生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物質(zhì)氣化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)林生物質(zhì)，歷來就是人類的生產(chǎn)、生活、生存所依賴的能源資源。到了21世紀(jì)的今天，當(dāng)一次性化石能源數(shù)量越來越少、危害環(huán)境越來越嚴(yán)重的時(shí)候，各國(guó)都先后把科技和經(jīng)濟(jì)力量，投入到生物質(zhì)能源開發(fā)和利用上來。
[0003]我國(guó)是世界生物質(zhì)產(chǎn)出大國(guó)，擁有農(nóng)林生物質(zhì)總量約有9億多噸。面對(duì)國(guó)家能源短缺和環(huán)境污染嚴(yán)重的雙重壓力，我國(guó)已經(jīng)將生物質(zhì)能源化利用作為國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略。
[0004]生物質(zhì)氣化技術(shù)是生物質(zhì)利用的重要方式之一。它是利用熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)，將熱效率較低的生物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為熱效率較高的可燃?xì)怏w?，F(xiàn)在比較普遍應(yīng)用氣化技術(shù)，有空氣氣化、富氧氣化、水蒸氣氣化等方法。
采用利用空氣作為氣化介質(zhì)，生產(chǎn)可燃?xì)猓@種利用技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)性和便利性。但是由于空氣中含有大量N2，所以生物質(zhì)的氣化效率和氣化燃?xì)獾臒嶂刀己艿?4一6kj_/m3)，且焦油含量較高，造成設(shè)備堵塞，影響連續(xù)化生產(chǎn)運(yùn)行。
[0005]采用水蒸氣生產(chǎn)可燃?xì)猓@種利用的技術(shù)，可以增加燃?xì)庵械腍2成分，產(chǎn)出熱值較高的可燃?xì)?。但是投資成本較高、實(shí)現(xiàn)規(guī)模化連續(xù)化生產(chǎn)較難，影響廣泛利用。
[0006]采取膜分離制氧法生產(chǎn)可燃?xì)猓@種利用技術(shù)也可以增加氧氣的濃度，降低N2的含量，提高生物質(zhì)的氣化效率和單位體積產(chǎn)出氣體的熱值。但是這種方法所需要的膜濾氧氣法投資大、耗能高、成本高，不利于工業(yè)廣泛利用。
[0007]雖然制氧氣化和水蒸氣氣化的技術(shù)，是一種特殊又有效提高燃?xì)鉄嶂档姆椒?，但并不能大幅度降低投資和運(yùn)行成本，因此推廣不易。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的，是克服現(xiàn)有空氣氣化法、水蒸氣氣化法、膜分離制氧法等技術(shù)中不足之處，提供一種生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法。
[0009]生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法，是在利用空氣作為生物質(zhì)熱解氣化劑的基礎(chǔ)上，外接一個(gè)與燃?xì)猱a(chǎn)能相匹配的、可控制的氧氣加入裝置，通過加大氧氣量，增大空氣中氧氣組分濃度，獲取富氧氣氣體，來升高固定床熱解爐的反應(yīng)溫度，加快氣化反應(yīng)的速率，從而有利于加快物料中心水分及揮發(fā)分的析出，進(jìn)爾增加燃?xì)庵蠬2含量、有利于C02還原、制得更多的CO和促進(jìn)焦油發(fā)生裂解生成小分子氣體，以達(dá)到提高產(chǎn)氣率，改善氣體質(zhì)量，提升燃?xì)鉄嶂档哪繕?biāo)。
[0010]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
1、一種生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法:⑴將生物質(zhì)成型燃料從進(jìn)料口加入固定床熱解爐內(nèi)，點(diǎn)燃生物質(zhì)成型燃料，啟動(dòng)羅茨風(fēng)機(jī)，待固定床熱解爐運(yùn)行正常后，先開啟氧氣發(fā)生器閥門，再打開氧氣控制閥門和空氣入口閥門，調(diào)節(jié)氧氣控制閥門，逐步增大空氣中的氧氣濃度，使空氣中含氧量由20.9%，提高到25—45%，制成富氧氣體。
[0011 ]⑵在羅茨風(fēng)機(jī)的作用下，富氧氣體通過預(yù)熱器加熱，輸送到固定床熱解爐的生物質(zhì)成型燃料層內(nèi)部。
[0012]⑶根據(jù)固定床熱解爐現(xiàn)場(chǎng)的燃燒熱值，調(diào)節(jié)氧氣控制閥門，使固定床熱解爐的熱解溫度控制在1050?1150°C，以產(chǎn)生8000?12000kj/ m3的高熱值燃?xì)狻?br>[0013]⑷在羅茨風(fēng)機(jī)的引導(dǎo)下，高熱值燃?xì)鈿饬鲝某鰵饪谂懦?，輸入生物質(zhì)燃?xì)獾膬艋到y(tǒng)進(jìn)行凈化處理，生物質(zhì)成型燃料燃燒后的廢渣從出渣口排出。
[0014]生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法，是一種能增加空氣中氧氣濃度，獲取富氧氣體，提高生物質(zhì)成型燃料氣化效率，得到高熱值可燃?xì)獾姆椒ā?br>[0015]生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法，充分應(yīng)用了現(xiàn)有的生物質(zhì)空氣氣化的裝置條件，發(fā)揮了成熟的制氧技術(shù)優(yōu)勢(shì)，節(jié)省了制氧成本和基建投資。
[0016]生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法，充分應(yīng)用了生物質(zhì)高溫?zé)峤鈿饣幕瘜W(xué)原理，加快了高溫?zé)峤鈿饣磻?yīng)，加快C02還原，制得更多的CO，促進(jìn)物料中心水分及揮發(fā)分的析出，增加H2發(fā)生量，有利于提高燃?xì)鉄嶂?、氣化效率，確保固定床熱解爐消耗生物質(zhì)成型燃料量的產(chǎn)能，能夠穩(wěn)定生物質(zhì)熱解所需要的1100°C左右的爐膛溫度，保障了持續(xù)運(yùn)行的工況。
[0017]生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法，利用爐膛的高溫，有效裂解了生物質(zhì)焦油成為小分子，有助于提高燃?xì)鉄嶂?，還提高燃?xì)鉂崈舳龋瑴p少了焦油在輸送管道和相關(guān)設(shè)備的粘連和堵塞。
[0018]生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法，適用于生物質(zhì)可燃?xì)馍a(chǎn)線項(xiàng)目，產(chǎn)生的高熱值燃?xì)饪捎糜诎l(fā)電和供熱。
【附圖說明】
[0019]圖1是生物質(zhì)高值化燃?xì)夤に嚵鞒淌疽鈭D。
[0020]如圖所示:I是氧氣發(fā)生器，2是氧氣控制閥門，3是空氣入口閥門，4是預(yù)熱器，5是固定床熱解爐，6是進(jìn)料口，7是出渣口，8是出氣口，9是生物質(zhì)燃?xì)獾膬艋到y(tǒng)，10是羅茨風(fēng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
1、一種生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法:⑴將生物質(zhì)成型燃料從進(jìn)料口 6加入固定床熱解爐5內(nèi)，點(diǎn)燃生物質(zhì)成型燃料，啟動(dòng)羅茨風(fēng)機(jī)10，待固定床熱解爐6運(yùn)行正常后，先開啟氧氣發(fā)生器閥門I，再打開氧氣控制閥門2和空氣入口閥門3，調(diào)節(jié)氧氣控制閥門2，逐步增大空氣中的氧氣濃度，使空氣中含氧量由20.9%，提高到25—45%，制成富氧氣體。
[0022]⑵在羅茨風(fēng)機(jī)10的作用下，富氧氣體通過預(yù)熱器4加熱，輸送到固定床熱解爐5的生物質(zhì)成型燃料層內(nèi)部。
[0023]⑶根據(jù)固定床熱解爐5現(xiàn)場(chǎng)的燃燒熱值，調(diào)節(jié)氧氣控制閥門3，固定床熱解爐5的熱解溫度控制在1050?1150°C，以產(chǎn)生8000?12000kj/ m3的高熱值燃?xì)狻?br>[0024]⑷在羅茨風(fēng)機(jī)10的引導(dǎo)下，高熱值燃?xì)鈿饬鲝某鰵饪?排出，輸入生物質(zhì)燃?xì)獾膬艋到y(tǒng)9進(jìn)行凈化處理，生物質(zhì)成型燃料燃燒后的廢渣從出渣口 7排出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法，其特征在于: ⑴將生物質(zhì)成型燃料從進(jìn)料口加入固定床熱解爐內(nèi)，點(diǎn)燃生物質(zhì)成型燃料，啟動(dòng)羅茨風(fēng)機(jī)，待固定床熱解爐運(yùn)行正常后，先開啟氧氣發(fā)生器閥門，再打開氧氣控制閥門和空氣入口閥門，調(diào)節(jié)氧氣控制閥門，逐步增大空氣中的氧氣濃度，使空氣中含氧量由20.9%，提高到25—45%，制成富氧氣體； ⑵在羅茨風(fēng)機(jī)的作用下，富氧氣體通過預(yù)熱器加熱，輸送到固定床熱解爐的生物質(zhì)成型燃料層內(nèi)部； (3)根據(jù)固定床熱解爐現(xiàn)場(chǎng)的燃燒熱值，調(diào)節(jié)氧氣控制閥門，使固定床熱解爐的熱解溫度控制在1050?1150°C，以產(chǎn)生8000?12000kj/ m3的高熱值燃?xì)猓?⑷在羅茨風(fēng)機(jī)的引導(dǎo)下，高熱值燃?xì)鈿饬鲝某鰵饪谂懦?，輸入生物質(zhì)燃?xì)獾膬艋到y(tǒng)進(jìn)行凈化處理，生物質(zhì)成型燃料燃燒后的廢渣從出渣口排出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法，其技術(shù)方案的要點(diǎn)是，在利用空氣作為生物質(zhì)熱解氣化劑的基礎(chǔ)上，外接一個(gè)與燃?xì)猱a(chǎn)能相匹配的、可控制的氧氣加入裝置，通過加大氧氣量，增大空氣中氧氣組分濃度，獲取富氧氣體，來升高固定床熱解爐的反應(yīng)溫度，加快氣化反應(yīng)的速率，加快物料中心水分及揮發(fā)分的析出，增加H2含量、有利于制得更多的CO，促進(jìn)焦油發(fā)生裂解生成小分子氣體，以達(dá)到提高產(chǎn)氣率，改善氣體質(zhì)量，提升燃?xì)鉄嶂档哪繕?biāo)。此方法有助于提高燃?xì)鉄嶂?，裂解焦油，提高燃?xì)鉂崈舳?，減少焦油在輸送管道和相關(guān)設(shè)備的粘連和堵塞，保障設(shè)備裝置的正常運(yùn)行。生物質(zhì)高值化燃?xì)獾纳a(chǎn)方法適用于生物質(zhì)可燃?xì)馍a(chǎn)線，發(fā)電和供熱等項(xiàng)目。
【IPC分類】C10J3/02, C10J3/84, C10J3/72, C10J3/06
【公開號(hào)】CN105542861
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610011115
【發(fā)明人】張勇, 許慶華
【申請(qǐng)人】張勇
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月10日