一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置的制作方法

1.本实用新型涉及生物质技术领域，具体为一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置。


背景技术：

2.生物质是一种理想的可再生能源，在当下能源紧缺问题和碳中和、碳达峰的发展目标下，基于流化床方法的生物质气化技术能够将碳中性的生物质燃料高效转化为可燃气，进而可用于发热、发电等领域，是目前替代传统化石能源的有效途径。然而，相比于成熟的燃煤技术，生物质流化床法气化技术受限于生物质本身低密度、低固定碳含量等影响，生物质原料在一次直接气化后获得的可燃气热值较低，导致其用于发电、发热等下游环节产品的能量密度同样较低。
3.为了提高气化获得的可燃气浓度，部分设备将气化过程的操作压力提高，从而在高压环境下使气化效率有所提升且获得的可燃气密度增大。但是，采用高压气化技术需要对气化装置内所有设备进行高压改造，其装置制造或改造成本较高，因此该类气化技术的发展仍然受限。
4.鉴于此，需要一种能够简单、有效、低成本提高气化后可燃气浓度的流化床生物质气化制备高热值合成气的装置。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，具备可提高气化器出口燃气的浓度和热值，并且可调节燃气的回送比例，提高了对于下游燃气品质需求的适应度的优点，解决了目前的生物质气化装置产生的可燃气浓度较低的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，包括流化床气化器，所述流化床气化器一侧下端设置有进料器，所述流化床气化器另一侧上端设置有旋风分离器，所述旋风分离器上端通过第一燃气输送管连接有燃气储气罐，所述第一燃气输送管与流化床气化器下端之间通过第二燃气输送管贯通连接，所述流化床气化器下端通有气化介质。
9.优选的，所述流化床气化器下端还设置有贯通连接的固体排渣管。
10.优选的，所述旋风分离器下端与流化床气化器侧壁下端之间通过回料管贯通连接。
11.优选的，所述第一燃气输送管和第二燃气输送管上均设置有电磁阀。
12.优选的，所述进料器为螺旋式进料器。
13.(三)有益效果
14.与现有技术相比，本实用新型提供了一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，具备以下有益效果：
15.1.本实用新型可将产生的一部分可燃气作为气化介质参与碳气化反应，可进一步提高气化器出口燃气的浓度和热值，并且能够降低气化介质的用量，进而节约成本。
16.2.本实用新型通过控制两个电磁阀的开度，可调节燃气的回送比例，进而获得符合下游热值要求的燃气产品，提高了该气化装置对于下游燃气品质需求的适应度。
17.3.本实用新型结构简单，制造成本低，并且气化效率高，实用性强。
附图说明
18.图1为本实用新型结构示意图。
19.图中：1、流化床气化器；2、进料器；3、旋风分离器；4、第一燃气输送管；5、燃气储气罐；6、第二燃气输送管；7、气化介质；8、固体排渣管；9、回料管；10、电磁阀。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.实施例
22.一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，包括流化床气化器1，如图1所示，流化床气化器1一侧下端设置有进料器2，进料器2可将生物质原料输送到流化床气化器1，流化床气化器1下端通有气化介质7，气化介质7温度为850℃，气化介质7可与生物质原料发生气化反应产生可燃气，优选的，进料器2为螺旋式进料器，流化床气化器1另一侧上端设置有旋风分离器3，旋风分离器3上端通过第一燃气输送管4连接有燃气储气罐5，旋风分离器3可将气化反应之后产生的燃气和气化不完全的生物碳进行气固分离，并且燃气可通过第一燃气输送管4输入到燃气储气罐5内进行存储，旋风分离器3下端与流化床气化器1侧壁下端之间通过回料管9贯通连接，残余的生物碳可由回料管9回流至流化床气化器1内进行再次气化反应；
23.第一燃气输送管4与流化床气化器1下端之间通过第二燃气输送管6贯通连接，气化反应产生的一部分燃气可通过第二燃气输送管6输送到流化床气化器1内，流入到第二燃气输送管6内的燃气可作为气化介质7参与碳气化反应，可进一步提高气化器出口燃气的浓度和热值，并且能够降低气化介质的用量，进而节约成本，进一步的，第一燃气输送管4和第二燃气输送管6上均设置有电磁阀10，第一燃气输送管4上的电磁阀10可控制流入到燃气储气罐5内的燃气流量，第二燃气输送管6上有电磁阀10可控制流入到流化床气化器1的燃气流量，通过控制两个电磁阀10的开度，可调节燃气的回送比例，进而获得符合下游热值要求的燃气产品，提高了该气化装置对于下游燃气品质需求的适应度，流化床气化器1下端还设置有贯通连接的固体排渣管8，固体排渣管8方便将气化反应完毕的固体残渣排出。
24.参阅图1，在使用时，首先将生物质原料放入到进料器2内，接着开启进料器2和旋风分离器3内，并将气化介质7从流化床气化器1下端通入，此时进料器2将生物质原料输送
到流化床气化器1内，在气化介质7的作用下，生物质原料发生气化反应，产生可燃气和生物碳，接着旋风分离器3将可燃气和生物碳进行气固分离，分离之后的可燃气流入到第一燃气输送管4内，一部分可燃气流入到燃气储气罐5内进行存储，而另外一部分可燃气通过第二燃气输送管6流入到流化床气化器1下端，作为气化介质7参与碳气化反应，而生物碳通过回料管9回流至流化床气化器1内进行再次气化反应，在气化反应过程中，可根据实际需求，控制两个电磁阀10，调节流入到燃气储气罐5和流入到流化床气化器1的燃气流量，而在气化反应结束之后，将固体残渣从固体排渣管8内排出。
25.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，包括流化床气化器(1)，其特征在于：所述流化床气化器(1)一侧下端设置有进料器(2)，所述流化床气化器(1)另一侧上端设置有旋风分离器(3)，所述旋风分离器(3)上端通过第一燃气输送管(4)连接有燃气储气罐(5)，所述第一燃气输送管(4)与流化床气化器(1)下端之间通过第二燃气输送管(6)贯通连接，所述流化床气化器(1)下端通有气化介质(7)。2.根据权利要求1所述的一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，其特征在于：所述流化床气化器(1)下端还设置有贯通连接的固体排渣管(8)。3.根据权利要求2所述的一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，其特征在于：所述旋风分离器(3)下端与流化床气化器(1)侧壁下端之间通过回料管(9)贯通连接。4.根据权利要求1所述的一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，其特征在于：所述第一燃气输送管(4)和第二燃气输送管(6)上均设置有电磁阀(10)。5.根据权利要求1所述的一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，其特征在于：所述进料器(2)为螺旋式进料器。

技术总结
本实用新型涉及生物质技术领域，且公开了一种流化床生物质气化制备高热值合成气的装置，包括流化床气化器，所述流化床气化器一侧下端设置有进料器，所述流化床气化器另一侧上端设置有旋风分离器，所述旋风分离器上端通过第一燃气输送管连接有燃气储气罐，所述第一燃气输送管与流化床气化器下端之间通过第二燃气输送管贯通连接，所述流化床气化器下端通有气化介质；本实用新型可将产生的一部分可燃气作为气化介质参与碳气化反应，可进一步提高气化器出口燃气的浓度和热值，并且能够降低气化介质的用量，进而节约成本，此外可调节燃气的回送比例，可获得符合下游热值要求的燃气产品，提高了该气化装置对于下游燃气品质需求的适应度。适应度。适应度。


技术研发人员：张雨竹 赵磊 宋伟 侯琦
受保护的技术使用者：陕西省建筑科学研究院有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/9