專利名稱：大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物質(zhì)能綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用生物質(zhì)成型燃料作為能源的凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量約為7億噸/年，居世界首位。目前，我國(guó)秸稈的主要用途是造紙、飼料、農(nóng)村生活能源(作為燃料使用)，還有一部分用來(lái)還田造肥，其余的秸稈被廢棄或焚燒。成為“用處不大”但必須處理掉的“廢棄物”，每年夏收和秋冬之際， 總有大量的小麥、玉米等秸稈在田間焚燒，產(chǎn)生了大量濃重的煙霧，不僅成為農(nóng)村環(huán)境保護(hù)的瓶頸問(wèn)題，甚至成為殃及城市環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)?，已成為農(nóng)村面源污染的新源頭。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一次能源供應(yīng)日益緊張，作為可再生可貯運(yùn)的生物質(zhì)能源受到了重視，但由于其具有密度低、分布廣、含水率波動(dòng)大等特點(diǎn)，導(dǎo)致其收貯運(yùn)成本高，利用效率低，一直不能大規(guī)模利用。根據(jù)以上特點(diǎn)，河南省科學(xué)院能源研究所有限公司在 2005與2010年分別完成了實(shí)用新型專利CN200520030243. 6《生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)》和 CN201020686245. 1《一種生物質(zhì)燃料平模成型機(jī)》，可把生物質(zhì)壓縮致密成型，第一種專利成型設(shè)備可把含水率低(15 20%)，粒度小(最大尺寸小于12mm)的原料加工成直徑6 12mm、顆粒密度1. 0 1. 3t/m3、含水率10 12%的生物質(zhì)成型燃料。第二種專利成型設(shè)備可把含水率較高(18 30%)、粒度較大(最大尺寸小于50mm)的生物質(zhì)原料加工成直徑 15 35mm、顆粒密度0. 9 1. lt/m3的、含水率13 15%的生物質(zhì)成型燃料。生物質(zhì)成型燃料具有含水率小、密度大，貯運(yùn)成本低，表面光滑、內(nèi)摩擦力小，增加了生物質(zhì)的流動(dòng)性； 成型燃料的顆粒大小均勻，透氣性好，為設(shè)計(jì)MW級(jí)的固定床氣化爐提供了條件?，F(xiàn)有的固定床氣化發(fā)電系統(tǒng)包括上料裝置、下吸式氣化爐、凈化系統(tǒng)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，上料裝置將生物質(zhì)成型原料加入氣化爐內(nèi)，氣化后燃?xì)饨?jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)凈化后送往燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電。下吸式固定床生物質(zhì)氣化爐主要有爐膛、爐排與灰倉(cāng)組成。根據(jù)原料在爐膛內(nèi)的狀態(tài)，自上而下可分為貯料層、干燥層、氧化層、還原層與灰層。在氧化層，部分生物質(zhì)原料與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，為放熱反應(yīng)，為干燥層、熱解層和還原層提供熱量，氧化層在水平方向溫度分布是否均勻是決定氣化爐能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵?，F(xiàn)運(yùn)行的下吸式固定床氣化爐，所用原料未進(jìn)行壓縮致密成型，顆粒大小不一，為了保證氣化爐的正常運(yùn)行，要求有較厚的干燥層與熱解層?，F(xiàn)有固定床氣化爐氧化層溫度不能監(jiān)控，在大直徑的氣化爐中，氧化層易出現(xiàn)偏燒的情況。因此，現(xiàn)有氣化爐爐膛直徑控制在an以內(nèi)，如用于氣化發(fā)電，發(fā)電功率只能在mw以下。以未成型的外形尺寸差別較大的生物質(zhì)為原料進(jìn)行氣化時(shí)，整個(gè)料層的透氣性差別較大，會(huì)出現(xiàn)爐膛燒穿，導(dǎo)致氧化層燃燒不均勻，會(huì)有一部分氧氣進(jìn)入燃?xì)庵校溲鹾坎荒芊€(wěn)定的控制在1%以內(nèi)，不能滿足靜電捕焦設(shè)備的要求。燃?xì)庵械慕褂碗s質(zhì)含量只能控制在50mg/m3以內(nèi)，不能滿足工業(yè)用氣的要求，更不能滿足連續(xù)的發(fā)電的要求了?，F(xiàn)有的生物質(zhì)固定床氣化發(fā)電系統(tǒng)一般用于農(nóng)村炊事用氣或不連續(xù)的小型發(fā)電系統(tǒng)。總之，現(xiàn)有的生物質(zhì)固定床氣化發(fā)電系統(tǒng)具有如下的缺陷1.系統(tǒng)中的氣化爐直徑不能加大(2m以內(nèi))，導(dǎo)致用于發(fā)電時(shí)發(fā)電功率小于1麗。2.燃?xì)庵薪褂碗s質(zhì)含量高(只能控制在50mg/m3以下)。3.凈化系統(tǒng)為濕式凈化，污水處理難度大，要定期更換凈化用水， 有大量廢水排放。4.燃?xì)庵械难鹾坎荒芊€(wěn)定的控制在1%以內(nèi)，達(dá)不到使用靜電捕焦設(shè)備的要求，凈化效果受到限制。5.現(xiàn)有的氣化爐中的出灰機(jī)構(gòu)出灰時(shí)需要停爐。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)中氣化爐的結(jié)構(gòu)適于以生物質(zhì)成型燃料為原料，發(fā)電功率突破IMW的限制。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)包括上料裝置、下吸式氣化爐、凈化系統(tǒng)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，所述下吸式氣化爐包括爐膛，爐膛包括筒狀的水夾層，水夾層的頂部設(shè)有頂蓋，水夾層的底部連接有灰倉(cāng)，灰倉(cāng)包括有灰倉(cāng)側(cè)部與灰倉(cāng)底壁，灰倉(cāng)側(cè)部上設(shè)有出氣口 ；灰倉(cāng)上部設(shè)有爐排；所述頂蓋上設(shè)有料位動(dòng)力裝置，料位動(dòng)力裝置傳動(dòng)連接有一固定板，固定板上固定連接有布料電機(jī)，布料電機(jī)的輸出軸向下伸入頂蓋且其底部設(shè)有料耙；所述上料裝置為上料提升機(jī)，上料提升機(jī)的出料管穿過(guò)所述頂蓋伸進(jìn)爐膛內(nèi)部。所述灰倉(cāng)下方設(shè)有除灰電機(jī)，除灰電機(jī)連接有減速器，減速器的輸出軸向上伸入灰倉(cāng)且其頂端高于所述爐排，所述減速器輸出軸的頂端連接有第一灰耙，灰倉(cāng)底壁上方的減速器輸出軸上設(shè)有第二灰耙；灰倉(cāng)底壁上設(shè)有落灰口，落灰口連接有第一出灰攪龍。該系統(tǒng)還包括有換熱系統(tǒng)，換熱系統(tǒng)包括第一換熱器、第二換熱器和晾水塔，第一和第二換熱器分別與所述晾水塔通過(guò)循環(huán)水管路循環(huán)連通，晾水塔出口處的循環(huán)水管路上設(shè)有循環(huán)泵；所述凈化系統(tǒng)包括氣路旋風(fēng)分離器、過(guò)濾器、第一除液器、第二除液器和電捕焦器，所述氣路旋風(fēng)分離器的出灰口處設(shè)有第二出灰攪龍；所述氣化爐的出氣口通過(guò)氣路依次與所述的氣路旋風(fēng)分離器，過(guò)濾器、第一換熱器、第一除液器、電捕焦器、第二換熱器、 第二除液器以及排風(fēng)機(jī)串聯(lián)連接，所述排風(fēng)機(jī)的出氣口連接有貯氣柜，貯氣柜的出氣口與所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組相連接；所述第一和第二除液器、所述第一和第二換熱器以及所述電捕焦器分別通過(guò)管路與一貯液池相連接；所述過(guò)濾器內(nèi)選用的濾料是成型后的生物質(zhì)，作為濾料的生物質(zhì)的密度在1. It/m3以上。所述第一和第二出灰攪龍的出口處皆通過(guò)出灰管路連接有塵路旋風(fēng)分離器，第一和第二出灰攪龍出口處的出灰管路上設(shè)有閉風(fēng)器；所述塵路旋風(fēng)分離器通過(guò)出灰管路連接有布袋除塵器，布袋除塵器通過(guò)出灰管路連接有儲(chǔ)灰倉(cāng)。所述電捕焦器進(jìn)氣口前的氣路上通過(guò)旁通管路連接有旁路排空機(jī)構(gòu)，旁路排空機(jī)構(gòu)包括設(shè)在所述旁通管路上的引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)前的旁通管路上設(shè)有旁通閥。所述引風(fēng)機(jī)通過(guò)管路連接有燃燒裝置，燃燒裝置上設(shè)置有以液化氣或油為燃料的輔助燃燒器。所述過(guò)濾器與所述第一換熱器之間的氣路上設(shè)有壓力計(jì)和溫度計(jì)，所述電捕焦器與所述第二換熱器之間的氣路上設(shè)有壓力計(jì)和溫度計(jì)，所述第二換熱器和第二除液器之間的氣路上設(shè)有壓力計(jì)和溫度計(jì)。[0016]作為濾料的生物質(zhì)的直徑為30mm，長(zhǎng)度為30 60mm。本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型以生物質(zhì)成型燃料為原料，可保證大型氣化爐的連續(xù)運(yùn)行。成型后的生物質(zhì)，其顆粒均勻，流動(dòng)性好，在大型氣化爐內(nèi)氣化時(shí)，可保證爐內(nèi)氣流均勻，從而溫度分布均勻，不易出現(xiàn)局部高溫，為設(shè)計(jì)大型的下吸式固定床氣化爐提供了可能。由于料耙可隨布料電機(jī)上下移動(dòng)，因此通過(guò)料耙的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠保證料層分布均勻。大型固定床氣化爐的最大難題是氧化層各部分的溫度分布均勻。氣化爐料層自上而下可分為儲(chǔ)料層、干燥層、熱解層、氧化層、還原層與灰層(料層分布與現(xiàn)有技術(shù)相同)。氣化爐直徑放大以后(3m以上)， 氧化層易出現(xiàn)局部高溫，當(dāng)溫度超過(guò)950°C時(shí)就會(huì)出現(xiàn)結(jié)渣問(wèn)題，進(jìn)一步導(dǎo)致布風(fēng)的不均勻，更加劇了溫度的不均勻，最終使氣化爐不能正常運(yùn)行。在本實(shí)用新型中，由于可以通過(guò)上料提升機(jī)連續(xù)加料，因此可減少貯料層、干燥層與熱解層的厚度，使這三層的總厚度控制在100 150mm以內(nèi)。氧化層溫度均勻時(shí)，熱量可均勻的向上傳遞，干燥層與熱解層可保持厚度均勻。當(dāng)氧化層出現(xiàn)局部高溫時(shí)，其向熱解層與干燥層傳遞的熱量增加，干燥層與熱解層轉(zhuǎn)化為氧化層，工作人員可以根據(jù)這一特征采取相應(yīng)的局部降溫措施。水夾層的設(shè)置可帶走部分的反應(yīng)熱量，在停爐時(shí)可使?fàn)t內(nèi)氧化層上部的原料迅速降溫，從而利于封火。由于氣化爐得以加大，因此產(chǎn)氣量得到提高，用于發(fā)電時(shí)發(fā)電功率得以突破以往同類產(chǎn)品最大發(fā)電功率(1麗)的限制。2.當(dāng)料層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)上限時(shí)，第一灰耙與第二灰耙同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一灰耙的轉(zhuǎn)動(dòng)擾動(dòng)爐排上的灰層，一部分灰會(huì)從爐排上落下進(jìn)入灰倉(cāng)，第二灰耙的轉(zhuǎn)動(dòng)可把灰倉(cāng)中的灰分帶入第一出灰攪龍并向外輸出。料層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)下限時(shí)停止出灰。上述出灰結(jié)構(gòu)和出灰過(guò)程可連續(xù)把灰層中的灰分在不停爐的情況下排出，從而保證了氣化爐的連續(xù)運(yùn)行。3.從氣化爐中排出的高溫生物質(zhì)燃?xì)夂写罅康墓腆w顆粒，通過(guò)凈化系統(tǒng)中的旋風(fēng)分離器時(shí)10 μ m以上的固體顆粒被分離出去；燃?xì)饨又ㄟ^(guò)過(guò)濾器時(shí)大部分 ομπι以下的固體顆粒被過(guò)濾掉。濾料的選型是因?yàn)樯镔|(zhì)中揮發(fā)份含量達(dá)到70%以上，在溫度達(dá)到450°C時(shí)揮發(fā)份即可大量析出，析出后留下的空隙可貯存燃?xì)庵行×降幕曳?，同時(shí)在高溫時(shí)成型燃料熱解產(chǎn)生的炭也可與燃?xì)庵猩倭康难醴磻?yīng)，生成C0，從而使燃?xì)庵械难醴€(wěn)定控制在1%以下，為電捕焦器的穩(wěn)定工作提供了條件。濾料中析出的揮發(fā)分進(jìn)入燃?xì)夂罂商岣呷細(xì)獾陌l(fā)熱量。換熱系統(tǒng)的設(shè)置能夠方便地將燃?xì)鉁囟冉档椭列枰臏囟龋唧w是第一換熱器將燃?xì)鉁囟冉档椭?0度以下，以使電捕焦器能夠高效地工作；第二換熱器將燃?xì)鉁囟冉抵脸?45度以下)，便于通過(guò)排風(fēng)機(jī)送往貯氣柜和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組并燃燒發(fā)電。貯液池的設(shè)置便于收集廢液，避免廢液向環(huán)境中排放。4.閉風(fēng)器的設(shè)置能夠防止出灰時(shí)空氣進(jìn)入氣化爐內(nèi)。布袋除塵器和儲(chǔ)灰倉(cāng)的設(shè)置便于過(guò)濾并儲(chǔ)存灰塵。5.氣化爐啟動(dòng)時(shí)，由于爐膛溫度沒(méi)達(dá)到工作溫度，氧化層沒(méi)全部形成，煙氣中的氧含量大于1%，但有一部分的可燃成分，此時(shí)的氣體不能進(jìn)入工作的電捕焦器。旁路排空機(jī)構(gòu)的設(shè)置，便于在發(fā)電系統(tǒng)剛開始運(yùn)行，燃?xì)庵醒鯕夂看笥?%時(shí)通過(guò)旁路排空機(jī)構(gòu)將燃?xì)馀懦?，避免氧氣含量過(guò)高的燃?xì)膺M(jìn)入電捕焦器從而形成安全隱患。6.燃燒裝置的設(shè)置便于將不可穩(wěn)定燃燒的燃?xì)馊紵笤倥欧懦鋈ィ瑥亩鴾p少對(duì)大氣的污染。啟動(dòng)氣化爐時(shí)，輔助燃燒器可把煙氣中的炭顆粒、CO等有害成分燒掉，從而達(dá)到氣化爐啟動(dòng)時(shí)無(wú)污染物排放。7.便于監(jiān)控本發(fā)電系統(tǒng)中各處的溫度和壓力，保證系統(tǒng)的正常工作。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中下吸式氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A — A截面圖；圖4是圖2的B— B截面圖；圖5是火把式燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖5所示(圖1中箭頭所示方向?yàn)楣苈分薪橘|(zhì)的流動(dòng)方向，圖3中箭頭方向?yàn)榱习业霓D(zhuǎn)動(dòng)方向)，本實(shí)用新型的大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)包括上料裝置1、下吸式氣化爐、凈化系統(tǒng)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組2，所述下吸式氣化爐包括爐膛，爐膛包括筒狀的水夾層21，水夾層21的頂部設(shè)有頂蓋22，水夾層21的底部連接有灰倉(cāng)，灰倉(cāng)包括有灰倉(cāng)側(cè)部23A與灰倉(cāng)底壁23B，灰倉(cāng)側(cè)部23A上設(shè)有出氣口 M ；灰倉(cāng)與水夾層21的結(jié)合部設(shè)有耐火材料25，以利于保持還原層的溫度，提高氣化效率?；覀}(cāng)上部設(shè)有爐排沈；所述頂蓋22上設(shè)有料位動(dòng)力裝置27，料位動(dòng)力裝置27傳動(dòng)連接有一固定板28，固定板觀上固定連接有布料電機(jī)四，布料電機(jī)四的輸出軸^A向下伸入頂蓋22且其底部設(shè)有料耙31 ；所述上料裝置1為上料提升機(jī)，上料提升機(jī)的出料管3穿過(guò)所述頂蓋22伸進(jìn)爐膛內(nèi)部。所述料位動(dòng)力裝置27最好采用料位電動(dòng)機(jī)，料位電動(dòng)機(jī)通過(guò)絲杠4與固定板觀傳動(dòng)連接。如圖2至圖4所示，所述灰倉(cāng)下方設(shè)有除灰電機(jī)6，除灰電機(jī)6連接有減速器7，減速器7的輸出軸7A向上伸入灰倉(cāng)且其頂端高于所述爐排沈，所述減速器輸出軸7A的頂端連接有第一灰耙8，灰倉(cāng)底壁2 上方的減速器輸出軸7A上設(shè)有第二灰耙9 ；灰倉(cāng)底壁2 上設(shè)有落灰口 11，落灰口 11連接有第一出灰攪龍12。如圖1所示，該系統(tǒng)還包括有換熱系統(tǒng)，換熱系統(tǒng)包括第一換熱器13、第二換熱器 14和晾水塔15，第一和第二換熱器13、14分別與所述晾水塔15通過(guò)循環(huán)水管路16循環(huán)連通，晾水塔15出口處的循環(huán)水管路16上設(shè)有循環(huán)泵17。其中，第一和第二換熱器13、14皆采用列管換熱器。如圖1和圖2所示，所述凈化系統(tǒng)包括氣路旋風(fēng)分離器18、過(guò)濾器19、第一除液器 41、第二除液器42和電捕焦器43，所述氣路旋風(fēng)分離器18的出灰口處設(shè)有第二出灰攪龍 44 ；所述氣化爐的出氣口 M通過(guò)氣路45依次與所述的氣路旋風(fēng)分離器18，過(guò)濾器19、第一換熱器13、第一除液器41、電捕焦器43、第二換熱器14、第二除液器42以及排風(fēng)機(jī)46串聯(lián)連接，所述排風(fēng)機(jī)46的出氣口連接有貯氣柜47，貯氣柜47的出氣口與所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組2 相連接；其中排風(fēng)機(jī)46最好采用羅茨風(fēng)機(jī)。所述第一和第二除液器41、42、所述第一和第二換熱器13、14以及所述電捕焦器43分別通過(guò)管路與一貯液池48相連接。所述過(guò)濾器19 內(nèi)選用的濾料是成型后的生物質(zhì)，作為濾料的生物質(zhì)的具體參數(shù)為直徑30mm，長(zhǎng)度30 60mm,密度 1. lt/m3 以上。如圖1和圖2所示，所述第一和第二出灰攪龍12、44的出口處皆通過(guò)出灰管路49連接有塵路旋風(fēng)分離器52，第一和第二出灰攪龍12、44出口處的出灰管路49上設(shè)有閉風(fēng)器 51 ；所述塵路旋風(fēng)分離器52通過(guò)出灰管路49連接有布袋除塵器53，布袋除塵器53通過(guò)出灰管路49連接有儲(chǔ)灰倉(cāng)61。如圖1所示，所述電捕焦器43進(jìn)氣口前的氣路45上通過(guò)旁通管路M連接有旁路排空機(jī)構(gòu)，旁路排空機(jī)構(gòu)包括設(shè)在所述旁通管路M上的引風(fēng)機(jī)55，引風(fēng)機(jī)55前的旁通管路討上設(shè)有旁通閥56。如圖1所示，所述引風(fēng)機(jī)55通過(guò)管路連接有燃燒裝置57，所述燃燒裝置57可以是圖5所示的火把式燃燒裝置，也可以是其它各種類型的燃燒裝置。如圖5所示，在燃燒裝置 57上最好設(shè)置有以液化氣或油為燃料的輔助燃燒器62。當(dāng)排空不可燃的廢氣時(shí)，輔助燃燒器62開始工作，可把煙氣中的炭顆粒、CO等有害成分燒掉，從而達(dá)到氣化爐啟動(dòng)時(shí)無(wú)污染物排放。如圖1所示，所述過(guò)濾器19與所述第一換熱器13之間的氣路45上設(shè)有壓力計(jì)58 和溫度計(jì)59，所述電捕焦器43與所述第二換熱器14之間的氣路45上設(shè)有壓力計(jì)58和溫度計(jì)59，所述第二換熱器14和第二除液器42之間的氣路45上設(shè)有壓力計(jì)58和溫度計(jì)59， 以便于監(jiān)控本發(fā)電系統(tǒng)中各處的溫度和壓力，保證系統(tǒng)的正常工作。如圖1至圖5所示，正常工作時(shí)，上料提升機(jī)將貯料場(chǎng)內(nèi)的生物質(zhì)成型燃料提升后通過(guò)出料管3送入下吸式氣化爐的爐膛，在爐膛內(nèi)形成料層32并進(jìn)行氣化。當(dāng)爐膛內(nèi)料層 32厚度達(dá)到上限時(shí)，上料提升機(jī)停止上料，第一灰耙8開始轉(zhuǎn)動(dòng)，灰分落入灰倉(cāng)，第二灰耙9 的轉(zhuǎn)動(dòng)把灰倉(cāng)內(nèi)的灰分帶入出灰攪龍并經(jīng)閉風(fēng)器51排出。出灰的同時(shí)爐膛內(nèi)的料層32下降，當(dāng)料層32厚度降至下限時(shí)再開始加料。從而保證氣化爐的連續(xù)運(yùn)行。氣化后的高溫燃?xì)?溫度約為440°C)通過(guò)氣路45依次通過(guò)氣路旋風(fēng)分離器18、過(guò)濾器19、第一換熱器13、 第一除液器41、電捕焦器43、第二換熱器14和第二除液器42，最后燃?xì)饨?jīng)過(guò)排風(fēng)機(jī)46送往貯氣柜47并最終進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)燃燒發(fā)電。其中，在循環(huán)泵17的作用下?lián)Q熱系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)水不斷流動(dòng)，將第一和第二換熱器13、14內(nèi)的熱量帶到晾水塔15內(nèi)釋放到環(huán)境中去，降溫后的循環(huán)水又循環(huán)流動(dòng)到第一和第二換熱器13、14內(nèi)進(jìn)行換熱。燃?xì)馔ㄟ^(guò)氣路旋風(fēng)分離器18時(shí)，燃?xì)庵兴?0 μ m以上的固體顆粒被分離出去；燃?xì)饨又ㄟ^(guò)第一換熱器13后其溫度下降至80°C以下以便于捕焦氣對(duì)燃?xì)膺M(jìn)一步凈化；第一次溫降后的燃?xì)馔ㄟ^(guò)第一除液器41除液，降溫燃?xì)庵械慕褂汀⑺纫后w通過(guò)管路流到貯液池48貯存。除液后的燃?xì)庠谡９ぷ鞯臓顟B(tài)下進(jìn)入電捕焦器43進(jìn)一步深度凈化 (在本發(fā)電系統(tǒng)剛開始運(yùn)行、氧化層未全部形成并導(dǎo)致燃?xì)庵醒鯕夂看笥?%時(shí)，打開旁通閥56和引風(fēng)機(jī)55，將燃?xì)獬槌鋈ゲ⒐┙o燃燒裝置57，經(jīng)過(guò)燃燒后再排放至大氣中)，深度凈化后燃?xì)庵械碾s質(zhì)含量降至10mg/m3以下。經(jīng)過(guò)電捕焦器43凈化后的燃?xì)馔ㄟ^(guò)第二換熱器 14降溫至常溫(45°C以下)后流入第二除液器42，二次降溫后的燃?xì)庵械慕褂汀⑺纫后w經(jīng)管路流入貯液池48貯存。二次除液后的燃?xì)獗慌棚L(fēng)機(jī)46抽送至貯氣柜47，進(jìn)而送往燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組2燃燒發(fā)電。由于本實(shí)用新型以生物質(zhì)成型燃料作為原料、氣化爐直徑可以加大，因此產(chǎn)氣量得到提高，用于發(fā)電時(shí)發(fā)電功率得以突破以往同類產(chǎn)品最大發(fā)電功率(rnw)的限制。本實(shí)用新型的出灰結(jié)構(gòu)和出灰過(guò)程可連續(xù)把灰層中的灰分在不停爐的情況下排出，從而保證了氣化爐的連續(xù)運(yùn)行。料耙31可在料位動(dòng)力裝置27的帶動(dòng)下隨布料電機(jī)四上下移動(dòng)，從而保證料層分布均勻。凈化系統(tǒng)的設(shè)置能夠保證電捕焦器43的正常工作，使生物質(zhì)燃?xì)獾玫阶畲蟪潭鹊膬艋?。旁路排空機(jī)構(gòu)的設(shè)置，便于在發(fā)電系統(tǒng)剛開始運(yùn)行，燃?xì)庵醒鯕夂看笥?%時(shí)通過(guò)旁路排空機(jī)構(gòu)將燃?xì)馀懦?，避免氧氣含量過(guò)高的燃?xì)膺M(jìn)入電捕焦器43從而形成安全隱患。
權(quán)利要求1.大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，包括上料裝置、下吸式氣化爐、凈化系統(tǒng)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，其特征在于所述下吸式氣化爐包括爐膛，爐膛包括筒狀的水夾層，水夾層的頂部設(shè)有頂蓋，水夾層的底部連接有灰倉(cāng)，灰倉(cāng)包括有灰倉(cāng)側(cè)部與灰倉(cāng)底壁，灰倉(cāng)側(cè)部上設(shè)有出氣口 ；灰倉(cāng)上部設(shè)有爐排；所述頂蓋上設(shè)有料位動(dòng)力裝置，料位動(dòng)力裝置傳動(dòng)連接有一固定板，固定板上固定連接有布料電機(jī)，布料電機(jī)的輸出軸向下伸入頂蓋且其底部設(shè)有料耙；所述上料裝置為上料提升機(jī)，上料提升機(jī)的出料管穿過(guò)所述頂蓋伸進(jìn)爐膛內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，其特征在于所述灰倉(cāng)下方設(shè)有除灰電機(jī)，除灰電機(jī)連接有減速器，減速器的輸出軸向上伸入灰倉(cāng)且其頂端高于所述爐排，所述減速器輸出軸的頂端連接有第一灰耙，灰倉(cāng)底壁上方的減速器輸出軸上設(shè)有第二灰耙；灰倉(cāng)底壁上設(shè)有落灰口，落灰口連接有第一出灰攪龍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，其特征在于 該系統(tǒng)還包括有換熱系統(tǒng)，換熱系統(tǒng)包括第一換熱器、第二換熱器和晾水塔，第一和第二換熱器分別與所述晾水塔通過(guò)循環(huán)水管路循環(huán)連通，晾水塔出口處的循環(huán)水管路上設(shè)有循環(huán)泵；所述凈化系統(tǒng)包括氣路旋風(fēng)分離器、過(guò)濾器、第一除液器、第二除液器和電捕焦器，所述氣路旋風(fēng)分離器的出灰口處設(shè)有第二出灰攪龍；所述氣化爐的出氣口通過(guò)氣路依次與所述的氣路旋風(fēng)分離器，過(guò)濾器、第一換熱器、第一除液器、電捕焦器、第二換熱器、第二除液器以及排風(fēng)機(jī)串聯(lián)連接，所述排風(fēng)機(jī)的出氣口連接有貯氣柜，貯氣柜的出氣口與所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組相連接；所述第一和第二除液器、所述第一和第二換熱器以及所述電捕焦器分別通過(guò)管路與一貯液池相連接；所述過(guò)濾器內(nèi)選用的濾料是成型后的生物質(zhì)，作為濾料的生物質(zhì)的密度在1. It/m3以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，其特征在于所述第一和第二出灰攪龍的出口處皆通過(guò)出灰管路連接有塵路旋風(fēng)分離器，第一和第二出灰攪龍出口處的出灰管路上設(shè)有閉風(fēng)器；所述塵路旋風(fēng)分離器通過(guò)出灰管路連接有布袋除塵器，布袋除塵器通過(guò)出灰管路連接有儲(chǔ)灰倉(cāng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，其特征在于所述電捕焦器進(jìn)氣口前的氣路上通過(guò)旁通管路連接有旁路排空機(jī)構(gòu)，旁路排空機(jī)構(gòu)包括設(shè)在所述旁通管路上的引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)前的旁通管路上設(shè)有旁通閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，其特征在于所述引風(fēng)機(jī)通過(guò)管路連接有燃燒裝置，燃燒裝置上設(shè)置有以液化氣或油為燃料的輔助燃燒ο
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，其特征在于所述過(guò)濾器與所述第一換熱器之間的氣路上設(shè)有壓力計(jì)和溫度計(jì)，所述電捕焦器與所述第二換熱器之間的氣路上設(shè)有壓力計(jì)和溫度計(jì)，所述第二換熱器和第二除液器之間的氣路上設(shè)有壓力計(jì)和溫度計(jì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，其特征在于作為濾料的生物質(zhì)的直徑為30mm，長(zhǎng)度為30 60mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大型生物質(zhì)成型燃料固定床氣化凈化系統(tǒng)，包括上料裝置、下吸式氣化爐、凈化系統(tǒng)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，所述下吸式氣化爐包括爐膛，爐膛包括筒狀的水夾層，水夾層頂部設(shè)有頂蓋，水夾層的底部連接有灰倉(cāng)，灰倉(cāng)包括有灰倉(cāng)側(cè)部與灰倉(cāng)底壁，灰倉(cāng)側(cè)部上設(shè)有出氣口；灰倉(cāng)上部設(shè)有爐排；所述頂蓋上設(shè)有料位動(dòng)力裝置，料位動(dòng)力裝置傳動(dòng)連接有一固定板，固定板上固連有布料電機(jī)，布料電機(jī)的輸出軸向下伸入頂蓋且其底部設(shè)有料耙；所述上料裝置為上料提升機(jī)，上料提升機(jī)的出料管穿過(guò)所述頂蓋伸進(jìn)爐膛內(nèi)部。本實(shí)用新型能分別過(guò)濾10μm以上和以下的顆粒，電捕焦器保證了燃?xì)獾玫礁叨葍艋瑸V料的選型可使燃?xì)庵械难醴€(wěn)定控制在1%以下。
文檔編號(hào)C10J3/84GK202186985SQ20112022708
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者于顯敬, 何曉峰, 兵峰, 朱金陵, 李在峰, 楊樹華, 王志偉, 白煒, 趙寶珠, 雷廷宙, 韓剛 申請(qǐng)人:河南省生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河南省科學(xué)院能源研究所有限公司