專利名稱：帶有應急排灰裝置的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，更具體地講，本實用新型涉及一種帶 有應急排灰裝置的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
化石和礦物能源的危機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. 6億噸標準煤，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。最初的氣化反應器產(chǎn)生于1883年，它以木炭 為原料，氣化后的燃氣驅(qū)動內(nèi)燃機。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)動機配套的完整技術(shù)。當時的生物質(zhì)氣化主要采用固定床 氣化反應器，其技術(shù)水平達到了相當完善的程度。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，在缺氧的條件下進行 氣化裂解，得到可燃氣體，有時根據(jù)應用需要還要對產(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，熱解伴生的焦油進一步熱 裂化或催化裂化成為小分子碳氫化合物，獲得CO、H2和CH4等可燃氣體。生物質(zhì)氣化主要 包括氣化反應、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)氣化化學反應通式可以表示為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，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合式氣 化爐。其特點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，但其缺點也很明顯氣 化爐結(jié)構(gòu)復雜，而且不適合大規(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)，其采用空氣預熱式循環(huán)流化床作為燃氣生成和空氣預熱系統(tǒng)，由旋風分離器、文丘里 管和水洗塔構(gòu)成燃氣凈化系統(tǒng)。但這種裝置由于采用循環(huán)流化床，而循環(huán)流化床采用慣性 分離器對產(chǎn)物和未完全反應的物料進行分離，因而其炭回流難以控制；而且，該專利中所采 用的旋風分離器，將分離出的未反應完全的物料被直接排放，既浪費，又帶來了后處理或環(huán) 保問題。目前，投入使用的生物質(zhì)氣化機組主要存在如下幾個問題(1)循環(huán)出口被堵塞。返料輸送裝置的功率過低或返料的密度較大等許多原因會 導致返料輸送裝置被返料淤塞，進而導致分離裝置的循環(huán)出口被堵塞。循環(huán)出口被堵塞會 影響分離裝置的正常工作，使燃氣中的灰塵含量增大，不僅降低了燃氣燃燒的效率，而且增 大了燃氣燃燒后氣體的煙含量，加劇了環(huán)境污染。另外，對返料輸送裝置的淤塞處理較為繁 瑣，耗費大量時間，導致系統(tǒng)長時間停機，造成巨大的浪費。(2)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 較嚴重，易使氣化爐積灰及結(jié)渣較多；C3)燃氣發(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；(4)雜質(zhì)含量高。焦油和灰塵沉積嚴重，集中供氣系統(tǒng)不能進行長期安全運行。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，管道形成負壓回火爆炸；( 二次污染問題。市場上部分生物質(zhì)氣化機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，本實用新型的目的是提供一種帶有應急排灰裝置的生物質(zhì) 氣化反應系統(tǒng)，當返料出口被堵塞時，能順暢地排出返料并實現(xiàn)方便維修；并提高氣化效率 和燃氣發(fā)熱量，減少焦油和灰塵等雜質(zhì)的生成，減少二次污染。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了 一種帶有應急排灰裝置的生物質(zhì)氣化反應 系統(tǒng)，其包括用于制備生物質(zhì)燃氣的流化床氣化反應器；為流化床氣化反應器提供反應原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；設(shè)置于流化床氣化反應器之外、并對流化床氣化反應器之反應產(chǎn)物進行分離的兩 級以上的分離裝置，該兩級以上的分離裝置至少包括第一分離裝置和第二分離裝置；以及為流化床氣化反應器提供氣化介質(zhì)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)；其中，應急排灰裝置與第一分離裝置和/或第二分離裝置相連，該應急排灰裝置CN 201857374 U
說明書
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包括排灰管道、位于排灰管道上的閥門及位于排灰管道終端的灰渣輸送裝置，該灰渣輸送 裝置通入灰渣處理裝置。優(yōu)選地，流化床氣化反應器包括設(shè)置于其中部區(qū)域的第一進料口和第二進料口、 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 化床氣化反應器的第一進料口與生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)相接合，流化床氣化反應器的氣化介 質(zhì)入口與氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)相接合；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、設(shè)置于其底部的循環(huán)出口和排灰口 ；其中，第一分離裝置的物 料入口與流化床氣化反應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器的第二進料口相接合；第二分離裝置包括設(shè)置于其頂部的燃氣出 口、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)出口和排灰口 ；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器的第二進料口相接合；其中，應急排灰裝置通過 排灰口與第一分離裝置和/第二分離裝置相連。在本實用新型的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)中，上述排灰管道可以有一條或一條以上， 其中，每個分離裝置可以對應地設(shè)置一條，也可以僅在第一分離裝置上設(shè)置一條。每個排 灰口連接一條排灰管道，每條排灰管道的終端有一臺灰渣輸送裝置；也可以為一條呈字母 “Y”型的管道，其有兩個起始端和一個終端，其兩個起始端分別連接個一個排灰口，其終端 置有一臺灰渣輸送裝置。排灰管道上的閥門可為插板閥、拉板閥、眼鏡閥或其它閥門?；以?輸送裝置具體可為螺旋輸送裝置如螺旋輸送機?；以幚硌b置具體可為濕式除渣裝置如濕 式除渣機。另外，灰渣輸送裝置若水平通入濕式除渣裝置，容易使灰渣輸送裝置中的灰渣由 于吸水而使灰渣輸送裝置發(fā)生淤塞，為了避免這種情況，可以使灰渣輸送裝置向下傾斜一 定角度如45度通入灰渣處理裝置。在本實用新型的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)中，生物質(zhì)原料如顆粒狀的生物質(zhì)原料在流 化床氣化反應器與氣化介質(zhì)發(fā)生反應，生物質(zhì)的聚合物如纖維素等發(fā)生熱解、氧化、還原、 重整等復雜的系列反應，得到CO、H2和CH4等燃氣，其中，熱解伴生的焦油進一步熱裂化或 催化裂化成為小分子碳氫化合物。流化床氣化反應器可以是氣化爐，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?shù)卦黾踊驕p少氧氣、氮氣、水 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)物如燃氣的組成。在本實用新型的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)中，氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)可以包括風送裝置， 如鼓風機，風送裝置通過管道連接于流化床氣化反應器底部的氣化介質(zhì)入口，將氣化介質(zhì) 從流化床氣化反應器的底部吹入。在本實用新型的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)中，可以進一步包括熱交換裝置，其中，來自 第二分離裝置燃氣出口的燃氣和來自氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)的氣化介質(zhì)流經(jīng)該熱交換裝置，并 發(fā)生熱交換，氣化介質(zhì)被預熱，燃氣被冷卻；之后，被預熱的氣化介質(zhì)則經(jīng)由流化床氣化反 應器的氣化介質(zhì)入口，送入流化床氣化反應器，而被冷卻的燃氣則送至生物質(zhì)氣化反應系 統(tǒng)的下游裝置。這種設(shè)計一方面可以使離開反應系統(tǒng)的產(chǎn)物如燃氣降溫，以便其進一步被 利用；另一方面，可以利用高溫燃氣預熱氣化介質(zhì)，使得進入流化床氣化反應器的氣化介質(zhì)達到一定溫度，便于流化床氣化反應器中的反應平穩(wěn)進行，充分回收產(chǎn)物所攜帶的熱量。在本實用新型的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)中，其生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)可以包括爐前儲 料裝置和爐前送料裝置；其中，爐前儲料裝置包括緩沖倉和工作倉，緩沖倉和工作倉分別包 括進料口和出料口，工作倉的進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器的第一進料口。例如，上述的緩沖倉和工作倉可以上下排布，工作倉的頂部進料口位于緩沖倉的 底部出料口的下方；爐前送料裝置的進料端位于工作倉的底部出料口下方，其出料端通入 流化床氣化反應器的第一進料口。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)計可以防止反應系統(tǒng)如流化床 氣化反應器中熱的反應氣體由工作倉外泄。由于反應氣體包含CO、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，當工作倉向流 化床氣化反應器中供料時，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系統(tǒng)中加料時防止反應氣體外泄的問題。 進一步地，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)計可以適應連續(xù)進料的反應系統(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，進一步降低反應氣體外泄的可能性；當然，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。優(yōu)選地，在本實用新型的生物質(zhì)氣化反應系統(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。進一步地，在本實用新型的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)中還包括料倉及送料裝置，其中， 料倉包括頂部進料口和底部出料口，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 輸送帶的末端位于緩沖倉的頂部進料口上方。生物質(zhì)顆粒狀原料從料倉頂部的進料口進入 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 角輸送帶最終完成向緩沖倉加料。由于流化床氣化反應器會產(chǎn)生一些固體廢棄物，若不及時排除會影響氣化反應的 正常進行。因而，本實用新型的生物質(zhì)反應系統(tǒng)還可以包括排渣裝置，該排渣裝置可以為一 螺旋輸送裝置，而且該螺旋輸送裝置的出料端高于其進料端，以防止反應氣體經(jīng)由該排渣 裝置外泄。由于本實用新型的氣化系統(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。進一步地，可以在流化床氣化反應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 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)，而流化床氣化反應器底 部的廢棄物出口的旋轉(zhuǎn)閥處于閉合狀態(tài)；而當流化床氣化反應向排渣裝置排渣時，則排渣 裝置出料端的旋轉(zhuǎn)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，而流化床氣化反應器底部的廢棄物出口的旋轉(zhuǎn)閥處于 打開狀態(tài)。
7[0039]進一步優(yōu)選地，排渣裝置出料端設(shè)置有裝有水的水容器，以便在排渣裝置出料端 形成水封。為了控制燃氣的通和關(guān)，第二分離裝置的燃氣出口設(shè)有水封閥，該水封閥位于熱 交換裝置之前。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，燃氣管 道從該通孔穿過，該通孔的形狀、尺寸與穿過該通孔的燃氣管道相匹配，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)有燃氣出口，外罩頂部設(shè)有一通孔。 燃氣管道的自由端位于水容器和外罩包圍的空間內(nèi)，且高于水容器內(nèi)的水面。內(nèi)罩罩在燃 氣管道的自由端上，內(nèi)罩上設(shè)有一拉桿，該拉桿從外罩頂部的一通孔伸出。本實用新型的反應系統(tǒng)會產(chǎn)生大量燃氣，這些燃氣通過燃氣管道送到用戶處。若 用戶需要的燃氣較少，而反應系統(tǒng)產(chǎn)生的燃氣較多，多余的燃氣會通過燃氣管道、第二分離 裝置、第一分離裝置返回流化床氣化反應器，這種情況會導致爆炸等危重事故。為了避免這 種情況的發(fā)生，本實用新型的反應系統(tǒng)還包括放散裝置，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火裝置。放散管道可以直接設(shè)置在燃氣通道上；或者水 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)有點火裝置。 這樣，多余的燃氣通過放散裝置燃燒掉，避免了燃氣回流可能導致的爆炸事故。為了增加生物質(zhì)顆粒的流化效果，在流化床氣化反應器的底部置有多個通風管 道，通風管道的進風口與流化床氣化反應器的氣化介質(zhì)入口相通，通風管道的出風口上罩 有斗笠形的風帽，風帽上置有多個小孔，用于噴出空氣同時避免通風管道的出風口被生物 質(zhì)顆粒堵塞。由于本實用新型設(shè)置了應急排灰裝置，當分離裝置的循環(huán)出口被堵塞時，打開應 急排灰裝置的閥門可以順利排出分離裝置淤積的返料，確保了系統(tǒng)的正常運行和反應的正 常進行，進而提高了燃氣燃燒的效率，降低了燃氣燃燒后氣體的煙含量，減少了環(huán)境污染； 另外，相對于返料輸送裝置的淤塞處理，本實用新型的應急排灰裝置的淤塞處理更加方便 易行，節(jié)省了大量維修時間，避免了系統(tǒng)的長時間停機。另外，本實用新型設(shè)置了多級分離 裝置，使生物質(zhì)顆粒能夠充分反應，提高了氣化效率，節(jié)約了能源，產(chǎn)生了更多燃氣，提高了 燃氣發(fā)熱量；由于生物質(zhì)顆粒反應充分，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。以下接合附圖和實施例，來進一步說明本實用新型，但本實用新型不局限于這些 實施例，任何在本實用新型基本精神上的改進或替代，仍屬于本實用新型權(quán)利要求書中所 要求保護的范圍。

圖1是本實用新型具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
如圖1所示，本實施例的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)包括流化床氣化反應器如流化床 1、第一分離裝置如旋風分離器2、第二分離裝置如旋風分離器3、返料輸送裝置如螺旋輸送 機、排灰管道132、排灰管道的閥門131、灰渣輸送裝置如螺旋輸送機133、灰渣處理裝置如 濕式除渣機134、氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)、熱交換裝置5、生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)、料倉8、水平輸送帶91、大傾角輸送帶92、廢棄物管道101、排渣裝置如螺旋輸送機102、廢棄物存儲裝置103、 放散管道111、點火裝置112、水封閥12。其中，料倉8的頂部具有進料口，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 的末端位于緩沖倉61的頂部進料口上方。生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)包括緩沖倉61、工作倉62、爐前送料裝置(如螺旋輸送機7)。 緩沖倉61的頂部具有進料口，底部具有出料口 ；工作倉62的頂部具有進料口，底部具有出 料口 ；緩沖倉61和工作倉62上下排布，工作倉62的頂部進料口位于緩沖倉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的第一進料口。流化床1中部具有第一進料口和第二進料口 ；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102。螺旋輸送機102向上傾斜，即其出料端高于其進料端。螺旋輸 送機102的出料端置有廢棄物存儲裝置103。第一分離裝置如旋風分離器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具有底部出口和排灰口，回收物暫存裝置21 的底部出口外具有通向流化床1第二進料口的第一輸送裝置如螺旋輸送機142。第二分離裝置如旋風分離器3的上部具有物料入口 ；其頂部具有燃氣出口，燃氣 出口連接燃氣管道；其底部具有循環(huán)出口和排灰口 ；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141。應急排灰裝置包括排灰管道132、閥門131、灰渣輸送裝置如螺旋輸送機133、灰渣 處理裝置如濕式除渣機134。其中，排灰管道132連接于排灰口，閥門131位于排灰管道 132，灰渣輸送裝置如螺旋輸送機133位于排灰管道132終端，灰渣輸送裝置如螺旋輸送機 133通入灰渣處理裝置如濕式除渣機134中。排灰管道有兩條，每個排灰口連接一條排灰管 道，每條排灰管道的終端有一臺灰渣輸送裝置如螺旋輸送機133，兩臺灰渣輸送裝置如螺旋 輸送機133通入同一個灰渣處理裝置如濕式除渣機134中。熱交換裝置5包括燃氣入口、燃氣出口及空氣入口、空氣出口 ；燃氣入口和燃氣出 口分別連接燃氣管道；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分離器3的燃氣出口設(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)有點火裝置112。本實施方式中，氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)為與熱交換裝置5相連的風送裝置(如鼓風機 4)及相應的管道；當然，在其它實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)。 風送裝置如鼓風機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。如圖2及圖3 所示，流化床1的底部置有多個通風管道，通風管道的進風口與流化床1的空氣入口相通， 通風管道的出風口上罩有斗笠形的風帽，風帽上置有多個小孔。本實施例的工作過程如下[0057]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進入緩沖倉61，經(jīng)緩沖 倉61進入工作倉62，然后經(jīng)螺旋輸送機7進入流化床1。鼓風機4向流化床1中送風。在 流化床1中生物質(zhì)顆粒與空氣作用生成C0、H2和CH4等燃氣和固體廢棄物。固體廢棄物經(jīng) 廢棄物管道101及螺旋輸送機102進入廢棄物存儲裝置103。燃氣和未完全反應的生物質(zhì)顆粒進入旋風分離器2，經(jīng)分離后燃氣和較輕的生物 質(zhì)顆粒進入旋風分離器3，較重的生物質(zhì)顆粒通過螺旋輸送機返回流化床1繼續(xù)參加反應。當旋風分離器2和旋風分離器3的循環(huán)出口發(fā)生淤塞，打開對應的應急排渣裝置 的閥門131，即可順利排出旋風分離器淤積的返料，以確保系統(tǒng)的正常運行和反應的正常進 行。在旋風分離器3內(nèi)，燃氣和較輕的生物質(zhì)顆粒進一步分離，燃氣進入燃氣管道，通 過熱交換裝置5加熱用于反應的空氣，同時燃氣被冷卻，被冷卻的燃氣送至生物質(zhì)氣化反 應系統(tǒng)的下游裝置。多余的燃氣進入放散管道111，在放散管道111的端部點燃。
權(quán)利要求1.一種帶有應急排灰裝置的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，其包括用于制備生物質(zhì)燃氣的流化床氣化反應器；為所述流化床氣化反應器提供反應原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；設(shè)置于所述流化床氣化反應器之外、并對所述流化床氣化反應器之反應產(chǎn)物進行分離 的兩級以上的分離裝置，該兩級以上的分離裝置至少包括第一分離裝置和第二分離裝置； 以及為所述流化床氣化反應器提供氣化介質(zhì)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)；其特征在于，所述應急排灰裝置與所述的第一分離裝置和/或第二分離裝置相連，該 應急排灰裝置包括排灰管道、位于所述排灰管道上的閥門及位于所述排灰管道終端的灰渣 輸送裝置，所述灰渣輸送裝置通入灰渣處理裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，其特征在于，所述的流化床氣化反應器包括設(shè)置于其中部區(qū)域的第一進料口和第二進料口、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 床氣化反應器的第一進料口與所述生物質(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；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、設(shè)置于其底部的循環(huán)出口和排灰口 ；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 化床氣化反應器的第二進料口相接合；所述的第二分離裝置包括設(shè)置于其頂部的燃氣出口、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)出口和排灰口 ；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器的第二進料口相接合；以及所述的應急排灰裝置通過所述的排灰口與所述的第一分離裝置和/第二分離裝置相連。
3.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，其特征在于，所述灰渣處理裝置為濕式 除渣裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，其特征在于，所述灰渣輸送裝置向下傾 斜一定角度通入所述灰渣處理裝置。
5.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，其特征在于，所述的生物質(zhì)氣化反應系 統(tǒng)進一步包括熱交換裝置，其中，來自所述第二分離裝置燃氣出口的燃氣和來自所述氣化 介質(zhì)供給系統(tǒng)的氣化介質(zhì)流經(jīng)該熱交換裝置，并發(fā)生熱交換，氣化介質(zhì)被預熱，燃氣被冷 卻；之后，被預熱的氣化介質(zhì)則經(jīng)由所述流化床氣化反應器的氣化介質(zhì)入口，送入所述流化 床氣化反應器，被冷卻的燃氣則送至所述生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)的下游裝置。
6.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，其特征在于，所述的生物質(zhì)原料供給系 統(tǒng)包括爐前儲料裝置和爐前送料裝置；其中，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分別包括進料口和出料口，所述工作倉的進料口與所述緩沖倉的出料 口接合；所述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器的 第一進料口 ；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6所述的生物質(zhì)氣化反應系統(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。
8.如權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，其特征在于，所述的生物質(zhì)氣化反應系 統(tǒng)進一步包括料倉及送料裝置，所述料倉包括頂部進料口和底部出料口 ；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緩 沖倉的頂部進料口上方。
9.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，其特征在于，所述的生物質(zhì)氣化反應系 統(tǒng)進一步包括所述流化床氣化反應器之廢棄物出口相連的排渣裝置，該排渣裝置為一螺旋 輸送裝置，而且該螺旋輸送裝置的出料端高于其進料端。
10.如權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，其特征在于，所述第二分離裝置的燃氣 出口設(shè)置有水封閥。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有應急排灰裝置的生物質(zhì)氣化反應系統(tǒng)，包括生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)、流化床氣化反應器、氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)、以及兩級以上的分離裝置；應急排灰裝置包括連接排灰口的排灰管道、位于排灰管道上的閥門及位于排灰管道終端的灰渣輸送裝置，灰渣輸送裝置通入灰渣處理裝置。當分離裝置的循環(huán)出口被堵塞時，打開應急排灰裝置的閥門可以順利排出分離裝置淤積的返料，確保了系統(tǒng)的正常運行和反應的正常進行，進而提高了燃氣燃燒的效率，降低了燃氣燃燒后氣體的煙含量，減少了環(huán)境污染，淤塞處理更加方便易行，節(jié)省了大量維修時間，避免了系統(tǒng)的長時間停機。
文檔編號C10J3/72GK201857374SQ20102058730
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