一种三段式生物质加压气化炉的制作方法

本发明涉及生物质气化，尤其涉及一种三段式生物质加压气化炉。

背景技术：

1、随着全球能源结构加快调整，新能源技术水平和经济性大幅提升，清洁低碳能源的发展依然成为重中之重。生物质能作为最具潜力的可再生能源，通过转化为固体燃料(直接燃烧)、液体燃料(甲醇、乙醇、柴油等)和气体燃料(沼气、天然气、一氧化碳和氢气等)，用于发电、供热、交通燃料和工业原料等，已成为仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源，生物质技术的推广应用，可实现零碳排放，对于推动我国生物质资源规模化和高效清洁利具有重大的作用。而且我国生物质资源丰富，主要包括农业废弃物、林业废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾、有机废水和废渣等。

2、综上所述，生物质气化已经成为绿色能源的一种重要解决方案。因此，现有技术中亟需一种能够高效安全地提取生物质能的设备。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术缺少生物质能提取设备的问题，所采用的技术方案是：一种三段式生物质加压气化炉，其特征在于，包括：炉体、喷水口、氧化剂喷口、生物质进料口、锥形分布器、流化气进口、中心射流管、排渣环管、卸粉口、排渣口和气固分离设备；

2、所述炉体由上至下分为三段碱金属捕集区、二段焦油裂解区、一段气化反应区、高温氧化区、气室和冷渣室，所述喷水口至少为一个设置于所述三段碱金属捕集区，所述氧化剂喷口设置于所述一段气化反应区上部，所述生物质进料口设置于一段气化反应区下部，所述一段气化反应区底部设有所述锥形分布器，且所述锥形分布器上设有气孔，所述炉体上设有连接所述锥形分布器上的低温返粉口的低温返粉管，所述气室设有所述流化气进口和所述卸粉口，所述冷渣室设置于所述炉体内的最底部，所述排渣环管上端连接所述锥形分布器，下端伸入所述冷渣室内，所述中心射流管一端连通所述高温氧化区，另一端连通所述炉体外，所述冷渣室底端为所述排渣口，所述炉体连接所述气固分离设备。

3、进一步改进为，所述炉体顶端设有连通所述气固分离设备进气口的合成气出口，所述气固分离设备的下料管通过一气固阀连接所述炉体上的细粉返料口。

4、进一步改进为，所述下料管底端通过一引射管连接所述锥形分布器上的高温返粉口。

5、进一步改进为，所述冷渣室内设有连通所述炉体外的稳压管。

6、进一步改进为，所述炉体的所述一段气化反应区直径小于所述二段焦油裂解区直径。

7、进一步改进为，所述锥形分布器上端宽，下端窄，且所述锥形分布器由上至下环形分布有多个气孔。

8、进一步改进为，所述气孔的直径由上至下逐渐增加。

9、进一步改进为，所述气孔呈圆周分布，且沿所述锥形分布器由上至下设有多圈所述气孔。

10、进一步改进为，所述锥形分布器上相邻两圈所述气孔中，上圈所述气孔的直径小于或等于下圈所述气孔的直径。

11、进一步改进为，所述气孔方向与所述锥形分布器侧壁夹角为30°至90°。

12、进一步改进为，所述低温返粉口和所述高温返粉口的中心轴线与所述中心射流管的中心轴线在所述高温氧化区相交于一点。

13、进一步改进为，所述气室内设有喷水环管，所述喷水环管通过管路连通所述冷渣室内。

14、进一步改进为，所述冷渣室中间部位设有冷却气进管，所述冷却气进管顶端连接有连通所述冷渣室内的冷却环管。

15、进一步改进为，所述冷却环管上设有多个向下倾斜的气道。

16、进一步改进为，所述冷却环管中间外壁上设有锥形凸起。

17、进一步改进为，所述喷水口与所述合成气出口的中心轴线相交。

18、进一步改进为，所述炉体内衬有耐火注料、耐火砖、水冷壁中的一种或多种。

19、本发明的有益效果是：

20、本发明提供的三段式生物质加压气化炉，将气化炉设置不同区段，控制不同气化温度，可有效解决生物质气化易结渣、易产生焦油、易碱金属腐蚀这一缺点。本气化炉装置结构简单，无需额外配置焦油转化炉，可以实现气化炉出口不含焦油，整个制气过程中无细粉外排，气化效率高，易于实现设备的长周期稳定运行。

技术特征：

1.一种三段式生物质加压气化炉，其特征在于，包括：炉体、喷水口、氧化剂喷口、生物质进料口、锥形分布器、流化气进口、中心射流管、排渣环管、卸粉口、排渣口和气固分离设备；

2.根据权利要求1所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述炉体顶端设有连通所述气固分离设备进气口的合成气出口，所述气固分离设备的下料管通过一气固阀连接所述炉体上的细粉返料口。

3.根据权利要求2所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述下料管底端通过一引射管连接所述锥形分布器上的高温返粉口。

4.根据权利要求1所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述冷渣室内设有连通所述炉体外的稳压管。

5.根据权利要求1所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述炉体的所述一段气化反应区直径小于所述二段焦油裂解区直径。

6.根据权利要求1所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述锥形分布器上端宽，下端窄，且所述锥形分布器由上至下环形分布有多个气孔。

7.根据权利要求6所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述气孔的直径由上至下逐渐增加。

8.根据权利要求7所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述气孔呈圆周分布，且沿所述锥形分布器由上至下设有多圈所述气孔。

9.根据权利要求8所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述锥形分布器上相邻两圈所述气孔中，上圈所述气孔的直径小于或等于下圈所述气孔的直径。

10.根据权利要求6所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述气孔方向与所述锥形分布器侧壁夹角为30°至90°。

11.根据权利要求3所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述低温返粉口和所述高温返粉口的中心轴线与所述中心射流管的中心轴线在所述高温氧化区相交于一点。

12.根据权利要求1所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述气室内设有喷水环管，所述喷水环管通过管路连通所述冷渣室内。

13.根据权利要求1所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述冷渣室中间部位设有冷却气进管，所述冷却气进管顶端连接有连通所述冷渣室内的冷却环管。

14.根据权利要求13所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述冷却环管上设有多个向下倾斜的气道。

15.根据权利要求13所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述冷却环管中间外壁上设有锥形凸起。

16.根据权利要求2所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述喷水口与所述合成气出口的中心轴线相交。

17.根据权利要求1所述的三段式生物质加压气化炉，其特征在于，所述炉体内衬有耐火注料、耐火砖、水冷壁中的一种或多种。

技术总结
本发明涉及一种三段式生物质加压气化炉，包括：炉体、喷水口、氧化剂喷口、生物质进料口、锥形分布器、流化气进口、中心射流管、排渣环管、卸粉口、排渣口和气固分离设备，所述炉体由上至下分为三段碱金属捕集区、二段焦油裂解区、一段气化反应区、高温氧化区、气室和冷渣室。本发明提供的三段式生物质加压气化炉，将气化炉设置不同区段，控制不同气化温度，可有效解决生物质气化易结渣、易产生焦油、易碱金属腐蚀这一缺点。本气化炉装置结构简单，无需额外配置焦油转化炉，可以实现气化炉出口不含焦油，整个制气过程中无细粉外排，气化效率高，易于实现设备的长周期稳定运行。

技术研发人员：康啸琦
受保护的技术使用者：康啸琦
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16