生物质热解气化多联产系统的制作方法

本实用新型属于生物质利用技术领域，涉及一种生物质热解气化多联产系统。

背景技术：

自古以来，生物质一直是人们赖以生存和发展的重要能源之一，随着煤碳、油气资源的开发和利用，人们逐步减少了对生物质资源的利用；但随着石化资源逐步的枯竭，生物质利用技术再次凸显出其固有的价值。目前的生物质利用一直处于相对简单，水平低下的状态；以燃烧为主的利用方式，不仅会造成利用效率的低下，更重的是会对环境造成污染。因此寻求资源消耗少、能源转化效率高、油气收率高、半焦品质好、产品效益最大化、节能减排的生物质综合利用路线，对我国能源战略具有重要意义。

利用生物质联产电力、炭、肥料和热等的多联产技术是经济、洁净利用生物质的重要途径之一。目前生物质利用的主要技术方向可以分为如下几类：(1)生物质直接燃烧发电技术；(2)固化成型造粒技术；(3)干馏制气技术；(4)发酵制沼气技术；(5)生物质热解制气技术；(6)生物制油制酒精技术。目前主要应用的是生物质(垃圾)直接燃烧发电技术。直接燃烧发电存在效率低、经效益不显著的问题，现有的生物质发电企业、垃圾发电厂等往往是靠电价补贴才能实现赢利；固化成型造粒只解决了运输储存，高效利用的问题仍然没有解决；干馏制气需要采用外热源，产气不连续，经济效益不显著；发酵制沼气反应过程依赖于温度，渣沼液量大难于处理；生物制油和制酒精技术上虽然可以过关，但经济上还难以实现大规模工业化生产。现有的利用方式存在的一些严重不足，制约了生物质资源化利用技术的推广和应用。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种生物质利用热解气化耦合一体化多联产系统及工艺，以解决目前生物质利用领域存在的能源利用效率低、热解半焦利用困难的问题，实现肥、炭、电、热的合理配置，达到节能减排、产品效益最大化的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种生物质热解气化多联产系统，包括生物质收集整理装置、生物质气化装置、生物质锅炉、燃气净化装置、气化炉冷却水利用装置、生物质炭或肥料收集装置、汽轮发电机组、内燃机发电机组，所述生物质收集整理装置用于对生物质原料进行分类整理和预处理，所述生物质气化装置用于对预处理后的生物质原料进行热解气化，热解气化过程产生的可燃气体一部分直接用于所述生物质锅炉燃烧的燃料，所述生物质锅炉燃烧后产生的蒸汽作为所述汽轮发电机组的动力源用于发电，热解气化过程产生的可燃气体的其余部分进入所述燃气净化装置内进行净化除杂质处理，去除杂质后作为所述内燃机发电机组的燃料用于发电，热解气化过程产生的固体物形成生物质炭或生物质肥料，通过所述生物质炭或肥料收集装置进行收集，并作为燃料或肥料加以利用，热解气化过程中的冷却水带来的余热通过所述气化炉冷却水利用装置换热后加以回收利用，所述汽轮发电机组发电后送入公共电网，发电过程中产生的热水用于供热利用装置对其进行供热利用，所述内燃机发电机组发电后送入所述公共电网，发电过程中的冷却水带来的余热用于发电机冷却水热量利用装置对其进行换热回收利用。

所述生物质气化装置是小型流化床式气化炉。

所述生物质收集整理装置包括粉碎装置、送料装置。

所述燃气净化装置包括去焦油装置。

所述去焦油装置是喷淋法去焦油装置或鼓泡法去焦油装置或电捕法去焦油装置。

所述生物质炭或肥料收集装置包括出料装置、打包装置。

所述气化炉冷却水利用装置、所述发电机冷却水热量利用装置包括换热器。

所述供热利用装置是供热管道系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括生物质收集整理装置、生物质气化装置、生物质锅炉、燃气净化装置、气化炉冷却水利用装置、生物质炭或肥料收集装置、汽轮发电机组、内燃机发电机组，所述生物质收集整理装置用于对生物质原料进行分类整理和预处理，所述生物质气化装置用于对预处理后的生物质原料进行热解气化，热解气化过程产生的可燃气体一部分直接用于所述生物质锅炉燃烧的燃料，所述生物质锅炉燃烧后产生的蒸汽作为所述汽轮发电机组的动力源用于发电，热解气化过程产生的可燃气体的其余部分进入所述燃气净化装置内进行净化除杂质处理，去除杂质后作为所述内燃机发电机组的燃料用于发电，热解气化过程产生的固体物形成生物质炭或生物质肥料，通过所述生物质炭或肥料收集装置进行收集，并作为燃料或肥料加以利用，热解气化过程中的冷却水带来的余热通过所述气化炉冷却水利用装置换热后加以回收利用，所述汽轮发电机组发电后送入公共电网，发电过程中产生的热水用于供热利用装置对其进行供热利用，所述内燃机发电机组发电后送入所述公共电网，发电过程中的冷却水带来的余热用于发电机冷却水热量利用装置对其进行换热回收利用；本实用新型以生物质中低温热解－气化为核心，从热解气化技术工程化入手，使得生物质热解气化的同时，获取肥、炭、热和高效利用的创新，解决了热解气化技术产品单一的难题，解决了热解气化发生炉产生的热燃气直接供燃气锅炉、锅炉蒸汽推动汽轮机发电的工艺路线中的各项技术难题，从根本上解决焦油和生物质提取液污染环境的技术难题，将生物质热解气化与油、气、肥、电、热的生产过程进行有机结合，实现物质转化和能量转化的集成，达到生物质资源的分级利用、价值提升、利用效率和经济效益的最大化，提高能源利用效率，原料可以灵活利用用于生产不同的产品，同时实现油、气、肥、电、热的合理配置，达到节能减排、产品效益大的目的，减少工艺流程和投资运行费，同时还可以做到生物质利用过程环境友好的目的，本实用新型最大限度地包容多产品联产(油、气、肥、电、热)，具有能源资源综合互补、产品灵活化、高增值化以及高市场需求变动适应性等特点，可最大限度地将物质与能量转化过程和污染物控制过程一体化，具有低能耗、低成本的有害物质排放控制和污染极小化等潜力；故本实用新型是一种生物质利用热解气化耦合一体化多联产系统及工艺方法，能够解决目前生物质利用领域存在的能源利用效率低、热解半焦利用困难的问题，实现肥、炭、电、热的合理配置，达到节能减排、产品效益最大化的目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例的生物质热解气化多联产系统的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的生物质热解气化多联产方法的流程示意图。

图中：1－生物质收集整理装置；2－生物质气化装置；3－生物质锅炉；4－燃气净化装置；5－气化炉冷却水利用装置；6－生物质炭或肥料收集装置；7－汽轮发电机组、8－内燃机发电机组；9－供热利用装置；10－公共电网；11－发电机冷却水热量利用装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，本实施例的生物质热解气化多联产系统包括生物质收集整理装置1、生物质气化装置2、生物质锅炉3、燃气净化装置4、气化炉冷却水利用装置5、生物质炭或肥料收集装置6、汽轮发电机组7、内燃机发电机组8，所述生物质收集整理装置1用于对生物质原料进行分类整理和预处理，所述生物质气化装置2用于对预处理后的生物质原料进行热解气化，热解气化过程产生的可燃气体一部分直接用于所述生物质锅炉3燃烧的燃料，所述生物质锅炉3燃烧后产生的蒸汽作为所述汽轮发电机组7的动力源用于发电，热解气化过程产生的可燃气体的其余部分进入所述燃气净化装置4内进行净化除杂质处理，生物质燃气含有各种各样的杂质，保证后部气化发电设备不会因杂质的存在而导致磨损腐蚀和污染等问题，去除杂质后作为所述内燃机发电机组8的燃料用于发电，热解气化过程产生的固体物形成生物质炭或生物质肥料，通过所述生物质炭或肥料收集装置6进行收集，并作为燃料或肥料加以利用，热解气化过程中的冷却水带来的余热通过所述气化炉冷却水利用装置5换热后加以回收利用，所述汽轮发电机组7发电后送入公共电网10，发电过程中产生的热水用于供热利用装置9对其进行供热利用，所述内燃机发电机组8发电后送入所述公共电网10，发电过程中的冷却水带来的余热用于发电机冷却水热量利用装置11对其进行换热回收利用；本实施例中，所述生物质气化装置2是小型流化床式气化炉，所述生物质收集整理装置1包括粉碎装置、送料装置，所述燃气净化装置4包括去焦油装置，所述去焦油装置是喷淋法去焦油装置或鼓泡法去焦油装置或电捕法去焦油装置，所述生物质炭或肥料收集装置6包括出料装置、打包装置，所述气化炉冷却水利用装置5、所述发电机冷却水热量利用装置11包括换热器，所述供热利用装置9是供热管道系统。

请参阅图2，本本实施例的生物质热解气化多联产方法如下：通过生物质收集整理装置1对生物质原料进行分类整理和预处理；通过生物质气化装置2对预处理后的生物质原料进行热解气化；热解气化过程产生的可燃气体一部分直接作为燃烧的燃料输送给生物质锅炉3，所述生物质锅炉3燃烧后产生的蒸汽送入汽轮发电机组7作为动力源进行发电，热解气化过程产生的可燃气体的其余部分输送到燃气净化装置4内进行净化除杂质处理，生物质燃气含有各种各样的杂质，保证后部气化发电设备不会因杂质的存在而导致磨损腐蚀和污染等问题，去除杂质后的可燃气体输送到内燃机发电机组8作为燃料进行发电，热解气化过程产生的固体物形成生物质炭或生物质肥料，通过生物质炭或肥料收集装置6进行收集，并作为燃料或肥料加以利用，热解气化过程中的冷却水带来的余热通过气化炉冷却水利用装置5换热后加以回收利用；所述汽轮发电机组7发电后送入公共电网10，发电过程中产生的热水通过供热利用装置9对其进行供热利用；所述内燃机发电机组8发电后送入所述公共电网10，发电过程中的冷却水带来的余热通过发电机冷却水热量利用装置11对其进行换热回收利用；本实施例中，所述生物质气化装置2是小型流化床式气化炉，所述生物质收集整理装置1包括粉碎装置、送料装置，所述燃气净化装置4包括去焦油装置，所述去焦油装置是喷淋法去焦油装置或鼓泡法去焦油装置或电捕法去焦油装置，所述生物质炭或肥料收集装置6包括出料装置、打包装置，所述气化炉冷却水利用装置5、所述发电机冷却水热量利用装置11包括换热器，所述供热利用装置9是供热管道系统。

以上对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

本实用新型以生物质中低温热解－气化为核心，从热解气化技术工程化入手，使得生物质热解气化的同时，获取肥、炭、热和高效利用的创新，解决了热解气化技术产品单一的难题，解决了热解气化发生炉产生的热燃气直接供燃气锅炉、锅炉蒸汽推动汽轮机发电的工艺路线中的各项技术难题，从根本上解决焦油和生物质提取液污染环境的技术难题，将生物质热解气化与油、气、肥、电、热的生产过程进行有机结合，实现物质转化和能量转化的集成，达到生物质资源的分级利用、价值提升、利用效率和经济效益的最大化，提高能源利用效率，原料可以灵活利用用于生产不同的产品，同时实现油、气、肥、电、热的合理配置，达到节能减排、产品效益大的目的，减少工艺流程和投资运行费，同时还可以做到生物质利用过程环境友好的目的，本实用新型最大限度地包容多产品联产(油、气、肥、电、热)，具有能源资源综合互补、产品灵活化、高增值化以及高市场需求变动适应性等特点，可最大限度地将物质与能量转化过程和污染物控制过程一体化，具有低能耗、低成本的有害物质排放控制和污染极小化等潜力；故本实用新型是一种生物质利用热解气化耦合一体化多联产系统及工艺方法，能够解决目前生物质利用领域存在的能源利用效率低、热解半焦利用困难的问题，实现肥、炭、电、热的合理配置，达到节能减排、产品效益最大化的目的。

本实用新型可广泛应用于生物质利用领域。