固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及生物質(zhì)氣化爐系統(tǒng)，尤其是涉及一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在生物質(zhì)能源的利用技術(shù)中，生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)是一種通過熱化學反應(yīng)將固態(tài)生物質(zhì)轉(zhuǎn)換為氣體燃料的過程，其氣體產(chǎn)物既可以用于發(fā)電、供氣，也可以用于集中供暖。但是傳統(tǒng)的氣化技術(shù)存在著燃氣熱值低、焦油含量高、廢水難于處理等問題，特別是燃氣熱值低、焦油含量高更是目前生物質(zhì)氣化技術(shù)面臨的主要問題。由于現(xiàn)有的生物質(zhì)氣化技術(shù)采用使部分生物質(zhì)物料低氧燃燒，然后利用其煙氣具有的熱量和剩余氧氣對其余生物質(zhì)物料進行熱解和氣化的方法，會產(chǎn)生大量焦油，無論是用于發(fā)電或供氣，都存在燃氣熱值低和焦油含量高的問題。而焦油會堵塞管路、火花塞、污染氣缸或燃氣孔，使得發(fā)電和供氣都無法正常運行，造成設(shè)備清理和維修工作的成本增加，嚴重的阻礙了生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)的推廣應(yīng)用。
[0003]目前無論是固定床、移動床還是流化床熱解和氣化器均不能很好的同時滿足焦油含量少、熱值高、成本較低的要求。間接加熱熱解技術(shù)可以有效實現(xiàn)空氣中氮氣和熱解氣的自然分離從而提高了熱解氣的熱值，近年來在國內(nèi)外發(fā)展較快，但也面臨著焦油含量高、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化、床料選用、顆粒循環(huán)流動系統(tǒng)以及過程控制等各方面的問題，急需開發(fā)新型的熱解氣固體廢棄物輸送機化技術(shù)從而有效降低焦油和污染物含量、提高熱解氣化效率和熱解氣熱值。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是解決上述提出的問題，提供一種同時制備熱解氣和合成氣并提高熱解氣熱值與整體熱解氣化效率以及進一步減少熱解氣和合成氣中焦油與污染物的含量的固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)。
[0005]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案是:本實用新型一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，具有固體廢棄物物料進料系統(tǒng)、熱解器、循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)、氧化氣化器旋風分離器和旋風分離式反應(yīng)器，所述固體廢棄物進料系統(tǒng)與熱解器連通連接;所述熱解器的輸出口通過管道與循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)連接;所述循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)的輸出端與氧化氣化器旋風分離器的輸入端連接，所述氧化氣化器旋風分離器的輸出端與旋風分離式反應(yīng)器的輸入端連接，所述旋風分離式反應(yīng)器與熱解器連通連接。
[0006]更進一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述氧化氣化器旋風分離器包括氧化氣化器一級旋風分離器和氧化氣化器二級旋風分離器，所述旋風分離式反應(yīng)器包括一級旋風分離式反應(yīng)器和二級旋風分離式反應(yīng)器，所述氧化氣化器一級旋風分離器的輸出端連接一級旋風分離式反應(yīng)器，所述氧化氣化器二級旋風分離器的輸出端連接二級旋風分離式反應(yīng)器后，再與物料下降管的輸入端連接。
[0007]更進一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述一級旋風分離式反應(yīng)器設(shè)置在熱解器的外部或內(nèi)部，當一級旋風分離式反應(yīng)器設(shè)置在熱解器外部時，一級旋風分離式反應(yīng)器的輸出端與熱解器連通連接。一級旋風分離式反應(yīng)器置于熱解器里面時可以提高傳熱效率。
[0008]更進一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)依次包括沉降管、提升管、熔渣排出口、位于其底部的進氣系統(tǒng)和設(shè)置在循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)管壁外的蒸汽發(fā)生器，所述提升管和沉降管為非對稱布置，所述沉降管的輸出口通過下料管與熱解器的輸入口連接。
[0009]更進一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)依次包括沉降管、提升管、熔渣排出口、位于其底部的進氣系統(tǒng)和設(shè)置在循環(huán)氧化氣化器系統(tǒng)管壁外的蒸汽發(fā)生器，所述提升管和沉降管直徑不同，并且設(shè)置為非對稱布置，即提升管偏向設(shè)置在沉降管的一側(cè)，所述沉降管的輸出口通過下料管與熱解器的輸入口連接。循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)采用提升管和沉降管相結(jié)合的流化床結(jié)構(gòu)形式，提升管和沉降管采用非對稱布置從而使較大的床料顆粒堆積在沉降管下面的一側(cè)，有利于對大顆粒出料管和下料管實現(xiàn)有效的料封，這些大顆粒直接被輸送到熱解器，避免了在旋風分離器和中的磨損。
[0010]更進一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)采用相同直徑的單管反應(yīng)器，其依次包括提升管、熔渣排出口、位于其底部的進氣系統(tǒng)和設(shè)置在循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)管壁外的蒸汽發(fā)生器。
[0011]更進一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述熱解器的物料進料端為水平的螺桿進料器，所述熱解器的主體為底板具有坡度的流化床反應(yīng)器，所述底板上具有孔，所述熱解器的加熱方式可為微波加熱或電加熱。
[0012]更進一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述物料下降管的輸入端連接固體廢棄物輸送機，固體廢棄物通過輸送機輸送到物料下降管內(nèi)，并最終進入熱解器中。物料下降管里的物料有料封作用。
[0013]更進一步的優(yōu)化方案是所述的一種固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，所述氧化氣化器旋風分離器的輸出端與產(chǎn)熱發(fā)電系統(tǒng)的輸入端連接。所述旋風分離式反應(yīng)器的輸出端與氣體冷卻和凈化系統(tǒng)的輸入端連接。
[0014]本實用新型是一種基于流化床和移動床的固體廢棄物兩段熱解氣化系統(tǒng)，流化床和移動床相互作用實現(xiàn)燃燒、部分氧化和氣化過程制備合成氣以及通過熱解反應(yīng)器制備高品質(zhì)熱解氣。本實用新型使用循環(huán)流化床氧化氣化器、移動床和流化床相結(jié)合的熱解器實現(xiàn)兩段式熱解氣化，利用旋風分離式反應(yīng)器實現(xiàn)熱床料和熱解氣的充分混合以充分裂解重整焦油、脫除污染物。
[0015]循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)下游的兩個旋風分離器實現(xiàn)氣固分離后，熱床料分別進入熱解器的兩個旋風分離式反應(yīng)器，然后熱床料由兩個旋風分離式反應(yīng)器分別進入熱解器里面和物料進料系統(tǒng)的下降管，螺桿進料器將固體廢棄物和床料混合物輸送到熱解器。循環(huán)流化床氧化氣化器的沉降管下端的下料管可將較大顆粒的床料直接輸送到熱解器。從旋風分離器出來的合成氣去下游，或返回到循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)的進氣系統(tǒng)作燃料用;從旋風分離式反應(yīng)器出來的熱解氣可去下游或返回到循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)的進氣系統(tǒng)作燃料用。循環(huán)流化床氧化氣化器系統(tǒng)底部的進氣系統(tǒng)通入空氣和循環(huán)的合成氣、熱解氣或者粉狀燃料(如生物炭或生物質(zhì)粉狀顆粒)，混合燃燒產(chǎn)生高溫區(qū)域使灰分熔融，熔渣冷卻后落下由氧化氣化器底部排出，氧化氣化器里面有燃燒、部分氧化和氣化反應(yīng)發(fā)生，其氣體產(chǎn)物是合成氣;熱解器的物料進料端是水平的螺桿進料器，熱解器主體可以是底板有坡度的流化床和移動床結(jié)合的反應(yīng)器，底板上有孔，流化介質(zhì)是水蒸氣或其它氣體。
[0016]本實用新型采用壓力傳感和控制閥，通過下游燃燒器煙氣或氧化氣化反應(yīng)器入口空氣流量及空氣燃料比來調(diào)整氧化氣化器和熱解器的壓力使之均衡，有效確保兩個反應(yīng)器之間物料循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定操作。
[0017]本實用新型具有積極的效果:(I)本實用新型的系統(tǒng)可以將熱解氣和合成氣在同一裝置兩個反