塊狀生物質上吸式固定床氣化發(fā)電聯(lián)產(chǎn)電、炭、熱的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種塊狀生物質上吸式固定床氣化發(fā)電聯(lián)產(chǎn)電、炭、熱的工藝，屬于生物質能源和炭材料領域。
【背景技術】
[0002]在能源和環(huán)境的雙重壓力下，大力開發(fā)清潔的可再生能源已成為擺在世界各國政府面前的一個非常緊迫的世界性課題。生物質能和其他新能源相比，具有可再生、污染少、可運輸和儲存、與現(xiàn)在能源工業(yè)最具相容性等特點，因而特別受到關注。中國的林業(yè)三剩物資源豐富、數(shù)量巨大、品種多樣性。在多種利好的政策背景下，生物質資源化利用在中國獲得了長足的發(fā)展，但同時也產(chǎn)生工藝、裝備上的很多問題。
[0003]以往的生物質上吸式固定床氣化發(fā)電工藝沒有產(chǎn)出生物質炭。
[0004]生物質氣化作為生物質資源化利用中一種熱化學轉化的方法，在國內多所高校進行了深入研究。研究人員相繼開發(fā)了很多氣化發(fā)電工藝及裝備?？v觀當前生物質資源化利用氣化發(fā)電工藝及裝備:產(chǎn)品單一，經(jīng)濟效益低；采用濕式凈化系統(tǒng)，系統(tǒng)熱效率低，產(chǎn)生水污染；由于凈化不徹底采用內燃機及燃氣輪機發(fā)電，系統(tǒng)穩(wěn)定性差；生物質氣化技術相關設備的研制及裝備能力的不足，工業(yè)化的應用問題頗多。如林源科技開發(fā)有限公司的韓文科等人開發(fā)的專利《規(guī)?；潭ù采镔|氣化發(fā)電工藝及成套設備》、臺灣黃家笙等人開發(fā)的專利《一種生物質能循環(huán)發(fā)電工藝及發(fā)電系統(tǒng)》、昆明電研新能源科技有限公司《生物質能源氣化發(fā)電裝置》:產(chǎn)品單一，采用濕式凈化熱損失多同時增加深度水處理工藝，采用內燃機發(fā)電，穩(wěn)定性差，無法工業(yè)化規(guī)模化使用?，F(xiàn)階段國內所上生物質氣化發(fā)電項目，其氣化爐不外乎三種爐型:上吸式固定床、下吸式固定床、流化床，使用如下工藝:1、秸桿壓塊(稻殼、果殼類等)+固定床+氣體凈化裝置+內燃機發(fā)電(燃氣輪機)；2、木肩、稻殼等+流化床+氣體凈化裝置+內燃機發(fā)電(燃氣輪機)。這兩種工藝運行過程中氣化爐產(chǎn)出的可燃氣中含有大量的粉塵和焦油，用于內燃機發(fā)電必須對可燃氣進行深度凈化，目前較好的可燃氣凈化方式是水洗加電捕焦，電捕焦對燃氣中氧含量有要求，如超標可能會發(fā)生安全事故，這導致電捕焦法無法推廣使用?？扇細饨?jīng)過水洗凈化，確實去除了幾乎全部的粉塵和可燃氣，但還留有少量焦油，這部分少量焦油嚴重影響了內燃發(fā)電機的運行，使得內燃發(fā)電機穩(wěn)定性、維護費用提高，凈化后冷燃氣發(fā)電效率下降，特別規(guī)?；暇W(wǎng)發(fā)電無法穩(wěn)定運行難以推廣應用。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提出的是一種塊狀生物質上吸式固定床氣化發(fā)電聯(lián)產(chǎn)電、炭、熱工藝，針對現(xiàn)有工藝技術不足，解決現(xiàn)有工藝及裝置存在的問題，系統(tǒng)穩(wěn)定、環(huán)保，沒有二次污染，更能適應規(guī)模化推廣使用的要求。生產(chǎn)產(chǎn)品多樣化、提高經(jīng)濟效益。
[0006]本發(fā)明的技術解決方案:一種塊狀生物質上吸式固定床氣化發(fā)電聯(lián)產(chǎn)電、炭、熱的工藝，其特征是利用規(guī)?；衔焦潭ù矚饣癄t，將塊狀生物質原料在上吸式固定床氣炭氣化爐內，氣化產(chǎn)電、炭、熱，其具體工藝步驟包括如下，
(1)生物質原料，收集木材、椰殼類，進行削片或破碎、烘干，干燥至含水率小于20%;
(2)干燥后的塊狀生物質原料，通過皮帶輸送、提升機輸送入上吸式固定床氣炭氣化爐內，進入氣化，具體包括:
1)氣化爐其結構包括進料口、主料倉、主料倉攪拌、過渡錐閥筒A、過渡料倉、過渡料倉攪拌、過渡錐閥筒B、料位計、爐內料筒、爐排、鼓風機、出氣緩沖筒、出炭冷卻器、冷卻循環(huán)水箱。
[0007]1)氣化爐其結構包括進料口、主料倉、主料倉攪拌、過渡錐閥筒A、過渡料倉、過渡料倉攪拌、過渡錐閥筒B、料位計、爐內料筒、爐排、鼓風機、出氣緩沖筒、出炭冷卻器、冷卻循環(huán)水箱。
[0008]氣化反應器運行時，原料首先經(jīng)過提升機從進料口 1加入主料倉2，此時主料倉攪拌3關閉和1#過渡錐閥筒4關閉，原料進入主料倉2中，當主料倉中裝料量在一半左右(料位計控制裝料量)時，停止進料，打開過渡錐閥筒4和主料倉攪拌3，在主料倉攪拌3攪動下，主料倉2中的原料進入到了過渡料倉5，當主料倉2中原料進入到過渡料倉5中，將主料倉攪拌3關閉和過渡錐閥筒4關閉，然后打開過渡料倉攪拌6和2#過渡錐閥筒4，在過渡料倉總攪拌6的攪動下，原料通過爐內料筒9進入到爐子內，然后關閉過渡料倉攪拌6和2#過渡錐閥筒4，進入下一個進料周期，通過爐內料筒9上的料位計8指示是否自動加料；原料進入爐內，從爐子下部點火孔處點火，同時鼓風機11鼓入氣化劑(空氣)從爐排10的縫隙中均勻進入反應層提供反應所需的氣化劑，可燃氣從上部出氣緩沖筒12鼓出，在爐排10上300-400mm裝有溫度傳感器，溫度傳感器與爐排相聯(lián)動，設置溫度在300-400度，炭從爐排均勻10進入下腔體最終進入出炭冷卻器13，經(jīng)過冷卻后排出，收集生物質炭冷卻的炭，其熱值> 6000kcal/kg ；
2)在600-800°C條件氣化產(chǎn)生可燃氣，可燃氣熱值為 1100KCAL~1300KCAL，溫度 28(TC -320 °C ；
(3)氣化產(chǎn)生的280°C~320°C的熱燃氣，直接通過燃燒器供燃氣鍋爐，熱燃氣在鍋爐內燃燒產(chǎn)生中溫中壓蒸汽，中溫中壓蒸汽(435°C、3.43Mpa)，推動蒸汽輪機發(fā)電，蒸汽輪機排出蒸汽余熱用來供暖。
[0009](4 )炭冷卻收集后，皮帶輸送至成型機，通過成型機機加工成燒烤炭、工業(yè)炭等。
[0010](5)鍋爐余熱通過空氣預熱器對空氣加熱，熱空氣由鼓風機送入氣化爐。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點:
(1)采用塊狀(木塊、椰殼塊狀等比較大>10mm且不規(guī)則的原料)生物質作為原料，有利于農(nóng)林加工剩余物的資源化利用及保護環(huán)境；
(2)工藝運行穩(wěn)定、熱燃氣燃燒熱效率高、產(chǎn)品多樣經(jīng)濟效益好、可規(guī)模化應用。
[0012](3)進料密閉系統(tǒng)保證氣化爐出氣管路無需安裝抽風機可以依靠進氣風機滿足出氣管路需要的動壓，使得氣化爐安全性提高、維修率降低、操作簡單。
[0013](4)通過溫度控制齒狀爐排旋轉出炭保證出炭的品質的穩(wěn)定性以及可調整性。
[0014](5)在出炭部分增加了炭冷卻器，提高了炭的得率和可收集性。
[0015](6)本發(fā)明可在3麗及:MW以上的規(guī)模上使用。
【附圖說明】
[0016]附圖1是一種塊狀生物質上吸式固定床氣化發(fā)電聯(lián)產(chǎn)電、炭、熱的工藝流程圖。
[0017]附圖2是規(guī)?；衔焦潭ù矚饣癄t的結構示意圖。
[0018]附圖2中，其組成部分為:1進料口、2主料倉、3主料倉攪拌、4過渡錐閥筒A、5過渡料倉、6過渡料倉攪拌、7過渡錐閥筒B、8料位計、9爐內料筒、10爐排、11鼓風機、12出氣緩沖筒、13出炭冷卻器、14冷卻循環(huán)水箱。
【具體實施方式】
[0019]附圖1所示，一種塊狀生物質上吸式固定床氣化發(fā)電聯(lián)產(chǎn)電、炭、熱的工藝，利用規(guī)?；衔焦潭ù矚饣癄t，將塊狀生物質原料送入規(guī)?；衔焦潭ù矚馓繗饣癄t內，氣化產(chǎn)電、炭、熱，其具體工藝步驟包括如下，
(1)生物質原料，收集木材、椰殼類，進行削片或破碎、烘干，干燥至含水率小于20%；
(2)干燥后的塊狀生物質原料，通過皮帶輸送、提升機輸送入上吸式固定床氣炭氣化爐內，進入氣化，包括
1)氣化爐其結構包括進料口、主料倉、主料倉攪拌、過渡錐閥筒A、過渡料倉、過渡料倉攪拌、過渡錐閥筒B、料位計、爐內料筒、爐排、鼓風機、出氣緩沖筒、出炭冷卻器、冷卻循環(huán)水箱。
[0020]1)氣化爐其結構包括進料口、主料倉、主料倉攪拌、過渡錐閥筒A、過渡料倉