一种用于生物质气化的系统的制作方法

本发明涉及工业生物质气化炉领域，具体是指一种用于生物质气化的系统。

背景技术：

1、

2、气化作为生物质能源转化最有效的方法之一，其原理是生物质物料随着气化温度升高而逐渐热解析出挥发分,热解后的气体及焦炭产物与外部供入的气化介质(空气、氧气、水蒸气等)发生化学反应，释放出大量热量。经过一系列反应之后，生物质物料最终变成co2、co、h2、ch4等小分子量的可燃气体和ch等大分子可凝气体及灰分，经过进一步净化、焦油处理和提纯后，可以用来燃用和发电。为了更直观的表达生物质的气化过程，生物质气化过程可以近似的简化为干燥热解、氧化和还原四个阶段。

3、按照气化装置内部结构划分,气化炉又分为固定床和流化床两类。固定床气化炉又分为下吸式、上吸式、横吸式、开心式四种类型；流化床气化炉分为单床、双床、循环床三种类型。不管采用那种类型的气化炉,均可生产生物质原料气,但所产原料气质量差别较大,其中下吸式和循环流化床气化炉生产的生物质原料气较适合于甲醇合成。

4、目前，生物质气化技术使用较多，但可燃气体的比例低，以至于热值较低，气化得到的气体不能达到工业要求。因此，现存的生物质气化技术仍然有较大的缺陷，为了改善气化产生的气体品质，可燃气比例和热值，采用水和空气作为气化介质，并且科学系统的研究生物质在水蒸气中的气化特性，因为气化气中的水蒸气可以通过硅胶吸附或者冰水冷凝的方式直接去除，操作简单，成本低，结合这些特点，研究流化床和管式炉中的生物质气化技术，为未来生物质气化工业化应用奠定基础，从而减少化石燃料造成的污染并解决可再生能源的问题，并离实现“碳达峰”和“碳中和”两个目标更进一步。因此，如何合理地设计气化炉，使其气化效率高，燃气质量好，燃气指标符合国家标准，是本领域技术人员有待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明要克服上述现有问题的不足，提供一种气化效率高，燃气热值高，燃气质量好，耐用且运行稳定，物料适应好，用于生物质气化系统装置和方法，具体的，本发明提供的技术方案为一种用于生物质气化的系统，包括：

2、供气系统，供气系统由空压机、玻璃转子流量计组成，空压机通过管路连接玻璃转子流量计，空压机用于提供一次风气化介质，一次风气化介质经由玻璃转子流量计调节，以实现对空气进风量的控制；

3、供料系统，供料系统由燃气进口、燃气出口、动力装置、物料进口、物料出口、螺旋杆、螺旋筒组成，螺旋筒位置固定且一端设有连接螺旋杆的动力装置，螺旋筒两端的上部和下部分别设有螺旋进料装置一端设有燃气进口，另一端设有燃气出口，燃气出口方向的壳体处设有燃气进口和燃气出口，螺旋筒上部设有物料进口，下部设有物料出口；物料由物料进口进入螺旋筒，经螺旋杆搅动后从物料出口落入气化炉；

4、气化炉，气化炉由炉体和空气介质进口组成，气化炉内部由上至下被划分为个区域，分别为干燥区、热解区、氧化区和还原区，物料由气化炉顶部的炉口进入，在最上层的干燥区被干燥，主体为生物质原料的物料变为干物料，干物料伴随着气化剂与及水蒸气进入250℃的热解区，此时大量类烃挥发物质析出，空气介质与可燃组分、残炭发生剧烈燃烧，并放出大量热，温度迅速升至1200℃，最后燃烧产物与炭层在还原区发生吸热的还原反应并释放可燃气体，还原区温度降至900℃，产生的燃气由还原区下部排出，产生的灰渣于底部排出；

5、燃气净化系统，燃气净化系统由旋风分离器、玻璃纤维除尘滤筒、直行冷凝器组成，气化炉中产生的高温可燃气通过旋风分离器分离出大颗粒固体后，产气经过玻璃纤维除尘滤筒除去固体小颗粒，除尘后的气体经过直行冷凝器将产气中的水蒸气以及部分焦油脱除，燃气进入供料系统的螺旋筒来对物料进行加热，最后进入集气袋中将其收集。

6、本发明与现有技术相比的优点在于：1)精确控制供气系统：通过空压机与玻璃转子流量计的组合，实现了对一次风气化介质供给量的精确调节，提高了气化效率和产气质量；2)高效供料与预热：供料系统采用螺旋杆与螺旋筒的设计，不仅实现了物料的连续、稳定供给，而且通过螺旋杆外侧的燃气套管对物料进行预热，提高了整体气化效率，并减少了能源浪费；3)多区域优化气化过程：气化炉内部被精心设计为干燥区、热解区、氧化区和还原区四个区域，每个区域都针对生物质气化的不同阶段进行了优化，使得气化过程更加高效、有序，不仅提高了燃气的产量和质量，还降低了有害物质的生成，如焦油等；4)全面净化的燃气处理：燃气净化系统集成了旋风分离器、玻璃纤维除尘滤筒和直行冷凝器，实现了对高温可燃气体的多级净化处理，有效去除了气体中的大颗粒固体、小颗粒粉尘、水蒸气及部分焦油，显著提升了产气的纯净度和使用价值，减少了后续处理的复杂性和成本；5)热能循环利用：净化后的燃气被重新引入供料系统，用于加热螺旋筒中的物料，实现了热能的循环利用，提高了能源利用效率，还降低了整个系统的能耗，增强了系统的经济性和环保性；6)均匀布风与高效燃烧：气化炉底部采用风帽式布风板，确保了气化剂在炉内的均匀分布，促进了燃料的充分燃烧和气化反应的均匀进行，提高了气化效率和产气质量，减少了不完全燃烧产物的生成。

7、进一步的，动力装置主体为电机、电源及配套的控制电路，物料的进料速率由与螺旋杆杆相连的电机控制。

8、进一步的，物料在螺旋筒中被推到气化炉上方的出口位置，螺旋杆外侧设有燃气套管，套管中的燃气对物料进行加热。

9、进一步的，气化炉的底部均匀的装有风帽式布风板。

技术特征：

1.一种用于生物质气化的系统，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于生物质气化的系统，其特征在于：所述动力装置(10)主体为电机、电源及配套的控制电路，物料的进料速率由与螺旋杆(13)杆相连的电机控制。

3.根据权利要求1所述的一种用于生物质气化的系统，其特征在于：物料在所述螺旋筒(14)中被推到气化炉(4)上方的出口位置，螺旋杆(13)外侧设有燃气套管，套管中的燃气对物料进行加热。

4.根据权利要求1所述的一种用于生物质气化的系统，其特征在于：所述气化炉(4)的底部均匀的装有风帽式布风板。

技术总结
本发明公开了一种用于生物质气化的系统，包括供气系统、供料系统、气化炉、燃气净化系统。本发明与现有技术相比的优点在于：本装置气化效率高，燃气质量好，而且结构简单，操作方便、价格低廉，物料适应性好，同时坚固耐用，运行稳定，因此适用范围广，有利于推广实施。

技术研发人员：陈晓旭,裴育峰,张秀岩,颜廷微
受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28