專利名稱：生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，涉及能源化工技術(shù)領(lǐng)域；特別 涉及生物質(zhì)的熱化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域；尤其涉及為了實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的氣流床氣化而對生物質(zhì)進(jìn)行中 溫快速熱解處理的技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法的技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)是通過光合作用吸收空氣中二氧化碳生成的有機(jī)物質(zhì)，其分布廣泛、可利 用量大、并且是唯一可再生的含有碳?xì)浣M分和熱能的、可儲存的自然原料；利用生物質(zhì)進(jìn)行 能源利用和化工生產(chǎn)，具有C02零排放的特征。隨著傳統(tǒng)化石能源儲量的日益減少，以及由 于使用化石能源帶來的環(huán)境污染問題，重視和發(fā)展可再生、環(huán)保能源已成為各國政府的共 識。通過熱化學(xué)、生物化學(xué)等方法，能夠?qū)⑸镔|(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵉臍怏w或液體燃料，生產(chǎn)合成 柴油/汽油、化工產(chǎn)品以及滿足電力需求等等，具有全面替代化石能源的潛力，成為世界各 國優(yōu)先發(fā)展的新能源。 將生物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧崥怏w或液體燃料的方法很多，在這其中，生物質(zhì)高溫氣流床 氣化技術(shù)與其它技術(shù)相比能夠適應(yīng)所有的生物質(zhì)種類，其氣化溫度較高，爐內(nèi)溫度比較均 勻，焦油在氣流床中全部裂解，CH4含量較少，氣化得到精制合成氣；同時(shí)氣流床具有很好的 放大特性，特別適用于大型工業(yè)化的應(yīng)用。而精制合成氣指的是氣化直接得到的合成氣 中，C0和^為主要組分，無焦油，(^4含量<0.5%。精制合成氣主要用于生產(chǎn)合成柴油/ 汽油、烯烴、烷烴、石腦油、潤滑油，以及作為燃料電池原料等等，適用于生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品、 以及各種超清潔油品的新能源利用；特別在可再生的生物質(zhì)能源利用領(lǐng)域，它是生物質(zhì)化 工產(chǎn)業(yè)、生物質(zhì)合成油新能源產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。但是，氣流床氣化對原料的粒徑有著嚴(yán)格的 限制，進(jìn)入氣流床的原料需要磨成超細(xì)的微米級的顆粒，然而按照現(xiàn)有的破碎或制粉技術(shù)， 無法將含纖維較多的生物質(zhì)原料磨制成滿足氣流床運(yùn)行所需的粒徑，這就導(dǎo)致了無法將生 物質(zhì)原料直接用于氣流床氣化；最好就是先將生物質(zhì)進(jìn)行熱解分解成熱解氣和固態(tài)炭，然 后將固態(tài)炭制粉和熱解氣一起送入氣流床中氣化。 為了降低熱解爐設(shè)備的材料要求，最好的方法就是在40(TC 60(rC的中等熱解 溫度下(簡稱中溫?zé)峤?，對生物質(zhì)進(jìn)行中溫快速熱解處理、將生物質(zhì)分解成熱解氣和固態(tài) 炭(將固態(tài)炭研磨成炭粉)后再送入氣流床中進(jìn)行氣化。而實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)中溫快速熱解技術(shù) 的關(guān)鍵就是熱解爐的供熱方法，它是決定生物質(zhì)熱解的熱量利用效率、熱解速率、熱解產(chǎn)物 品質(zhì)、以及熱解爐設(shè)備造價(jià)和熱解爐供熱安全運(yùn)行的核心。 目前對生物質(zhì)進(jìn)行熱解的供熱方法主要分為兩類，一是間接換熱熱解，另一是直 接換熱熱解。 間接換熱熱解是先將熱量傳遞到熱解爐的加熱部件，然后再由加熱部件將熱量傳 遞給需熱解的生物質(zhì)，如申請?zhí)枮?000480005170.3中國專利、申請?zhí)枮?00610124521.3 中國專利等，都是典型的間接換熱熱解的供熱裝置，可以較好地滿足慢速熱解的需求，但其缺點(diǎn)就是熱解升溫速率慢、傳熱效率低、外供熱量大、熱量利用率低，特別針對大型工業(yè)化 的生物質(zhì)中溫快速熱解需求，導(dǎo)致外供熱量極大、傳熱效率及熱量利用率低、加熱部件溫度 很高或加熱部件設(shè)備龐大、加熱部件材質(zhì)要求極高且容易損壞，基本不能滿足工業(yè)化生物 質(zhì)快速熱解的需求。 直接換熱熱解目前有兩種方式，一是將熱介質(zhì)(如外部高溫?zé)煔獾?直接輸入到 熱解爐中；另一是在熱解爐中通入氧化劑和/或外部燃料直接燃燒供熱，與需熱解的生物 質(zhì)直接混合。其共同特點(diǎn)是傳熱效率高、熱量利用率可達(dá)到100%，但在工業(yè)化的應(yīng)用中如 果供熱方法不當(dāng)將存在極大的運(yùn)行安全隱患。 將外部高溫?zé)煔庵苯虞斎氲綗峤鉅t中的方法會導(dǎo)致外部進(jìn)入的煙氣溫度很高、煙 氣量極大、煙道材料要求極高，熱解爐氣量大，并導(dǎo)致后面的氣流床氣化效率低下，這種直 接換熱熱解方法顯然并不適合在工業(yè)化中應(yīng)用。目前，直接換熱熱解一般都采用在熱解爐 中通入氧化劑和/或外部燃料直接燃燒供熱。如德國科林公司的Carbon-V工藝中的熱解 爐燃燒供熱，在其對外公開宣傳的材料中，其氧化劑為氧氣或空氣，布置在熱解爐下部，用 燒結(jié)板將氧化劑進(jìn)口與木炭分隔開，氧化劑與熱解爐中自產(chǎn)的木炭和熱解氣進(jìn)行燃燒反應(yīng) 供熱；其燒結(jié)板溫度極高，并且在熱解爐的攪拌狀態(tài)下燃燒存在較大的安全隱患。又如申請 號為200810236614. 4中國專利中提出了利用外供的可燃?xì)怏w和氧氣在熱解爐內(nèi)發(fā)生直接 燃燒反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量直接用于提供生物質(zhì)熱解所需的熱量，但并沒有說明如何進(jìn)行 燃燒組織，只是提到通過控制氧化劑量來控制熱解爐的平均溫度，但沒有說明如何在熱解 爐中進(jìn)行燃燒組織供熱。而熱解爐直接燃燒供熱的技術(shù)關(guān)鍵是如何進(jìn)行燃燒組織、如何控 制燃燒區(qū)域的最高溫度，這是熱解爐安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，也是決定熱解爐設(shè)備材料要求 的核心。 為了滿足生物質(zhì)中溫快速熱解的各方面需求，采用直接換熱熱解為較好的方式， 而可以工程化實(shí)施的最佳方法就是采用直接燃燒供熱熱解。但從上面的介紹可看出，目前 所有已知的直接燃燒供熱熱解方法都存在各種不足和安全隱患，都不能同時(shí)滿足高傳熱效 率、高熱量利用效率、燃燒供熱安全、運(yùn)行安全穩(wěn)定、熱解爐設(shè)備低投資等工業(yè)化實(shí)施要求。
本發(fā)明的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，是生物質(zhì)可再生固體燃料的中 溫快速熱解技術(shù)中必須優(yōu)先解決的關(guān)鍵技術(shù)。 基于發(fā)明人的專業(yè)知識底蘊(yùn)與多年豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及對事業(yè)精益求精的不懈追 求，在認(rèn)真而充分的調(diào)查、了解、分析、總結(jié)上述已有公知技術(shù)和現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，根據(jù)生物質(zhì)氣 流床氣化的要求，在生物質(zhì)的熱解處理過程中滿足"生物質(zhì)的中溫快速熱解及熱解氣多次 裂解"的技術(shù)要求前提下，對臥式熱解爐采取"直接燃燒分散供熱"關(guān)鍵技術(shù)，研制成功了 "生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法"，可高效、燃燒供熱安全、運(yùn)行安全穩(wěn)定、熱解爐 設(shè)備低投資地滿足生物質(zhì)的精制合成氣的原料預(yù)處理要求，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義與深 遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的生物質(zhì)熱解爐采取"直接燃燒分散供熱"關(guān)鍵技術(shù)，熱解爐的供熱燃燒裝 置由多個(gè)燃燒器組而組成，所有燃燒器組均布置在熱解爐的上部，并在熱解爐上部沿軸向 分散布置，而每個(gè)燃燒器組均由多個(gè)小燃燒器噴嘴構(gòu)成，熱解爐內(nèi)燃燒區(qū)域的最高溫度控制在160(TC以下；為熱解爐供熱的燃料與氧化劑在進(jìn)入熱解爐內(nèi)以前是分隔開的，在熱解 爐內(nèi)為非預(yù)混燃燒；熱解爐為臥式布置，并且外殼固定，熱解爐內(nèi)采用帶有攪拌桿的攪拌軸 旋轉(zhuǎn)來對生物質(zhì)進(jìn)行攪拌；根據(jù)進(jìn)入熱解爐的生物質(zhì)原料的熱解溫度要求，可以通過調(diào)整 氧化劑量來控制熱解爐內(nèi)的平均溫度；熱解爐在運(yùn)行過程中，可以通過調(diào)整外部提供的燃 料量和氧化劑中的惰性組分含量來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度，同時(shí)也可以通過調(diào)整所述帶
有攪拌桿的攪拌軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度。 通過本發(fā)明達(dá)到的目的是①、為應(yīng)用氣流床對生物質(zhì)氣化創(chuàng)造前提技術(shù)條件； ②、使自然生成、數(shù)量大、分布廣、可再生的"生物質(zhì)"新原料得到充分利用，變廢為寶并有效 地保護(hù)環(huán)境；③、應(yīng)用采用臥式熱解爐，在滿足"生物質(zhì)的中溫快速熱解"的技術(shù)要求前提 下，以"直接燃燒分散供熱"關(guān)鍵技術(shù)、提供"生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法"，實(shí)現(xiàn) 了生物質(zhì)熱解爐的高效、燃燒供熱安全、運(yùn)行安全穩(wěn)定、設(shè)備低投資的技術(shù)要求；④、為生物 質(zhì)化工產(chǎn)業(yè)及合成油新能源產(chǎn)業(yè)的開拓奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)依托；⑤、有效保護(hù)環(huán)境、提高綜合 經(jīng)濟(jì)效益。 本發(fā)明可達(dá)到預(yù)期目的。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為 —種生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，熱解爐的供熱燃燒裝置由多個(gè)燃燒 器組而組成，所有燃燒器組均布置在熱解爐的上部，并在熱解爐上部沿軸向分散布置，而每 個(gè)燃燒器組均由多個(gè)小燃燒器噴嘴構(gòu)成，熱解爐內(nèi)燃燒區(qū)域的最高溫度控制在160(TC以 下。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，為所述熱解爐燃燒供熱的燃料與
氧化劑在進(jìn)入熱解爐內(nèi)以前是分隔開的，在所述熱解爐內(nèi)為非預(yù)混燃燒。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述熱解爐為臥式布置，并且所
述熱解爐的爐體外殼固定，所述熱解爐內(nèi)采用帶有攪拌桿的攪拌軸旋轉(zhuǎn)來對生物質(zhì)進(jìn)行攪拌。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述生物質(zhì)為植物的根/莖/葉 /花/果、動物尸體、糞便、廢舊橡膠、煤和碳水化合物的垃圾。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述燃料分為外部提供的燃料， 以及所述熱解爐內(nèi)部生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的熱解氣中一部分，而外部提供的燃料為可燃?xì)怏w、 燃油中的一種；所述氧化劑為氧氣、空氣、氧氣與二氧化碳?xì)獾幕旌蠚?、氧氣與氮?dú)獾幕旌?氣中的一種。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述熱解爐在運(yùn)行過程中，可以
通過調(diào)整外部提供的燃料量和氧化劑中的惰性組分含量來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述熱解爐在運(yùn)行過程中，同時(shí)
也可以通過調(diào)整所述帶有攪拌桿的攪拌軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，根據(jù)進(jìn)入所述熱解爐的生物質(zhì)原
料的熱解溫度要求，可以通過調(diào)整氧化劑量來控制熱解爐內(nèi)的平均溫度。
由于采用了本發(fā)明所提供的技術(shù)方案。由于本發(fā)明的熱解爐在滿足"生物質(zhì)的中
溫快速熱解"的技術(shù)要求前提下，采用了 "直接燃燒分散供熱"關(guān)鍵技術(shù)。由于本發(fā)明熱解
爐的供熱燃燒裝置由多個(gè)燃燒器組而組成，所有燃燒器組均布置在熱解爐的上部，并在熱解爐上部沿軸向分散布置，而每個(gè)燃燒器組均由多個(gè)小燃燒器噴嘴構(gòu)成，熱解爐內(nèi)燃燒區(qū) 域的最高溫度控制在160(TC以下；為熱解爐供熱的燃料與氧化劑在進(jìn)入熱解爐內(nèi)以前是 分隔開的，在熱解爐內(nèi)為非預(yù)混燃燒；熱解爐為臥式布置，并且外殼固定，熱解爐內(nèi)采用帶 有攪拌桿的攪拌軸旋轉(zhuǎn)來對生物質(zhì)進(jìn)行攪拌；根據(jù)進(jìn)入熱解爐的生物質(zhì)原料的熱解溫度要 求，可以通過調(diào)整氧化劑量來控制熱解爐內(nèi)的平均溫度；熱解爐在運(yùn)行過程中，可以通過調(diào) 整外部提供的燃料量和氧化劑中的惰性組分含量來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度，同時(shí)也可以 通過調(diào)整所述帶有攪拌桿的攪拌軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度。與已有公知技術(shù)相 比，獲得了如下有益效果 1、由于本發(fā)明的生物質(zhì)為植物的根/莖/ P十/花/果、動物尸體、糞便、煤和碳水 化合物的垃圾，并可根據(jù)進(jìn)入熱解爐的生物質(zhì)原料的熱解溫度要求，通過調(diào)整氧化劑量來 控制熱解爐內(nèi)的平均溫度，從而獲得了自然生成原料數(shù)量大、分布廣、可再生、取材方便、選 擇余地大、熱解平均溫度可隨原料要求變化進(jìn)行調(diào)整等有益效果。 2、由于本發(fā)明的供熱燃料既可以是外加燃料如可燃?xì)怏w和燃油、也可以是熱解爐 內(nèi)部生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的熱解氣，氧化劑為空氣、氧氣、氧氣與二氧化碳?xì)獾幕旌蠚?、氧氣與 氮?dú)獾幕旌蠚庵械囊环N，從而獲得了對燃料及氧化劑的選擇余地均大、并且燃燒穩(wěn)定安全 可靠、便于實(shí)施的有益效果。 3、由于本發(fā)明采用的熱解爐為臥式布置，并且外殼固定，熱解爐內(nèi)采用帶有攪拌 桿的攪拌軸旋轉(zhuǎn)來對生物質(zhì)進(jìn)行攪拌，從而獲得了 "熱解爐的直接燃燒分散供熱方法"在熱 解爐的布置設(shè)計(jì)、工程實(shí)施和安裝運(yùn)行的基礎(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)了熱解爐內(nèi)溫度均勻，生物質(zhì)換熱效 率高等效果 4、由于本發(fā)明的熱解爐供熱燃燒裝置由多個(gè)燃燒器組而組成，所有燃燒器組均布 置在熱解爐的上部，并在熱解爐上部沿軸向分散布置，而每個(gè)燃燒器組均由多個(gè)小燃燒器 噴嘴構(gòu)成，熱解爐內(nèi)燃燒區(qū)域的最高溫度控制在160(TC以下，從而滿足了生物質(zhì)中溫快速 熱解的高效、燃燒供熱安全，運(yùn)行安全穩(wěn)定、設(shè)備低投資的要求，獲得了使"生物質(zhì)熱解爐直 接燃燒分散供熱方法"之實(shí)施載體的有益效果。 5、由于本發(fā)明為熱解爐提供燃燒供熱的燃料與氧化劑在進(jìn)入熱解爐內(nèi)以前是分 隔開的，在熱解爐內(nèi)為非預(yù)混燃燒；從而獲得了熱解爐燃燒供熱方式的運(yùn)行過程安全可靠， 杜絕了回火等安全隱患，且保障了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的有益效果。 6、由于本發(fā)明所述的熱解爐在運(yùn)行過程中可以通過調(diào)整外部提供的燃料量和氧 化劑中的惰性組分含量來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度；同時(shí)也可以通過調(diào)整所述帶有攪拌桿 的攪拌軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度，從而獲得了對"燃燒區(qū)域的最高溫度"的調(diào) 節(jié)，具體實(shí)施的操作靈活并簡單方便且快捷有效、便于工程實(shí)施推廣應(yīng)用、降低設(shè)備投資的 有益效果。 7、由本發(fā)明設(shè)定的方法科學(xué)合理與以上的各條所述及采用了"直接燃燒分散供 熱"關(guān)鍵技術(shù)，從而獲得了滿足"生物質(zhì)的中溫快速熱解"的技術(shù)要求，提供"生物質(zhì)中溫快 速熱解的熱解爐直接燃燒分散供熱方法"，為生物質(zhì)的氣流床氣化技術(shù)應(yīng)用解決了困難、創(chuàng) 造了前提技術(shù)條件，使自然生成、數(shù)量大、分布廣、可再生的"生物質(zhì)"新原料變廢為寶而得 到充分利用、并有效地保護(hù)環(huán)境，為生物質(zhì)化工產(chǎn)業(yè)及合成油新能源產(chǎn)業(yè)的開拓奠定技術(shù) 依托、提供技術(shù)儲備及技術(shù)實(shí)施方案，效果穩(wěn)定可靠、綜合經(jīng)濟(jì)效益佳，擺脫對傳統(tǒng)化石能源依賴等有益效果。


說明書附圖為本發(fā)明具體實(shí)施方式
中"臥式熱解爐"的示意圖。圖中的實(shí)線箭頭表示經(jīng)粉碎的生物質(zhì)原料入口 、虛線箭頭表示熱解氣出口 、雙實(shí)線箭頭表示炭出口 。
圖中的標(biāo)號1、熱解爐的爐體外殼，2、燃燒器組，3、小燃燒器噴嘴(非預(yù)混燃燒的小燃燒器噴嘴)，4、攪拌軸，5、攪拌桿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)描述。正如說明書附圖所示 —種生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，熱解爐的供熱燃燒裝置由多個(gè)燃燒
器組而組成，所有燃燒器組均布置在熱解爐的上部，并在熱解爐上部沿軸向分散布置，而每
個(gè)燃燒器組均由多個(gè)小燃燒器噴嘴構(gòu)成，熱解爐內(nèi)燃燒區(qū)域的最高溫度控制在160(TC以下。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，為所述熱解爐燃燒供熱的燃料與
氧化劑在進(jìn)入熱解爐內(nèi)以前是分隔開的，在所述熱解爐內(nèi)為非預(yù)混燃燒。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述熱解爐為臥式布置，并且所
述熱解爐的爐體外殼固定，所述熱解爐內(nèi)采用帶有攪拌桿的攪拌軸旋轉(zhuǎn)來對生物質(zhì)進(jìn)行攪拌。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述生物質(zhì)為植物的根/莖/葉/花/果、動物尸體、糞便、廢舊橡膠、煤和碳水化合物的垃圾。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述燃料分為外部提供的燃料，以及所述熱解爐內(nèi)部生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的熱解氣中一部分，而外部提供的燃料為可燃?xì)怏w、燃油中的一種；所述氧化劑為氧氣、空氣、氧氣與二氧化碳?xì)獾幕旌蠚?、氧氣與氮?dú)獾幕旌蠚庵械囊环N。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述熱解爐在運(yùn)行過程中，可以
通過調(diào)整外部提供的燃料量和氧化劑中的惰性組分含量來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，所述熱解爐在運(yùn)行過程中，同時(shí)
也可以通過調(diào)整所述帶有攪拌桿的攪拌軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度。 所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，根據(jù)進(jìn)入所述熱解爐的生物質(zhì)原
料的熱解溫度要求，可以通過調(diào)整氧化劑量來控制熱解爐內(nèi)的平均溫度。 在上述的具體實(shí)施過程中采用臥式布置的熱解爐，并且熱解爐外殼固定，熱解爐
內(nèi)采用帶有攪拌桿的攪拌軸旋轉(zhuǎn)來對生物質(zhì)進(jìn)行攪拌進(jìn)行了實(shí)施；根據(jù)生物質(zhì)熱解產(chǎn)量的
大小，在所述熱解爐上對所述的燃燒器組分散布置，分別以兩個(gè)以上的各種不同數(shù)量進(jìn)行
了實(shí)施；同樣根據(jù)產(chǎn)量的大小，對所述每個(gè)燃燒器組的小燃燒器噴嘴也分別以四個(gè)以上的各種不同數(shù)量進(jìn)行了實(shí)施；對所述的燃料分別以外加燃料的天然氣、液化石油氣、其他可燃
氣體、燃油中的一種，和采用了熱解爐自身產(chǎn)生的熱解氣進(jìn)行了實(shí)施；對所述的氧化劑分別以空氣、氧氣、氧氣與二氧化碳?xì)獾幕旌蠚?、氧氣與氮?dú)獾幕旌蠚膺M(jìn)行了實(shí)施；根據(jù)生物質(zhì)原料的不同，以滿足原料熱解溫度要求為前提，通過調(diào)整氧化劑的供量，滿足了熱解爐平均熱解溫度的要求；以熱解爐內(nèi)燃燒火焰區(qū)域的最高溫度為160(TC以下為前提，分別以通
過改變?nèi)剂系墓┙o量來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度并使其處于穩(wěn)定狀態(tài)、通過改變氧化劑中
的惰性組分含量來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度并使其處于穩(wěn)定狀態(tài)、通過調(diào)整所述熱解爐的
帶有攪拌桿的攪拌軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度并使其處于穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行了實(shí)施。
上述各種方式、各種規(guī)模的實(shí)施，先后完成了多次原理性試驗(yàn)、小型試驗(yàn)、中型試驗(yàn)、大型試
驗(yàn)、生產(chǎn)性試驗(yàn)，均收到了預(yù)期的良好效果，充分印證了本發(fā)明的可靠性與可操作性。 通過以上的具體實(shí)施說明①、熱解爐采用臥式布置，并且外殼固定，熱解爐內(nèi)采
用帶有攪拌桿的攪拌軸旋轉(zhuǎn)來對生物質(zhì)進(jìn)行攪拌的結(jié)構(gòu)簡單，提供了實(shí)施本發(fā)明的載體；
②、應(yīng)用熱解爐的直接燃燒分散供熱的方法科學(xué)合理，滿足了 "生物質(zhì)的中溫快速熱解"的
技術(shù)要求；③、本發(fā)明的燃燒器組分散布置，每個(gè)燃燒器組又由多個(gè)小燃燒器噴嘴構(gòu)成，燃
料與氧化劑在熱解爐內(nèi)為非預(yù)混燃燒，充分體現(xiàn)了本發(fā)明的安全性、可靠性、可操作性、降
低了熱解爐設(shè)備的材料要求和造價(jià)；④、本發(fā)明所述的熱解爐在運(yùn)行過程中既可以通過調(diào)
整外部提供的燃料量來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度、又可以通過調(diào)整氧化劑中的惰性組分含
量來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度、同時(shí)也可以通過調(diào)整所述帶有攪拌桿的攪拌軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)
節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度，從而實(shí)現(xiàn)了熱解爐技術(shù)中核心的"燃燒區(qū)域的最高溫度"的調(diào)節(jié)，
并且在具體實(shí)施的操作靈活、簡單方便、快捷有效、便于工程實(shí)施推廣應(yīng)用、降低設(shè)備投資
的有益效果顯著；⑤、適應(yīng)生物質(zhì)原料的共有特點(diǎn)，為下一步實(shí)施生物質(zhì)的高效氣流床氣化
解決了技術(shù)困難、完成了原料的技術(shù)處理。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制；凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員，均可按以上所述和說明書附圖所示而順暢地實(shí)施本發(fā)明；但凡在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案而作出的更動、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實(shí)施例，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，其特征在于熱解爐的供熱燃燒裝置由多個(gè)燃燒器組而組成，所有燃燒器組均布置在熱解爐的上部，并在熱解爐上部沿軸向分散布置，而每個(gè)燃燒器組均由多個(gè)小燃燒器噴嘴構(gòu)成，熱解爐內(nèi)燃燒區(qū)域的最高溫度控制在1600℃以下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，其特征在于為所 述熱解爐燃燒供熱的燃料與氧化劑在進(jìn)入熱解爐內(nèi)以前是分隔開的，在所述熱解爐內(nèi)為非 預(yù)混燃燒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，其特征在于所述 熱解爐為臥式布置，并且所述熱解爐的爐體外殼固定，所述熱解爐內(nèi)采用帶有攪拌桿的攪 拌軸旋轉(zhuǎn)來對生物質(zhì)進(jìn)行攪拌。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，其特征在于所述 生物質(zhì)為植物的根/莖/葉/花/果、動物尸體、糞便、廢舊橡膠、煤和碳水化合物的垃圾。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，其特征在于所述 燃料分為外部提供的燃料，以及所述熱解爐內(nèi)部生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的熱解氣中一部分，而外 部提供的燃料為可燃?xì)怏w、燃油中的一種；所述氧化劑為氧氣、空氣、氧氣與二氧化碳?xì)獾?混合氣、氧氣與氮?dú)獾幕旌蠚庵械囊环N。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，其特征在于 所述熱解爐在運(yùn)行過程中，可以通過調(diào)整外部提供的燃料量和氧化劑中的惰性組分含量來 調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法，其特征在于 所述熱解爐在運(yùn)行過程中，同時(shí)也可以通過調(diào)整所述帶有攪拌桿的攪拌軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃 燒區(qū)域的最高溫度。
全文摘要
本發(fā)明生物質(zhì)熱解爐的直接燃燒分散供熱方法涉及生物質(zhì)的熱化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。熱解爐的供熱燃燒裝置由多個(gè)燃燒器組而組成，所有燃燒器組在熱解爐上部沿軸向分散布置，每個(gè)燃燒器組均由多個(gè)小燃燒器噴嘴構(gòu)成，爐內(nèi)燃燒區(qū)域最高溫度在1600℃以下；為熱解爐供熱的燃料與氧化劑在進(jìn)入熱解爐前是分隔開的，在爐內(nèi)為非預(yù)混燃燒；熱解爐為外殼固定的臥式布置，以帶攪拌桿的攪拌軸旋轉(zhuǎn)對爐內(nèi)生物質(zhì)進(jìn)行攪拌；運(yùn)行中可通過調(diào)整外部提供的燃料量和/或氧化劑中的惰性組分含量和/或通過調(diào)整帶攪拌桿的攪拌軸轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度。用于生物質(zhì)熱解處理。以“直接燃燒分散供熱”技術(shù)滿足生物質(zhì)原料的中溫快速熱解及后續(xù)氣流床氣化的工程應(yīng)用需求。
文檔編號C10B49/12GK101693840SQ20091021043
公開日2010年4月14日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者韓劍鋒 申請人:中節(jié)環(huán)(北京)能源技術(shù)有限公司;