生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬鍋爐煙氣凈化技術(shù)，具體是生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)熱解氣是利用生物質(zhì)原料通過密閉缺氧，采用干溜熱解法及熱化學(xué)氧化后產(chǎn)生的一種可燃?xì)怏w，含有一氧化碳、氫氣、甲烷、烴等，除含有上述可燃?xì)怏w外，還含有氮、二氧化碳和顆粒物，燃燒后隨著煙氣排放污染環(huán)境，因此生物質(zhì)氣需凈化成為潔凈燃?xì)夂蠓娇砂踩褂?。傳統(tǒng)的熱解氣凈化一般采用旋風(fēng)分離、靜電捕集、冷凝脫水、噴淋水洗等方法，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高、易造成二次污染，同時(shí)因?yàn)樵趦艋^程中熱解氣溫度驟然降低使燃?xì)庵械慕褂湍Y(jié)成液體析出從而降低了熱解氣的發(fā)熱量，還會(huì)結(jié)焦，堵塞、腐蝕管道和燃?xì)饩呖籽?。生物質(zhì)熱解氣燃燒后產(chǎn)生的顆粒物主要由以下途徑產(chǎn)生:
[0003]1.目前普遍使用的上吸式固定床氣化爐具有投資小、能量利用充分、氣化效率高、燃?xì)鉄嶂递^高、燃?xì)鈳Щ疑俚葍?yōu)點(diǎn)，但由于氣化爐進(jìn)料點(diǎn)正好是燃?xì)獬隹谖恢?，而且進(jìn)料口高于出氣口，進(jìn)料時(shí)由于原料互相摩擦碰撞產(chǎn)生碎肩隨燃?xì)馀懦鲞M(jìn)入爐頭燃燒，燃燒后形成生物質(zhì)灰隨煙氣排出；
[0004]2.由于進(jìn)料不均衡，爐內(nèi)燃料層位過低時(shí)不能有效過濾燃?xì)猓瑲饣癄t氧化層燃燒時(shí)產(chǎn)生的生物質(zhì)灰隨燃?xì)馀懦觯?br>[0005]3.由于在傳統(tǒng)的凈化過程中熱解氣溫度驟然降低使燃?xì)庵薪褂湍Y(jié)后隨燃?xì)膺M(jìn)入爐頭燃燒，形成炭黑微粒隨煙氣排出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化工藝。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0008]1.生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化工藝，是通過生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化工藝裝置進(jìn)行以下操作:
[0009]I)生物質(zhì)燃料從進(jìn)料管進(jìn)入生物質(zhì)氣化爐內(nèi)，進(jìn)料時(shí)由于原料互相摩擦碰撞產(chǎn)生的碎肩在沉降區(qū)內(nèi)吸收生物質(zhì)燃料干燥過程產(chǎn)生的水蒸汽而迅速沉降。
[0010]2)從保溫層內(nèi)抽取的高溫空氣作為催化劑從空氣入口送進(jìn)氣化爐底部，生物質(zhì)燃料在生物質(zhì)氣化爐(I)的氧化區(qū)內(nèi)燃燒裂解生成生物質(zhì)氣；生物質(zhì)氣向上方流動(dòng)，經(jīng)爐內(nèi)燃料層過濾后從生物質(zhì)氣出口排出依次進(jìn)入第一旋風(fēng)分離器、第二旋風(fēng)分離器進(jìn)行二級凈化，積灰經(jīng)旋風(fēng)分離器底部灰出口沉降到積灰箱內(nèi)；經(jīng)第一旋風(fēng)分離器、第二旋風(fēng)分離器進(jìn)行二級凈化后的生物質(zhì)氣進(jìn)入沉降室進(jìn)行三級凈化。
[0011]3)經(jīng)三級凈化后的生物質(zhì)氣從燃?xì)夤艿琅懦鲞M(jìn)入爐頭，經(jīng)過設(shè)在爐頭內(nèi)的葉片旋流器將生物質(zhì)氣與高溫助燃?xì)夤艿缽谋貙觾?nèi)抽取的高溫助燃空氣充分混合后形成高溫燃?xì)猓瑥娜細(xì)獬隹趪娙脲仩t爐膛內(nèi)燃燒。
[0012]2.生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化工藝裝置，由生物質(zhì)氣化爐、第一旋風(fēng)分離器、第二旋風(fēng)分離器、沉降室、爐頭、積灰箱和保溫層構(gòu)成，所述生物質(zhì)氣化爐、第一旋風(fēng)分離器、第二旋風(fēng)分離器、沉降室、積灰箱設(shè)置在保溫層內(nèi)。
[0013]所述生物質(zhì)氣化爐設(shè)有進(jìn)料管、生物質(zhì)氣出口、沉降區(qū)和空氣入口 ；所述第一旋風(fēng)分離器和第二旋風(fēng)分離器分別設(shè)有生物質(zhì)氣進(jìn)口、生物質(zhì)氣出口和底部灰出口 ；所述沉降室上部設(shè)有生物質(zhì)氣進(jìn)口和下部設(shè)有凈化后的生物質(zhì)氣出口 ；所述保溫層靠沉降室處設(shè)有高溫助燃空氣管道。
[0014]所述爐頭由葉片旋流器構(gòu)成，所述葉片旋流器一端是高溫燃?xì)獬隹凇⒘硪欢伺c燃?xì)夤艿肋B接；所述燃?xì)夤艿郎显O(shè)有高溫助燃空氣進(jìn)口和高溫生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)口。
[0015]所述生物質(zhì)氣化爐的生物質(zhì)氣出口與第一旋風(fēng)分離器的生物質(zhì)氣進(jìn)口連接；所述第一旋風(fēng)分離器的生物質(zhì)氣出口與第二旋風(fēng)分離器的生物質(zhì)氣進(jìn)口連接；所述第二旋風(fēng)分離器的生物質(zhì)氣出口與沉降室的生物質(zhì)氣進(jìn)口連接；沉降室的生物質(zhì)氣出口通過燃?xì)夤艿琅c爐頭的高溫燃?xì)膺M(jìn)口連接；保溫層的高溫助燃空氣管道與爐頭的高溫助燃空氣進(jìn)口連接。
[0016]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):
[0017]1.利用高溫區(qū)的高熱空氣作為熱解催化劑，提高生物質(zhì)的裂解反應(yīng)溫度，生物質(zhì)燃料在氧化區(qū)內(nèi)以1100°C?1300°C、氣化當(dāng)量比0.26的高溫欠氧氛圍中燃燒，生成的氮氧化物極少；生物質(zhì)氣經(jīng)氣化爐內(nèi)的燃料層過濾后灰塵含量很低，氣體含塵主要由于進(jìn)料時(shí)原料互相摩擦碰撞產(chǎn)生的碎肩造成，本系統(tǒng)進(jìn)料產(chǎn)生的碎肩在沉降區(qū)內(nèi)吸收干燥區(qū)中燃料干燥過程產(chǎn)生的水蒸汽而迅速沉降，從而減少氣體含塵量，再經(jīng)系統(tǒng)凈化后的生物質(zhì)燃?xì)馊紵笈欧诺臒煔夥螱B13217-2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的新建燃?xì)忮仩t排放限值:顆粒物20mg/m3、氮氧化物200mg/m3、二氧化硫50mg/m3、林格曼黑度I級。
[0018]2.由于旋流爐頭將生物質(zhì)氣與高溫助燃空氣充分混合，高溫燃?xì)庵械慕褂筒粫?huì)析出而充分燃燒，燃燒時(shí)火焰溫度達(dá)到1100°C?1300°C，焦油裂解過程中激烈反應(yīng)產(chǎn)生自由基團(tuán)還原煙氣中的氮氧化物，進(jìn)一步減少氮氧化物的排放量；在最大限度地利用了生物質(zhì)氣發(fā)熱量的同時(shí)還不會(huì)造成鍋爐換熱面結(jié)焦，保證鍋爐出力。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:氣化爐1、進(jìn)料管2、沉降區(qū)3、煙氣出口 4、第一旋風(fēng)分離器5第二旋風(fēng)分離器6、沉降室7、爐頭8、燃?xì)夤艿?、空氣入口 10、保溫層11、高溫助燃?xì)夤艿?2、積灰箱13。
[0021]圖2是本發(fā)明生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化系統(tǒng)裝置的爐頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:葉片旋流器8-1、高溫燃?xì)獬隹?8-2、高溫助燃空氣進(jìn)口 8-3、生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)口 8-4、燃?xì)夤艿?、高溫助燃空氣管道12。
[0023]圖3是本發(fā)明生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化系統(tǒng)裝置爐頭葉片旋流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:葉片旋流器8-1。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體使用對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0026]1.生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化工藝，是通過生物質(zhì)氣化爐煙氣自凈化工藝裝置進(jìn)行以下操作:
[0027]I)生物質(zhì)燃料從進(jìn)料管2進(jìn)入生物質(zhì)氣化爐I內(nèi)，進(jìn)料時(shí)由于原料互相摩擦碰撞產(chǎn)生的碎肩在沉降區(qū)3內(nèi)吸收生物質(zhì)燃料干燥過程產(chǎn)生的水蒸汽而迅速沉降。
[0028]2)從保溫層11內(nèi)抽取的高溫空氣作為催化劑從空氣入口 10送進(jìn)氣化爐底部，生物質(zhì)燃料在生物質(zhì)氣化爐I的氧化區(qū)內(nèi)燃燒裂解形生成生物質(zhì)氣；生物