專利名稱：以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于雙流化床生物質(zhì)氣化設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的生物質(zhì)氣化技術(shù)多采用固定床氣化方式，隨著流化床技術(shù)的發(fā)展，采用流化床氣化的研究也在長足的發(fā)展，另外移動(dòng)床、氣流床等氣化方式也在研究和發(fā)展階段，這些氣化方式有一個(gè)共同點(diǎn)，就是氣化燃燒發(fā)生在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，就需要通入空氣或者氧氣等氣化劑使燃料進(jìn)行部分燃燒，從而獲得氣化反應(yīng)所需的溫度。如果采用空氣氣化，由于大量惰性氣體氮?dú)獾拇嬖?，從而使燃?xì)庀♂專瑯O大地降低了燃?xì)馄焚|(zhì)，雖然可以通過分離提純的方法獲得高品質(zhì)的燃?xì)?，代價(jià)較高。采用氧氣做氣化劑也能獲得較高品質(zhì)的蒸汽，但同 樣存在投資成本高的問題。關(guān)于雙流化國內(nèi)也有很多的研究和報(bào)道，比如美國的Battelle生物質(zhì)示范項(xiàng)目、中國大連理工大學(xué)、浙江大學(xué)、中科院等科研院所及科研項(xiàng)目也都進(jìn)行過或者正在進(jìn)行雙流化床的研究，并提出過一些基于熱載體循環(huán)的流化床氣化設(shè)計(jì)思想。中國發(fā)明專利200410081018. 5提出了一種雙循環(huán)流化床煤氣-蒸汽聯(lián)產(chǎn)方法及裝置，其特點(diǎn)在氣化爐和燃燒器之間設(shè)置了一個(gè)熱灰分配裝置，由于煤等燃料會(huì)分含量較小，單傳依靠灰分做熱載體很難滿足氣化爐熱量要求，而本裝置又設(shè)置了熱灰分配裝置，更進(jìn)一步減小了氣化爐熱量的供給。此發(fā)明背景部分提到的鼓泡床氣化爐灰分顆粒的揚(yáng)析問題，也沒能在發(fā)明中得到很好的解決。此發(fā)明專利對中國發(fā)明專利92100503. 2、中國發(fā)明專利92100912. 7、中國實(shí)用新型專利01230778. 5進(jìn)行了較為詳細(xì)的概述，并對上述專利中存在的一些不足做了相關(guān)說明。在催化劑技術(shù)越來越成熟的今天，催化劑的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注，催化劑能降低氣化反應(yīng)溫度、催化裂解焦油氣體，提高燃?xì)馄焚|(zhì)，這些專利均未考慮催化劑的使用。中國發(fā)明專利03133799. 6提出了一種固體熱載體催化氣化生物質(zhì)制取富氫氣體的方法，本方法存在兩點(diǎn)不足，I)由于采用移動(dòng)床氣化，氣固接觸以及固固接觸均不良好，影響氣化效果，這點(diǎn)也在中國發(fā)明專利200410081018. 5背景部分提到過；2)熱載體兼做催化劑，與生物質(zhì)直接接觸，雖然具有催化功能的熱載體在提升管中的積碳能得到部分解決，但是還是并不能很好的解決催化劑由于積碳造成的催化劑失活的問題，且很難采用效果較好、價(jià)格較為昂貴的催化劑。中國實(shí)用新型專利200920098654. 7提出了一種固體熱載體垃圾熱解氣化裝置，本裝置的特點(diǎn)是將雙床氣化應(yīng)用于垃圾燃料方面，以及采用燃燒器的熱量加熱軟水，來供應(yīng)氣化爐氣化用氣，其裝置類似于發(fā)明專利92100503. 2。中國實(shí)用新型專利201020277492. 6提出了一種流化床粉煤氣化與固體熱載體熱解耦合汽油聯(lián)產(chǎn)裝置。該裝置類似于中國發(fā)明專利200410081018. 5，屬于雙流化床技術(shù)在焦油和燃?xì)饴?lián)產(chǎn)方面的具體應(yīng)用。該專利中提到傳統(tǒng)固體熱載體熱存在效率不高的問題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型專利提出了一種以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒以及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)熱載體氣化系統(tǒng)燃燒氣化及獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)運(yùn)行，生產(chǎn)較高品質(zhì)燃?xì)獾哪康?，而且?shí)現(xiàn)了焦油催化裂解以及燃?xì)獾亩无D(zhuǎn)化，并通過高效催化劑的使用從而使固體熱載體的熱效率得到極大的提聞。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為氣化爐分為上部的氣化爐催化裂解部分和下部的氣化爐氣化部分，上下兩部分之間設(shè)置氣化爐中部布風(fēng)板；氣化爐催化裂解部分的上端通過管道與氣化爐旋風(fēng)分離器連接；氣化爐旋風(fēng)分離器的頂端設(shè)置燃?xì)獬隹?，下端設(shè)置排灰口 ；氣化爐氣化部分的側(cè)壁上設(shè)置管道，與螺旋給料器連接；氣化爐氣化部分的底部為氣化爐風(fēng)室，并設(shè)置氣化爐底部布風(fēng)板；燃燒器的頂部出口端與熱載體旋風(fēng)分離器連接；熱載體旋風(fēng)分離器的上端與主排 煙管道連接，下端與熱載體下降管連接后伸入氣化爐氣化部分內(nèi)；氣化爐氣化部分通過管道及熱載體返料器與燃燒器連接；催化劑再生反應(yīng)器的頂部出口端與催化劑旋風(fēng)分離器連接；催化劑旋風(fēng)分離器的上端與主排煙管道連接，下端與催化劑下降管連接后伸入氣化爐催化裂解部分內(nèi)；氣化爐催化裂解部分通過管道及催化劑返料器與催化劑再生反應(yīng)器連接。所述氣化爐底部布風(fēng)板可采用風(fēng)帽布置方式，或采用多孔板型布風(fēng)板，或采用其他形式的布風(fēng)板，目的是使生物質(zhì)等燃料與熱載體之間良好接觸，發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換，從而進(jìn)行快速的熱解氣化反應(yīng)；氣化爐中部布風(fēng)板采用風(fēng)帽布置方式，燃?xì)獾然旌蠚怏w從風(fēng)帽中噴出，與具有高催化活性的催化劑充分接觸，使燃?xì)獍l(fā)生二次轉(zhuǎn)化，焦油得到催化裂解。所述燃燒器的底部設(shè)置燃燒器風(fēng)室以及燃燒器布風(fēng)板，并在燃燒器風(fēng)室的下端設(shè)置排渣口。所述催化劑再生反應(yīng)器的底部設(shè)置催化劑再生反應(yīng)器風(fēng)室以及催化劑再生反應(yīng)器布風(fēng)板。所述燃燒器的工作溫度為850°C -1000°C，催化劑再生反應(yīng)器的工作溫度為7500C _900°C，氣化爐催化裂解部分的工作溫度為650°C _850°C，氣化爐氣化部分(3)的工作溫度為700°C -900°C。所述燃燒器、催化劑再生反應(yīng)器以及氣化爐的外部設(shè)置隔熱層；催化劑旋風(fēng)分離器、熱載體旋風(fēng)分離器、氣化爐旋風(fēng)分離器、催化劑返料器以及熱載體返料器外部同樣設(shè)置隔熱層。所述燃燒器與催化劑再生反應(yīng)器之間采用導(dǎo)熱性能好、耐高溫的鋼板隔離。所述催化劑返料器以及熱載體返料器采用非機(jī)械閥U型閥或J型閥進(jìn)行密封。所述燃燒器采用較高循環(huán)倍率快速床運(yùn)行方式，催化劑再生反應(yīng)器采用低循環(huán)倍率循環(huán)流化床運(yùn)行方式，氣化爐催化裂解部分和氣化爐氣化部分均采用鼓泡床運(yùn)行方式。熱載體可以采用硬度較大的惰性物質(zhì)石英砂，還可以采用具有催化功能的橄欖石、煅燒白云石、莫來石等物質(zhì)，以及工業(yè)生產(chǎn)的具有多孔結(jié)構(gòu)的Y氧化鋁、陶瓷球等物質(zhì)。催化劑可以采用白云石、負(fù)載鎳的橄欖石、負(fù)載鎳的莫來石等，也可以自制具有高催化活性的催化劑。[0020]本實(shí)用新型的有益效果為(I)熱載體循環(huán)和催化劑循環(huán)分別在兩個(gè)相對獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行，避免了燃料以及燃料灰等物質(zhì)和催化劑直接接觸，從而大大降低了催化劑積碳造成催化劑活性下降的可能性。(2)催化劑循環(huán)和熱載體循環(huán)采用不同的循環(huán)倍率，避免了較為昂貴的催化劑由于磨損而造成的浪費(fèi)和成本的提高的問題。(3)氣化爐由中部布風(fēng)板分割開來，充分利用了氣化爐空間，實(shí)現(xiàn)了焦油等氣體的二次轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步提高了水蒸氣等氣體的轉(zhuǎn)化率，從而獲得較高品質(zhì)的燃?xì)狻?4)生物質(zhì)燃料從氣化爐下部加入，由于氣化爐中部布風(fēng)板的存在，大大降低了由于顆?；业鹊膿P(yáng)析而使燃?xì)鈯A帶雜質(zhì)的可能性。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)I-燃燒器；2_催化劑再生反應(yīng)器；3_氣化爐催化裂解部分；4_氣化爐氣化部分；5-催化劑旋風(fēng)分離器；6_熱載體旋風(fēng)分離器；7_催化劑下降管；8_熱載體下降管；9_氣化爐旋風(fēng)分離器；10-燃?xì)獬隹?； 11-排灰口 ； 12-螺旋給料器；13-氣化爐風(fēng)室；14-氣化爐底部布風(fēng)板；15_氣化爐中部布風(fēng)板；16_催化劑返料器；17_熱載體返料器；18_催化劑再生反應(yīng)器布風(fēng)板；19-催化劑再生反應(yīng)器風(fēng)室；20_排渣口 ；21_燃燒器風(fēng)室；22_燃燒器布風(fēng)板；23主排煙管道。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒以及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如圖I所示，氣化爐分為上部的氣化爐催化裂解部分3和下部的氣化爐氣化部分4，上下兩部分之間設(shè)置氣化爐中部布風(fēng)板15 ;氣化爐催化裂解部分3的上端通過管道與氣化爐旋風(fēng)分離器9連接；氣化爐旋風(fēng)分離器9的頂端設(shè)置燃?xì)獬隹?10，下端設(shè)置排灰口 11，較高品質(zhì)的燃?xì)饪梢詨嚎s灌裝用于家用燃?xì)猓部梢运腿肴細(xì)廨啓C(jī)用于發(fā)電；氣化爐氣化部分4的側(cè)壁上設(shè)置管道，與螺旋給料器12連接，生物質(zhì)等燃料從螺旋給料器12中加入，由于氣化爐中部布風(fēng)板15的存在，減少了顆粒灰揚(yáng)析現(xiàn)象的發(fā)生。氣化爐氣化部分4的底部為氣化爐風(fēng)室13,并設(shè)置氣化爐底部布風(fēng)板14。燃燒器I的頂部出口端與熱載體旋風(fēng)分離器6連接；熱載體旋風(fēng)分離器6的上端與主排煙管道23連接，下端與熱載體下降管8連接后伸入氣化爐氣化部分4內(nèi)；氣化爐氣化部分4通過管道及熱載體返料器17與燃燒器I連接。催化劑再生反應(yīng)器2的頂部出口端與催化劑旋風(fēng)分離器5連接；催化劑旋風(fēng)分離器5的上端與主排煙管道23連接，下端與催化劑下降管7連接后伸入氣化爐催化裂解部分3內(nèi)；氣化爐催化裂解部分3通過管道及催化劑返料器16與催化劑再生反應(yīng)器2連接。催化劑返料器16以及熱載體返料器17采用非機(jī)械閥U型閥或J型閥進(jìn)行密封，防止氣化爐和燃燒反應(yīng)器之間發(fā)生竄氣現(xiàn)象，影響燃?xì)馄焚|(zhì)。燃燒器I的底部設(shè)置燃燒器風(fēng)室21以及燃燒器布風(fēng)板22，并在燃燒器風(fēng)室21的下端設(shè)置排渣口 20。催化劑再生反應(yīng)器2的底部設(shè)置催化劑再生反應(yīng)器風(fēng)室19以及催化劑再生反應(yīng)器布風(fēng)板18。燃燒器I、催化劑再生反應(yīng)器2以及氣化爐的外部設(shè)置隔熱層；催化劑旋風(fēng)分離器5、熱載體旋風(fēng)分離器6、氣化爐旋風(fēng)分離器9、催化劑返料器16以及熱載體返料器17外部同樣設(shè)置隔熱層。燃燒器I與催化劑再生反應(yīng)器2之間采用導(dǎo)熱性能好、耐高溫的鋼板隔離。氣化爐底部布風(fēng)板14可采用風(fēng)帽布置方式，或采用多孔板型布風(fēng)板，或采用其他形式的布風(fēng)板，目的是使生物質(zhì)等燃料與熱載體之間良好接觸，發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換，從而進(jìn)行快速的熱解氣化反應(yīng)；氣化爐中部布風(fēng)板15采用風(fēng)帽布置方式，燃?xì)獾然旌蠚怏w從風(fēng)帽中噴出，與具有高催化活性的催化劑充分接觸，使燃?xì)獍l(fā)生二次轉(zhuǎn)化，焦油得到催化裂解。燃燒器I的工作溫度為850°C -1000°C，催化劑再生反應(yīng)器2的工作溫度為7500C _900°C，氣化爐催化裂解部分4的工作溫度為650°C _850°C，氣化爐氣化部分3的工作溫度為700°C -900°C。燃燒器I采用較高循環(huán)倍率快速床運(yùn)行方式，催化劑再生反應(yīng)器2采用低循環(huán)倍率循環(huán)流化床運(yùn)行方式，氣化爐催化裂解部分3和氣化爐氣化部分4均采用鼓泡床運(yùn)行方式。本再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)包含熱載體循環(huán)系統(tǒng)以及催化劑循環(huán)系統(tǒng)雙循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行模式。其中熱載體在氣化爐氣化部分4、熱載體返料器17、燃燒器I、熱載體旋風(fēng)分離器6、熱載體下降管8之間循環(huán)。支撐熱載體循環(huán)的供風(fēng)有兩處，一處是燃燒器風(fēng)室21鼓入的空氣，另一處是氣化爐底部供給的水蒸氣等氣化劑?？諝庖环矫嬗糜趶臒彷d體返料器17返回的焦炭的燃燒，熱載體在這里吸收熱量，加熱到850°C-1000°C，另一方面用于使熱載體在燃燒器內(nèi)形成快速流態(tài)化。水蒸氣等氣化劑一方面起生物質(zhì)等燃料的氣化介質(zhì)的作用，另一方面使氣化爐氣化部分4內(nèi)熱載體以及燃料等物質(zhì)形成鼓泡狀態(tài)，使氣氣、氣固、固固之間接觸良好，從而達(dá)到較好的氣化效果。催化劑在氣化爐催化裂解部分3、催化劑返料器16、催化劑再生反應(yīng)器2、催化劑旋風(fēng)分離器5、催化劑下降管7之間循環(huán)，支撐此循環(huán)的氣體主要也有兩部分組成，一路是催化劑再生反應(yīng)器風(fēng)室19，此處供給的是空氣，另一路是氣化爐氣化部分4的蒸汽等氣體和反應(yīng)產(chǎn)生的可燃?xì)獾幕旌蠚怏w，空氣主要用來保證催化劑的低倍率循環(huán)，催化劑在催化劑再生反應(yīng)器2經(jīng)過加熱獲得再生能力的并返回到氣化爐催化裂解部分3，用來催化裂解燃?xì)庵械慕褂蜌怏w，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化燃?xì)庵械募淄楹鸵谎趸嫉葰怏w，提聞水蒸氣轉(zhuǎn)化率，同時(shí)使燃?xì)馄焚|(zhì)得到提聞。系統(tǒng)的熱量來源主要是半焦物質(zhì)的燃燒，可以適當(dāng)在燃燒器中補(bǔ)充燃料，保證系統(tǒng)有充足的能量供應(yīng)。其燃料不僅限于生物質(zhì)燃料，城市生活垃圾、燃煤、污泥以及其他含碳廢棄物等都可以作為氣化燃料。熱載體可以采用硬度較大的惰性物質(zhì)石英砂，還可以采用具有催化功能的橄欖石、煅燒白云石、莫來石等物質(zhì)，以及工業(yè)生產(chǎn)的具有多孔結(jié)構(gòu)的Y氧化鋁、陶瓷球等物質(zhì)。催化劑可以采用白云石、負(fù)載鎳的橄欖石、負(fù)載鎳的莫來石等，也可以自制具有高催化活性的催化劑。具體的工藝流程為燃燒器I主要用來燃燒熱載體返料器17返回的氣化爐內(nèi)未參與氣化反應(yīng)的半焦物質(zhì)，并將熱載體加熱到850°C -ΙΟΟΟ ，同時(shí)將熱量通過金屬導(dǎo)熱鋼板傳給催化劑再生反應(yīng)器2。燃燒米用空氣，空氣由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入燃燒器風(fēng)室21,經(jīng)燃燒器布風(fēng)板22進(jìn)入燃燒器爐膛內(nèi)。熱載體在燃燒器I內(nèi)呈現(xiàn)快速流化狀態(tài)，被加熱以后，經(jīng)熱載體旋風(fēng)分離器6、熱載體下降管8進(jìn)入氣化爐氣化部分4，熱載體此時(shí)與螺旋給料機(jī)12送入的燃料之間發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換，在蒸汽等氣化劑作用下，生物質(zhì)燃料發(fā)生快速的熱解氣化反應(yīng)，生成氫氣、甲烷、一氧化碳、焦油等氣體，未參與氣化反應(yīng)的半焦物質(zhì)經(jīng)熱載體返料器17返到燃燒器I中。催化劑再生反應(yīng)器2有兩方面的作用，一方面用來通過高溫空氣(750°C -950°C )的加熱作用使催化劑獲得可再生性能，另一方面將熱載體加熱到650°C _850°C，發(fā)揮催化劑最優(yōu)的催化裂解性能。催化劑再生反應(yīng)器2接受催化劑返料器16返回的催化劑，將其加熱并使其獲得再生，獲得再生的催化劑經(jīng)過催化劑旋風(fēng)分離器5、催化劑下降管7，進(jìn)入氣化爐催化裂解部分3，將氣化爐氣化部分4產(chǎn)生的燃?xì)膺M(jìn)行二次轉(zhuǎn)化反應(yīng)，并催化裂解焦油氣體，從而將燃?xì)馄焚|(zhì)進(jìn)一步提高，燃?xì)庥蓺饣癄t旋風(fēng)分離器9頂部排出， 經(jīng)過凈化、除塵等工序，加以利用；催化劑又經(jīng)過催化劑返料器16返回催化劑再生反應(yīng)器2內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)催化劑可再生循環(huán)。燃燒器I和催化劑再生反應(yīng)器2分別采用獨(dú)立的供風(fēng)系統(tǒng)，但是可以采用同一氣源，空氣可以經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱。燃燒器I的供風(fēng)由鼓風(fēng)機(jī)送入燃燒器風(fēng)室21，再經(jīng)過燃燒器布風(fēng)板22進(jìn)入燃燒器1，提供半焦物質(zhì)燃燒所需氧氣，并提供熱載體快速循環(huán)的風(fēng)量。催化劑再生反應(yīng)器2的供風(fēng)也是由鼓風(fēng)機(jī)送入催化劑再生器風(fēng)室19，經(jīng)催化劑再生器布風(fēng)板18，進(jìn)入催化劑再生反應(yīng)器2內(nèi)，燃燒催化劑積碳，并提供催化劑低倍率循環(huán)的風(fēng)量。氣化爐所需的氣化劑(如蒸汽、空氣、氧氣等)由相關(guān)設(shè)備(蒸汽發(fā)生器、鼓風(fēng)機(jī)、空分設(shè)備等)經(jīng)氣化劑輸入管道進(jìn)入氣化爐風(fēng)室13，再經(jīng)氣化爐底部氣化布風(fēng)板14進(jìn)入氣化爐氣化部分4，氣化劑與生物質(zhì)等燃料發(fā)生氣化反應(yīng)，生成一氧化碳、氫氣、二氧化碳、甲烷、焦油等氣體，然后混合氣經(jīng)過氣化爐中部布風(fēng)板15進(jìn)入氣化爐催化部分3，燃?xì)膺M(jìn)行二次轉(zhuǎn)換，同時(shí)焦油發(fā)生催化裂解，較高品質(zhì)的燃?xì)膺M(jìn)入氣化爐旋風(fēng)分離器9，并由燃?xì)獬隹?10排出。燃?xì)饨?jīng)過凈化、除塵等工藝，灌裝起來，供應(yīng)用戶使用，或者直接供給燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電。生物質(zhì)等燃料由螺旋給料機(jī)12送入氣化爐氣化部分4，與從燃燒器I加熱的高溫?zé)彷d體，在氣化劑(如蒸汽等)的作用下發(fā)生氣化反應(yīng)，生成的燃?xì)饣旌蠚怏w經(jīng)氣化爐中部布風(fēng)板，進(jìn)行焦油脫除以及燃?xì)舛无D(zhuǎn)化反應(yīng)。燃燒器I和催化劑再生反應(yīng)器2產(chǎn)生的煙氣分別經(jīng)過熱載體循環(huán)風(fēng)分離器6和催化劑旋風(fēng)分離器5，實(shí)現(xiàn)氣固分離后，煙氣經(jīng)過都進(jìn)入主排煙管道23，高溫?zé)煔饪梢杂脕砑訜峥諝?、水以及生物質(zhì)干燥等，然后煙氣經(jīng)過除塵器等設(shè)備的凈化，進(jìn)入大氣。
權(quán)利要求1.以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于， 氣化爐分為上部的氣化爐催化裂解部分(3)和下部的氣化爐氣化部分(4)，上下兩部分之間設(shè)置氣化爐中部布風(fēng)板(15);氣化爐催化裂解部分(3)的上端通過管道與氣化爐旋風(fēng)分離器(9)連接；氣化爐旋風(fēng)分離器(9)的頂端設(shè)置燃?xì)獬隹?10)，下端設(shè)置排灰口(11);氣化爐氣化部分(4)的側(cè)壁上設(shè)置管道，與螺旋給料器(12)連接；氣化爐氣化部分(4)的底部為氣化爐風(fēng)室(13)，并設(shè)置氣化爐底部布風(fēng)板(14)； 燃燒器(I)的頂部出口端與熱載體旋風(fēng)分離器(6)連接；熱載體旋風(fēng)分離器￠)的上端與主排煙管道(23)連接，下端與熱載體下降管(8)連接后伸入氣化爐氣化部分(4)內(nèi)；氣化爐氣化部分(4)通過管道及熱載體返料器(17)與燃燒器(I)連接； 催化劑再生反應(yīng)器(2)的頂部出口端與催化劑旋風(fēng)分離器(5)連接；催化劑旋風(fēng)分離器(5)的上端與主排煙管道(23)連接，下端與催化劑下降管(7)連接后伸入氣化爐催化裂解部分(3)內(nèi)；氣化爐催化裂解部分(3)通過管道及催化劑返料器(16)與催化劑再生反應(yīng)器⑵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣化爐底部布風(fēng)板(14)采用風(fēng)帽布置方式，或采用多孔板型布風(fēng)板，或采用其他形式的布風(fēng)板；所述氣化爐中部布風(fēng)板(15)采用風(fēng)帽布置方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒器(I)的底部設(shè)置燃燒器風(fēng)室(21)以及燃燒器布風(fēng)板(22)，并在燃燒器風(fēng)室(21)的下端設(shè)置排渣口(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述催化劑再生反應(yīng)器(2)的底部設(shè)置催化劑再生反應(yīng)器風(fēng)室(19)以及催化劑再生反應(yīng)器布風(fēng)板(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒器(I)的工作溫度為850°C-1000°C，催化劑再生反應(yīng)器(2)的工作溫度為750°C _900°C，氣化爐催化裂解部分(4)的工作溫度為650°C _850°C，氣化爐氣化部分(3)的工作溫度為700°C -900°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒器(I)、催化劑再生反應(yīng)器(2)以及氣化爐的外部設(shè)置隔熱層；催化劑旋風(fēng)分離器(5)、熱載體旋風(fēng)分離器(6)、氣化爐旋風(fēng)分離器(9)、催化劑返料器(16)以及熱載體返料器(17)外部同樣設(shè)置隔熱層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒器(I)與催化劑再生反應(yīng)器(2)之間采用導(dǎo)熱性能好、耐高溫的鋼板隔離。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述催化劑返料器(16)以及熱載體返料器(17)采用非機(jī)械閥U型閥或J型閥進(jìn)行密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒器(I)采用較高循環(huán)倍率快速床運(yùn)行方式，催化劑再生反應(yīng)器(2)采用低循環(huán)倍率循環(huán)流化床運(yùn)行方式，氣化爐催化裂解部分(3)和氣化爐氣化部分(4)均采用鼓泡床運(yùn)行方式。 ·
專利摘要以熱載體為基礎(chǔ)的氣化燃燒及催化劑再生聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)屬于雙流化床生物質(zhì)氣化設(shè)備領(lǐng)域。燃燒反應(yīng)器分為燃燒器和催化劑再生反應(yīng)器，氣化爐分為氣化爐氣化部分和氣化爐催化裂解部分。本系統(tǒng)由兩部分循環(huán)系統(tǒng)組成，一部分為熱載體循環(huán)系統(tǒng)，熱載體為生物質(zhì)等燃料的氣化提供熱量來源，另一部分為催化劑再生循環(huán)系統(tǒng)，催化劑在高溫流化床中實(shí)現(xiàn)消除積碳和有毒物質(zhì)的功能。將催化劑循環(huán)和熱載體循環(huán)分離，減小了催化劑積碳的可能性，系統(tǒng)可操作性強(qiáng)、可控性好，可采用不同的循環(huán)倍率，催化劑循環(huán)系統(tǒng)也可間歇運(yùn)作。克服了傳統(tǒng)熱載體熱效率低、具有催化活性的熱載體催化劑失活快的缺點(diǎn)，采用高效催化劑可使焦油轉(zhuǎn)化率幾乎達(dá)100％，熱載體效率也得到極大提高。
文檔編號(hào)C10J3/84GK202543155SQ20122008365
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者密騰閣, 楊勇平, 董長青, 覃吳, 趙瑩 申請人:華北電力大學(xué)