[发明专利]一种生物质气化炉及其气化操作方法

说明书

一种生物质气化炉及其气化操作方法，属于能源转化设备技术领域，反应炉体内从上至下依次设有干燥区、裂解区、氧化区、还原区和灰室；氧化区内设有Y型裂解气隔离分流装置，Y型裂解气隔离分流装置内设有氧化区圆形切向送风装置，Y型裂解气隔离分流装置底部设有上活动炉排，还原区底部设有下活动炉排，还原区顶部设有还原区圆形切向送风装置；灰室由三层耐热钢板卷制而成后与上下法兰形成焊接，可使气化反应可控性更强、调节更加灵活，可有效改善气化工况，气化反应更加均匀充分，可避免因气化炉反应温度过高而造成的热量浪费问题，提高反应炉的热效率，提高气化效率，降低了燃气中焦油含量，提高了燃气品质。

技术领域

本发明属于能源转化设备技术领域，涉及一种气化炉及气化操作方法，特别涉及一种生物质气化炉及其气化操作方法。

背景技术

能源与环境问题的严峻现实正迫使人类努力寻找一条人口、经济、社会、资源与环境相互协调的可持续发展道路，其中，开发新能源和可再生能源已成为当务之急。生物质包括动物、植物、微生物及其派生、排泄、代谢的有机质，生物质能是太阳能直接或间接通过光合作用以化学能贮存在生物中一种能量形式，是唯一一种可储存并运输的可再生资源。生物质可在较短周期内重新生成，全球每年生成生物质总量1460亿吨左右，等于目前世界总能耗的10倍。目前，全球生物质能源中只有10%被利用，以传统炉灶直接燃烧为主，热效率仅为10%～15%，且产生的烟尘会污染环境。其余大量生物质多以露天焚烧等方式被处理掉，造成的环境问题和能源浪费问题日益严重。

现代生物质能利用指借助生化、物化转化手段，通过一系列先进转换技术，产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料，为生产、生活提供电力、交通燃料、热能、燃气等优质清洁能源产品。其中，生物质气化技术相对生物质制油等其他转化技术用途更广泛、系统相对简单、成本相对较低。但已有的生物质气化炉普遍存在如下问题：能源转化、利用效率较低；系统运行不稳定；产气品质较差；特别是气体中固体颗粒与焦油含量高造成后处理系统复杂与环境二次污染。总之，目前生物质气化炉设计及运行技术、工艺尚不成熟。

针对气化燃气中焦油的处理问题，目前有采用水或化学溶剂的洗涤分离方法、静电除焦法、过滤法和机械法等，但燃气中焦油的能量一般占总能量的10%～15%，上述除焦技术中这部分能量都被浪费掉了，甚至有的技术造成了二次污染。如果把焦油转化为燃气，既可提高气化效率、燃气品质，又可避免二次污染，对发展和推广气化技术具有重要意义。催化裂解技术可将焦油转化为可燃气，既提高能量利用率，又彻底减少二次污染；高温裂解技术在1100℃以上时也能获得较高的焦油转化效率，但在获取高温的同时如何保证系统能源总体利用效率是一项技术难题。

因此，围绕目前生物质气化炉设计及运行出现的共性问题，进行气化炉的精确设计已成为当务之急。

发明内容

本发明的目的是针对现有生物质气化炉普遍存在能源转化、利用效率较低，系统运行不稳定，产气品质较差，特别是气体中固体颗粒与焦油含量高造成后处理系统复杂与环境二次污染等不足，提出一种生物质气化炉及其气化操作方法，可使气化反应可控性更强、调节更加灵活，可有效改善气化工况，气化反应更加均匀充分，可避免因气化炉反应温度过高而造成的热量浪费问题，提高反应炉的热效率和气化效率，降低燃气中焦油含量，提高燃气品质。