专利名称：一种预热式多级配风固定床秸秆气化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固定床秸秆气化工艺，是一种预热式多级配风固定床秸秆 气化工艺。
背景技术：
我国是一个农业大国，秸秆产量巨大，秸秆气化技术是一项适合国情、清 洁环保、可再生的能源技术，不但可为广大农村提供清洁、方便的燃气能源， 同时也可避免秸秆引起的各种污染问题，更可减少我国的温室气体排放量。虽 然我国目前已开发出多种秸秆气化炉，但是，几乎国内所有的中小型固定床秸 秆气化炉都是以空气为气化炉介质，由于生物质自身的燃热值不高，在气化介
质中79。/。的N2将吸收大量的热而并不参加气化反应，因此，都存在气化效率低、 燃气热值低、灰渣含碳量高的普遍缺点。虽然采用纯氧(或辅以水蒸气)作为 气化介质也可大幅提高燃气热值和气化效率，但是，目前农村还不具备条件进 行应用。对此，目前还没有十分有效的解决办法。
发明内容
根据目前我国农村秸秆气化炉存在的问题，本发明提出了一种预热式多级 配风固定床秸秆气化工艺，该工艺充分利用了生物质本身的能量——即通过各 种手段降低灰渣含碳量，充分利用燃气的物理显热，尽可能将生物质的化学能 转化为燃气的化学能。利用反应后燃气的余热加热气化介质，将减少燃烧用于 N2升温的热量，降低空气量，提高燃烧效率，降低灰渣含碳量，可迅速的将生 物质的储能转化为燃气的化学能，从而使燃气热值得以大幅度提高。
本发明解决其技术问题所采用的具体方案是该工艺中有一个由金属板围
成的筒状的气化炉，气化炉外围由上至下分别安装有通向气化炉内的上进风咀、喷嘴及下热风出口；在气化炉的一侧，分别安装有热风分配集箱，预热器及风 机；气化炉的上进风咀，顺序通过调节风门，热风管与热风分配集箱连通，喷
咀分别顺序通过风箱，调节风门、热风管与热风分配集箱连通；热风分配集箱
通过热风母管与预热器的换热元件连通，并顺序通过冷风管与风机连通，热风 出口通过导气管与预热器及热风分配集箱顺序连通，从而使气化炉得以不断送
入热风；使热气化介质首先在预热器内被加热，加热后的气化介质在热风分配 集箱被分段送入气化炉，以建立良好的气化炉反应条件，以此提高气化效率和 燃气热值；利用气化介质来回收燃气、显热，气化介质的加热温度为110°C 500°C。
其有益效果是本发明对气化介质进行预热后进行多极配风气化，提高了 秸秆的气化反应的效率，充分利用燃气所携带的物理显热，同时也提高了燃气 的热值，降低了灰渣含量，更可减少我国的温室气体排放量，更清洁环保。
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下面结合附图对本发明作进一步说明；
附图为本发明的结构原理示意图中，l.风机，2.冷风管，3.预热器，4.换热元件，5.燃气出口管，6.热 风母管，7热风分配集箱，8.热风管，9.热风管，IO.热风管，ll.调节风门，12. 调节风门，13.调节风门，14.导气管，15.风箱，16.喷嘴，17.风箱，18.喷 嘴，]9.气化炉。
具体实施例方式
在图中，该工艺中有一个由金属板围成的筒状的气化炉19，气化炉19外围 由上至下分别安装有通向气化炉19内的上进风咀、喷嘴18、 16及下热风出口； 在气化炉的一侧，分别安装有热风分配集箱7，预热器3及风机1;气化炉19 的上进风咀，顺序通过调节风门11，热风管8与热风分配集箱7连通，喷咀18、 16分别顺序通过风箱17、 15，调节风门12、 13、热风管9、 IO与热风分配集箱7连通；热风分配集箱7通过热风母管6与预热器3的换热元件4连通，并顺序 通过冷风管2与风机1连通；热风出口通过导气管14与预热器3及热风分配集 箱3顺序连通，从而使气化炉得以不断送入热风；使热气化介质首先在预热器3
内被加热，加热后的气化介质在热风分配集箱7被分段送入气化炉，以建立良 好的气化炉反应条件，以此提高气化效率和燃气热值；利用气化介质来回收燃 气、显热，气化介质的加热温度为110°C 500°C。 .
在图中，风机1将冷空气通过冷风管2送入预热器3的换热元件4，空气通 过换热元件4被高温燃气加热到11(TC 50(TC温度，热空气经热风母管6进入 热风分配集箱7，热空气在此箱中被分配为三股。第一股风经风管8进入气化炉 19内料层上部空间，其流量由调节风门ll控制，该股风量的大小会影响秸秆的 干燥与热解速度；第二股风经风管9进入风箱17通过喷嘴18喷入炉内，其流 量由调节风门12控制；第三股风经风管10进入风箱15通过喷嘴16喷入炉内， 其流量由调节风门13控制。调节第二、三股风的风量会调节燃烧中心的区域大 小、高度位置和温度的变化。
在图中，在生物质热解燃烧的气化还原反应段，由于气化反应是吸热还原 反应，使热风和燃烧所带来的热量全部供给还原气化反应段，整个炉体19外部 采用保温材料绝热，此外热风管8、 9、 10、热风母管6、热风分配集箱7、导气 管14、风箱15、 17和预热器3均敷设保温材料以减少热损失。
秸秆的品种、含水量、含灰量等因素都会对其热解和气化特性产生影响热 解，在生物热解、燃烧反应段采用2级 8级的配风方式， 一级配风用于控制干 燥和热解，其它级配风用于组织气化反应条件。通过调节其余股风量的大小可 使反应条件达到最佳化，利用气化介质回收燃气显热以减少秸秆完全燃烧的份 额，因而可提高气化效率和燃气的热值。
权利要求
1.一种预热式多级配风固定床秸秆气化工艺，该工艺中有一个由金属板围成的筒状的气化炉(19)，气化炉(19)外围由上至下分别安装有通向气化炉(19)内的上进风咀、喷嘴(18)、(16)及下热风出口；在气化炉的一侧，分别安装有热风分配集箱(7)，预热器(3)及风机(1)；气化炉(19)的上进风咀，顺序通过调节风门(11)，热风管(8)与热风分配集箱(7)连通，喷咀(18)、(16)分别顺序通过风箱(17)、(15)，调节风门(12)、(13)、热风管(9)、(10)与热风分配集箱(7)连通；热风分配集箱(7)通过热风母管(6)与预热器(3)的换热元件(4)连通，并顺序通过冷风管(2)与风机(1)连通；热风出口通过导气管(14)与预热器(3)及热风分配集箱(3)顺序连通，从而使气化炉得以不断送入热风；其特征在于使热气化介质首先在预热器(3)内被加热，加热后的气化介质在热风分配集箱(7)被分段送入气化炉(19)，以建立良好的气化炉反应条件，以此提高气化效率和燃气热值。
2. 根据权利要求1所述的一种预热式多级配风固定床秸秆气化工艺，其特 征在于利用气化介质来回收燃气、显热，气化介质的加热温度为110°C 500 。C。
3. 根据权利要求1所述的一种预热式多级配风固定床秸秆气化工艺，其特征在于在生物质热解燃烧的气化还原反应段，使热风和燃烧所带来的热量全部供给还原气化反应段，整个炉体(19) 一外部采用保温材料绝热，此外热风 管(8、 9、 10)、热风母管(6)、热风分配集箱(7)、导气管(14)、风箱(15、 17)和预热器(3)外端均部也可敷设保温材料以减少热损失。
4. 根据权利要求1所述的一种预热式多级配风固定床秸秆气化工艺，其特 征在于在生物质热解、燃烧反应段采用2级 8级的配风方式， 一级配风用于 控制干燥和热解，其它级配风用于组织气化反应条件。
全文摘要
本发明是一种预热式多级配风固定床秸秆气化工艺，使热气化介质首先在预热器内被加热，加热后的气化介质在热风分配集箱被分段送入气化炉；以建立良好的氢氧化钠气化炉反应条件，以此提高气化效率和燃烧热值。本发明对气化介质进行预热后进行多极配风气化，提高了秸秆的气化反应的效率，充分利用燃气所携带的物理显热，同时也提高了燃气的热值，降低了灰渣含量，更可减少我国的温室气体排放量，更清洁环保。
文档编号C10J3/80GK101580740SQ20091002536
公开日2009年11月18日 申请日期2009年3月12日 优先权日2009年3月12日
发明者孙昌栋, 冲 林, 勇 陈 申请人:徐州燃控科技股份有限公司