本發(fā)明涉及氣化裝置，尤其涉及一種生物質(zhì)氣化系統(tǒng)及生物質(zhì)氣化方法。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)是一種清潔的可再生能源，合理利用可緩解當前常規(guī)能源短缺和環(huán)境污染帶來的壓力。生物質(zhì)氣化是對生物質(zhì)能源利用的主要方式之一，其基本過程包括：生物質(zhì)通過熱化學轉(zhuǎn)換為生物質(zhì)燃氣，生物質(zhì)燃氣通過管道輸送系統(tǒng)送到鍋爐、熔鋁爐或內(nèi)燃發(fā)電機等燃燒設(shè)備中燃燒利用。然而，在生物質(zhì)氣化過程中，焦油類組分和焦炭是不可避免的副產(chǎn)品，焦油在常溫下會冷凝，和焦炭、灰等形成焦結(jié)物，會對后續(xù)管道粘結(jié)堵塞，造成管道、彎頭等設(shè)備的損害，鑒于焦油的危害，生物質(zhì)燃氣在終端使用之前需要進行脫除凈化，以保證氣體系統(tǒng)的安全穩(wěn)定使用。以上的問題通常是由于裂解區(qū)溫度控制不精確，裂解時間過短造成的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生物質(zhì)氣化爐系統(tǒng)。

一種生物質(zhì)氣化系統(tǒng)，其特征在于包括供料裝置、上料系統(tǒng)、預(yù)干燥裝置、擠壓打包裝置、裝料區(qū)、爐體、干燥區(qū)、裂解區(qū)、還原區(qū)、燃燒區(qū)、除塵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、過濾器、風機、水封、燃氣管路、冷凝液管路、四組溫度檢測裝置、限流閥、下灰區(qū)、六組載料箱；

供料裝置與上料系統(tǒng)相連；預(yù)干燥裝置與上料系統(tǒng)相連；預(yù)干燥裝置、擠壓打包裝置、裝料區(qū)通過輸料管順次相連；爐體內(nèi)從上至下依次為干燥區(qū)、裂解區(qū)、還原區(qū)和燃燒區(qū)，爐體內(nèi)每個區(qū)均安裝有一組溫度檢測裝置，燃燒區(qū)與下灰區(qū)相連，下灰區(qū)與裝料區(qū)相連；裝料區(qū)、干燥區(qū)、裂解區(qū)、還原區(qū)、燃燒區(qū)和下灰區(qū)內(nèi)均設(shè)置有一組載料箱；

載料箱左右兩端均設(shè)置有燃氣通道，載料箱頂部設(shè)置有進料口，內(nèi)部設(shè)置若干與載料箱箱體相連的檔板；載料箱內(nèi)安裝有導(dǎo)流臺，導(dǎo)流臺上固定安裝有導(dǎo)流汽輪；

燃燒區(qū)內(nèi)載料箱右端的燃氣通道通過燃氣管路與還原區(qū)內(nèi)載料箱右端的燃氣通道相連，還原區(qū)內(nèi)載料箱左端的燃氣通道與裂解區(qū)內(nèi)載料箱左端的燃氣通道相連，裂解區(qū)內(nèi)載料箱左端的燃氣通道、除塵系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、過濾器、風機、水封通過燃氣管路順次相連；

冷凝液管路從熱交換系統(tǒng)引出并進入爐體，從爐體穿出后經(jīng)過預(yù)干燥裝置進入熱交換系統(tǒng)；

限流閥通過空氣管路與燃燒區(qū)內(nèi)載料箱左端的燃氣通道相連。

作為優(yōu)選，所述的裝料區(qū)、干燥區(qū)、裂解區(qū)、還原區(qū)、燃燒區(qū)與下灰區(qū)結(jié)構(gòu)尺寸相同。

作為優(yōu)選，所述的冷凝液管路分布在干燥區(qū)、裂解區(qū)周圍。

作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)流汽輪由電機控制正反轉(zhuǎn)。本發(fā)明的導(dǎo)流汽輪可以為葉輪，通過風葉旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)氣流流向。

本發(fā)明還公開了一種生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的生物質(zhì)氣化方法，其包括以下步驟：

1)物料由上料系統(tǒng)提升并通過預(yù)干燥裝置、擠壓打包裝置進入裝料區(qū)；

2)裝料區(qū)的物料隨載料箱移動到干燥區(qū)，干燥區(qū)的物料隨載料箱移動到裂解區(qū)，裂解區(qū)的物料隨載料箱移動到還原區(qū)，還原區(qū)的物料隨載料箱移動到燃燒區(qū)，燃燒區(qū)的物料隨載料箱移動到下灰區(qū)，控制與燃氣管路相連的燃氣通道打開完成燃氣管路與載料箱的連接；

3)打開限流閥、使得燃燒區(qū)的物料進行燃燒，四組溫度檢測裝置檢測溫度，限流閥的開度用于調(diào)節(jié)空氣流量；

4)電機分別控制裂解區(qū)、燃燒區(qū)的導(dǎo)流汽輪順時針旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)氣體從載料箱的左邊燃氣通道進入，從右邊燃氣通道流出，電機控制還原區(qū)的導(dǎo)流汽輪逆時針旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)氣體從載料箱的右邊燃氣通道進入，從左邊燃氣通道流出；

5)燃燒區(qū)的物料燃結(jié)束后關(guān)閉限流閥和燃氣通道，重復(fù)流程2)。

采用本發(fā)明制燃氣，系統(tǒng)中氣化爐各反應(yīng)區(qū)采用分區(qū)的方法，可準確控制溫度，提高燃氣生成率，降低生成氣中焦油含量，氣體在裂解區(qū)和還原區(qū)都從側(cè)面進出的方式，有利于氣體還原充分和焦油裂解完全，提高燃氣的質(zhì)量，載料箱內(nèi)部采用w型回路設(shè)計，有效提高氣體和物料接觸率。

附圖說明

圖1為生物質(zhì)氣化系統(tǒng)示意圖；

圖2為生物質(zhì)氣化系統(tǒng)中載料箱示意圖；

圖中，供料裝置1、上料系統(tǒng)2、預(yù)干燥裝置3、擠壓打包裝置4、裝料區(qū)5、爐體6、干燥區(qū)7、裂解區(qū)、還原區(qū)9、燃燒區(qū)10、除塵系統(tǒng)11、熱交換系統(tǒng)12、過濾器13、風機14、水封15、燃氣管路16、冷凝液管路17、四組溫度檢測裝置18、限流閥19、下灰區(qū)20、六組載料箱21、燃氣通道22、檔板23、進料口24、導(dǎo)流臺25、導(dǎo)流汽輪26。

具體實施方式

如圖1和2所示，一種生物質(zhì)氣化系統(tǒng)包括供料裝置1、上料系統(tǒng)2、預(yù)干燥裝置3、擠壓打包裝置4、裝料區(qū)5、爐體6、干燥區(qū)7、裂解區(qū)8、還原區(qū)9、燃燒區(qū)10、除塵系統(tǒng)11、熱交換系統(tǒng)12、過濾器13、風機14、水封15、燃氣管路16、冷凝液管路17、四組溫度檢測裝置18、限流閥19、下灰區(qū)20、六組載料箱21；

供料裝1與上料系統(tǒng)2相連；預(yù)干燥裝置3與上料系統(tǒng)2相連；預(yù)干燥裝置3、擠壓打包裝置4、裝料區(qū)5通過輸料管順次相連；爐體6內(nèi)從上至下依次為干燥區(qū)7、裂解區(qū)8、還原區(qū)9和燃燒區(qū)10，爐體內(nèi)每個區(qū)均安裝有一組溫度檢測裝置18，燃燒區(qū)10與下灰區(qū)20相連，下灰區(qū)20與裝料區(qū)5相連；裝料區(qū)5、干燥區(qū)7、裂解區(qū)8、還原區(qū)9、燃燒區(qū)10和下灰區(qū)20內(nèi)均設(shè)置有一組載料箱21；

載料箱21左右兩端均設(shè)置有燃氣通道22，載料箱21頂部設(shè)置有進料口24，內(nèi)部設(shè)置若干與載料箱21箱體相連的檔板23；載料箱21內(nèi)安裝有導(dǎo)流臺25，導(dǎo)流臺25上固定安裝有導(dǎo)流汽輪26；

燃燒區(qū)10內(nèi)載料箱右端的燃氣通道22通過燃氣管路與還原區(qū)9內(nèi)載料箱右端的燃氣通道相連，還原區(qū)9內(nèi)載料箱左端的燃氣通道與裂解區(qū)8內(nèi)載料箱左端的燃氣通道相連，裂解區(qū)8內(nèi)載料箱左端的燃氣通道、除塵系統(tǒng)11、熱交換系統(tǒng)12、過濾器13、風機14、水封15通過燃氣管路16順次相連；

冷凝液管路17從熱交換系統(tǒng)12引出并進入爐體6，從爐體6穿出后經(jīng)過預(yù)干燥裝置3進入熱交換系統(tǒng)12；

限流閥19通過空氣管路與燃燒區(qū)10內(nèi)載料箱左端的燃氣通道22相連。

裝料區(qū)5、干燥區(qū)7、裂解區(qū)8、還原區(qū)9、燃燒區(qū)10與下灰區(qū)20結(jié)構(gòu)尺寸相同。

冷凝液管路17分布在干燥區(qū)7、裂解區(qū)8周圍。

導(dǎo)流汽輪26由電機控制正反轉(zhuǎn)。

一種生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的生物質(zhì)氣化方法，其特征在于包括以下步驟：

1)物料由上料系統(tǒng)2提升并通過預(yù)干燥裝置3、擠壓打包裝置4進入裝料區(qū)5；

2)裝料區(qū)5的物料隨載料箱21移動到干燥區(qū)7，干燥區(qū)7的物料隨載料箱21移動到裂解區(qū)8，裂解區(qū)8的物料隨載料箱21移動到還原區(qū)9，還原區(qū)9的物料隨載料箱21移動到燃燒區(qū)10，燃燒區(qū)10的物料隨載料箱21移動到下灰區(qū)20，控制與燃氣管路16相連的燃氣通道22打開完成燃氣管路16與載料箱21的連接；

3)打開限流閥19、使得燃燒區(qū)的物料進行燃燒，四組溫度檢測裝置18檢測溫度，限流閥19的開度用于調(diào)節(jié)空氣流量；

4)電機分別控制裂解區(qū)8、燃燒區(qū)10的導(dǎo)流汽輪26順時針旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)氣體從載料箱21的左邊燃氣通道22進入，從右邊燃氣通道22流出，電機控制還原區(qū)9的導(dǎo)流汽輪26逆時針旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)氣體從載料箱21的右邊燃氣通道22進入，從左邊燃氣通道22流出；

5)燃燒區(qū)的物料燃結(jié)束后關(guān)閉限流閥19和燃氣通道22，重復(fù)流程2)。