[发明专利]一种新型稻壳用炭气联产气化装置

说明书

本发明提出的是一种新型稻壳用炭气联产气化装置，其特征是包括进料装置、反应腔、破桥装置、布气装置和刮板组件；其中进料装置设于反应腔的顶部，破桥装置和布气装置自上而下依次设于反应腔的底部内侧，刮板组件设于反应腔的底部中央。本发明整体结构采用上吸式气化装置设计，安全可靠、控制简单，最终产物可同时得到可燃气、生物质干炭两项产品，经济收益较高；通过设置全密闭进料系统，保证气化系统内部在微正压环境下运行，同时保证燃气的低水平氧含量；无额外动力破桥装置，解决稻壳在炉内架桥的问题；在底板上均匀设置有两个出炭口，实现均匀可控干式出炭。

技术领域

本发明涉及的是一种新型稻壳用炭气联产气化装置，属于生物质能源技术领域。

背景技术

稻壳气化技术是生物质气化领域中研究较早，发展也相对较成熟的一类技术方案，在现有的稻壳气化设备中，传统的下吸式气化装置在产气的同时可以产炭，上部进料、进气化剂，下部出炭、出可燃气，因此在气化装置中下部需要采用外加动力的铸铁大炉排，而炉排长期在高温环境下运行，易损坏，维修率高，而且由于下吸式气化炉将空气作为气化剂，由炉体上部自由进入，因此下吸式气化炉控制要求很高，下部共用高温可燃气腔和出炭腔，高温的可燃气氧含量控制不好，容易产生安全事故。同时，下吸式稻壳气化气化炉产气能力小（通常生产力只有3000m³可燃气，发电1m或者供4吨蒸汽），影响规模化产能推广（如20吨锅炉，需要6台下吸收气化炉）。传统成熟的流化床气化可以实现规模化生产，但是其稻壳炭变成灰渣，无法产生经济效益。

稻壳气化工序的主要产品稻壳炭可以应用在冶金行业作为保温材料，但作为保温材料时，行业内对稻壳炭的产品质量有具体指标要求，如要求稻壳炭的颗粒大小在热解气化收缩了20-30%的情况下，形状也需要保持相对完整，并维持大于45%的含碳量等等。在冶金行业不断快速发展、产量不断提升的现状下，行业内急需一套大型的稻壳气化联产炭的技术及相应的设备，传统的下吸式气化装置显然无法达到上述要求。

上吸式气化装置从气化原理上可以很好解决传统下吸式气化装置单机产气量低的问题，但是目前上吸式气化装置通常由煤气化炉改造而来，其结构设计主要针对块状生物质原料，比如木片、竹片等，大部分不产炭而是产出湿渣，部分经改造的装置即使能够产炭，其得炭率也很低，通常只有10%-15%，相对于稻壳下吸式气化装置平均30%的得炭率低很多，且上吸式气化装置的气化炉易排出粉炭，炭的形状和品质遭到破坏，难以有效收集应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有稻壳气化装置结构和技术存在的上述缺陷，提出一种新型稻壳用炭气联产气化装置，其单机产气量高、装置产品多样，故障率低，炭品质好，操作简单，运行安全、稳定。

本发明的技术解决方案：一种新型稻壳用炭气联产气化装置，其结构是包括进料装置、反应腔、破桥装置、布气装置和刮板组件；其中进料装置设于反应腔的顶部，包括料斗、上气动阀、A料位计、过渡料仓、下气动阀、进料筒和B料位计；其中料斗通过上气动阀与过渡料仓的顶部相连接，过渡料仓的底部通过下气动阀连接进料筒的顶部；A料位计设于过渡料仓的侧边上部，B料位计设于进料筒的侧边上部；破桥装置安装于反应腔的底部内侧中心处，刮板组件固定于反应腔底部的底板中心，破桥装置与刮板组件顶部旋接；布气装置安装于破桥装置的正下方，并通过支撑固定于刮板组件上方，布气装置同时通过空气阀和管道与安装于反应腔外侧的鼓风机相连。

进一步的，所述的反应腔的顶部与进料筒的底部相连接，反应腔的上部侧面设置有可燃气出口，可燃气出口的下方的反应腔外侧表面设置有A热电偶，反应腔的底部外侧表面自上而下依次设有B热电偶、C热电偶、D热电偶；反应腔的底板四周板上设有2个出炭口，每个出炭口与1个出炭冷却螺旋相连。

进一步的，所述的破桥装置包括主杆、A支杆和B支杆；其中A支杆焊接于主杆的中部，B支杆焊接于主杆的顶部，A支杆为B支杆长度的2倍。