專利名稱：窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物質(zhì)物料氣化制取燃?xì)饧夹g(shù)領(lǐng)域，尤其是一種將生物質(zhì)固態(tài)物料經(jīng)過(guò)碳化或者焦化的氣化工藝制取燃?xì)?，并?duì)氣化生成的可燃?xì)怏w經(jīng)行凈化處理的工藝方法。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過(guò)光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，生物質(zhì)資源豐富和世界各地對(duì)新能源的迫脅需求，使生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)成為近年來(lái)新能源建設(shè)的一個(gè)熱門課題。為了使可再生的生物質(zhì)資源得到充分利用，并減少環(huán)境污染，對(duì)生物質(zhì)資源的利用主要是將生物質(zhì)原料氣化生成可燃?xì)怏w來(lái)替代傳統(tǒng)的天然氣，以獲得清潔能源，生物質(zhì) 氣化技術(shù)對(duì)建立可持續(xù)的能源系統(tǒng)，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重大意義。生物質(zhì)氣化技術(shù)是將生物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下加熱裂解氣化，使碳、氫、氧等元素轉(zhuǎn)變成一氧化碳、甲烷、氫氣等可燃性氣體，除去灰分、焦油、液體等雜質(zhì)后獲得使用方便、清潔的燃?xì)狻，F(xiàn)有的生物質(zhì)氣化設(shè)備如“柴草桔桿氣化爐”(專利公告號(hào)為CN2591040Y，公告日為2003年12月10日)，該爐包括有倒錐形爐膛、爐箅、灰倉(cāng)、爐膛進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)氣勻壓室、燃?xì)獾募瘹馐液蛢艋鳎鰻t膛的側(cè)面與外界之間由夾層結(jié)構(gòu)的氣室所隔離，所述凈化器由套管冷凝器和排管冷凝器串聯(lián)后裝在水箱內(nèi)構(gòu)成?，F(xiàn)有的生物質(zhì)氣化方法是使用這類氣化爐對(duì)木材、草或莊稼桔桿直接氣化，其生成的可燃?xì)庵薪褂秃枯^高，為避免結(jié)焦現(xiàn)象產(chǎn)生，必須控制氣化溫度在較低范圍內(nèi)，能源轉(zhuǎn)換率低，獲得的可燃?xì)鉄嶂递^低(燃?xì)鉄嶂禐?800千卡/千克左右)，且焦油含量高(焦油含量大于2%)，凈化效果不夠理想，出氣不均勻，難以進(jìn)行工業(yè)上的應(yīng)用，尤其是難以滿足窯爐等需要穩(wěn)定的、足量的潔凈能源的工業(yè)化設(shè)備的生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化工藝方法，這種氣化工藝方法可以解決現(xiàn)有生物質(zhì)氣化技術(shù)中存在的焦油含量高，能源轉(zhuǎn)換率低，燃?xì)鉄嶂递^低，凈化效果不夠理想，出氣不均勻的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這種窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化工藝方法包括有以下步驟
A、備料將秸桿、木糠和刨花粉碎混合，烘干后壓制成生物質(zhì)顆粒；
B、制氣將生物質(zhì)顆粒按一定重量加入生物質(zhì)燃?xì)庵茪鉅t進(jìn)行熱化裂解反應(yīng)，控制爐內(nèi)燃燒溫度在900 1200°C，產(chǎn)生混合燃?xì)猓細(xì)獬隹诘臏囟瓤刂圃?50 550°C ；
C、噴淋采用噴淋旋風(fēng)室對(duì)出爐的所述混合燃?xì)膺M(jìn)行噴淋，除去大部分焦油和灰分，噴淋后的燃?xì)鉁囟瓤刂圃?00°C以下；
D、冷卻經(jīng)噴淋后的燃?xì)膺M(jìn)入凈化器，進(jìn)行換熱實(shí)現(xiàn)凈化器出口燃?xì)鉁囟仍?00°C以
下；
E、旋風(fēng)分離冷卻后的燃?xì)膺M(jìn)入旋風(fēng)室，在旋風(fēng)分離的作用下，將燃?xì)庵械慕褂秃突曳址蛛x出來(lái)；
F、調(diào)壓分離旋風(fēng)分離后的燃?xì)膺M(jìn)入分離器中，在分離器的冷凝作用下進(jìn)一步分離成潔凈燃?xì)夂鸵簯B(tài)渣，控制輸出的所述潔凈燃?xì)鉁囟仍?0 25°C。上述窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化工藝方法中，更具體的技術(shù)方案還可以是所述生物質(zhì)燃?xì)庵茪鉅t有一個(gè)由爐殼、倒錐形的筒體和爐篦圍成的爐膛的爐體，所述爐膛下方設(shè)置有灰倉(cāng)，所述爐體的頂部設(shè)置有進(jìn)料口，所述進(jìn)料口處安裝有電動(dòng)進(jìn)料閥，所述電動(dòng)進(jìn)料閥連接有料斗，所述電動(dòng)進(jìn)料閥的下方設(shè)置有電動(dòng)閘閥；所述灰倉(cāng)內(nèi)置有螺旋桿，所述螺栓桿與設(shè)置于所述爐體外部的動(dòng)力機(jī)相連接，所述灰倉(cāng)的底部設(shè)有排渣口，所述灰倉(cāng)的壁體上開(kāi)設(shè)有與外部相連通的點(diǎn)火口 ；所述爐體的出氣口和所述凈化器的進(jìn)氣口之間通過(guò)連接管連通有噴淋旋風(fēng)室，所述噴淋旋風(fēng)室的上部設(shè)有冷卻液的噴頭，所述噴淋旋風(fēng)室外圍設(shè)有水冷室，所述噴淋旋風(fēng)室底部設(shè)有排液口 ；所述凈化器的出氣口通過(guò)連接管連接有旋風(fēng)室， 所述旋風(fēng)室底部設(shè)有排液口 ；所述旋風(fēng)室通過(guò)連接管連接有由金屬網(wǎng)和制冷管裝在封閉的外殼內(nèi)構(gòu)成的分離器，所述制冷管與置于所述分離器外的壓縮機(jī)相連通，所述外殼設(shè)置有出氣口和排液口，該出氣口連接有燃?xì)廨敵龉?。所述爐膛的上部為圓筒狀，所述爐膛的下部為倒錐形的筒體，所述筒體的高度與所述爐膛的高度的比例為I. 25 3 :10，所述筒體的筒底內(nèi)徑與所述爐膛上部?jī)?nèi)徑的比例為3. 75 6. 65 10 ;所述爐膛進(jìn)風(fēng)口為開(kāi)設(shè)于所述筒體上的孔徑為I 3厘米的圓孔，所述筒體上開(kāi)設(shè)有8個(gè)以上的所述圓孔，所述爐膛進(jìn)風(fēng)口高于所述爐篦的高度H為10 20厘米；所述凈化器內(nèi)設(shè)有氣室，所述氣室具有上氣室和下氣室，所述上氣室和所述下氣室之間連接有多根傾斜的冷凝管。所述生物質(zhì)顆粒直徑為8 12毫米，長(zhǎng)度為20 30毫米，密度為I I. 3噸/立方米。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果
I、將制氣原料壓制成生物質(zhì)顆粒，有利于減少灰分，使原料能夠更充分地?zé)峄呀?，一次性加入爐內(nèi)的原料密度增加，可提高產(chǎn)氣量和生產(chǎn)效率，原料定量加入爐內(nèi)，可使出氣均勻；爐內(nèi)燃燒溫度在900 1200°C，燃?xì)獬隹诘臏囟瓤刂圃?50 550°C，可提高生物質(zhì)顆粒的裝換率，從而大幅度降低焦油含量，焦油含量?jī)H為0. 05 1%，并提高燃?xì)獾臒嶂颠_(dá)4300 4700千卡/千克；對(duì)出爐的混合燃?xì)鈬娏苄L(fēng)，控制噴淋后的燃?xì)鉁囟仍?00°C以下，可避免產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象；燃?xì)膺M(jìn)入凈化器通過(guò)冷卻水或風(fēng)吹進(jìn)行熱交換，可降低燃?xì)鉁囟?，大量吸出焦油等灰分；燃?xì)膺M(jìn)入旋風(fēng)室，可通過(guò)旋風(fēng)分離作用進(jìn)一步分離燃?xì)庵械幕曳?；燃?xì)膺M(jìn)入調(diào)壓分離室，通過(guò)調(diào)壓制冷，使焦油、水蒸氣等灰分液化生成液態(tài)渣排出，使氣、油、水分離，從而得到高潔凈度的燃?xì)狻?、設(shè)置筒體的高度與爐膛的高度的比例為I. 25 3 :10，筒體的筒底內(nèi)徑與爐膛上部?jī)?nèi)徑的比例為3. 75 6. 65 10 ;筒體上開(kāi)設(shè)有8個(gè)以上的孔徑為I 3厘米的爐膛進(jìn)風(fēng)口，爐膛進(jìn)風(fēng)口高于爐篦的高度H為10 20厘米，可進(jìn)一步改善爐內(nèi)的燃燒條件，使生物質(zhì)燃料得到充分熱化裂解，氣化轉(zhuǎn)換率高，灰渣量少，低焦油含量，可生產(chǎn)出潔凈、熱值高的燃?xì)?；在凈化器?nèi)設(shè)置多根斜排管，排管長(zhǎng)度增加，可增大燃?xì)馀c排管的接觸面積，有利于進(jìn)一步吸出焦油，提高凈化程度。


圖I是本發(fā)明所使用的生物質(zhì)顆粒氣化發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述
圖I所示的窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化發(fā)生器由生物質(zhì)燃?xì)庵茪鉅t，噴淋旋風(fēng)室20，凈化器，旋風(fēng)室32和分離器五大部分組成。實(shí)施例I
生物質(zhì)燃?xì)庵茪鉅t有一個(gè)由爐殼11、倒錐形的筒體9和爐篦7圍成的爐膛12的爐體，爐體的爐殼11由隔熱材料制成，爐殼11固定安裝于底座I上，爐殼11內(nèi)設(shè)有中間裝有爐篦7的隔板6，隔板6的下方為灰倉(cāng)4，灰倉(cāng)4的底部設(shè)置有排渣口，排洛口置于水封池池52內(nèi)，灰倉(cāng)4內(nèi)置有螺旋桿3,螺旋桿3與爐體外的動(dòng)力機(jī)相連接，實(shí)施例中的動(dòng)力機(jī)米用由電動(dòng)執(zhí)行器2驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)；灰倉(cāng)4的壁體上開(kāi)設(shè)有與外部相連通的處于水封池池52的水密封范圍內(nèi)的點(diǎn)火口 51 ;隔板6的上方有一個(gè)倒錐形的筒體9連接在隔板6與爐殼11之間， 筒體9與隔板6、爐殼11之間圍成進(jìn)氣勻壓室47,該室的爐殼11上的裝有鼓風(fēng)管5 ;爐殼11的頂部封閉，爐殼11、筒體9和爐篦7圍成爐膛12，爐體的上部設(shè)有連通爐膛12的出氣口，爐膛12的上部為圓筒狀，在筒體9上于爐篦7上方開(kāi)設(shè)有爐膛進(jìn)風(fēng)口 8，爐膛進(jìn)風(fēng)口 8為均勻設(shè)置在筒體9上的圓孔；爐體的爐殼11頂部設(shè)置有進(jìn)料口 13，該進(jìn)料口 13處安裝有電動(dòng)進(jìn)料閥16，電動(dòng)進(jìn)料閥16上端連接有料斗17，料斗17的出料口與電動(dòng)進(jìn)料閥16的閥口相連通，在電動(dòng)進(jìn)料閥16的下方設(shè)置有由閥門電動(dòng)執(zhí)行器14控制的閘閥15，本實(shí)施例的電動(dòng)閘閥采用DZW閘閥，其它實(shí)施例可以采用其它型號(hào)的電動(dòng)閘閥；在筒體9下部的外壁上設(shè)置有測(cè)量燃燒溫度的溫度傳感器50，在爐殼11上于靠近筒體9上方的位置處設(shè)置有用于測(cè)量爐膛12內(nèi)原料溫度的溫度傳感器10 ;爐膛12的上部的出氣口通過(guò)出氣管19與噴淋旋風(fēng)室20相連通，在出氣管19上安裝有測(cè)量爐體出氣溫度的溫度傳感器18。噴淋旋風(fēng)室20的上部開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣口，爐體的出氣管19連接至該進(jìn)氣口，噴淋旋風(fēng)室20的上部設(shè)置有冷卻液的噴頭21，噴頭21的噴嘴位于所述進(jìn)氣口的上方，噴淋旋風(fēng)室20的底部設(shè)有排液口，排液口置于水封池池47內(nèi)，噴淋旋風(fēng)室20的腔室朝排液口方向逐漸縮?。粸榧涌旖禍厮俣?，在噴淋旋風(fēng)室20外圍設(shè)有水冷室48 ;在噴淋旋風(fēng)室20的頂部設(shè)有出氣口，該出氣口通過(guò)連接管23與凈化器的進(jìn)氣口相連通，連接管23上安裝有溫度傳感器22。凈化器由兩級(jí)套管冷凝器和排管冷凝器裝在水箱44內(nèi)構(gòu)成，水箱44上設(shè)有進(jìn)水口 29和出水口 46。第一級(jí)套管冷凝器的大管24的頂部封閉，其底部設(shè)有排液口，排液口置于水封池池42內(nèi)，連接管23經(jīng)凈化器的進(jìn)氣口伸入大管24內(nèi)，大管24的頂部設(shè)有出氣口，該口與連接管25連接；該連接管25伸入第二級(jí)套管冷凝器的大管26內(nèi)，大管26的頂部封閉，其底部設(shè)有排液口，排液口置于水封池池45內(nèi)，連接管25伸入大管26內(nèi)，大管26的頂部設(shè)有出氣口，該口與連接管27連接；連接管27與排管冷凝器上氣室28的進(jìn)氣口連通，該室通過(guò)多根傾斜的冷凝管42與下氣室43連通，下氣室43設(shè)有出氣口與連接管30連接，連接管30經(jīng)凈化器的出氣口伸出水箱44的外部，下氣室43的下端設(shè)有排液口，該排液口置于水封池池45內(nèi)。其它實(shí)施例中，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)多級(jí)套管冷凝器。旋風(fēng)室32為倒錐形結(jié)構(gòu)，旋風(fēng)室32的頂部封閉，其底部開(kāi)設(shè)有排液口，排液口置于水封池池41內(nèi)，連接管30與設(shè)于旋風(fēng)室32上部的進(jìn)氣口相連接，在該進(jìn)氣口處的連接管30上安裝有溫度傳感器31 ;旋風(fēng)室32的頂部設(shè)有出氣口，連接管33的一端從該出氣口伸入旋風(fēng)室32內(nèi)，另一端連接至分離器的進(jìn)氣口。分離器具有設(shè)置于外殼34內(nèi)的金屬網(wǎng)37和若干制冷管39，制冷管39與置于分離器外的壓縮機(jī)38相連通,該外殼34的下部設(shè)有排液口，排液口置于水封池池40內(nèi)，外殼34的頂部設(shè)有出氣口，該出氣口與燃?xì)廨敵龉?6連接，燃?xì)廨敵龉?6伸出外殼34外部，燃?xì)廨敵龉?6上安裝有測(cè)量輸出燃?xì)獾臏囟葌鞲衅?5。本發(fā)生器中的進(jìn)料電動(dòng)閥16、電動(dòng)閘閥、各溫度傳感器等電控部件均由控制器電連接控制，其中，爐膛12的外壁和爐體的出氣口設(shè)置的溫度傳感器10、50與控制進(jìn)料和控制進(jìn)風(fēng)的控制器的控制信號(hào)端相連接。實(shí)施例I
將秸桿、木糠和刨花粉碎混合，烘干至含水量小于14%后經(jīng)生物質(zhì)顆粒機(jī)進(jìn)行壓制造粒制成直徑為8毫米、長(zhǎng)度為20毫米、密度為I噸/立方米的生物質(zhì)顆粒。將生物質(zhì)顆?！し湃肓隙?7內(nèi)，通過(guò)電動(dòng)減料閥16以50千克/小時(shí)的速度加入爐體內(nèi)。本實(shí)施例中爐體的爐膛12的高度為2米，爐膛12上部的內(nèi)徑為0. 8米，筒體9的高度為0. 6米，筒底的內(nèi)徑為0. 3米，在筒體9上于爐篦7上方高度H為10厘米處開(kāi)設(shè)有爐膛進(jìn)風(fēng)口 8，爐膛進(jìn)風(fēng)口 8為均勻設(shè)置在筒體9上的10個(gè)孔徑為I厘米的圓孔。由點(diǎn)火口 51點(diǎn)火引燃后，水密封灰倉(cāng)4的排渣口和點(diǎn)火口 51，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量，由溫度傳感器50測(cè)量爐內(nèi)的燃燒溫度，使?fàn)t內(nèi)的燃燒溫度達(dá)到900°C，生物質(zhì)顆粒在爐膛12下部燃燒裂解，產(chǎn)生帶有霧狀焦油和水蒸氣等灰分的混合燃?xì)馍仙翣t膛12上部，從出氣管19進(jìn)入噴淋旋風(fēng)室20內(nèi)，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量和進(jìn)料量使出氣管19的燃?xì)鉁囟冗_(dá)到350°C。噴頭21對(duì)進(jìn)入的燃?xì)膺M(jìn)行連續(xù)噴灑冷卻液，混合燃?xì)庠谇皇覂?nèi)螺旋向下進(jìn)行初步分離和降溫，除去一大部分焦油和灰分并由排液口排到水封池47內(nèi)，燃?xì)鈩t上升從出氣口經(jīng)連接管23進(jìn)入凈化器內(nèi)；調(diào)節(jié)噴淋速度，使連接管23處的燃?xì)鉁囟冗_(dá)到190°C。燃?xì)膺M(jìn)入凈化器后，經(jīng)過(guò)兩級(jí)套管冷凝器和排管冷凝器繼續(xù)吸出部分焦油和水，焦油從排液口排到水封池45內(nèi)，凈化分離的燃?xì)鈴倪B接管30進(jìn)入旋風(fēng)室32內(nèi)；調(diào)節(jié)水箱44的冷卻水流速，使進(jìn)入連接管30的燃?xì)鉁囟冗_(dá)到85°C。從連接管30進(jìn)入的燃?xì)庠谛L(fēng)室32內(nèi)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到再次分離焦油等灰分的目的，分離出的焦油從排液口排到水封池41內(nèi)，分離后的氣體經(jīng)連接管33進(jìn)入分離器34內(nèi)，燃?xì)鈨?nèi)含有的少量焦油和水氣被冷卻液化形成液態(tài)渣從排液口排到水封池40內(nèi)；調(diào)節(jié)壓縮機(jī)，控制燃?xì)廨敵龉?6的燃?xì)鉁囟仍?0°C，經(jīng)過(guò)多次凈化的燃?xì)鈩t從燃?xì)廨敵龉?6輸出供窯爐使用。經(jīng)檢測(cè)(使用燃?xì)饨褂秃康陀?0毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了城市煤氣的技術(shù)指標(biāo))，產(chǎn)氣量為400立方米，焦油析出含量為1%，燃?xì)鉄嶂禐?300千卡/千克，達(dá)到了陶瓷窯爐使用液化氣或天然氣燃燒器噴槍使用要求效果。實(shí)施例2
將秸桿、木糠和刨花粉碎混合，烘干至含水量小于14%后經(jīng)生物質(zhì)顆粒機(jī)進(jìn)行壓制造粒制成直徑為10毫米、長(zhǎng)度為25毫米、密度為I. 2噸/立方米的生物質(zhì)顆粒。將生物質(zhì)顆粒放入料斗17內(nèi)，通過(guò)電動(dòng)減料閥16以500千克/小時(shí)的速度加入爐體內(nèi)。本實(shí)施例中爐體的爐膛12的高度為8米，爐膛12上部的內(nèi)徑為2米，筒體9的高度為I米，筒底的內(nèi)徑為I米，在筒體9上于爐篦7上方高度H為15厘米處開(kāi)設(shè)有爐膛進(jìn)風(fēng)口 8，爐膛進(jìn)風(fēng)口 8為均勻設(shè)置在筒體9上的16個(gè)孔徑為2厘米的圓孔。由點(diǎn)火口 51點(diǎn)火引燃后，水密封灰倉(cāng)4的排渣口和點(diǎn)火口 51，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量，由溫度傳感器50測(cè)量爐內(nèi)的燃燒溫度，使?fàn)t內(nèi)的燃燒溫度達(dá)到1100°C，生物質(zhì)顆粒在爐膛12下部燃燒裂解，產(chǎn)生帶有霧狀焦油和水蒸氣等灰分的混合燃?xì)馍仙翣t膛12上部，從出氣管19進(jìn)入噴淋旋風(fēng)室20內(nèi)，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量和進(jìn)料量使出氣管19的燃?xì)鉁囟冗_(dá)到450°C。噴頭21對(duì)進(jìn)入的燃?xì)膺M(jìn)行連續(xù)噴灑冷卻液，混合燃?xì)庠谇皇覂?nèi)螺旋向下進(jìn)行初步分離和降溫，除去一大部分焦油和灰分并由排液口排到水封池47內(nèi)，燃?xì)鈩t上升從出氣口經(jīng)連接管23進(jìn)入凈化器內(nèi)；調(diào)節(jié)噴淋速度，使連接管23處的燃?xì)鉁囟冗_(dá)到180°C。燃?xì)膺M(jìn)入凈化器后，經(jīng)過(guò)兩級(jí)套管冷凝器和排管冷凝器繼續(xù)吸出部分焦油和水，焦油從排液口排到水封池45內(nèi)，凈化分離的燃?xì)鈴倪B接管30進(jìn)入旋風(fēng)室32內(nèi)；調(diào)節(jié)水箱44的冷卻水流速，使進(jìn)入連接管30的燃?xì)鉁囟冗_(dá)到80°C。從連接管30進(jìn)入的燃?xì)庠谛L(fēng)室32內(nèi)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到再次分離焦油等灰分的目的，分離出的焦油從排液口排到水封池41內(nèi)，分離后的氣體經(jīng)連接管33進(jìn)入分離器34內(nèi)，燃?xì)鈨?nèi)含有的少量焦油和水氣被冷卻液化形成液態(tài)渣從排液口排到水封池40內(nèi)；調(diào)節(jié)壓縮機(jī)，控制燃?xì)廨敵龉?6的燃?xì)鉁囟仍?2°C，經(jīng)過(guò)多次凈化的燃?xì)鈩t從燃?xì)廨敵龉?6輸出供窯爐使用。經(jīng)
檢測(cè)(使用燃?xì)饨褂秃康陀?0毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了城市煤氣的技術(shù)指標(biāo))，產(chǎn)氣量為2000立方米，焦油析出含量為O. 07%,燃?xì)鉄嶂禐?600千卡/千克，達(dá)到了陶瓷窯爐使用液化氣或天然氣燃燒器噴槍使用要求效果。 實(shí)施例3
將秸桿、木糠和刨花粉碎混合，烘干至含水量小于14%后經(jīng)生物質(zhì)顆粒機(jī)進(jìn)行壓制造粒制成直徑為12毫米、長(zhǎng)度為30毫米、密度為I. 3噸/立方米的生物質(zhì)顆粒。將生物質(zhì)顆粒放入料斗17內(nèi)，通過(guò)電動(dòng)減料閥16以1000千克/小時(shí)的速度加入爐體內(nèi)。本實(shí)施例中爐體的爐膛12的高度為12米，爐膛12上部的內(nèi)徑為3米，筒體9的高度為2米，筒底的內(nèi)徑為2米，在筒體9上于爐篦7上方高度H為20厘米處開(kāi)設(shè)有爐膛進(jìn)風(fēng)口 8，爐膛進(jìn)風(fēng)口 8為均勻設(shè)置在筒體9上的20個(gè)孔徑為5厘米的圓孔。由點(diǎn)火口 51點(diǎn)火引燃后，水密封灰倉(cāng)4的排渣口和點(diǎn)火口 51，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量，由溫度傳感器50測(cè)量爐內(nèi)的燃燒溫度，使?fàn)t內(nèi)的燃燒溫度達(dá)到1200°C，生物質(zhì)顆粒在爐膛12下部燃燒裂解，產(chǎn)生帶有霧狀焦油和水蒸氣等灰分的混合燃?xì)馍仙翣t膛12上部，從出氣管19進(jìn)入噴淋旋風(fēng)室20內(nèi)，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量和進(jìn)料量使出氣管19的燃?xì)鉁囟冗_(dá)到550°C。噴頭21對(duì)進(jìn)入的燃?xì)膺M(jìn)行連續(xù)噴灑冷卻液，混合燃?xì)庠谇皇覂?nèi)螺旋向下進(jìn)行初步分離和降溫，除去一大部分焦油和灰分并由排液口排到水封池47內(nèi)，燃?xì)鈩t上升從出氣口經(jīng)連接管23進(jìn)入凈化器內(nèi)；調(diào)節(jié)噴淋速度，使連接管23處的燃?xì)鉁囟冗_(dá)到180°C。燃?xì)膺M(jìn)入凈化器后，經(jīng)過(guò)兩級(jí)套管冷凝器和排管冷凝器繼續(xù)吸出部分焦油和水，焦油從排液口排到水封池45內(nèi)，凈化分離的燃?xì)鈴倪B接管30進(jìn)入旋風(fēng)室32內(nèi)；調(diào)節(jié)水箱44的冷卻水流速，使進(jìn)入連接管30的燃?xì)鉁囟冗_(dá)到80°C。從連接管30進(jìn)入的燃?xì)庠谛L(fēng)室32內(nèi)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到再次分離焦油等灰分的目的，分離出的焦油從排液口排到水封池41內(nèi)，分離后的氣體經(jīng)連接管33進(jìn)入分離器34內(nèi)，燃?xì)鈨?nèi)含有的少量焦油和水氣被冷卻液化形成液態(tài)渣從排液口排到水封池40內(nèi)；調(diào)節(jié)壓縮機(jī)，控制燃?xì)廨敵龉?6的燃?xì)鉁囟仍?5°C，經(jīng)過(guò)多次凈化的燃?xì)鈩t從燃?xì)廨敵龉?6輸出供窯爐使用。經(jīng)檢測(cè)(使用燃?xì)饨褂秃康陀?0毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了城市煤氣的技術(shù)指標(biāo))，產(chǎn)氣量為4000立方米，焦油析出含量為O. 05%,燃?xì)鉄嶂禐?700千卡/千克，達(dá)到了陶瓷窯爐使用液化氣或天然氣燃燒器噴槍使用要求效果。
權(quán)利要求
1.一種窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化工藝方法，其特征在于包括有以下步驟 A、備料將秸桿、木糠和刨花粉碎混合，烘干后壓制成生物質(zhì)顆粒； B、制氣將生物質(zhì)顆粒按一定重量加入生物質(zhì)燃?xì)庵茪鉅t進(jìn)行熱化裂解反應(yīng)，控制爐內(nèi)燃燒溫度在900 1200°C，產(chǎn)生混合燃?xì)猓細(xì)獬隹诘臏囟瓤刂圃?50 550°C ； C、噴淋采用噴淋旋風(fēng)室對(duì)出爐的所述混合燃?xì)膺M(jìn)行噴淋，除去大部分焦油和灰分，噴淋后的燃?xì)鉁囟瓤刂圃?00°C以下； D、冷卻經(jīng)噴淋后的燃?xì)膺M(jìn)入凈化器，進(jìn)行換熱實(shí)現(xiàn)凈化器出口燃?xì)鉁囟仍?00°C以下； E、旋風(fēng)分離冷卻后的燃?xì)膺M(jìn)入旋風(fēng)室，在旋風(fēng)分離的作用下，將燃?xì)庵械慕褂秃突曳址蛛x出來(lái)； F、調(diào)壓分離旋風(fēng)分離后的燃?xì)膺M(jìn)入分離器中，在分離器的冷凝作用下進(jìn)一步分離成潔凈燃?xì)夂鸵簯B(tài)渣，控制輸出的所述潔凈燃?xì)鉁囟仍?0 25°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化工藝方法，其特征在于所述生物質(zhì)燃?xì)庵茪鉅t有一個(gè)由爐殼、倒錐形的筒體和爐篦圍成的爐膛的爐體，所述爐膛下方設(shè)置有灰倉(cāng)，所述爐體的頂部設(shè)置有進(jìn)料口，所述進(jìn)料口處安裝有電動(dòng)進(jìn)料閥，所述電動(dòng)進(jìn)料閥連接有料斗，所述電動(dòng)進(jìn)料閥的下方設(shè)置有電動(dòng)閘閥；所述灰倉(cāng)內(nèi)置有螺旋桿，所述螺栓桿與設(shè)置于所述爐體外部的動(dòng)力機(jī)相連接，所述灰倉(cāng)的底部設(shè)有排渣口，所述灰倉(cāng)的壁體上開(kāi)設(shè)有與外部相連通的點(diǎn)火口 ；所述爐體的出氣口和所述凈化器的進(jìn)氣口之間通過(guò)連接管連通有噴淋旋風(fēng)室，所述噴淋旋風(fēng)室的上部設(shè)有冷卻液的噴頭，所述噴淋旋風(fēng)室外圍設(shè)有水冷室，所述噴淋旋風(fēng)室底部設(shè)有排液口 ；所述凈化器的出氣口通過(guò)連接管連接有旋風(fēng)室，所述旋風(fēng)室底部設(shè)有排液口 ；所述旋風(fēng)室通過(guò)連接管連接有由金屬網(wǎng)和制冷管裝在封閉的外殼內(nèi)構(gòu)成的分離器，所述制冷管與置于所述分離器外的壓縮機(jī)相連通，所述外殼設(shè)置有出氣口和排液口，該出氣口連接有燃?xì)廨敵龉堋?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化工藝方法，其特征在于所述爐膛的上部為圓筒狀，所述爐膛的下部為倒錐形的筒體，所述筒體的高度與所述爐膛的高度的比例為I. 25 3 :10，所述筒體的筒底內(nèi)徑與所述爐膛上部?jī)?nèi)徑的比例為3. 75 6. 65 :10 ;所述爐膛進(jìn)風(fēng)口為開(kāi)設(shè)于所述筒體上的孔徑為I 3厘米的圓孔，所述筒體上開(kāi)設(shè)有8個(gè)以上的所述圓孔，所述爐膛進(jìn)風(fēng)口高于所述爐篦的高度H為10 20厘米；所述凈化器內(nèi)設(shè)有氣室，所述氣室具有上氣室和下氣室，所述上氣室和所述下氣室之間連接有多根傾斜的冷凝管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化工藝方法，其特征在于所述生物質(zhì)顆粒直徑為8 12毫米，長(zhǎng)度為20 30毫米，密度為I I. 3噸/立方米。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種窯爐用生物質(zhì)顆粒氣化工藝方法，該方法包括以下步驟將木糠和刨花粉碎壓制成生物質(zhì)顆粒；將生物質(zhì)顆粒按一定重量加入生物質(zhì)燃?xì)庵茪鉅t進(jìn)行熱化裂解反應(yīng)，控制爐內(nèi)燃燒溫度在900～1200℃，產(chǎn)生混合燃?xì)?，?duì)出爐的混合燃?xì)膺M(jìn)行噴淋，經(jīng)噴淋后的燃?xì)膺M(jìn)入凈化器進(jìn)行熱交換，冷卻后的燃?xì)膺M(jìn)入旋風(fēng)室，在旋風(fēng)分離的作用下，將燃?xì)庵械幕曳址蛛x出來(lái)，旋風(fēng)分離后的燃?xì)膺M(jìn)入分離器中，在分離器的冷凝作用下進(jìn)一步分離成潔凈燃?xì)夂鸵簯B(tài)渣，控制輸出的所述潔凈燃?xì)鉁囟仍?0～25℃。本發(fā)明相比較于現(xiàn)有技術(shù)，其能源轉(zhuǎn)換率高，燃?xì)鉄嶂蹈?，凈化效果好，焦油含量低，產(chǎn)氣量大，出氣均勻。
文檔編號(hào)C10J3/20GK102703123SQ20121022004
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者韋泉, 韋科華 申請(qǐng)人:柳州新綠能源科技有限公司