集装箱模块化分布式生物质高效能源化多联产系统的制作方法_2

文档序号:9009420阅读:来源:国知局
高效过滤器,18—燃气内燃机发电机组,19一废气管道,20—燃气内燃机烟气管道,21—第一三通阀,22—余热回收锅炉,23—第二三通阀,24—吸收式制冷机,25—低温水管道,26—常温水管道,27—储水箱,28—蒸汽三通阀,29—蒸汽输送管道,30—冷凝水回水管道,31—送料皮带,32—第一集装箱,33—第二集装箱,34—第三集装箱,35—第四集装箱,36—第五集装箱,37—第六集装箱,38一第七集装箱,39一木醋液储_,40—木焦油储_,39-1一木醋液输送管道,40-1一木焦油输送管道。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型进一步说明。如图1所示,所述一种基于燃气内燃机的生物质高效利用分布式能源系统,包括生物原料粉碎成型系统、炭化炉4、净化系统、燃气内燃机发电机组18和烟气回收系统;所述生物质粉碎成型系统是由依次通过送料皮带连接的生物质粉碎机1、生物质烘干机2和生物质成型机3组成,生物质粉碎机1、生物质烘干机2和生物质成型机3均为现有的设备,生物质成型机3的出料口通过送料皮带31通向炭化炉4的进料口,生物质原料经过生物质粉碎机I粉碎成粉末状后通过送料皮带送入生物质烘干机2中,生物质烘干机2内部的换热管通过蒸汽管道与余热回收系统连接,由余热回收系统提供蒸汽对粉末状的生物之后原料进行预烘干,生物质原料烘干后通过送料皮带送入生物质成型机3成型,成型后通过送料皮带31直接输送到碳化炉4中,或者直接输出后人工搬运至炭化炉4进行炭化,烘干后炭化炉4的炭化速度更快;所述炭化炉4为电热式炭化炉,炭化炉的燃气排放管道通过燃气管道5与燃气内燃机发电机组18的燃气进口连通,净化系统安装在燃气管道5上,主要用于对燃气进行净化,使燃气可以重新被利用,所述燃气内燃机发电机组18是由内燃式发动机、发电机、控制柜等部件组成,内燃式发动机与发电机安装在同一个钢制底盘上,烟气回收系统安装在燃气内燃机发电机组20的内燃式发动机烟气排放管上,主要是用于燃气内燃机发电机组18的烟气回收。
[0021]如图1所示,所述净化系统包括依次安装在燃气管道18上的第一旋风分离器6、醋液分离器7、木焦油分离器8、第一过滤器9、加压风机10、活性炭吸附器14、第二旋风分离器15和燃气冷却器16,以上所有的装置依次通过燃气管道18连通,第一旋风分离器6的燃气进口通过燃气管道5直接与炭化炉4的燃气出口连通,燃气冷却器16的燃气出口通过燃气管道5通向燃气内燃机发电机组18的内燃式发动机的燃烧室,为了进一步的净化,在燃气冷却器16与燃气内燃机发电机组18之间设有第二过滤器17 ;所述净化系统还包括闭式循环散热风扇水箱11,所以木醋液分离器7、木焦油分离器8、燃气冷却器内部均设置有换热器,闭式循环散热风扇水箱11的出水口通过冷却水出水管道13分别与木醋液冷凝器7、木焦油冷凝器8、燃气冷凝器16内部换热器的进水口连接,闭式循环散热风扇水箱11的回水口通过冷却水回水管道12分别与木醋液冷凝器7、木焦油冷凝器8、燃气冷凝器16的内部换热器的出水口连接。由于木醋液和木焦油的冷凝温度不一样,其中木醋液的冷凝温度高于木焦油,在达到木醋液冷凝温度时,木焦油无法冷凝析出,所以木醋液分离器3和木焦油分离器4通过内部的换热器连接闭式循环散热风扇水箱11提供冷却水,降低燃气的温度,并控制燃气的温度先达到木醋液的冷凝温度,将木醋液冷凝析出回收,然后再继续换热降温使燃气温度达到木焦油的冷凝温度,将木焦油冷凝析出后回收。
[0022]如图1所示,所述烟气回收系统包括余热回收锅炉22和吸收式制冷机24,燃气内燃机发电机组18的发动机烟气排放管分别与余热回收锅炉22和吸收式制冷机24的加热室连通,余热回收锅炉22通过烟气排放管20与炭化炉I的加热室连通。在余热回收锅炉22与燃气内燃机发电机组18连接的烟气管道上设有第一三通阀21,第一三通阀21的一端与余热回收锅炉22的加热室连通,另一端与燃气内燃机发电机组18燃烧室连通,第三接口通过烟气管道与吸收式制冷机24连通,燃气内燃机发电机组18的烟气排放管可以分别通向余热回收锅炉12的加热室内和吸收式制冷机加热室内,所述第一三通阀21可以分流烟气输送至余热回收锅炉22或吸收式制冷机24中,吸收式制冷机制取的低温水通过低温水管道25输送至终端使用。在余热回收锅炉22与炭化炉4连接的烟气排放管20上设有第二三通阀23,第二三通阀23的其中一个接口与余热回收锅炉22的烟气管连通,第二接口与连接炭化炉的烟气排放管连连通,第三个接口与排出烟气的烟气排空管道连通。所述燃气内燃机发电机组18排出的高温烟气通过余热回收锅炉22进行换热后温度还很高,再输送至炭化炉中加热炭化炉,三通调节阀22可调节烟气输送至炭化炉4中的烟气气量,从而控制炭化炉内部的温度,多余的烟气通过第二三通阀23连接的管道排空。
[0023]如图1所示,所述烟气回收系统还包括通过常温水管道26与余热回收锅炉22的进水腔连通的储水腔27,所述生物质烘干机2内部换热器通过冷凝水回水管道30与储水腔27连通。所述储水箱27通过离心水泵循环给余热回收锅炉22供水,水在余热回收锅炉22中与高温的发动机烟气进行换热,从而升高水的温度制取蒸汽,蒸汽通过蒸汽管道29与生物质烘干机2内部的换热器连接,蒸汽管道29上设置有蒸汽三通阀28,可以调节蒸汽输送至生物质烘干机或者其它终端的蒸汽量,生物质烘干机2内部换热器的冷凝水通过冷凝水回水管道30输送至储水箱27中循环利用。在回收发电机组排烟热量时,根据炭化炉需求控制余热回收锅炉22中冷水的进入量,从而调节回收的热量,控制烟气的温度,被回收少量热量的高温烟气(控制在200-300°C)可以用于炭化炉I运行时的加热,同时燃气内燃机发电机组18的发动机排烟烟气中不含氧气,通过余热锅炉22降低温度后,可以用作炭化炉4完成炭化后的冷却冷源,一般作为冷源的低温烟气控制在60-100°C,可以在炭化炉完成炭化后冷却炭化炉和木炭。
[0024]如图1所示,所述炭化炉4与净化系统的第一旋风分离器6集装在第一集装箱32内;所述木醋液分离器7、木焦油分离器8、第一过滤器9和加压风机10集装在第二集装箱33内;所述活性炭吸附器11、第二旋风分离器15、燃气冷却器16和第二过滤器17集装在第三集装箱34内;燃气内燃机发电机组18集装在第四集装箱35内;余热回收锅炉22和储水箱27集装在第五集装箱36内,吸收式制冷机24装在第六集装箱37内;所述生物质粉碎机1、生物质烘干机2和生物质成型机3集装在第七集装箱38内;在每个集装箱上对应电缆连接的位置均开设有连接孔,方便电缆的连接,在第一、第二、第三、第四、第五集装箱上对应燃气进口、燃气出口的位置均开设有燃气管道连接孔,方便燃气管道18的连接;在第二集装箱32上还分别开设有冷却水出水管进、出口和冷却水回水管进、出口,方便冷却水回水管道12和冷却水出水管道13的连通闭式循环散热风扇水箱11与木醋液冷凝器7、木焦油冷凝器8、燃气冷凝器16 ;在第五、第七集装箱36、38上对应蒸汽进口、蒸汽出口、冷凝水进口、冷凝水出口以及电缆连接的位置均开设有连接孔,方便冷凝回水管道30连通生物质烘干机2与储水腔27连通;在第四集装箱35、第五集装箱36和第六集装箱37上对应烟气排放管20进、出口的位置,分别开设有烟气排放管接孔,方便烟气排放管20的连接。所述第二三通阀23安装在第一集装箱32与第五集装箱36之间的烟气排放管20上,第一三通阀21安装在第四集装箱35与第五集装箱36之间的烟气管道20上,蒸汽三通阀28安装在第五集装箱36和第七集装箱38之间的蒸汽管道29上。
[0025]如图1所示,在第二集装箱33外设有木醋液储罐39和木焦油储罐40,并在第二集装箱33对应木醋液储罐39和木焦油储罐40的位置开设有管道孔,所述木醋液分离器7木醋液排出口通过木醋液输送管道39-1与木醋液储罐39连接,所述木焦油分离器8的木焦油排出口通过木焦油输送管道40-1与木焦油储罐40连接;可以方便收集木醋液和木焦油。
[0026]本实用新型的工作过程:首先将生物质粉碎、烘干、成型后利用干馏式炭化炉4热解成两种产物:木炭和燃气,木炭直接回收,产生的燃气通过燃气管道5通向第一旋风分离器6内,在第一旋风分离器6的尽可能除去燃气中携带的固体颗粒杂质和液滴,达到气固液分离,以保证管道及设备的正
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