生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统的制作方法

本发明涉及一种生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，具体涉及一种生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，通过将颗粒的半碳化和气化一体化来将效率最大化，并通过向容纳在燃烧器的流化砂供应充足的空气来提高流动效率，从而能够稳定地使用高热值的燃料。

背景技术：

1、一般而言，在利用生物质时，除燃烧法或液态生物油外，气化法高效率地生产以气体为原料的优质燃料，将气化法应用于发电系统时二氧化碳排放量较低，因此可以说是作为减少向外界排放污染物的备受期待的领域。

2、这种气化分解发电所使用的生物质为未使用的木质类和草本类，包括废木材及其副产品、棕榈油提取废料、椰子壳、稻壳、玉米秆等排出量较大的热带农业副产品，近年来，生物质因为是碳中性能源而受到高度关注，其在将农产品加工成液体燃料以及通过直接燃烧回收热能等领域的使用不断增加。

3、另一方面，与利用直接燃烧生物质产生的蒸汽的热电联产方法相比，生物质气化分解装置通过不完全燃烧产生一氧化碳和氢气的合成气，并将其用作引擎发电机的燃料，从而即使在小型装置中也可以产生有用的电能，因此对于生物质丰富但电能稀缺的热带农业国家的农村地区或偏远村庄来说，气化分解发电是一种能够简单地获取电力的方法，并且是一项备受关注的有用技术，因为它可以以较低的投资成本轻松生产该地区所需的电力。

4、其中，气化是指将空气、氧气、水蒸气、二氧化碳等气化剂单独或组合添加到固体、液体燃料中，并在高温下发生反应，获得热效率高、易于处理的以氢气、一氧化碳、甲烷为主要成分的气体燃料，可以利用煤炭、废弃物、生物质等燃料进行气化，以煤炭为例，煤炭在高温高压下转化为主要成分为氢气和一氧化碳的合成气，然后除去其中所含的粉尘和硫化合物等，净化至与天然气类似的水平后使用。

5、气化技术最初的目的是利用块煤通过固定床气化炉方便地生产气体燃料或合成气，但近年来大多向流态床气化或粉煤气流床气化等方向发展，商业上大多采用气流床气化技术，在最近的气化工艺中，根据反应目的和所需产物来确定气化炉和操作条件，根据气化炉的类型，可以分为气流床(entrained bed)、流态床(fluidized bed)、移动床/固定床(moving/fixedbed)。

6、例如，流化床(fluidized bed)焚烧炉不仅可以燃烧煤炭，还可以燃烧城市工业废弃物等低热值燃料，因此其燃料灵活性高、nox排放量低、易于捕集so2，而操作相对稳定、故障率低，因为这种优点被世界各地广泛应用为首选蒸汽发电技术。

7、该类型的流化床焚烧炉内部容纳有流化砂，通过燃烧器对焚烧炉和流化砂进行加热，同时通过空气喷嘴喷射空气，通过风压使流化砂保持在流动状态，然后将垃圾、废油等各种废弃物放入焚烧炉，通过焚烧炉的蓄热和流化砂的搅拌作用能够在短时间内进行干燥、点火和燃烧并有效焚烧废弃物等。流化床焚烧炉的重要因素之一是提供适当的风压以保持流化砂处于流动状态，同时提供燃烧废弃物所需的充足的氧气。

8、此时，如果空气的供应量不足，则流化砂的流动不顺畅，因此废弃物与流化砂的混合效率降低，特别是氧气的供应不足时，因废弃物的不燃烧而产生sox、nox或二恶英等有害物质。

9、因此，以往通过向流化床焚烧炉等供应充足的空气或者通过单独的端口供应，以促进废弃物的燃烧并抑制有害物质的产生，但这种焚烧炉内空气供应量的增加导致供应空气的送风机的容量增加、下游燃烧气体处理设施的容量增加、由于炉内压力的变化而导致的管道数量和管道直径增加，导致设备变得更加复杂和大型，从而增加设备成本。

10、另外，由于燃烧器中的颗粒在半碳化装置等中进行半碳化，然后供应至气化燃烧器或反应器等，因此存在设备的空间效率降低且成本增加的问题。因此不断需要开发新技术来解决这个问题。

11、此外，这种传统的流化床焚烧炉还存在因具有空气喷嘴的管道暴露在外而几乎不可能使用高热值燃料的问题。

12、现有技术包括韩国专利公告第10-1619357号(名称：木质类生物质干燥半碳化系统)、韩国专利公告第10-2402473号(名称：集成生物质半碳化气化装置和气化方法)、韩国专利公告第10-1049232号(名称：带有散气管式空气分散喷嘴的流化床焚烧炉)以及专利公告第10-2346281号(名称：循环流化床锅炉的网格喷嘴)等。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、因此，本发明的主要目的在于提供一种生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，将半碳化功能添加到燃烧器，通过一体化在各种流化系统等的燃烧器同时执行颗粒的半碳化，将产品的可靠性和效率最大化，降低成本。

3、本发明的再一目的在于提供一种生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，通过向容纳在燃烧器的流化砂供应充足的空气来大大提高流动效率。

4、本发明的另一目的在于提供一种生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，无需任何用于供气的管道作业，安全稳定地使用高热值的燃料，同时将故障风险降至最低。

5、(二)技术方案

6、为了实现上述目的，本发明的生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统的基本结构特征在于，包括：燃烧室，呈圆形，将流化砂堆积在燃烧器的内部下侧以形成流态床；供气室，将所述燃烧室的下部形成为多级圆形以形成多个水平板和多个垂直板，向燃烧室侧一体形成耐火浇注料以有效阻隔高热；空气喷射单元，贯通所述供气室的垂直板，向燃烧室内部喷射充足的空气；以及燃料供应单元，将输送管水平贯通所述燃烧室的上部以输送颗粒并对其半碳化，并向流化砂侧供应半碳化后的颗粒，所述燃料供应单元在燃烧室的上部水平地依次形成多个输送管，在最上侧输送管的一侧形成用于供应颗粒的料斗，最下侧输送管的排出端位于燃烧室下侧中央处，向输送管的内部插入具有输送电机的输送螺杆，通过连接管将上下侧输送管彼此错开连接来连通，在位于燃烧室的输送管向上穿孔形成多个气体排气孔。

7、(三)有益效果

8、因此，本发明的生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，当通过输送管输送颗粒时，颗粒被燃烧室的热能逐渐半碳化，并半碳化状态的颗粒被连续供应至燃烧室，因此能量效率大大提高，通过一体化在流化系统等燃烧器同时执行颗粒的半碳化，将产品的可靠性和效率最大化，降低成本，在燃烧室侧一体形成耐火浇注料，无需任何用于供气的管道作业，安全稳定地使用高热值的燃料，将燃烧室的下端形成为多级圆形，通过形成在垂直板的第一、第二、第三空气喷嘴喷射空气来引导在燃烧室内形成漩涡，通过以不同的上下倾斜度形成来向流化砂均匀地喷射空气，从而大大提高流动运动并有效提高能量效率。

技术特征：

1.一种生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，其特征在于，

技术总结
本发明提供一种生物质半碳化颗粒一体型流化床气化系统，包括：空气喷射单元，贯通所述供气室的垂直板，向燃烧室内部喷射空气；以及燃料供应单元，将输送管水平贯通所述燃烧室的上部以输送颗粒并对其半碳化，并向流化砂侧供应半碳化后的颗粒，通过一体化在流化系统等燃烧器同时执行颗粒的半碳化，将产品的可靠性和效率最大化，降低成本，在燃烧室侧一体形成耐火浇注料，无需任何用于供气的管道作业，安全稳定地使用高热值的燃料，将燃烧室的下端形成为多级圆形，通过形成在垂直板的第一、第二、第三空气喷嘴喷射空气来引导在燃烧室内形成漩涡，通过以不同的上下倾斜度形成来向流化砂均匀地喷射空气，从而大大提高流动运动并有效提高能量效率。

技术研发人员：晋均夏
受保护的技术使用者：株式会社 E.C.T
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11