一种生物质气化装置及其燃气制备方法 【技术领域】
本发明涉及生物质气化集中供气装置，特别是涉及一种生物质气化装置及其燃气制备方法。
背景技术
生物质存在广泛，其储备量丰富，是一种重要的可再生能源。生物质气化是利用热化学方法UQF生物质在缺氧状态下发生氧化还原反应，产生含有氢气、一氧化碳和甲烷成分的可燃混合气体。目前广大农村和城镇使用生物质燃气代替柴草等植被或煤炭成为现实，需要集中供气的产业化。高效的生物质气化，其气化过程包括生物质原料造气及燃气冷却净化，现有生物质燃气集中供气装置的制气大部分以空气为气化剂，空气中氮稀释了燃气可燃成分，气化装置中的燃气在装置内高温区停留时间短，焦油分子除在气化层裂解一部分外，大部分被带到后序部分，以焦油状态体现，造成产气量低，燃气热值低，焦油含量高；现有生物质集中供气冷却装置，多为燃气和冷却水混合，进行喷淋、冲激物理方法，对燃气进行净化烟尘、洗焦油及降温，这种方法水被污染，对环境造成影响，焦油与水分离、冷却效果不好，往往造成输气管路焦油堵塞，使维修复杂，给使用带来不便，一定程度上影响生质气化集中供应，不利于进一步产业化。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，是提供一种可裂解焦油，增热值，产气量高，焦油和冷却水分离，冷却效果好，又烟尘多级分离，无需密封冷却水池，减少环境污染，适合集中供气的生物质气化装置及其燃气制备方法。
采用的技术方案是：
生物质气化装置，包括主炉上方设置的上料仓、上料仓下面设置的锥形螺旋送料器、与锥形螺旋送料器出料口连接的主炉，主炉通过输气管路依次连接的副炉、初滤器、冷却器、真空泵、脱硫器、精滤器、控制系统、进一步滤焦油和木蜡液的滤焦器、积焦罐和冷却消防水池。所述的锥形螺旋送料器的进料口与上料仓的出料口封闭连接，锥形螺旋送料器的出料口与主炉进料口封闭连接。所述主炉设有播料器和高温裂解器，播料器既能旋转又能上下运动；高温裂解器为桶状夹套，夹套层间、底部设多孔，孔内设置悬吊套桶，悬吊套桶底部装有焦油裂解催化剂。所述副炉内设置旋风除尘。所述冷却器为冷却水循环冷却装置，冷却器内设置八个水循环管，其水循环管内装有十二根不锈钢管组成的管束，冷却器通过进水管和溢流管连接冷却消防水池，冷却水由进水管切向充满冷却器内，又从溢流管回流形成不间断的循环。
上述的初滤器、精滤器和滤焦器为并联可互替换。
生物质气化装置的燃气制备方法，包括如下步骤：
(1)将破碎好的生物质燃料吊入上料仓。
(2)用进料口和出料口分别与上料仓和主炉封闭的锥形螺旋送料器在隔绝空气状态下，将生物质燃料在推进力和渐缩壳壁的环形压力下压紧送入主炉，同时主炉内设置的播料器旋转一周360°重复播料，播料器上下运动将播料后的生物质燃料压实，通入富气和水蒸气进行氧化还原反应，在炉内生成CO、CH4、H2并含有极少N2的燃气，燃气经主炉内夹套上设置的悬吊套桶中焦油裂解催化剂，利用自身900-1200℃热量使燃气中焦油大量裂解，生成永久性小分子可燃气体，增加燃气热值。
(3)燃气中焦油裂解后，900-1200℃高温燃气通过悬吊套桶上端把高温燃气输送至副炉内旋风除尘降尘后，再经并联初滤器可替换地二次降尘。
(4)将二次降尘致少300℃的燃气送入冷却器，冷却器内装满旋转切向水，水从溢流管回流形成不间断的循环，通过八个循环管内管束把热量传导到水中，切向水把热量带走，使燃气温度降至30℃以下。
(5)在真空泵的作用下，冷却后的负压燃气经脱硫器脱硫，经并联精滤器替换精滤，经控制系统送入储气装置，经储气装置储存后送入并联滤焦器进一步滤焦油和木蜡液，最后合格的燃气供给用户。
(6)积集的焦油和木蜡液送入积焦罐收集并集中加工处理。
本发明的生物质气化装置可裂解焦油，增加燃气热值，焦油和冷却水分离，烟尘经多级精滤，不用密封冷却水池，无环境污染。
【附图说明】
图1是本发明生物质气化装置构成示意图。
图2是图1的俯视图。
【具体实施方式】
生物质气化装置，包括主炉上方设置的上料仓1、上料仓下面设置的锥形螺旋送料器14、与锥形螺旋送料器出料口连接的主炉2，主炉通过输气管路依次连接的副炉3、初滤器4、冷却器5、真空泵11、脱硫器7、精滤器8、控制系统9、进一步滤焦油和木蜡液的滤焦器10、积焦罐12和冷却消防水池6。所述的锥形螺旋送料器14的进料口与上料仓1的出料口封闭连接，锥形螺旋送料器14的出料口与主炉2进料口封闭连接。所述主炉2设有播料器13和高温裂解器15，播料器13既能旋转又能上下运动；高温裂解器15为桶状夹套，夹套层间、底部设八孔，孔内设置悬吊套桶，悬吊套桶底部装有焦油裂解催化剂16。所述副炉3内设置旋风除尘17。所述冷却器5为冷却水循环冷却装置，冷却器5内设置八个水循环管，其水循环管内装有十二根不锈钢管组成的管束18，冷却器通过进水管和溢流管连接冷却消防水池6，冷却水由进水管切向充满冷却器内，又从溢流管回流形成不问断的循环。所述的初滤器4、精滤器8和滤焦器10为并联可互替换。
生物质气化装置的燃气制备方法，包括如下步骤：
(1)将破碎好的生物质燃料吊入上料仓1。
(2)用进料口和出料口分别与上料仓1和主炉2封闭的锥形螺旋送料器14在隔绝空气状态下，将生物质燃料在推进力和渐缩壳壁的环形压力下压紧送入主炉2，同时主炉2内设置的播料器13旋转一周360°重复播料，播料器13上下运动将播料后的生物质燃料压实，通入富气和水蒸气进行氧化还原反应，在主炉2内生成CO、CH4、H2并含有极少N2的燃气，燃气经主炉2内夹套上设置的悬吊套桶中焦油裂解催化剂16，利用自身900-1200℃热量使燃气中焦油大量裂解。
(3)燃气中焦油裂解后，900-1200℃高温燃气通过悬吊套桶上端把高温燃气输送至副炉3内旋风除尘17降尘后，经并联初滤器4可替换地二次降尘。
(4)将二次降尘致少300℃的燃气送入冷却器5，冷却器5内装满旋转切向水，水从溢流管回流形成不间断的循环，通过八个循环管内管束18把热量传导到水中，切向水把热量带走，使燃气温度降至30℃以下。
(5)在真空泵11的作用下，冷却后地负压燃气经脱硫器7脱硫，经并联精滤器8替换精滤，经控制系统9送入储气装置，经储气装置储存后送入并联滤焦器10进一步滤焦油和木蜡液，最后合格的燃气供给用户。
(6)积集的焦油和木蜡液送入积焦罐12收集并集中加工处理。