专利名称：一种生物质高速循环流化床气化炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物质气化技术领域，具体是一种生物质高速循环流化床气化炉。
背景技术：
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，在整个能源系统中占有重要地位，它仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量的第四位。生物质具体的种类很多，主要指木材、农作物(秸秆、稻草、麦秆、豆秆、棉花秆、谷壳等)、杂草、藻类等。我国生物质能也极为丰富，可开发为能源的生物质资源达3亿多吨标煤，而随着农业和林业的发展，特别是随着速生炭薪林的开发推广，我国的生物质资源将越来越多，有非常大的开发和利用潜力。生物质气化是把生物质原料转化为可燃气体，生物质燃气的利用效率较高，而且用途广泛，可用作生活煤气、烧锅炉或者发电。生物质气化炉是生物质能利用的重要技术之一，它是将植物主要是农作物的废弃物，例如秸秆、稻壳，以及树枝、木屑、杂草等作为原料进行燃烧气化，获得可燃气体——能源原料的技术。在现有技术中，生物质气化炉一般包括气化炉体、位于炉体上部的进料机构、炉内的点火装置、进风装置、设于炉体底部的排渣机构和可燃气体的出口及用于除尘的除尘机构，生物质原料通过进料机构进入炉体内，与通过进风装置进入炉体内的氧气发生经过炉体内氧化反应与还原反应，即产生CO、014、吐等可燃气体(包括灰尘、焦油等杂质)从燃气出口排出，燃烧的灰烬落入排渣机构排走，可燃气体在排出炉体的过程中需经除尘机构进行除尘，以提供尽可能干净的可燃气体。目前生物质气化装置通常采用固定床、低速流化床等方式。其中固定床气化方式装置简单，但效率较低，低速流化床相对固定床效率有所提高，但是生物质原料仍然不能充分利用。
发明内容本实用新型提供一种生物质高速循环流化床气化炉，其综合采用了旋风分离、高循环量运行等技术，实现生物质气化的高效、稳定、规模化利用。一种生物质高速循环流化床气化炉，包括提升管、布风系统、旋风分离器及返料器，提升管开设有加料口，所述布风系统设于提升管底部，所述布风系统包括风室、布风板和风帽，布风板设置于风室内的上部，风帽设置在布风板上，提升管的上部出口与旋风分离器连接，旋风分离器的上部设有出口管道，旋风分离器的下部和返料器的进口连接，返料器的出口与提升管底部相连。如上述所的生物质高速循环流化床气化炉，旋风分离器的下部通过立管和返料器的进口连接。如上述所的生物质高速循环流化床气化炉，提升管上的加料口距布风板2 2. 5m0[0009]如上述所的生物质高速循环流化床气化炉，提升管为直筒形，提升管的上部出口与旋风分离器的连接通道向下倾斜10 15°。如上述所的生物质高速循环流化床气化炉，返料器的出口位于布风板上2 : 处，返料器的出口与提升管底部的连接管道与水平面成45 60°。如上述所的生物质高速循环流化床气化炉，返料器中间设有隔板，隔板的下沿距返料器底部300 800mm。如上述所的生物质高速循环流化床气化炉，布风板为圆形，布风板的中心接有排渣管，排渣管的内径为100 200mm。本实用新型生物质高速循环流化床气化炉，采用独特结构对生物质原料进行气化，高效的旋风分离器和返料器设计能保证大物料循环量和生物质原料的多次反应，从而很好控制气化炉的温度场，实现了生物质燃料的稳定、高效气化。
图1是本实用新型生物质高速循环流化床气化炉的结构示意图。图中1-提升管，2-加料口，3-风帽，4-布风板，5-风室，6-排渣管，7_返料器， 8-隔板，9-立管，10-旋风分离器，11-出口管道。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。图1所示为本实用新型生物质高速循环流化床气化炉的结构示意图，所述生物质高速循环流化床气化炉包括提升管1、布风系统、旋风分离器10及返料器7。提升管1开设有加料口 2，所述布风系统设于提升管1底部，所述布风系统包括风室5、布风板4和风帽3， 布风板4设置于风室5内的上部，风帽3设置在布风板4上。提升管1的上部出口与旋风分离器10连接，旋风分离器10的上部设有出口管道11，旋风分离器10的下部和返料器7 的进口连接，具体的，旋风分离器10的下部通过立管9和返料器7的进口连接，返料器7的出口与提升管1底部相连，形成物料循环回路。所述提升管1为直筒形，提升管1底部的布风板4为圆形，布风板4中心接有排渣管6，排渣管6内径为100 200mm。空气作为气化剂由风室5进入提升管1底部，使得提升管1中床料(粒径Imm以下的河沙或煤渣等惰性粒子)实现流化状态，并与加入的生物质燃料反应，产生生物质燃气。提升管1中的加料口 2距布风板2 2. 5m。返料器7的出口位于布风板上2 : 处，返料器7的出口与提升管1底部的连接管道与水平面夹角为 45 60°。返料器7中间设有用于控制返料量的隔板8，隔板8下沿距返料器7底部300 800mm。本实用新型中提升管1上方连接旋风分离器10，提升管1的上部出口与旋风分离器10的连接通道向下倾斜10 15°，反应产生的燃气通过连接通道进入旋风分离器10， 燃气携带的床料和未完全反应的生物质颗粒被收集下来通过立管9进入返料器7，燃气进入出口管道11。本实用新型中气化炉中物料循环是通过旋风分离器10和返料器7实现的，返料器7与提升管1底部连接，将旋风分离器10分离下来的物料输送回提升管1底部，保证燃料和在多次循环中较完全的气化反应，从而提高气化效率。本实用新型的工作原理如下生物质原料经加料口 2进入提升管1，空气作为气化剂由布置在布风板4上的风帽 3进入提升管1底部，实现提升管内物料流化。生物质原料与高温床料充分混合，并被迅速加热，与空气发生反应。大颗粒生物质被流化悬浮到一定高度后，沿提升管1四周壁面流回到底部的密相区，细小颗粒则被烟气携带离开提升管1，通过旋风分离器10进口烟道时被提速后，高速进入旋风分离器10。燃气在旋风分离器10内高速旋转，受离心力的作用，燃气中质量较大的固体粒子被抛向旋风分离器10壁面，顺着壁面向下流入返料器7，旋风分离器10中高温固体物料从气流中高效分离出来，通过返料器7送回提升管1，以维持炉内较高的颗粒浓度，保证燃料和在多次循环中较完全的气化反应，从而提高气化效率；燃气经过旋风分离器10气固分离后进入出口管道11。本实用新型生物质高速循环流化床气化炉，采用独特结构对生物质原料进行气化，高效的旋风分离器和返料器设计能保证大物料循环量和生物质原料的多次反应，从而很好控制气化炉的温度场，实现了生物质燃料的稳定、高效气化。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种生物质高速循环流化床气化炉，其特征在于包括提升管(1)、布风系统、旋风分离器(10)及返料器(7)，提升管(1)开设有加料口 O)，所述布风系统设于提升管(1)底部，所述布风系统包括风室(5)、布风板(4)和风帽(3)，布风板(4)设置于风室(5)内的上部，风帽C3)设置在布风板(4)上，提升管(1)的上部出口与旋风分离器(10)连接，旋风分离器(10)的上部设有出口管道(11)，旋风分离器(10)的下部和返料器(7)的进口连接，返料器(7)的出口与提升管(1)底部相连。
2.如权利要求1所述的生物质高速循环流化床气化炉，其特征在于旋风分离器(10) 的下部通过立管(9)和返料器(7)的进口连接。
3.如权利要求1所述的生物质高速循环流化床气化炉，其特征在于提升管(1)上的加料口 (2)距布风板(4)2 2. 5m。
4.如权利要求1所述的生物质高速循环流化床气化炉，其特征在于提升管(1)为直筒形，提升管(1)的上部出口与旋风分离器(10)的连接通道向下倾斜10 15°。
5.如权利要求1所述的生物质高速循环流化床气化炉，其特征在于返料器(7)的出口位于布风板(4)上2 : 处，返料器(7)的出口与提升管(1)底部的连接管道与水平面成45 60°。
6.如权利要求1所述的生物质高速循环流化床气化炉，其特征在于返料器(7)中间设有隔板⑶，隔板(8)的下沿距返料器(7)底部300 800mm。
7.如权利要求1所述的生物质高速循环流化床气化炉，其特征在于布风板(4)为圆形，布风板⑷的中心接有排渣管(6)，排渣管(6)的内径为100 200mm。
专利摘要本实用新型提供一种生物质高速循环流化床气化炉，包括提升管、布风系统、旋风分离器及返料器，提升管开设有加料口，所述布风系统设于提升管底部，所述布风系统包括风室、布风板和风帽，布风板设置于风室内的上部，风帽设置在布风板上，提升管的上部出口与旋风分离器连接，旋风分离器的下部和返料器的进口连接，返料器的出口与提升管底部相连。本实用新型生物质高速循环流化床气化炉，采用独特结构对生物质原料进行气化，高效的旋风分离器和返料器设计能保证大物料循环量和生物质原料的多次反应，从而很好控制气化炉的温度场，实现了生物质燃料的稳定、高效气化。
文档编号C10J3/56GK202072674SQ201120162620
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者何培红, 初雷哲, 张守军, 李瑞群, 武焕婷, 沈冶, 胡志波, 范晓旭, 袁光福, 鲁万宝 申请人:合肥德博生物能源科技有限公司, 国电长源电力股份有限公司