一种生物质气流床气化制取合成气小型试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及了一种制取合成气的装置，尤其是涉及了一种生物质气流床气化制取合成气小型试验装置。
【背景技术】
[0002]生物质气化是将生物质固体原料置于气化炉中通过热解和化学反应将其转化为气体燃料和合成气体的过程，它能有效地使生物质转化成高品位的燃料，缓解当今常规能源短缺和环境污染所带来的压力。
[0003]目前，生物质气化制取合成气的技术路线主要是固定床气化和流化床气化，所采用的气化炉主要以固定床气化炉和流化床气化炉为主。在固定床气化中，由于气化反应温度低，使得气化效率不高，燃气热值低，燃气中焦油含量高，且焦油清除是其气化技术的难点。在流化床气化中，虽然具有燃料适用性广，气化效率较高，生产强度较高的优点，但由于流化床温度也不高(流化介质存在)，使得燃气中焦油含量较高，燃气热值较低，影响了物料的高效转化。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述气化过程中反应温度低，转化率不高，燃气热值低，焦油含量较高等问题，本实用新型提出了一种生物质气流床气化制取合成气小型试验装置。
[0005]本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型包括氮气瓶、氧气瓶、一级预热器、二级预热器、水蒸汽发生器、气力给料器、气流床气化炉、旋风分离器、冷凝器、过滤器、抽气泵和在线煤气分析仪；氮气瓶经氮气质量流量控制器连接气力给料器，气力给料器连接到气流床气化炉的炉膛；氧气瓶经氧气质量流量控制器后与氮气瓶一起连接到一级预热器，一级预热器与水蒸汽发生器一起连接到三通阀的输入端，三通阀的一个输出端连接二级预热器，三通阀的另一个输出端作为用于气体排空的出口，二级预热器连接到气流床气化炉的炉膛口 ；气流床气化炉底部装有用于冷却气体的激冷水，气流床气化炉底部的气体出口经旋风分离器、冷凝器、过滤器连接到抽气泵，抽气泵的输出端连接在线煤气分析仪；气流床气化炉的侧壁上均布安装有热电偶，气流床气化炉的底部安装有压力计。
[0007]所述的气流床气化炉包括整流栅、管式硅碳棒、刚玉管和成型陶瓷纤维，气流床气化炉的炉膛采用刚玉管，刚玉管外侧设有三支平行均布于刚玉管周面外侧的管式硅碳棒，刚玉管顶部入口设有整流栅，刚玉管底部通入激冷水中，管式硅碳棒外装有用于保温的成型陶瓷纤维。
[0008]所述的气流床气化炉底部气体出口处安装有热电偶。
[0009]所述的气流床气化炉采用高温层流气流床气化炉。
[0010]所述的氮气瓶经流量计连接到一级预热器。
[0011]所述的气流床气化炉底部侧面设有用于激冷水循环的激冷水出口和激冷水进口。
[0012]所述的气力给料器的输出口经管道穿过连接到气流床气化炉的整流栅连接到气流床气化炉内炉膛。
[0013]所述的管式硅碳棒沿竖直方向均布装有热电偶。
[0014]所述的热电偶连接到用于温度控制的温控系统。
[0015]本实用新型为生物质气化制取合成气试验提出了新的方式，具有连续微量给料、气化炉反应温度高、生物质高效转化，合成气中灰分少，焦油含量少等优点。
[0016]首先，生物质颗粒通过一次风载气(氮气)经气力给料器由气化炉顶部吹入；并立即由经过预热的二次风(水蒸气、氧气和空气等)夹带进入高温气化炉内进行快速裂解、燃烧、气化反应；然后，从气化炉出来的高温燃气经炉底的激冷水冷却和初步除尘，进入到净化系统中(包括除尘、除湿等)进行再次净化处理，得到生物质合成气；残炭则由底部出口的残炭收集系统收集；最后，合成气再被引入到在线煤气分析系统中，进行合成气成分的在线分析。
[0017]由气化炉顶部吹入的气化剂，通过调节气化剂流量和整流栅整流，能够使炉膛内的流动为严格层流，使颗粒能够保持在炉膛轴线上一股窄的射流内，避免颗粒飞溅或扩散；气化炉炉膛采用刚玉管，耐高温；
[0018]气化炉的加热方式通过刚玉管外侧的管式硅碳棒加热，该气化炉最高工作温度能满足气流床气化要求；管式硅碳棒外部保温材料为成型陶瓷纤维，可有效起到保温作用。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]本实用新型解决了气化过程中反应温度低，转化率不高，燃气热值低，焦油含量较高等问题。
[0021]本实用新型装置采用高温层流气流床气化炉，具有反应温度高、转化率高，合成气灰分少，焦油含量少等优点。因此，本实用新型为生物质气化制取合成气提出了新的技术路线，也为生物质气流床气化研宄提供了更好的试验平台。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的连接结构图。
[0023]图2是本实用新型气流床气化炉的纵剖面构造图。
[0024]图中:1_氮气瓶，2-氧气瓶3-氮气质量流量控制器，4-氧气质量流量控制器5- —级预热器，6-三通阀7- 二级预热器8-水蒸汽发生器，9-气力给料器，10-气流床气化炉，11-温控系统，12-激冷水出口，13-激冷水进口，14-旋风分离器，15-冷凝器，16-过滤器，17-抽气泵，18-在线煤气分析仪，19-整流栅，20-管式硅碳棒，21-成型陶瓷纤维，22-刚玉管23-激冷水，24-流量计，25-热电偶，26-压力计。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0026]如图1所示，本实用新型包括氮气瓶1、氧气瓶2、一级预热器5、二级预热器7、水蒸汽发生器8、气力给料器9、气流床气化炉10、旋风分离器14、冷凝器15、过滤器16、抽气泵17和在线煤气分析仪18 ;氮气瓶I经氮气质量流量控制器3连接气力给料器9，气力给料器9连接到气流床气化炉10的炉膛，炉膛是在气流床气化炉10内中部；氧气瓶2经氧气质量流量控制器4后与氮气瓶I 一起连接到一级预热器5，氮气瓶I可经流量计24连接到一级预热器5，流量计24测量气体输入的流量，一级预热器5与水蒸汽发生器8 一起连接到三通阀6的输入端，三通阀6的一个输出端连接二级预热器7，三通阀6的另一个输出端作为用于气体排空的出口，二级预热器7连接到气流床气化炉10的炉膛口 ；气流床气化炉10底部装有用于冷却气体的激冷水，气流床气化炉10底部的气体出口经旋风分离器14、冷凝器15、过滤器16连接到抽气泵17，抽气泵17的输出端连接在线煤气分析仪18 ;气流床气化炉10的侧壁上均布安装有热电偶25，气流床气化炉10的底部安装有用于检测炉膛压力的压力计26，压力计26安装在气流床气化炉10底部侧壁。
[0027]如图2所示，气流床气化炉10包括整流栅19、管式硅碳棒20、刚玉管22和成型陶瓷纤维21，气流床气化炉10的炉膛采用刚玉管22，刚玉管22连接在顶部入口与底部出口，刚玉管22外侧设有三支平行均布于刚玉管22周面外侧的管式硅碳棒20，刚玉管22顶部入口设有整流栅19，刚玉管22底部通入激冷水23中，管式硅碳棒20外装有用于保温的成型陶瓷纤维21。
[0028]气流床气化炉10底部气体出口处可安装有热电偶25，管式硅碳棒20沿竖直方向均布可装有热电偶25，热电偶25连接到用于温度控制的温控系统11。
[0029]优选的气流床气化炉10可采用高温层流气流床气化炉。
[0030]气流床气化炉10底部侧面设有用于激冷水循环的激冷水出口 12和激冷水进口13