一种高能量利用率的生物质热解系统及热解工艺的制作方法

本发明属于生物质热解，具体涉及一种高能量利用率的生物质热解系统及热解工艺。

背景技术：

1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

2、生物质是世界上最丰富的可再生资源之一，具有零碳属性；以生物质热解生产热解炭替代电力、钢铁、建材等高耗能行业的燃煤，是实现双碳目标的重要路径之一。目前生物质热解制炭系统产生的热解气先经过冷凝、净化后得到可燃气，可燃气一部分燃烧供自身使用，一部分燃烧后排放，带来如下问题：热解气冷凝过程浪费了大量的显热和潜热，能量利用率低；冷凝液带来废液处理问题；热解气冷凝和净化设备导致系统复杂、投资高，维护工作量大。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高能量利用率的生物质热解系统及热解工艺。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供一种高能量利用率的生物质热解系统，包括依次连接的第一输送机、烘干炉、第二输送机和热解炭化炉；第一输送机的进料端与生物质源连接；

4、热解炭化炉的热解气排放口通过管道与热风炉进口连接，热风炉出口与热解炭化炉连接；

5、热解炭化炉的烟气排放口与烘干炉的底部进口连接，烘干炉的顶部设置有烟气排放口，烟气排放口通过引风机与烟气净化装置连接。

6、在一些实施例中，第一输送机和第二输送机均为皮带输送机、螺旋输送机或斗式提升机。

7、在一些实施例中，所述烘干炉为回转式烘干炉或流动式烘干炉。

8、优选的，所述烘干炉为直接接触换热式烘干炉或间接接触换热式烘干炉。

9、在一些实施例中，所述热解炭化炉的冷却设备为螺旋式、回转式或固定式。

10、优选的，所述冷却设备的冷媒为水或空气。

11、在一些实施例中，所述热解炭化炉的出料端设置有水冷螺旋输送机。热解炭化炉内经过热解炭化后的产物温度较高，利用水冷螺旋输送机进行输送过程中，可以将炭化产物进行有效降温，再进行贮存时可以有效避免安全隐患。

12、第二方面，本发明提供一种高能量利用率的生物质热解工艺，包括如下步骤：

13、生物质经过烘干达到设定水分含量后，将其进行热解炭化，夹杂有碳颗粒的热解气进行燃烧后，得到高温烟气，将高温烟气通入热解炭化体系，对生物质进行热解炭化；

14、对生物质进行热解炭化后的烟气对生物质进行烘干，降温后的烟气被引风机输送至烟气净化装置进行处理。

15、在一些实施例中，所述高温烟气的温度为600-1200℃，对生物质进行热解炭化后的烟气温度为200-450℃，对生物质干燥后的烟气温度降至150℃以下。

16、上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：

17、针对生物质制炭系统中热解气冷凝后导致的热量损失和废液处置问题，本发明通过将热解炉出口的高温热解气直接全部燃烧，不经过冷凝、净化，避免了热解气的显热损失和废液处置问题。

18、针对部分热解气燃烧后产生高温烟气直接排放的问题，本发明将热解气全部燃烧产生的高温烟气进入热解炉，为热解炉提供热量；热解炉出口烟气进烘干炉为生物质烘干提供热量；烘干炉排出的烟气温度降低，热量得到充分利用。

19、本发明避免了热解气冷凝带来的显热损失；无热解气降温冷凝设备，系统简单、投资低；不产生热解气冷凝液；排烟温度低，烟气显热利用率高。

技术特征：

1.一种高能量利用率的生物质热解系统，其特征在于：包括依次连接的第一输送机、烘干炉、第二输送机和热解炭化炉；第一输送机的进料端与生物质源连接；

2.根据权利要求1所述的高能量利用率的生物质热解系统，其特征在于：第一输送机和第二输送机均为皮带输送机、螺旋输送机或斗式提升机。

3.根据权利要求1所述的高能量利用率的生物质热解系统，其特征在于：所述烘干炉为回转式烘干炉或流动式烘干炉。

4.根据权利要求3所述的高能量利用率的生物质热解系统，其特征在于：所述烘干炉为直接接触换热式烘干炉或间接接触换热式烘干炉。

5.根据权利要求1所述的高能量利用率的生物质热解系统，其特征在于：所述热解炭化炉的冷却设备为螺旋式、回转式或固定式。

6.根据权利要求5所述的高能量利用率的生物质热解系统，其特征在于：所述冷却设备的冷媒为水或空气。

7.根据权利要求1所述的高能量利用率的生物质热解系统，其特征在于：所述热解炭化炉的出料端设置有水冷螺旋输送机。

8.一种高能量利用率的生物质热解工艺，其特征在于：包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的高能量利用率的生物质热解工艺，其特征在于：所述高温烟气的温度为600-1200℃，对生物质进行热解炭化后的烟气温度为200-450℃，对生物质干燥后的烟气温度降至150℃以下。

10.根据权利要求8所述的高能量利用率的生物质热解工艺，其特征在于：生物质热解炭化后的产物在水冷螺旋输送机输送过程中冷却。

技术总结
本发明公开了一种高能量利用率的生物质热解系统及热解工艺，包括依次连接的第一输送机、烘干炉、第二输送机和热解炭化炉；第一输送机的进料端与生物质源连接；热解炭化炉的热解气排放口通过管道与热风炉进口连接，热风炉出口与热解炭化炉连接；热解炭化炉的烟气排放口与烘干炉的底部进口连接，烘干炉的顶部设置有烟气排放口，烟气排放口通过引风机与烟气净化装置连接。本发明避免了热解气冷凝带来的显热损失；无热解气降温冷凝设备，系统简单、投资低；不产生热解气冷凝液；排烟温度低，烟气显热利用率高。

技术研发人员：赵博,张军,任建永,周杰,王衍智,张计节,孔强,牛家德,李伟明,朱振坤,张立强,马春元
受保护的技术使用者：华能嘉祥发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17