[实用新型]一种带热量回收的生物质与煤共气化装置

说明书

本实用新型公开了一种带热量回收的生物质与煤共气化装置，包括：气化炉壳体、设置在壳体顶部的烧嘴，设在壳体内且限定出气化腔室的第一水冷壁，气化室底部有气化室出渣口，与辐射废锅顶部连接。设在辐射废锅内且设定出气渣通道的第二水冷壁和水冷屏组，且水冷屏组沿第二水冷壁均匀周向分布。激冷室，包括与辐射废锅底部连接的下降管，且下降管低部浸入激冷水中，与下降管顶部连接的激冷环，激冷室的上部侧壁具有粗合成气出口。排渣池与激冷室下端相连，底部具有排渣口。第一旋风分离器，第二旋风分离器，旋风分离器具有气体进口、除尘后气出口和排灰口，且第一旋风分离器气体进口与气化炉粗合成气出口相连，第二旋风分离器气体进口与第一旋风分离器除尘后气出口相连，进行二次除尘。

技术领域

本专利属于生物质气化设备技术领域，具体而言，本专利涉及一种带热量回收的生物质与煤共气化装置。

背景技术

生物质气化是一个复杂的热力学反应过程，它是以生物质为原料，采用氧气（空气、富氧或纯氧等）、水蒸气或氢气等作为气化剂，在一定热力学条件通过热化学反应将固体生物质转化为可燃气的过程。生物质气化炉是利用废弃生物质在贫氧燃烧时产生可燃气体的一种能量转化设备，其使用方便，成本低廉，在生物质利用领域起到了重要的作用。但是由于其分布的分散性以及在处理后成为具有不规则的颗粒，导致生物质原料和空气在气化炉内混合不均，导致生物质气化效率过低。因此，利用现已发展的煤炭转化利用技术和设备，将生物质与煤进行共气化反应，不仅可以解决单独生物质气化存在的问题，还可以实现生物质资源的清洁高效资源化利用。目前生物质与煤共气化装置合成气冷却方式大部分采用激冷工艺，可以将气化室出来的高温煤气从1300摄氏度左右激冷到200摄氏度左右，但是能量回收效率低。辐射废锅可以将高温煤气从1300摄氏度冷却至700摄氏度左右，高温显热得以回收，然后再进行激冷，提高了能量利用率。

发明内容

本实用新型提供了一种带热量回收的生物质与煤共气化装置，该气化装置采用生物质与煤共进料，并且带有热量回收，提高了热利用率及气化效率。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种带热量回收的生物质与煤共气化装置。根据本实用新型的实施例，该装置包括：

气化炉，所述气化炉包括：气化炉壳体、设置在壳体顶部的烧嘴，设在壳体内且限定出气化腔室的第一水冷壁，与辐射废锅顶部连接的气化室出渣口；

辐射废锅，所述辐射废锅包括：设在辐射废锅内且设定出气渣通道的第二水冷壁。水冷屏组，所述水冷屏组设在气渣通道内且沿周向分布，每个所述水冷屏均由所述第二水冷壁向所述气渣通道中心轴方向延伸；

激冷室，所述激冷室包括，与辐射废锅底部相连的下降管，激冷环，所述激冷环和下降管的顶部连接，激冷室的上部侧壁具有粗合成气出口。

排渣池，所述排渣池与激冷室下端相连，底部具有排渣口。

第一旋风分离器，具有气体进口、除尘后气出口和排灰口，第一旋风分离器气体进口与气化炉粗合成气出口相连。

第二旋风分离器，具有气体进口、除尘后气出口和排灰口，第二旋风分离器气体进口与第一旋风分离器除尘后气出口相连，进行二次除尘。

所述一种带热量回收的生物质与煤共气化气化炉为干法进料的加压气流床气化炉，气化原料煤粉与生物质的比例为1/2-4/5，气化剂为空气、纯氧或空气/纯氧与水蒸气的混合物。在气化之前，对所述煤粉、生物质进行预处理，使煤粉和生物质的颗粒粒度小于10mm，含水量小于8wt%。气化反应压力在0.8~6MPa，气化温度在1200℃~1700℃。

所述第一水冷壁和所述第二水冷壁采用盘管或列管形式。所述的水冷屏组的总个数为7-24个，每个所述水冷屏具有8-13根水冷管。所述水冷屏与所述第二水冷壁通过鳍片相连，所述水冷屏的宽度为所述气渣通道半径的1/12-1/5。

所述的激冷环沿切线方向进入下降管，激冷喷头与所述水平面呈0-60度。