[发明专利]带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的装置及工艺

权利要求书

1.一种带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的装置，是由生物质原料预处理系统、生物质干馏裂解系统、燃气和炭粉分离及净化系统、燃气输送储存系统、炭粉冷却收集系统和余热利用系统组成，其中生物质原料预处理系统设置在生物质干馏裂解系统前，燃气和炭粉分离及净化系统设在生物质干馏裂解系统后并与之相连接，燃气输送储存系统与燃气和炭粉分离及净化系统相连接，炭粉冷却收集系统与燃气和炭粉分离及净化系统相连接，余热利用系统一端与生物质干馏裂解系统连接，余热利用系统的另一端与生物质原料预处理系统中的干燥机相连接，其特征在于：所述的生物质干馏裂解系统是由数排干馏裂解套筒、加热器和变频调速电机组成，加热器裹设在数排干馏裂解套筒的周圈，每排干馏裂解套筒内均设有螺旋送料器和排气通道，相邻的干馏裂解套筒之间设有连通管，连通管首尾交错设置，使数排干馏裂解套筒串联成“S”型管道，最后一排的干馏裂解套筒为裂解炉，前面数排的干馏裂解套筒为干馏炉，第一排干馏裂解套筒的前端开设有进料口，最后一排的干馏裂解套筒的下端开设有排料口，螺旋送料器螺杆的轴端与干馏裂解套筒的筒壁枢接，相邻干馏裂解套筒内的螺旋送料器螺杆的轴端由链条连接，数排螺旋送料器由变频调速电机驱使进行联动。

2.根据权利要求1所述的带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的装置，其特征在于：所述的加热器为燃气加热器，加热器设有两道加热通道，加热器的下方设有两个燃气燃烧器，燃气通过燃气燃烧器进行加热，加热器的后下方设有两个排烟口。

3.根据权利要求1所述的带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的装置，其特征在于：所述的排气通道为半圆形，排气通道的截面积不小于螺旋送料器螺杆截面积的1/5。

4.根据权利要求1所述的带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的装置，其特征在于：所述的生物质原料预处理系统是由粉碎机、干燥机和输送机组成，粉碎机设在干燥机的上方，干燥机的下方设有余热进气口和出料口，干燥机的热源为余热利用系统，余热利用系统利用生物质干馏裂解系统内加热器排出的烟气通过余热进气口为干燥机提供热源，输送机设在干燥机出料口的下方，输送机的上端设在生物质干馏裂解系统的进料口处，干燥后的生物质被输送机输送到生物质干馏裂解系统内。

5.根据权利要求1所述的带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的装置，其特征在于：所述的燃气和炭粉分离及净化系统设在生物质干馏裂解系统的下端通过排料口与生物质干馏裂解系统相连接，燃气和炭粉分离及净化系统是由气炭分离器、集气管和眼镜式气体净化器组成，气炭分离器的上部设有气炭混合入口，气炭混合入口与生物质干馏裂解系统下端的排料口相连接，集气管设在气炭分离器的侧边，集气管的周圈设有水冷却装置，眼镜式气体净化器设在集气管与气炭分离器的连接处，眼镜式气体净化器设有两道气体净化通道可交替切换，集气管的另一端与燃气输送储存系统相连接。

6.根据权利要求1所述的带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的装置，其特征在于：所述的燃气输送储存系统是由缓冲气囊、罗茨风机和储气柜组成，其中缓冲气囊与燃气和炭粉分离及净化系统上的集气管相连，缓冲气囊后连接罗茨风机，罗茨风机的另一端连通储气柜。

7.根据权利要求1所述的带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的装置，其特征在于：所述的炭粉冷却收集系统是由冷渣机和出炭口组成，冷渣机的上端与气炭分离器下端的锁气器连接，出炭口设在冷渣机的下端，冷渣机为螺旋式的，冷渣机内设有水冷却装置，冷却后的炭粉经出炭口排出。

8.根据权利要求1所述的带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的装置，其特征在于：所述的余热利用系统是由余热输送管组成，余热输送管的一端与生物质干馏裂解系统内加热器的两个排烟口连通，余热输送管的另一端与生物质原料预处理系统内干燥机的余热进气口相连，利用生物质干馏裂解系统内加热器产生的废烟气余热为生物质进行干燥。

9.一种带气道多管螺旋式生物质干馏裂解制取燃气的工艺，其步骤如下所述：

第一步、生物质原料的粉碎、干燥和输送：

将生物质原料均匀喂入生物质原料预处理系统内的粉碎机，粉碎至＜10mm碎末后输入粉碎机下方的干燥机内，干燥机输入热风的温度控制在120-180℃，干燥后原料含水量降到7-10％之间，并保持均衡，干燥后的原料从干燥机出料口输送到干燥机下方的输送机送至生物质干馏裂解系统的干馏裂解套筒内，干燥机的热源为生物质干馏裂解系统内加热器所排烟气的余热；

第二步、生物质的干馏和裂解：

被输送到干馏裂解套筒内的生物质原料进行干馏和裂解，干馏炉内的温度控制在600-700℃之间，物料停留时间为120-180秒，裂解炉内的温度控制在900-970℃之间，物料停留时间为30-40秒，干馏裂解后的气炭混合物从最后一排干馏裂解套筒下端的排料口输送到气炭分离器中；

第三步、燃气和炭粉的分离及净化：

输入到气炭分离器中的气炭混合物在气炭分离器中进行气炭分离，大部分炭粉靠自重从气炭分离器下端的锁气器落入炭粉冷却收集系统内的冷渣机，炭粉在冷渣机内进行冷却，冷却后的炭粉经过冷渣机下端的出炭口排出打包后送到指定地点；

在气炭分离器中分离出的燃气进入气炭分离器侧边的集气管经眼镜式气体净化器除尘和集气管的水冷却系统冷却使净化的燃气迅速冷却进入缓冲气囊；

第四步、燃气的储存与输送：

净化冷却后的燃气被输送到集气管一端的缓冲气囊中，缓冲气囊后连接罗茨风机，进入到缓冲气囊的燃气通过罗茨风机输送到储气柜，再由分气装置分别送到工业用户或居民用户。