[发明专利]一种生物质焦油燃烧系统及方法

说明书

本发明公开了一种生物质焦油燃烧系统及方法，属于生物质热解技术领域，以解决热解炭气油联产工程的热解焦油难处理的问题。一种生物质焦油燃烧系统，包括热解反应炉、气液分离器、热解反应炉与气液分离器相连，还包括油水分离器、热解气缓存罐、燃烧器，气液分离器的下端与油水分离器相连，气液分离器的上端与热解气缓存罐相连，油水分离器与燃烧器相连，燃烧器的输出端与热解反应炉相连。本发明一种实施方式集中式生物质热解焦油燃烧系统工艺流程简单，操作方便。本发明另一种实施方式连续式热解油气混燃系统以热解气为主燃烧，焦油只作为助燃喷入，燃烧火焰稳定，燃烧充分，不会出现断火现象，烟气排放也更容易达标。

技术领域

本发明属于生物质热解技术领域，具体涉及一种生物质焦油燃烧系统及方法。

背景技术

以生物质为原料的热解技术能够实现能源清洁高效的转化，生物质热解产生的高温气体称为生物质热解气，经除尘、冷凝、除焦等工艺过程分别得到不可冷凝气即生物质燃气和可冷凝气。可冷凝气主要为生物质焦油、木醋液和水蒸汽，生物质燃气的主要成分是CO、CO₂、H₂、N₂、CH₄等，因还含有一定量的C₂H₆、C₃H₈、C₂H₄和C₃H₆等大分子高热值气体，较生物质热解气化气具有较高的热值，为15-18MJ/m³，可以直接燃烧供于用热设备。生物质焦油作为热解副产物，成分十分复杂，多为苯的衍生物和多环芳烃，具有粘度高、流动性差、含有一定杂质、含有一定水分、成酸性等特点，在80℃具有较好的流动性，其热值在32MJ/kg左右，具有较好的燃烧性。

因此，现在大多研究聚焦于焦油的燃料化利用，即将热解产生的焦油燃烧，产生的高温烟气为前端的热解设备提供热量。由于焦油中含有一定杂质，单独燃烧可能会短暂性堵塞喷头，导致熄火。同时焦油含水率过高，单独燃烧效果稳定性差，采用热解气和焦油混燃的方式进行，即热解气提供稳定火焰，将焦油雾化喷入混合燃烧，具有较好的燃烧效果。

然而，针对生物质热解工程的不同规模，导致了热解气和热解焦油的不同产量。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物质焦油燃烧系统，以解决热解炭气油联产工程的热解焦油难处理的问题。

本发明的另一个目的是提供一种生物质焦油燃烧方法。

一种生物质焦油燃烧系统，包括热解反应炉、气液分离器、热解反应炉与气液分离器相连，还包括油水分离器、热解气缓存罐、燃烧器，气液分离器的下端与油水分离器相连，气液分离器的上端与热解气缓存罐相连，油水分离器与燃烧器相连，燃烧器的输出端与热解反应炉相连。

作为本发明的第一种实施方式，采用集中式生物质热解焦油燃烧，它还包括焦油储存罐、加热罐，油水分离器与焦油储存罐相连，焦油储存罐与加热罐相连，加热罐通过油泵与燃烧器相连。

一种生物质焦油燃烧方法，采用集中式生物质热解焦油燃烧，适用于处理量小于1t/h的热解炭气油联产工程，包括如下步骤：

一是产油阶段，即生物质原料进入热解反应炉，热解产生的高温热解气经气液分离器分离为热解气、热解油和水，其中热解油和水进入油水分离器进行分离，产生的焦油存储于储油罐，产生的热解气经过缓存罐后，直接回用燃烧为热解设备提供热源；

二是燃油阶段，当储油罐中的焦油储满后，利用少量热解气作为助燃剂，启动燃烧器，产生的高温烟气为热解设备提供热源，剩余的热解气通入至储气柜，用于居民炊事；直至储油罐中的焦油燃尽，再返回第一阶段，如此循环使用。

作为本发明的第二种实施方式，采用连续式热解油气混燃，它还包括焦油缓存罐,油水分离器与焦油缓存罐相连，焦油缓存罐通过油泵与燃烧器相连。