專利名稱：生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)，更具體地講，本實(shí)用新型涉及一種生 物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
化石和礦物能源的危機(jī)使得人們更加重視可再生能源的利用。而生物質(zhì)能就是一 種可再生、可儲存與替代、儲量巨大、碳平衡的綠色能源。生物質(zhì)能的本質(zhì)是由植物的光合作用固定于地球上的太陽能。據(jù)統(tǒng)計，植物每年 貯存的能量約相當(dāng)于世界主要燃料消耗量的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的1%。生物質(zhì)能源原料分布廣、儲量大、成本低、應(yīng)用范圍廣，理論上說，取之不盡，用之 不竭。它還是唯一可以轉(zhuǎn)化為清潔燃料的可再生能源，其有害物質(zhì)(硫和氮等)含量僅為 中質(zhì)煙煤的1/10，同時其能源利用可實(shí)現(xiàn)溫室氣體(X)2零排放。每年通過光合作用生成的生物質(zhì)能約為50億噸干物質(zhì)。目前我國秸稈資源量已 超過7. 2億噸，折合約3. 6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，除約1. 2億噸作為飼料、造紙、紡織和建材等用途 外，其余6億噸均可作為能源用途。生物質(zhì)氣化已有一百多年的歷史了。最初的氣化反應(yīng)器產(chǎn)生于1883年，它以木炭 為原料，氣化后的燃?xì)怛?qū)動內(nèi)燃機(jī)。在二次世界大戰(zhàn)期間，德國大力發(fā)展了用于民用汽車的 車載氣化器，并形成了與汽車發(fā)動機(jī)配套的完整技術(shù)。當(dāng)時的生物質(zhì)氣化主要采用固定床 氣化反應(yīng)器，其技術(shù)水平達(dá)到了相當(dāng)完善的程度。生物質(zhì)氣化是指將生物質(zhì)原料加工處理后，送入氣化爐中，在缺氧的條件下進(jìn)行 氣化裂解，得到可燃?xì)怏w，有時根據(jù)應(yīng)用需要還要對產(chǎn)出氣經(jīng)行凈化處理從而得到優(yōu)質(zhì)的
廣品氣。生物質(zhì)氣化原理是在一定的熱力學(xué)條件下，借助于氣化介質(zhì)如空氣、氧氣或水蒸 氣等的作用，使生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應(yīng)，熱解伴生的焦油進(jìn)一步熱 裂化或催化裂化成為小分子碳?xì)浠衔?，獲得CO、H2和CH4等可燃?xì)怏w。生物質(zhì)氣化主要 包括氣化反應(yīng)、合成氣催化變換和氣體分離凈化過程(直接燃用的不用分離凈化)。以空氣 為氣化介質(zhì)為例，生物質(zhì)氣化化學(xué)反應(yīng)通式可以表示為CH1 400 6+0· 402+1. 5N2 = 0. 7C0+0. 3C02+0. 6H2+0. IH2O+(1. 5N2)一般而言，生物質(zhì)由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、惰性灰等組成，含氧量和揮發(fā)份 高，焦炭的活化性強(qiáng)，因此生物質(zhì)與煤相比，具有更高的氣化活性，更適合氣化。從所采用的氣化爐的角度來看，生物質(zhì)氣化技術(shù)可以分為兩大類，一類是固定床 氣化爐技術(shù)，一類是流化床氣化爐技術(shù)。其中，固定床氣化爐又可以分為上吸式固定床氣化 爐、下吸式固定床氣化爐、橫吸式固定床氣化爐、以及開心式固定床氣化爐等；流化床氣化 爐又可以分為流化床氣化爐、雙流化床氣化爐、以及循環(huán)流化床氣化爐等。中國專利ZL 200410027427. 7 (CN 123^14C)中公開了一種生物質(zhì)混合氣化工藝及其裝置，其包括前氣化階段和后氣化階段。其中，在前氣化階段，生物質(zhì)物料采用循環(huán)流 化床氣化工藝進(jìn)行熱解氣化，在后氣化階段，生物質(zhì)物料采用下吸式氣化工藝進(jìn)行熱解氣 化。該專利的氣化裝置是一種由循環(huán)流化床氣化爐和下吸式固定床氣化爐組成的復(fù)合式氣 化爐。其特點(diǎn)是能夠同時處理不同形態(tài)如粒狀和塊狀的生物質(zhì)物料，但其缺點(diǎn)也很明顯氣 化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其產(chǎn)量較少，流量不可控，故障檢修時停機(jī)，不適合大規(guī)模制氣的場合。中國專利ZL 98122264. 1(CN 1098911C)公開了一種生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化凈化 系統(tǒng)，其采用空氣預(yù)熱式循環(huán)流化床作為燃?xì)馍珊涂諝忸A(yù)熱系統(tǒng)，由旋風(fēng)分離器、文丘里 管和水洗塔構(gòu)成燃?xì)鈨艋到y(tǒng)。這種裝置也存在產(chǎn)量較少、流量不可控和故障檢修時停機(jī) 的問題；而且，由于采用循環(huán)流化床，而循環(huán)流化床采用慣性分離器對產(chǎn)物和未完全反應(yīng)的 物料進(jìn)行分離，因而其炭回流難以控制；另外，該專利中所采用的旋風(fēng)分離器，將分離出的 未反應(yīng)完全的物料被直接排放，既浪費(fèi)，又帶來了后處理或環(huán)保問題。目前，投入生產(chǎn)的生物質(zhì)氣化機(jī)組主要存在如下幾個問題(1)燃?xì)猱a(chǎn)量少。不能滿足冶金、發(fā)電、陶瓷及玻璃生產(chǎn)等大規(guī)模用氣的下游裝置 的需求。( 流量不可控。尤其是大規(guī)模制氣設(shè)備，其產(chǎn)量恒定，當(dāng)下游裝置需求較小時，多 余的燃?xì)庑纬衫速M(fèi)。(3)故障檢修時停機(jī)。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障進(jìn)行檢修時，通常要關(guān)閉設(shè)備，這樣能夠避 免發(fā)生安全事故，但同時，設(shè)備檢修的時候不能進(jìn)行生產(chǎn)，等同于設(shè)備閑置，形成了浪費(fèi)。(4)氣化爐氣化效率低。生物質(zhì)原料不能很好地被氣化，能量利用率低，能源浪費(fèi) 較嚴(yán)重，易使氣化爐積灰及結(jié)渣較多；( 燃?xì)獍l(fā)熱量偏低。較低的發(fā)熱量不僅造成儲氣成本升高，而且造成每戶用氣量 升高，增加了用戶支出，限制了用戶用氣的積極性；(6)雜質(zhì)含量高。焦油和灰塵沉積嚴(yán)重，集中供氣系統(tǒng)不能進(jìn)行長期安全運(yùn)行。不 僅影響了生產(chǎn)的連續(xù)性，而且造成廠房內(nèi)火焰上竄，管道形成負(fù)壓回火爆炸；(7) 二次污染問題。市場上部分生物質(zhì)氣化機(jī)組采用濕式凈化技術(shù)，這樣不可避免 地向外界排放洗滌過的冷卻水，導(dǎo)致冷卻水中含有多種有害物質(zhì)，如酚、氨等。它們對動植 物生長及安全構(gòu)成危害，從而造成二次污染。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)， 以提高燃?xì)猱a(chǎn)量、實(shí)現(xiàn)流量可控及故障檢修時不影響生產(chǎn)、提高氣化效率和燃?xì)獍l(fā)熱量，減 少焦油和灰塵等雜質(zhì)的生成，減少二次污染。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其包括兩個或兩個以上的、并行設(shè)置的用于制備生物質(zhì)燃?xì)獾牧骰矚饣磻?yīng)器；兩套或兩套以上的、分別設(shè)置于每個流化床氣化反應(yīng)器之外并對該流化床氣化反 應(yīng)器之反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離的兩級以上的分離裝置，每套分離裝置至少包括第一分離裝置和 第二分離裝置；為流化床氣化反應(yīng)器提供反應(yīng)原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；以及為流化床氣化反應(yīng)器提供氣化介質(zhì)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。[0028]在本本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，每個流化床氣化反應(yīng)器對應(yīng)設(shè)有 單獨(dú)的分離裝置；兩個或兩個以上的流化床氣化反應(yīng)器對應(yīng)兩套或兩套以上的分離裝置， 其可以共用一套生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)和一套氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)，也可以是每個流化床氣化 反應(yīng)器對應(yīng)設(shè)有單獨(dú)的分離裝置每個流化床氣化反應(yīng)器對應(yīng)設(shè)有單獨(dú)的生物質(zhì)原料供給 系統(tǒng)和/或氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。一方面，這種并聯(lián)系統(tǒng)可以節(jié)省公用設(shè)備，另一方面，這種 并聯(lián)系統(tǒng)提供了巨大的靈活性，例如可以根據(jù)具體情況，低負(fù)荷時可以關(guān)閉部分流化床氣 化反應(yīng)器極其對應(yīng)的下游設(shè)備，高負(fù)荷時可開啟所有的流化床氣化反應(yīng)器。在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，生物質(zhì)原料如顆粒狀的生物質(zhì)原料 在流化床氣化反應(yīng)器與氣化介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生物質(zhì)的聚合物如纖維素等發(fā)生熱解、氧化、還 原、重整等復(fù)雜的系列反應(yīng)，得到CO、H2和CH4等燃?xì)?，其中，熱解伴生的焦油進(jìn)一步熱裂化 或催化裂化成為小分子碳?xì)浠衔?。流化床氣化反?yīng)器可以是氣化爐，例如可以是塔狀的氣化塔；氣化介質(zhì)可以空氣， 也可以是在空氣中添加了其它成分的氣化介質(zhì)，或者是對空氣中各成分進(jìn)行了調(diào)節(jié)的氣化 介質(zhì)，例如，根據(jù)不同的生物質(zhì)原料、場合以及目的，可以適當(dāng)?shù)卦黾踊驕p少氧氣、氮?dú)?、?蒸氣、以及二氧化碳的含量，以控制轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率以及產(chǎn)物如燃?xì)獾慕M成。上述兩個或兩個 以上的流化床氣化反應(yīng)器通過生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)提供反應(yīng)原料、通過氣化介質(zhì)供給系統(tǒng) 提供氣化介質(zhì)，可以同時進(jìn)行氣化反應(yīng)。氣化反應(yīng)產(chǎn)生的、包含有燃?xì)夂蜕镔|(zhì)顆粒的物料 通過兩級以上的分離裝置進(jìn)行分離，分離得到的生物質(zhì)顆?；氐搅骰矚饣磻?yīng)器繼續(xù)進(jìn) 行氣化反應(yīng)。每個流化床氣化反應(yīng)器包括設(shè)置于其中部區(qū)域的第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口、設(shè)置 于其底部的氣化介質(zhì)入口和廢棄物出口、以及設(shè)置于其上部區(qū)域的物料出口 ；其中，流化床 氣化反應(yīng)器的第一進(jìn)料口與生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)相接合，流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入 口與氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)相接合；每個第一分離裝置包括設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入口、設(shè)置于其中部區(qū)域的物料 出口以及設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；其中，第一分離裝置的物料入口與流化床氣化反應(yīng)器 的物料出口相接合，第一分離裝置的循環(huán)出口通過第一輸送裝置與流化床氣化反應(yīng)器的第 二進(jìn)料口相接合；以及每個第二分離裝置包括設(shè)置于其頂部的燃?xì)獬隹?、設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入 口、設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；其中，第二分離裝置的物料入口與第一分離裝置的物料出口 相接合，第二分離裝置的循環(huán)出口通過第二輸送裝置和第一輸送裝置與流化床氣化反應(yīng)器 的第二進(jìn)料口相接合。上述分離裝置還可在第一分離裝置和第二分離裝置之后設(shè)置第三分離裝置，以形 成三級分離裝置。為了提高分離的效果，還可設(shè)置第四、第五…分離裝置，其原理相同，在此 不再贅述。其中，第二級分離裝置或最后一級的分離裝置的物料出口(燃?xì)獬隹?即連接 到熱交換裝置。為了控制燃?xì)獾耐ê完P(guān)，每個第二分離裝置或最后一級的分離裝置(以下簡稱第 二分離裝置)的燃?xì)獬隹谠O(shè)有水封閥。該水封閥包括水容器、外罩、內(nèi)罩、拉桿。水容器底部 開有一個通孔，燃?xì)夤艿缽脑撏状┻^，該通孔的形狀、尺寸與穿過該通孔的燃?xì)夤艿老嗥?配，且二者的接觸部焊接。外罩罩于水容器上部，二者的接觸部焊接，外罩上設(shè)有燃?xì)獬隹?，外罩頂部設(shè)有通孔。燃?xì)夤艿赖淖杂啥宋挥谒萜骱屯庹职鼑目臻g內(nèi)，且高于水容器內(nèi) 的水面。內(nèi)罩罩在燃?xì)夤艿赖淖杂啥松?，?nèi)罩上設(shè)有拉桿，該拉桿從外罩頂部的通孔伸出。生物質(zhì)氣化反應(yīng)產(chǎn)生的燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)夤艿浪偷较掠斡脩籼?。只有燃?xì)夤艿老鄬τ?流化床氣化反應(yīng)器為低壓，流化床氣化反應(yīng)器產(chǎn)生的燃?xì)獠拍茼樌赝ㄍ細(xì)夤艿?。若?游用戶需要的燃?xì)廨^少，而反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的燃?xì)廨^多，多余的燃?xì)馐谷細(xì)夤艿纼?nèi)產(chǎn)生高壓， 導(dǎo)致大量燃?xì)夥e聚于氣化爐中，在流化床氣化反應(yīng)器這樣的高溫環(huán)境下，會發(fā)生爆炸等危 重事故。為了避免這種情況的發(fā)生，本系統(tǒng)還包括兩個或兩個以上、分別連接于每個水封閥 的放散裝置，每個該放散裝置包括豎直設(shè)立的放散管道和設(shè)置于該放散管道頂端的點(diǎn)火裝 置。水封閥的外罩上設(shè)有一個放散口，該放散口連接放散管道，放散管道的出口端設(shè)有點(diǎn)火 裝置。這樣，多余的燃?xì)馔ㄟ^放散裝置燃燒掉，維持了燃?xì)夤艿纼?nèi)的相對低壓，避免了過量 產(chǎn)生的燃?xì)夥e聚氣化反應(yīng)系統(tǒng)導(dǎo)致的危險事故。在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)可以包括風(fēng)送裝 置，如鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)送裝置通過管道連接于流化床氣化反應(yīng)器底部的氣化介質(zhì)入口，將氣化介 質(zhì)從流化床氣化反應(yīng)器的底部吹入。在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接于第二分離裝置的燃 氣出口及氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)之間的熱交換裝置。該熱交換裝置位于水封閥之后，其可以是 一個，其一端連接氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)，另一端連接每個第二分離裝置的燃?xì)獬隹?；該熱交換 裝置也可以是多個，其數(shù)目與流化床氣化反應(yīng)器的數(shù)目一致，每個熱交換裝置的一端連接 氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)，另一端連接一個第二分離裝置的燃?xì)獬隹?。其中，來自第二分離裝置燃 氣出口的燃?xì)夂蛠碜詺饣橘|(zhì)供給系統(tǒng)的氣化介質(zhì)流經(jīng)熱交換裝置，并發(fā)生熱交換，氣化 介質(zhì)被預(yù)熱，燃?xì)獗焕鋮s；之后，被預(yù)熱的氣化介質(zhì)則經(jīng)由流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入 口，送入流化床氣化反應(yīng)器，而被冷卻的燃?xì)鈩t送至生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)的下游裝置。 這種設(shè)計一方面可以使離開反應(yīng)系統(tǒng)的產(chǎn)物如燃?xì)饨禍?，以便其進(jìn)一步被利用；另一方面， 可以利用高溫燃?xì)忸A(yù)熱氣化介質(zhì)，使得進(jìn)入流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)達(dá)到一定溫度， 便于流化床氣化反應(yīng)器中的反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，充分回收產(chǎn)物所攜帶的熱量。在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，其生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)可以包括爐 前儲料裝置及兩個或兩個以上、分別與所述流化床氣化反應(yīng)器連接的爐前送料裝置；其中， 爐前儲料裝置包括緩沖倉和工作倉，緩沖倉和工作倉均具有進(jìn)料口和出料口，工作倉的進(jìn) 料口與緩沖倉的出料口接合；爐前送料裝置將來自工作倉出料口的原料送入流化床氣化反 應(yīng)器的第一進(jìn)料口。例如，上述的緩沖倉和工作倉可以上下排布，工作倉的頂部進(jìn)料口位于緩沖倉的 底部出料口的下方；爐前送料裝置的進(jìn)料端位于工作倉的底部出料口下方，其出料端通入 流化床氣化反應(yīng)器的第一進(jìn)料口。緩沖倉內(nèi)存有生物質(zhì)原料如生物質(zhì)顆粒狀原料，工作時，緩沖倉內(nèi)暫存的生物質(zhì) 顆粒先進(jìn)入工作倉，通過工作倉落入爐前送料裝置。這種設(shè)計可以防止反應(yīng)系統(tǒng)如流化床 氣化反應(yīng)器中熱的反應(yīng)氣體由工作倉外泄。由于反應(yīng)氣體包含C0、H2和CH4等易燃、易爆成 分，其外泄的危險性不言而喻。優(yōu)選地，在緩沖倉和工作倉的底部出料口處均設(shè)有閥門，如 旋轉(zhuǎn)閥、球閥、滾筒閥等，而且這些旋轉(zhuǎn)閥起到一種鎖氣裝置的作用，例如，當(dāng)工作倉向流化 床氣化反應(yīng)器中供料時，則工作倉的旋轉(zhuǎn)閥處于打開狀態(tài)，而緩沖倉的旋轉(zhuǎn)閥處于閉合狀態(tài)；而當(dāng)緩沖倉向工作倉加料時，則工作倉的旋轉(zhuǎn)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，而緩沖倉的旋轉(zhuǎn)閥處于 打開狀態(tài)。這樣的設(shè)計可以很好地解決向反應(yīng)系統(tǒng)中加料時防止反應(yīng)氣體外泄的問題。進(jìn) 一步地，緩沖倉可以是多個，例如，可以有多個平行的緩沖倉，每個都與工作倉直接相連，但 其旋轉(zhuǎn)閥依次打開，這樣的設(shè)計可以適應(yīng)連續(xù)進(jìn)料的反應(yīng)系統(tǒng)；或者，多個緩沖倉是串聯(lián)連 接，其中，只有一個靠近工作倉的緩沖倉與工作倉直接連接，這樣的設(shè)計是一種多級鎖氣裝 置，進(jìn)一步降低反應(yīng)氣體外泄的可能性；當(dāng)然，多個緩沖倉的設(shè)計方案也可以是既包括平行 連接，也包括串聯(lián)連接。本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)還包括分料裝置，該分料裝置位于緩沖倉 的頂部進(jìn)料口上方，其頂部具有一個進(jìn)料口，其底部具有一個或多個、分別與所述緩沖倉的 進(jìn)料口對應(yīng)的出料口。準(zhǔn)備參加反應(yīng)的生物質(zhì)顆粒通過該分料裝置進(jìn)入不同的爐前送料裝 置，進(jìn)而進(jìn)入不同的流化床氣化反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。例如，當(dāng)本實(shí)用新型的流化床氣化反應(yīng)器 有兩個時，分料裝置可為三通閥，其頂部具有一個進(jìn)料口，其底部具有兩個出料口，該兩個 出料口分別與一個緩沖倉進(jìn)料口對應(yīng)。為了使每個流化床氣化反應(yīng)器的氣化反應(yīng)更加可控，上述分料裝置的每個出料口 均具有電動閥門，以控制對應(yīng)的流化床氣化反應(yīng)器的進(jìn)料量。進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中還包括料倉及送料裝置， 其中，料倉包括頂部進(jìn)料口和底部出料口，送料裝置包括水平輸送帶和大傾角輸送帶；水平 輸送帶位于料倉的底部出料口下方，大傾角輸送帶的起始端與水平輸送帶末端相接合，大 傾角輸送帶的末端位于分料裝置的頂部進(jìn)料口上方。生物質(zhì)顆粒狀原料從料倉頂部的進(jìn)料 口進(jìn)入料倉，從料倉底部的出料口落到水平輸送帶上，再由水平輸送帶轉(zhuǎn)至大傾角輸送帶， 由大傾角輸送帶進(jìn)入分料裝置，最終完成向緩沖倉加料。優(yōu)選地，在本實(shí)用新型的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)中，第一輸送裝置、第二輸送裝 置和/或爐前送料裝置為螺旋輸送裝置。由于流化床氣化反應(yīng)器會產(chǎn)生一些固體廢棄物，若不及時排除會影響氣化反應(yīng)的 正常進(jìn)行。因而，還可以設(shè)置兩個或兩個以上、分別與所述流化床氣化反應(yīng)器的廢棄物出口 相連的排渣裝置，該排渣裝置可以為螺旋輸送裝置，而且該螺旋輸送裝置的出料端高于其 進(jìn)料端，以防止反應(yīng)氣體經(jīng)由該排渣裝置外泄。由于本實(shí)用新型的氣化系統(tǒng)是一微正壓系 統(tǒng)，這種傾斜設(shè)計可以很好地起到鎖氣作用。進(jìn)一步地，可以在流化床氣化反應(yīng)器底部的廢 棄物出口處和排渣裝置的出料端均設(shè)有閥門，如旋轉(zhuǎn)閥、球閥、滾筒閥等，而且這些旋轉(zhuǎn)閥 起到一種鎖氣裝置的作用，例如，當(dāng)排渣裝置向外排渣時，則排渣裝置出料端的旋轉(zhuǎn)閥處于 打開狀態(tài)，而流化床氣化反應(yīng)器底部的廢棄物出口的旋轉(zhuǎn)閥處于閉合狀態(tài)；而當(dāng)流化床氣 化反應(yīng)向排渣裝置排渣時，則排渣裝置出料端的旋轉(zhuǎn)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，而流化床氣化反應(yīng) 器底部的廢棄物出口的旋轉(zhuǎn)閥處于打開狀態(tài)。進(jìn)一步優(yōu)選地，排渣裝置出料端設(shè)置有廢棄物存儲裝置，該廢棄物存儲裝置為裝 有水的水容器，以便在排渣裝置出料端形成水封。為了增加生物質(zhì)顆粒的流化效果，在流化床氣化反應(yīng)器的底部置有多個通風(fēng)管 道，通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口與流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入口相通，通風(fēng)管道的出風(fēng)口上罩 有斗笠形的風(fēng)帽，風(fēng)帽上置有多個小孔，用于噴出空氣同時避免通風(fēng)管道的出風(fēng)口被生物 質(zhì)顆粒堵塞。[0049]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型設(shè)置了并行的多個流化床氣化反應(yīng)器，其可同時進(jìn) 行反應(yīng)。一方面增加了燃?xì)獾漠a(chǎn)量，使燃?xì)猱a(chǎn)量得到數(shù)倍的提升；另一方面，通過控制每個 流化床氣化反應(yīng)器的燃?xì)廨敵龉艿篱_和關(guān)，實(shí)現(xiàn)了輸出燃?xì)饬髁康目煽?；另外，?dāng)一個反應(yīng) 器或其配套裝置發(fā)生故障進(jìn)行檢修時，不會影響其它反應(yīng)器的正常運(yùn)行；由于每個反應(yīng)器 都設(shè)置了多級分離裝置，使生物質(zhì)顆粒能夠充分反應(yīng)，提高了氣化效率，節(jié)約了能源，產(chǎn)生 了更多燃?xì)?，提高了燃?xì)獍l(fā)熱量；由于生物質(zhì)顆粒反應(yīng)充分，減少了焦油和灰塵的產(chǎn)生，避 免了焦油和灰塵在流化床氣化反應(yīng)器內(nèi)形成的安全隱患，同時減少了處理焦油和灰塵帶來 的環(huán)境污染問題。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型不局限于這些 實(shí)施例，任何在本實(shí)用新型基本精神上的改進(jìn)或替代，仍屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求書中所 要求保護(hù)的范圍。

圖1是本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式
之并聯(lián)系統(tǒng)的正面觀察圖(前視圖)；圖2是圖1所示并聯(lián)系統(tǒng)的俯視圖；圖3是圖1所示并聯(lián)系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型另一具體實(shí)施方式
之并聯(lián)系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1-3是本實(shí)用新型一實(shí)施方式的并聯(lián)氣化系統(tǒng)的示意圖，該實(shí)施方式包括兩個 流化床氣化反應(yīng)器、每個流化床氣化反應(yīng)器包括一套兩級分離裝置、每個流化床氣化反應(yīng) 器包括其單獨(dú)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。圖4所示是本實(shí)用新型另一具體實(shí)施方式
之并聯(lián)系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施 方式與圖1-3所示的實(shí)施方式類似，但圖4中進(jìn)一步示出了料倉系統(tǒng)。圖4所示的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)包括并行的兩個流化床氣化反應(yīng)器1、料倉 8、水平輸送帶91、大傾角輸送帶92、分料裝置如三通閥7，以及分別與每個流化床氣化反應(yīng) 器1相連的兩個第一分離裝置如旋風(fēng)分離器2、分別與每個第一分離裝置如旋風(fēng)分離器2相 連的兩個第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3、分別與每個第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3的燃?xì)?出口相連的兩個水封閥12、設(shè)于每個水封閥12上的放散管道111和點(diǎn)火裝置112、分別與 每個水封閥12的燃?xì)獬隹谙噙B的兩個熱交換裝置5、氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)、分別與每個流化 床氣化反應(yīng)器1對應(yīng)的兩個緩沖倉61及兩個工作倉62、分別與每個流化床氣化反應(yīng)器1相 連的兩個爐前送料裝置如螺旋輸送機(jī)63和兩個廢棄物管道101以及兩個排渣裝置如螺旋 輸送機(jī)102、廢棄物存儲裝置103。本實(shí)施方式中，氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)為分別與每個熱交換 裝置5相連的兩個風(fēng)送裝置(如鼓風(fēng)機(jī)4)及相應(yīng)的管道；當(dāng)然，在其它實(shí)施方式中完全可 以采用其它形式的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。其中，料倉8的頂部具有進(jìn)料口，底部具有出料口 ；水平輸送帶91位于料倉8的底 部出料口下方，大傾角輸送帶92的起始端與水平輸送帶91的末端相接合，大傾角輸送帶91 的末端位于分料裝置如三通閥7的頂部進(jìn)料口上方。分料裝置如三通閥7的底部出料口分 別位于兩個緩沖倉61的頂部進(jìn)料口上方。
9[0059]每個緩沖倉61的頂部具有進(jìn)料口，底部具有出料口 ；每個工作倉62的頂部具有進(jìn) 料口，底部具有出料口 ；一個緩沖倉61和一個工作倉62上下排布，該工作倉62的頂部進(jìn)料 口位于該緩沖倉61的底部出料口的下方；緩沖倉61的底部出料口處設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥。爐前送 料裝置如螺旋輸送機(jī)7的起始端位于工作倉62的底部出料口下方，其終端通入流化床1的
第一進(jìn)料口。需要指出的是，緩沖倉61和工作倉62可以只有一個，工作倉62的底部對應(yīng)于兩 個爐前送料裝置如螺旋輸送機(jī)7分出兩個出料口。相應(yīng)的，分料裝置如三通閥7可以省略， 大傾角輸送帶91的末端位于緩沖倉61的頂部進(jìn)料口上方，即通過工作倉62進(jìn)行分料。流化床1中部具有第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口 ；其底部具有氣化介質(zhì)入口和廢棄物 出口 ；其上部具有物料出口。廢棄物出口連接廢棄物管道101，廢棄物管道101出口處置有 排渣裝置如螺旋輸送機(jī)102。螺旋輸送機(jī)102向上傾斜，即其出料端高于其進(jìn)料端。螺旋輸 送機(jī)102的出料端置有廢棄物存儲裝置103。第一分離裝置如旋風(fēng)分離器2的上部具有物料入口，該物料入口與流化床1的物 料出口通過管道相連；其中部具有物料出口 ；其底部具有循環(huán)出口 ；該循環(huán)出口通過管道 連接一回收物暫存裝置21，回收物暫存裝置21的底部出口外具有通向流化床1第二進(jìn)料口 的第一輸送裝置如螺旋輸送機(jī)。第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3的上部具有物料入口 ；其頂部具有燃?xì)獬隹?，燃?xì)?出口連接燃?xì)夤艿溃黄涞撞烤哂醒h(huán)出口 ；循環(huán)出口外具有通向回收物暫存裝置21的第二 輸送裝置如螺旋輸送機(jī)。熱交換裝置5包括燃?xì)馊肟?、燃?xì)獬隹诩翱諝馊肟凇⒖諝獬隹?；燃?xì)馊肟诤腿細(xì)獬?口分別連接燃?xì)夤艿?；空氣入口和空氣出口分別連接空氣管道。第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3的燃?xì)獬隹谠O(shè)有水封閥12，水封閥12位于熱交換裝 置5之前。水封閥12上設(shè)有一個放散口，該放散口連接放散管道111，放散管道111的出口 端設(shè)有點(diǎn)火裝置112。風(fēng)送裝置如鼓風(fēng)機(jī)4通過空氣管道連接于熱交換裝置5的空氣入口，熱交換裝置5 的空氣出口連接于流化床1底部的氣化介質(zhì)入口，將空氣從流化床1的底部吹入。流化床 1的底部置有多個通風(fēng)管道，通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口與流化床1的空氣入口相通，通風(fēng)管道的出 風(fēng)口上罩有斗笠形的風(fēng)帽，風(fēng)帽上置有多個小孔。本實(shí)施例的工作過程如下生物質(zhì)顆粒從料倉8經(jīng)水平輸送帶91及大傾角輸送帶92進(jìn)入分料裝置如三通閥 7,從三通閥7底部的兩個出料口進(jìn)入兩個緩沖倉61，然后經(jīng)緩沖倉61進(jìn)入工作倉62，并經(jīng) 螺旋輸送機(jī)7進(jìn)入流化床1。鼓風(fēng)機(jī)4向流化床1中送風(fēng)。在流化床1中生物質(zhì)顆粒與空 氣作用生成C0、H2和CH4等燃?xì)夂凸腆w廢棄物。固體廢棄物經(jīng)廢棄物管道101及螺旋輸送 機(jī)102進(jìn)入廢棄物存儲裝置103。燃?xì)夂臀赐耆磻?yīng)的生物質(zhì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器2，經(jīng)分離后燃?xì)夂洼^輕的生物 質(zhì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器3，較重的生物質(zhì)顆粒通過螺旋輸送機(jī)返回流化床1繼續(xù)參加反應(yīng)。在旋風(fēng)分離器3內(nèi)，燃?xì)夂洼^輕的生物質(zhì)顆粒進(jìn)一步分離，燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)夤艿溃?過熱交換裝置5加熱用于反應(yīng)的空氣，同時燃?xì)獗焕鋮s，被冷卻的燃?xì)馑椭辽镔|(zhì)氣化并 聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)的下游裝置。多余的燃?xì)膺M(jìn)入放散管道111，在放散管道111的端部點(diǎn)燃。[0071]經(jīng)過熱交換之后，來自兩個流化床氣化反應(yīng)器的燃?xì)鈪R到一起，被輸送到下游裝置。雖然本實(shí)用新型以較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本實(shí)用新型實(shí)施的范 圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進(jìn)， 即凡是依照本實(shí)用新型所做的同等改進(jìn)，應(yīng)為本實(shí)用新型的發(fā)明范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其包括兩個或兩個以上的、并行設(shè)置的用于制備生物質(zhì)燃?xì)獾牧骰矚饣磻?yīng)器；兩套或兩套以上的、分別設(shè)置于每個流化床氣化反應(yīng)器之外并對該流化床氣化反應(yīng)器 之反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離的兩級以上的分離裝置，每套分離裝置至少包括第一分離裝置和第二 分離裝置；為流化床氣化反應(yīng)器提供反應(yīng)原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；以及為流化床氣化反應(yīng)器提供氣化介質(zhì)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，每個所述的流化床氣 化反應(yīng)器包括設(shè)置于其中部區(qū)域的第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口、設(shè)置于其底部的氣化介質(zhì)入 口和廢棄物出口、以及設(shè)置于其上部區(qū)域的物料出口；其中，所述流化床氣化反應(yīng)器的第一 進(jìn)料口與所述生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)相接合，所述流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入口與所述 的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)相接合；每個所述的第一分離裝置包括設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入口、設(shè)置于其中部區(qū)域的物 料出口以及設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；其中，所述第一分離裝置的物料入口與所述流化床 氣化反應(yīng)器的物料出口相接合，所述第一分離裝置的循環(huán)出口通過第一輸送裝置與所述流 化床氣化反應(yīng)器的第二進(jìn)料口相接合；以及每個所述的第二分離裝置包括設(shè)置于其頂部的燃?xì)獬隹凇⒃O(shè)置于其上部區(qū)域的物料入 口、設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；其中，所述第二分離裝置的物料入口與所述第一分離裝置的 物料出口相接合，所述第二分離裝置的循環(huán)出口通過第二輸送裝置和第一輸送裝置與所述 流化床氣化反應(yīng)器的第二進(jìn)料口相接合。
3.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，每個所述第二分離裝 置的燃?xì)獬隹谠O(shè)置有水封閥。
4.如權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，其進(jìn)一步包括兩個或 兩個以上、分別連接于每個水封閥的放散裝置，每個所述放散裝置包括豎直設(shè)立的放散管 道和設(shè)置于該放散管道頂端的點(diǎn)火裝置；其中，每個水封閥上設(shè)置有放散口，該放散口與所 述放散裝置的放散管道相連接。
5.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，其進(jìn)一步包括一個或 多個、連接于第二分離裝置的燃?xì)獬隹诩八鰵饣橘|(zhì)供給系統(tǒng)的熱交換裝置。
6.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的生物質(zhì)原料供 給系統(tǒng)包括一個或多個爐前儲料裝置及兩個或兩個以上、分別與所述流化床氣化反應(yīng)器連 接的爐前送料裝置；其中，每個所述爐前儲料裝置包括緩沖倉和工作倉，所述緩沖倉和所述 工作倉均具有進(jìn)料口和出料口，所述工作倉的進(jìn)料口與所述緩沖倉的出料口接合；每個爐 前送料裝置將來自所述工作倉出料口的原料送入所述流化床氣化反應(yīng)器的第一進(jìn)料口 ；所 述緩沖倉和工作倉的底部出料口處均設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥。
7.如權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)還 包括分料裝置，所述分料裝置位于所述緩沖倉的頂部進(jìn)料口上方，所述分料裝置的頂部具 有一個進(jìn)料口，所述分料裝置的底部具有一個或多個、分別與所述緩沖倉的進(jìn)料口對應(yīng)的 出料口。
8.如權(quán)利要求6所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，其進(jìn)一步包括料倉及送料裝置，所述料倉包括頂部進(jìn)料口和底部出料口 ；所述送料裝置包括水平輸送帶和大傾 角輸送帶，所述水平輸送帶位于所述料倉的底部出料口下方，所述大傾角輸送帶的起始端 與所述水平輸送帶末端相接合，所述大傾角輸送帶的末端位于所述分料裝置的頂部進(jìn)料口 上方。
9.如權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一輸送裝置、 第二輸送裝置和/或爐前送料裝置為螺旋輸送裝置。
10.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，其進(jìn)一步包括兩個或 兩個以上、分別與所述流化床氣化反應(yīng)器的廢棄物出口相連的排渣裝置，該排渣裝置為螺 旋輸送裝置，而且該螺旋輸送裝置的出料端高于其進(jìn)料端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種生物質(zhì)氣化并聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，其包括兩個或兩個以上的、并行設(shè)置的用于制備生物質(zhì)燃?xì)獾牧骰矚饣磻?yīng)器；兩套或兩套以上的、分別設(shè)置于每個流化床氣化反應(yīng)器之外并對該流化床氣化反應(yīng)器之反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離的兩級以上的分離裝置，每套分離裝置至少包括第一分離裝置和第二分離裝置；為流化床氣化反應(yīng)器提供反應(yīng)原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；以及為流化床氣化反應(yīng)器提供氣化介質(zhì)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)。本實(shí)用新型設(shè)置的并行的多個流化床氣化反應(yīng)器，可同時進(jìn)行反應(yīng)。不僅增加了燃?xì)獾漠a(chǎn)量，使燃?xì)猱a(chǎn)量得到數(shù)倍的提升；而且，通過控制每個流化床氣化反應(yīng)器的燃?xì)廨敵龉艿篱_和關(guān)，實(shí)現(xiàn)了輸出燃?xì)饬髁康目煽兀涣硗?，?dāng)一個反應(yīng)器或其配套裝置發(fā)生故障進(jìn)行檢修時，不會影響其它反應(yīng)器的正常運(yùn)行。
文檔編號C10J3/84GK201857372SQ20102058696
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者劉安慶, 常厚春, 覃勇付, 趙廣健, 陳平, 陳燕芳, 馬革 申請人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司