一种生物质燃气降温系统的制作方法

本实用新型属于生物质气化混燃发电技术领域，具体涉及一种生物质燃气降温系统。

背景技术：

生物质发电技术是一种节能、环保的先进发电技术，生物质气化混燃发电技术作为生物质发电技术中的一种，其应用越来越广泛。在生物质气化混燃发电技术中，生物质在气化炉内进行热分解，会产生温度大于650℃的高温生物质燃气，如果将该高温燃气直接输送到燃煤锅炉中燃烧的话由于同等压力下高温燃气的比容积较大，与低温燃气相比，需要更大截面的燃气管道去输送，同时超过650℃燃气直接输送到燃煤锅炉中，容易造成燃煤锅炉的烧损。因此，通常将该高温燃气进行降温再输送到燃煤锅炉中燃烧。然而由于生物质燃气中含有大量的焦油，在将高温燃气进行降温的过程中焦油易凝结沉积、阻塞燃气输送管路，导致换热冷却失效。

现有技术普遍先用导热油冷却高温燃气，再用冷凝水去冷却导热油，该过程需要两套换热系统，系统复杂，维护、控制都比较困难，且多次换热后热损失也将增大。另一方面，由于使用了导热油换热系统，为了保证燃气中焦油不会析出，需要将导热油的温度控制在170℃以上，如果温度控制不当极易导致沸油，危险性较高，且该导热油换热系统中燃油管道存在破裂的可能性，一旦管道破裂，会造成油品污染。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题是现有生物质燃气降温系统复杂、维护、控制都比较困难，且存在沸油、漏油风险的问题，从而提出了一种生物质燃气降温系统。

为此，本实用新型采取的技术方案为，

一种生物质燃气降温系统，包括燃气换热装置，还包括，

燃气换热管路，设置于所述燃气换热装置内，具有第一进液口和第一出液口，

除氧装置，内设除氧水箱，所述除氧装置具有第二进液口和第二出液口，所述除氧装置的第二出液口通过第一管路与所述燃气换热管路的第一进液口连接，所述除氧装置的第二进液口通过第二管路与所述燃气换热管路的第一出液口连接。

进一步的，还包括增压装置，设置于所述燃气换热管路和所述除氧装置之间，所述增压装置具有第三进液口和第三出液口，所述增压装置的第三进液口通过第一管路与所述除氧装置的第二出液口连接，所述增压装置的第三出液口通过第一管路与所述燃气换热管路的第一进液口连接。

进一步的，所述燃气换热管路具有第一冷凝管和第二冷凝管，所述第一冷凝管和第二冷凝管并排呈折线形设置于所述燃气换热装置内。

进一步的，所述第一冷凝管的管路中心线与所述第二冷凝管的管路中心线的最小距离h为70-90mm；

所述第一冷凝管或第二冷凝管的管路中心线之间的最小距离h为160-240mm。

进一步的，所述第一冷凝管和/或所述第二冷凝管为裸管。

进一步的，还包括依次连通设置的生物质气化装置和除尘装置，所述除尘装置与所述燃气换热装置连通，以使来自生物质气化装置的生物质燃气经除尘装置除尘后送入燃气换热装置内。

进一步的，所述除尘装置具有灰渣出口，以将灰渣从所述除尘装置排出。

进一步的，还包括汽轮发电机组，与所述除氧装置相连接。

进一步的，所述除氧装置为除氧器，所述增压装置为增压水泵。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1、本实用新型提供的生物质燃气降温系统，通过在燃气换热装置中设置燃气换热管路，所述燃气换热管路具有第一进液口和第一出液口，除氧装置，内设除氧水箱，所述除氧装置具有第二进液口和第二出液口，所述除氧装置的第二出液口通过第一管路与所述燃气换热管路的第一进液口连接，所述除氧装置的第二进液口通过第二管路与所述燃气换热管路的第一出液口连接。

通过上述设置，除氧水箱中的水通过除氧装置进行除氧，得到除氧水，除氧水通过第一管路进入燃气换热装置中的燃气换热管路中直接对高温生物质燃气进行降温，由于除氧水的水温高达170℃以上，提高了燃气换热器冷端温度，避免了燃气中焦油由于温度过低导致凝结沉积、阻塞燃气输送管路，同时换热后的除氧水再度回到除氧装置中，换热后的除氧水所携带的热量可传递给汽轮发电机组，降低了汽机侧高温段抽汽，提高了机组效率，同时由于仅采取除氧水对高温生物质燃气进行降温，省去了导热油系统，从而大大简化了系统结构，有效解决了现有生物质燃气降温系统中由于导热油等惰性系统导致的系统复杂、维护控制困难，且存在沸油、漏油风险的问题。

2、本实用新型提供的生物质燃气降温系统，进一步的，还包括增压装置，设置于所述燃气换热管路和所述除氧装置之间，所述增压装置具有第三进液口和第三出液口，所述增压装置的第三进液口通过第一管路与所述除氧装置的第二出液口连接，所述增压装置的第三出液口通过第一管路与所述燃气换热管路的第一进液口连接。本实用新型通过增压装置对除氧水箱的除氧水进行增压，确保其增压后的除氧水能克服系统延迟阻力，同时保证高温除氧水不发生汽化。

3、本实用新型提供的生物质燃气降温系统，进一步的，所述第一冷凝管的管路中心线与所述第二冷凝管的管路中心线的最小距离h为70-90mm；所述第一冷凝管或第二冷凝管的管路中心线之间的最小距离h为160-240mm。本实用新型采用冷辐射的方式对燃气进行冷却，通过上述设置，加大了回形冷凝管之间的间距，使之减少了冷凝管与高温燃气的接触，同时由于燃气中含有灰尘，冷凝管之间间距的加大也减少了回形冷凝管积灰的可能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型生物质燃气降温系统示意图；

图2是本实用新型连接有汽轮发电机组的生物质燃气降温系统示意图；

图3是本实用新型燃气换热装置结构示意图；

图4是本实用新型燃气换热管路局部结构放大图；

其中附图标记表示为：

1、生物质气化装置；2、除尘装置；3、燃气换热装置；4、燃气换热管路；5、除氧装置；6、增压装置；7、汽轮发电机组；8、第一管路；9、第二管路；10、锅炉给水泵；11、第一冷凝管；12、第二冷凝管；13、第一出液口；14、第一进液口。

具体实施方式

下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实用新型提供了一种生物质燃气降温系统，包括燃气换热装置3，还包括，燃气换热装管路4，设置于所述燃气换热装置3内，具有第一进液口14和第一出液口13，除氧装置5，内设除氧水箱，所述除氧装置5具有第二进液口和第二出液口，所述除氧装置5的第二出液口通过第一管路8与所述燃气换热装管路4的第一进液口14连接，所述除氧装置5的第二进液口通过第二管路9与所述燃气换热装管路4的第一出液口13连接。

通过上述设置，除氧水箱中的水通过除氧装置5进行除氧，得到除氧水，除氧水通过第一管路8进入燃气换热装置3中的燃气换热装管路4中直接对从生物质气化装置1中出来的高温生物质燃气进行降温，由于除氧水的水温高达170℃以上，提高了燃气换热器冷端(高温燃气开始进入燃气换热器的一端)温度，避免了燃气中焦油由于温度过低导致凝结沉积、阻塞燃气输送管路，同时换热后的除氧水再度回到除氧装置5中，换热后的除氧水所携带的热量可传递给汽轮发电机组7，降低了汽机侧高温段抽汽，提高了机组效率，同时由于仅采取除氧水对高温生物质燃气进行降温，省去了导热油系统，从而大大简化了系统结构，有效解决了现有生物质燃气降温系统中由于导热油等惰性系统导致的系统复杂、维护控制困难，且存在沸油、漏油风险的问题。

本实用新型将上述生物质燃气降温系统应用到生物质气化混燃发电系统中对高温生物质燃气进行降温，解决了目前采用导热油等介质为中间载体的复杂方式，达到既能高效冷却又不会导致焦油冷凝堵塞的目的，同时本实用新型上述生物质燃气降温系统由于省去了导热油系统，在大大简化了系统结构的同时还提高了换热后的热量的利用价值。

在一可选实施例中，还包括增压装置6，设置于所述燃气换热装管路4和所述除氧装置5之间，所述增压装置6具有第三进液口和第三出液口，所述增压装置6的第三进液口通过第一管路8与所述除氧装置5的第二出液口连接，所述增压装置6的第三出液口通过第一管路8与所述燃气换热装管路4的第一进液口14连接。本实用新型通过增压装置对除氧水箱的除氧水进行增压，确保其增压后的除氧水能克服系统延迟阻力，同时保证高温除氧水不发生汽化。可选的，所述增压装置6为增加水泵。所述增压水泵对除氧水进行增压，可选的，所述压力为0.1-1.6mpa。

在一可选实施例中，如图3所示，所述燃气换热装管路4具有第一冷凝管11和第二冷凝管12，所述第一冷凝管11和第二冷凝管12并排呈折线形设置于所述燃气换热装置3内。可选的，如图4所示，所述第一冷凝管11的管路中心线与所述第二冷凝管12的管路中心线的最小距离h为70-90mm；所述第一冷凝管11或第二冷凝管12的管路中心线之间的最小距离h为160-240mm。本实用新型采用冷辐射的方式对燃气进行冷却，通过上述设置，加大了回形冷凝管之间的间距，使之减少了冷凝管与高温燃气的接触，同时由于燃气中含有灰尘，冷凝管之间间距的加大也减少了回形冷凝管积灰的可能。可选的，所述第一冷凝管11和/或所述第二冷凝管12为裸管。可选的，所述第一冷凝管11和所述第二冷凝管12都为裸管，在本实用新型中，所述裸管指的是外表面不涂覆保温涂层的冷凝管。本实用新型通过将冷凝管采用裸管设置，有利于增加燃气流动，利于对燃气进行降温和控制。

在一可选实施例中，还包括依次连通设置的生物质气化装置1和除尘装置2，所述除尘装置2与所述燃气换热装置3连通，以使来自生物质气化装置1的生物质燃气经除尘装置2除尘后送入燃气换热装置3内。

在一可选实施例中，所述生物质气化装置1为气化炉，生物质，如秸秆等在气化炉中进行热分解产生高温燃气，所述高温燃气的温度大于650℃，所述高温燃气可直接进入燃气换热装置3，以对该高温燃气进行降温。可选的，所述燃气换热装置3为燃气换热器，所述燃气换热器为逆流换热器，所述高温燃气经过燃气换热器，燃气温度降至350-450℃，降温后的生物质燃气可进入后续工序加以利用，例如，将降温后的生物质燃气通入燃煤锅炉中进行燃烧。可选的，所述除氧装置5为除氧器，所述除氧器内设除氧水箱，除氧水箱中的水通过除氧器进行除氧，得到除氧水，所述除氧水的温度大于150℃，优选的，所述除氧水的温度大于170℃。由于水比热大、稳定性高，本实用新型利用温度大于150℃的除氧水作为高温燃气降温冷源，省去了导热油换热系统，大大简化了燃气降温系统，系统操作简单，稳定性高。

在一可选实施例中，所述除尘装置2具有灰渣出口，以将灰渣从所述除尘装置2排出。本实用新型通过在生物质气化装置1和燃气换热装置3之间设置除尘装置2，通过除尘装置2对从生物质气化装置1中出来的高温燃气进行除尘，减少了燃气中灰尘对后续工序的影响，尤其是有效避免了燃气中灰尘沉积在燃气换热装置3中的燃气换热装管路4表面，影响换热效果。

在一可选实施例中，如图2所示，还包括汽轮发电机组7，与所述除氧装置5相连接。在本实用新型中经过燃气换热装置3进行换热的除氧水，其携带的高温能量可传递给汽轮发电机组7，有效降低了汽机侧高温段抽汽，提高了机组效率。可选的，所述除氧装置5可作为生物质气化混燃发电过程中的一个环节，参与到生物质气化混燃发电过程中，例如，所述除氧装置5还可与锅炉给水泵10相连接，并进行发电过程中的后续工序。

在本实用新型中，生物质，如秸秆等在气化炉中进行热分解产生高温燃气，所述高温燃气的温度大于650℃，所述高温燃气首先进入除尘装置2以对生物质燃气进行除尘，灰渣从除尘装置2的灰渣出口排出，除尘后的生物质燃气进入燃气换热器进行降温，燃气温度降至350-450℃，降温后的生物质燃气可进入后续工序加以利用，例如，将降温后的生物质燃气通入燃煤锅炉中进行燃烧。在除氧装置5中，除氧水箱中的水通过除氧装置5进行除氧，得到除氧水，所述除氧水的温度大于150℃，优选的，所述除氧水的温度大于170℃。除氧水通过增压装置6增压至0.1-1.6mpa，增压后的除氧水通过第一管路8进入燃气换热装管路4，在燃气换热装管路4中对高温燃气进行降温，同时除氧水换热升温，换热升温后的除氧水通过第二管路9重新回到除氧装置5中，其携带的热量可传递给汽轮发电机组7，提高机组效率。

下面通过具体实施方式来说明本实用新型的技术方案：

实施例1

本实施例提供了一种生物质燃气降温系统，如图1所示，包括燃气换热装置3，还包括，燃气换热装管路4，设置于所述燃气换热装置3内，具有第一进液口14和第一出液口13，除氧装置5，内设除氧水箱，所述除氧装置5具有第二进液口和第二出液口，所述除氧装置5的第二出液口通过第一管路8与所述燃气换热装管路4的第一进液口14连接，所述除氧装置5的第二进液口通过第二管路9与所述燃气换热装管路4的第一出液口13连接。

进一步的，还包括增压装置6，设置于所述燃气换热装管路4和所述除氧装置5之间，所述增压装置6具有第三进液口和第三出液口，所述增压装置6的第三进液口通过第一管路8与所述除氧装置5的第二出液口连接，所述增压装置6的第三出液口通过第一管路8与所述燃气换热装管路4的第一进液口14连接。可选的，所述增压装置6为增加水泵。所述增压水泵对除氧水进行增压，可选的，所述压力为0.1-1.6mpa。

进一步的，还包括依次连通设置的生物质气化装置1和除尘装置2，所述除尘装置2与所述燃气换热装置3连通，以使来自生物质气化装置1的生物质燃气经除尘装置2除尘后送入燃气换热装置3内。

具体的，所述生物质气化装置1为气化炉，生物质，如秸秆等在气化炉中进行热分解产生高温燃气，所述高温燃气的温度大于650℃，所述高温燃气可直接进入燃气换热装置3，以对该高温燃气进行降温。可选的，所述高温燃气经过燃气换热器，燃气温度降至350-450℃，降温后的生物质燃气可进入后续工序加以利用。可选的，所述除氧装置5为除氧器，所述除氧器内设除氧水箱，除氧水箱中的水通过除氧器进行除氧，得到除氧水，所述除氧水的温度大于150℃，优选的，所述除氧水的温度大于170℃。可选的，所述除尘装置2具有灰渣出口，以将灰渣从所述除尘装置2排出。

实施例2

本实施例提供了一种生物质燃气降温系统，在上述实施例1的基础上，如图3所示，所述燃气换热装管路4具有第一冷凝管11和第二冷凝管12，所述第一冷凝管11和第二冷凝管12并排回形设置于所述燃气换热装置3内。可选的，如图4所示，所述第一冷凝管11的管路中心线与所述第二冷凝管12的管路中心线的最小距离h为70-90mm；所述第一冷凝管11或第二冷凝管12的管路中心线之间的最小距离h为160-240mm。可选的，所述第一冷凝管11和/或所述第二冷凝管12为裸管。可选的，所述第一冷凝管11和所述第二冷凝管12都为裸管。

实施例3

本实施例提供了一种生物质燃气降温系统，在上述实施例1或2的基础上，如图2所示，还包括汽轮发电机组7，与所述除氧装置5相连接。经过燃气换热装置3进行换热的除氧水，其携带的高温能量可传递给汽轮发电机组7，可有效降低汽机侧高温段抽汽，提高了机组效率。可选的，所述除氧装置5还可与锅炉给水泵10相连接。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。