耦合发电中清除生物质燃气输送管道中焦油的方法与流程

本发明属于生物质气化耦合发电中燃气输送技术领域，尤其涉及一种耦合发电中清除生物质燃气输送管道中焦油的方法。

背景技术：

在生物质耦合发电系统中，从生物质气化装置产生的气体经过管道排到锅炉中燃烧。在流经管道的过程中，燃气被冷却，导致有焦油附在管道中。在长时间使用后，管道中焦油含量增多，从而导致管道内径变小，对整个系统产生很大影响。一般清除管道焦油时，需要进行停机清洗，对系统影响较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种耦合发电中清除生物质燃气输送管道中焦油的方法，实现在不需要停机的情况下，去除生物质燃气输送管道中焦油。

本发明提供了一种耦合发电中清除生物质燃气输送管道中焦油的方法，包括：

在生物质耦合发电系统中的生物质气化装置与锅炉之间设置二个平行的生物质燃气输送管道，二个管道交替工作，其中一个用于燃气输送，另一个用于除去焦油；

从锅炉引出一路高温尾气及一路水蒸气，利用尾气与水蒸气的混合气将附着在管道内壁的焦油溶解蒸发，并将化学反应生成的一氧化碳和氢气送入锅炉中燃烧。

进一步地，利用喷管使尾气卷吸水蒸气，通过混合管道进入待除去焦油的管道中去除焦油杂质。

进一步地，通过电控截止阀控制二个管道进行交替工作。

进一步地，在二个管道靠近锅炉侧分别设置压力传感器，通过压力传感器的压力变化，执行二个管道的切换动作。

进一步地，当正常输送燃气的管道压力变化幅度较大时，切换管道。

借由上述方案，通过耦合发电中清除生物质燃气输送管道中焦油的方法，能够在不需要停机的情况下，有效去除生物质燃气输送管道中的焦油；并且，通过对锅炉尾气及水蒸气的二次利用，节约了能源，通过去除焦油中产生的可燃气体提高了生物质耦合发电系统的热利用效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明耦合发电中清除生物质燃气输送管道中焦油的方法的一应用实施例。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例提供了一种耦合发电中清除生物质燃气输送管道中焦油的方法，包括：

在生物质耦合发电系统中的生物质气化装置与锅炉之间设置二个平行的生物质燃气输送管道，通过电控截止阀控制二个管道交替工作，其中一个用于燃气输送，另一个用于除去焦油；并在二个管道靠近锅炉侧分别设置压力传感器，通过压力传感器的压力变化，执行二个管道的切换动作，当正常输送燃气的管道压力变化幅度较大时，切换管道。

从锅炉引出一路高温尾气(烟气)及一路水蒸气，利用喷管使尾气卷吸水蒸气，通过混合管道进入待除去焦油的管道中，利用尾气与水蒸气的混合气将附着在管道内壁的焦油溶解蒸发，以去除焦油杂质，并将化学反应生成的一氧化碳和氢气送入锅炉中燃烧。

本实施例通过化学方法除去管道中的焦油，焦油主要是可冷凝的多核芳香族，酚类和烯烃类物质，在温度小于200℃的时候开始凝结，这些分子结构不同而且种类多。在外力作用下，比较容易碰撞粘合在一起。高温的水蒸气和烟气混合气体与焦油发生化学反应，生产氢气和一氧化碳以及其他气体，焦油则分解成其他可燃气体，即焦油+水蒸气+烟气——氢气+一氧化碳+其他气体。

在生物质耦合发电系统中，水蒸气和烟气是主要产物，本实施例利用产物去除焦油可以避免使用洗涤剂，滤料，水等去除去焦油，避免了产生大量废水导致污染，也避免了经常更换洗涤剂，滤料等材料产生的较高成本。并且，没有将烟气温度降低较多，节约了大量的热量。同时，在管道中沉积的焦油也得到了有效的利用，系统的热发电效率大大提高。

参图1所示，除去生物质气化耦合发电中生物质燃气输送管道中焦油的装置包括管道一4、管道二5、压力传感器一6、压力传感器二7、水蒸气输送管道8、烟气输送管道9、喷管10、混合管道11、电控截止阀v1，v2，v3，v4，v5，v6，v7。

管道一4、管道二5平行设置，一端通过冷却加压装置2与生物质气化装置1连接，另一端与锅炉3连接，管道一4、管道二5靠近锅炉3侧分别设有压力传感器一6、压力传感器二7，水蒸气输送管道8、烟气输送管道9通过混合管道11与管道一4、管道二5连接，水蒸气输送管道8、烟气输送管道9、混合管道11的连接处设有喷管10。

管道一4和管道二5交替运行，一个管道进行输送燃气，另一个除去焦油。生物质在生物质气化装置1中气化后通过冷却加压装置2冷却，加压后流经管道一4或管道二5通入到锅炉3中，在烟气和水蒸气混合时，利用喷管10，将水蒸气卷吸入待除去焦油的管道中，除去管道中焦油。

利用管道一4进行生物质燃气输送时，对管道二5进行除焦油。打开阀门v1，v3，v5，v7，关闭阀门v2，v4，v6。从锅炉3排放出的烟气与部分水蒸气混合，输送到管道二5中。混合的水蒸气和烟气温度较高，使附着在管道壁上的焦油蒸发，并与混合气体反应，分解焦油，和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳等气体。最后排入锅炉3进行燃烧供热。

利用管道二5进行生物质燃气输送时，对管道一5进行除焦油。打开阀门v1，v2，v4，v6，v7，关闭阀门v3，v5。从锅炉3排放出的烟气与部分水蒸气混合，输送到管道一4中。混合的水蒸气和烟气温度较高，使附着在管道壁上的焦油蒸发，并与混合气体反应，分解焦油，和水蒸气反应生成氢气和一氧化碳等气体。最后排入锅炉3进行燃烧供热。

当正常输送燃气的管道上的压力传感器变化幅度较大的时候，切换管道，对其进行除焦油，从而避免管道中焦油对燃气输送的影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种耦合发电中清除生物质燃气输送管道中焦油的方法，包括：在生物质耦合发电系统中的生物质气化装置与锅炉之间设置二个平行的生物质燃气输送管道，二个管道交替工作，其中一个用于燃气输送，另一个用于除去焦油；从锅炉引出一路高温尾气及一路水蒸气，利用尾气与水蒸气的混合气将附着在管道内壁的焦油溶解蒸发，并将化学反应生成的一氧化碳和氢气送入锅炉中燃烧。本发明能够在不需要停机的情况下，有效去除生物质燃气输送管道中的焦油；并且，通过对锅炉尾气及水蒸气的二次利用，节约了能源，通过去除焦油中产生的可燃气体提高了生物质耦合发电系统的热利用效率。

技术研发人员：姜彬;李健;王擎;王军崴;车德勇;张振国;孙佰仲;谷增义;汪宁;原奇鑫;安有德;李强
受保护的技术使用者：大唐东北电力试验研究院有限公司
技术研发日：2018.10.10
技术公布日：2019.02.12