氣化反應(yīng)器的物料出口相接合，所述第一分離裝置的循環(huán)出口通過(guò)第一輸送裝置與所述流 化床氣化反應(yīng)器的第二進(jìn)料口相接合；以及每個(gè)所述的第二分離裝置包括設(shè)置于其頂部的燃?xì)獬隹?、設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入 口、設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；其中，所述第二分離裝置的物料入口與所述第一分離裝置的 物料出口相接合，所述第二分離裝置的循環(huán)出口通過(guò)第二輸送裝置和第一輸送裝置與所述 流化床氣化反應(yīng)器的第二進(jìn)料口相接合。
3.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述第二分離裝 置的燃?xì)獬隹谠O(shè)置有水封閥。
4.如權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，其進(jìn)一步包括兩個(gè)或 兩個(gè)以上、分別連接于每個(gè)水封閥的放散裝置，每個(gè)所述放散裝置包括豎直設(shè)立的放散管 道和設(shè)置于該放散管道頂端的點(diǎn)火裝置；其中，每個(gè)水封閥上設(shè)置有放散口，該放散口與所 述放散裝置的放散管道相連接。
5.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，其進(jìn)一步包括一個(gè)或 多個(gè)、連接于第二分離裝置的燃?xì)獬隹诩八鰵饣橘|(zhì)供給系統(tǒng)的熱交換裝置。
6.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的生物質(zhì)原料供 給系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)爐前儲(chǔ)料裝置及兩個(gè)或兩個(gè)以上、分別與所述流化床氣化反應(yīng)器連 接的爐前送料裝置；其中，每個(gè)所述爐前儲(chǔ)料裝置包括緩沖倉(cāng)和工作倉(cāng)，所述緩沖倉(cāng)和所述 工作倉(cāng)均具有進(jìn)料口和出料口，所述工作倉(cāng)的進(jìn)料口與所述緩沖倉(cāng)的出料口接合；每個(gè)爐 前送料裝置將來(lái)自所述工作倉(cāng)出料口的原料送入所述流化床氣化反應(yīng)器的第一進(jìn)料口 ；所 述緩沖倉(cāng)和工作倉(cāng)的底部出料口處均設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥。
7.如權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)還 包括分料裝置，所述分料裝置位于所述緩沖倉(cāng)的頂部進(jìn)料口上方，所述分料裝置的頂部具 有一個(gè)進(jìn)料口，所述分料裝置的底部具有一個(gè)或多個(gè)、分別與所述緩沖倉(cāng)的進(jìn)料口對(duì)應(yīng)的 出料口。
8.如權(quán)利要求6所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，其進(jìn)一步包括料倉(cāng)及送料裝置，所述料倉(cāng)包括頂部進(jìn)料口和底部出料口 ；所述送料裝置包括水平輸送帶和大傾 角輸送帶，所述水平輸送帶位于所述料倉(cāng)的底部出料口下方，所述大傾角輸送帶的起始端 與所述水平輸送帶末端相接合，所述大傾角輸送帶的末端位于所述分料裝置的頂部進(jìn)料口 上方。
9.如權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一輸送裝置、 第二輸送裝置和/或爐前送料裝置為螺旋輸送裝置。
10.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，其進(jìn)一步包括兩個(gè)或 兩個(gè)以上、分別與所述流化床氣化反應(yīng)器的廢棄物出口相連的排渣裝置，該排渣裝置為螺 旋輸送裝置，而且該螺旋輸送裝置的出料端高于其進(jìn)料端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的、并行設(shè)置的用于制備生物質(zhì)燃?xì)獾牧骰矚饣磻?yīng)器；兩套或兩套以上的、分別設(shè)置于每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器之外并對(duì)該流化床氣化反應(yīng)器之反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離的兩級(jí)以上的分離裝置，每套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(yīng)器提供反應(yīng)原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；以及為流化床氣化反應(yīng)器提供氣化介質(zhì)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。本實(shí)用新型設(shè)置的并行的多個(gè)流化床氣化反應(yīng)器，可同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。不僅增加了燃?xì)獾漠a(chǎn)量，使燃?xì)猱a(chǎn)量得到數(shù)倍的提升；而且，通過(guò)控制每個(gè)流化床氣化反應(yīng)器的燃?xì)廨敵龉艿篱_(kāi)和關(guān)，實(shí)現(xiàn)了輸出燃?xì)饬髁康目煽?；另外，?dāng)一個(gè)反應(yīng)器或其配套裝置發(fā)生故障進(jìn)行檢修時(shí)，不會(huì)影響其它反應(yīng)器的正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)C10J3/84GK201857372SQ20102058696
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者劉安慶, 常厚春, 覃勇付, 趙廣健, 陳平, 陳燕芳, 馬革 申請(qǐng)人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司