[发明专利]一种流化床生物质热燃气和生物质炭联产设备及生产工艺

权利要求书

1.一种流化床生物质热燃气和生物质炭联产设备，包括气化炉本体，其特征在于：所述气化炉本体从上至下包括依次连通的上炉体、中炉体及下炉体，上炉体上设有蒸汽发生器，蒸汽发生器通过汽包与蒸汽加热器连接，蒸汽加热器出口经管道分别与下炉体、中炉体和上炉体相连接，上炉体侧壁上自下而上依次安装第一出口管、第二出口管、第三出口管和第四出口管，第一出口管、第二出口管、第三出口管和第四出口管上均安装调节阀，第一出口管、第二出口管、第三出口管和第四出口管经管道汇合后与一级旋风分离器相连接，一级旋风分离器后部依次安装二级旋风分离器和燃气引风机，燃气引风机出口通过第一管道、第二管道、第三管道与第四管道，分别与热用户、风室、设置在下炉体外侧的加热盘管和中炉体相连接，中炉体上设有生物质给料器及空气预热器，空气预热器经管道分别与风室和中炉体相连接，并通过第三管道与加热盘管相接，下炉体上设有床料给料器。

2.根据权利要求1所述的一种流化床生物质热燃气和生物质炭联产设备，其特征在于：所述空气预热器处管路连接有鼓风机。

3.一种流化床生物质热燃气和生物质炭联产工艺，采用一种流化床生物质热燃气和生物质炭联产设备进行生产，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、通过床料给料器往下炉体内加入床料；

(2)、通过生物质给料器往中炉体内加入生物质，生物质在床料辅助流化下吸收热量后发生热解反应，生成热解气和生物炭；

(3)、运行蒸汽发生器，软水通过上炉体上安装的蒸汽发生器生成蒸汽，蒸汽经汽包进入蒸汽加热器加热成过热蒸汽，过热蒸汽分成三路，分别从上炉体、中炉体及下炉体加入气化炉本体中，来控制气化炉本体温度以及进行生物炭调质；

(4)、运行空气预热器，空气经空气预热器预热后分成两路，一路经风室进入下炉体，用以调整气化炉本体内的气流速度，从而控制生物质炭在炉内的停留时间，另一路与第三管道高温燃气混合后燃烧，燃烧产生的热烟气通过下炉体外部的加热盘管加热生物质，调整生物炭的产率和比表面积；

(5)、开启调节阀，生物炭被高温燃气携带依次穿过下炉体、中炉体、上炉体和第一出口管、第二出口管、第三出口管与第四出口管；

(6)、运行一级旋风分离器和二级旋风分离器与燃气引风机，生物炭被高温燃气携带进入第一出口管、第二出口管、第三出口管与第四出口管，经汇总后，进入一级旋风分离器和二级旋风分离器实现生物质炭和高温燃气的分离，高温燃气通过燃气引风机加压后分为第一管道、第二管道、第三管道与第四管道四路，第一管道的高温燃气用于后续热用户，第二管道的高温燃气从中炉体进入气化炉本体，第三管道的高温燃气与预热后的空气混合燃烧，第四管道的高温燃气由风室进入下炉体；

(7)、步骤(2)中部分热解气和第四管道中高温燃气与风室进入的空气进行反应，产生的高温燃气实现生物质及床料的流化。

4.根据权利要求3所述的一种流化床生物质热燃气和生物质炭联产工艺，其特征在于：所述下炉体内气流速度为2～4m/s，温度300～650℃；中炉体内气流速度为0.5～1m/s，温度450～600℃；上炉体内气流速度为3～6m/s，温度400～500℃。

5.根据权利要求3所述的一种流化床生物质热燃气和生物质炭联产工艺，其特征在于：所述气化炉本体产气量负荷分为0～25％、25～50％、50～75％、75～100％四级，当负荷为0～25％时，高温燃气自第四出口管进入一级旋风分离器；当负荷为25～50％时，高温燃气自第三出口管进入一级旋风分离器；当负荷为50～75％时，高温燃气自第二出口管进入一级旋风分离器；当负荷为75～100％时，高温燃气自第一出口管进入一级旋风分离器。