一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物質(zhì)氣化爐系統(tǒng)，尤其是涉及一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在生物質(zhì)能源的利用技術(shù)中，生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)是一種通過(guò)熱化學(xué)反應(yīng)將固態(tài)生物質(zhì)轉(zhuǎn)換為氣體燃料的過(guò)程，其氣體產(chǎn)物既可以用于發(fā)電、供氣，也可以用于集中供暖。但是傳統(tǒng)的氣化技術(shù)存在著燃?xì)鉄嶂档?、焦油含量高、廢水難于處理等問(wèn)題，特別是燃?xì)鉄嶂档?、焦油含量高更是目前生物質(zhì)氣化技術(shù)面臨的主要問(wèn)題。由于現(xiàn)有的生物質(zhì)氣化技術(shù)采用使部分生物質(zhì)物料低氧燃燒，然后利用其煙氣具有的熱量和剩余氧氣對(duì)其余生物質(zhì)物料進(jìn)行熱解和氣化的方法，會(huì)產(chǎn)生大量焦油，無(wú)論是用于發(fā)電或供氣，都存在燃?xì)鉄嶂档秃徒褂秃扛叩膯?wèn)題。而焦油會(huì)堵塞管路、火花塞、污染氣缸或燃?xì)饪?，使得發(fā)電和供氣都無(wú)法正常運(yùn)行，造成設(shè)備清理和維修工作的成本增加，嚴(yán)重的阻礙了生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)的推廣應(yīng)用。
[0003]目前無(wú)論是固定床、移動(dòng)床還是流化床熱解和氣化器均不能很好的同時(shí)滿足焦油含量少、熱值高、成本較低的要求。間接加熱熱解技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)空氣中氮?dú)夂蜔峤鈿獾淖匀环蛛x從而提高了熱解氣的熱值，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快，但也面臨著焦油含量高、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化、床料選用、顆粒循環(huán)流動(dòng)系統(tǒng)以及過(guò)程控制等各方面的問(wèn)題，急需開(kāi)發(fā)新型的熱解氣固體廢棄物輸送機(jī)化技術(shù)從而有效降低焦油和污染物含量、提高熱解氣化效率和熱解氣熱值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決上述提出的問(wèn)題，提供一種同時(shí)制備熱解氣和合成氣并提高熱解氣熱值與整體熱解氣化效率以及進(jìn)一步減少熱解氣和合成氣中焦油與污染物的含量的固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:本發(fā)明一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，具有固體廢棄物物料進(jìn)料系統(tǒng)、熱解器、循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)、氧化氣化器旋風(fēng)分離器和旋風(fēng)分離式反應(yīng)器，所述固體廢棄物進(jìn)料系統(tǒng)與熱解器連通連接；所述熱解器的輸出口通過(guò)管道與循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)連接；所述循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)的輸出端與氧化氣化器旋風(fēng)分離器的輸入端連接，所述氧化氣化器旋風(fēng)分離器的輸出端與旋風(fēng)分離式反應(yīng)器的輸入端連接，所述旋風(fēng)分離式反應(yīng)器與熱解器連通連接。
[0006]更進(jìn)一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述氧化氣化器旋風(fēng)分離器包括氧化氣化器一級(jí)旋風(fēng)分離器和氧化氣化器二級(jí)旋風(fēng)分離器，所述旋風(fēng)分離式反應(yīng)器包括一級(jí)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器和二級(jí)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器，所述氧化氣化器一級(jí)旋風(fēng)分離器的輸出端連接一級(jí)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器，所述氧化氣化器二級(jí)旋風(fēng)分離器的輸出端連接二級(jí)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器后，再與物料下降管的輸入端連接。
[0007]更進(jìn)一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述一級(jí)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器設(shè)置在熱解器的外部或內(nèi)部，當(dāng)一級(jí)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器設(shè)置在熱解器外部時(shí)，一級(jí)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器的輸出端與熱解器連通連接。一級(jí)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器置于熱解器里面時(shí)可以提高傳熱效率。
[0008]更進(jìn)一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)依次包括沉降管、提升管、熔渣排出口、位于其底部的進(jìn)氣系統(tǒng)和設(shè)置在循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)管壁外的蒸汽發(fā)生器，所述提升管和沉降管為非對(duì)稱布置，所述沉降管的輸出口通過(guò)下料管與熱解器的輸入口連接。
[0009]更進(jìn)一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)依次包括沉降管、提升管、熔渣排出口、位于其底部的進(jìn)氣系統(tǒng)和設(shè)置在循環(huán)氧化氣化器系統(tǒng)管壁外的蒸汽發(fā)生器，所述提升管和沉降管直徑不同，并且設(shè)置為非對(duì)稱布置，即提升管偏向設(shè)置在沉降管的一側(cè)，所述沉降管的輸出口通過(guò)下料管與熱解器的輸入口連接。循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)采用提升管和沉降管相結(jié)合的流化床結(jié)構(gòu)形式，提升管和沉降管采用非對(duì)稱布置從而使較大的床料顆粒堆積在沉降管下面的一側(cè)，有利于對(duì)大顆粒出料管和下料管實(shí)現(xiàn)有效的料封，這些大顆粒直接被輸送到熱解器，避免了在旋風(fēng)分離器和中的磨損。
[0010]更進(jìn)一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)采用相同直徑的單管反應(yīng)器，其依次包括提升管、熔渣排出口、位于其底部的進(jìn)氣系統(tǒng)和設(shè)置在循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)管壁外的蒸汽發(fā)生器。
[0011]更進(jìn)一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述熱解器的物料進(jìn)料端為水平的螺桿進(jìn)料器，所述熱解器的主體為底板具有坡度的流化床反應(yīng)器，所述底板上具有孔，所述熱解器的加熱方式可為微波加熱或電加熱。
[0012]更進(jìn)一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述物料下降管的輸入端連接固體廢棄物輸送機(jī)，固體廢棄物通過(guò)輸送機(jī)輸送到物料下降管內(nèi)，并最終進(jìn)入熱解器中。物料下降管里的物料有料封作用。
[0013]更進(jìn)一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述氧化氣化器旋風(fēng)分離器的輸出端與產(chǎn)熱發(fā)電系統(tǒng)的輸入端連接。所述旋風(fēng)分離式反應(yīng)器的輸出端與氣體冷卻和凈化系統(tǒng)的輸入端連接。
[0014]本發(fā)明是一種基于流化床和移動(dòng)床的固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，流化床和移動(dòng)床相互作用實(shí)現(xiàn)燃燒、部分氧化和氣化過(guò)程制備合成氣以及通過(guò)熱解反應(yīng)器制備高品質(zhì)熱解氣。本發(fā)明使用循環(huán)流化床氧化氣化器、移動(dòng)床和流化床相結(jié)合的熱解器實(shí)現(xiàn)兩段式熱解氣化，利用旋風(fēng)分離式反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)熱床料和熱解氣的充分混合以充分裂解重整焦油、脫除污染物。
[0015]循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)下游的兩個(gè)旋風(fēng)分離器實(shí)現(xiàn)氣固分離后，熱床料分別進(jìn)入熱解器的兩個(gè)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器，然后熱床料由兩個(gè)旋風(fēng)分離式反應(yīng)器分別進(jìn)入熱解器里面和物料進(jìn)料系統(tǒng)的下降管，螺桿進(jìn)料器將固體廢棄物和床料混合物輸送到熱解器。循環(huán)流化床氧化氣化器的沉降管下端的下料管可將較大顆粒的床料直接輸送到熱解器。從旋風(fēng)分離器出來(lái)的合成氣去下游，或返回到循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)的進(jìn)氣系統(tǒng)作燃料用；從旋風(fēng)分離式反應(yīng)器出來(lái)的熱解氣可去下游或返回到循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)的進(jìn)氣系統(tǒng)作燃料用。循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)底部的進(jìn)氣系統(tǒng)通入空氣和循環(huán)的合成氣、熱解氣或者粉狀燃料(如生物炭或生物質(zhì)粉狀顆粒)，混合燃燒產(chǎn)生高溫區(qū)域使灰分熔融，熔渣冷卻后落下由氧化氣化器底部排出，氧化氣化器里面有燃燒、部分氧化和氣化反應(yīng)發(fā)生，其氣體產(chǎn)物是合成氣；熱解器的物料進(jìn)料端是水平的螺桿進(jìn)料器，熱解器主體可以是底板有坡度的流化床和移動(dòng)床結(jié)合的反應(yīng)器，底板上有孔，流化介質(zhì)是水蒸氣或其它氣體。
[0016]本發(fā)明采用壓力傳感和控制閥，通過(guò)下游燃燒器煙氣或氧化氣化反應(yīng)器入口空氣流量及空氣燃料比來(lái)調(diào)整氧化氣化器和熱解器的壓力使之均衡，有效確保兩個(gè)反應(yīng)器之間物料循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定操作。
[0017]本發(fā)明具有積極的效果:(1)本發(fā)明的系統(tǒng)可以將熱解氣和合成氣在同一裝置兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)生成，不僅