核心技術(shù)
1)無(wú)焦油熱解氣化技術(shù)
粉碎的生物質(zhì)顆粒在反應器的裂解室的無(wú)氧氣氛下被加熱到350—400℃發(fā)生裂解反應,產(chǎn)生炭顆粒及焦油氣。大部分焦油氣在焦油燃燒噴嘴的抽力作用下進(jìn)入噴嘴與噴嘴中的空氣混合燃燒,使得燃燒室溫度達到900—1000℃。炭顆粒在重力作用下進(jìn)入燃燒室,碳顆粒及焦油氣在燃燒室的高溫作用下繼續發(fā)生分解產(chǎn)生小分子可燃氣。還原室中的溫度控制在800—900℃,由燃燒室產(chǎn)生的CO2和H2O與殘留的炭發(fā)生還原反應產(chǎn)生CO、H2及CH4等可燃氣。反應完成的高溫可燃氣由渣筐頂部敞口逸出。
該流程中的焦油燃燒噴嘴是應用“文丘里效應”設計,在高速空氣的推動(dòng)下噴嘴中產(chǎn)生負壓區將裂解室產(chǎn)生的焦油氣快速的抽到燃燒室燃燒分解,避免了碳顆粒直接燃燒,極大的提高了可燃氣的品質(zhì)。而現有的下吸式氣化反應器焦油氣是隨炭顆粒一起進(jìn)入燃燒室,參與燃燒反應的多為炭顆粒。反應器產(chǎn)生可燃氣中的焦油含量會(huì )較高。
該流程中的焦油燃燒噴嘴沿燃燒室周向切線(xiàn)布置,使得噴嘴噴出的高速氣流在燃燒室內產(chǎn)生“渦流效應”,強化了燃燒強度和燃燒室內溫度分布的均勻性,避免了現有下吸式氣化反應器因溫度場(chǎng)不均勻出現的“冷點(diǎn)”。
該流程中的燃燒室為雙錐體結構,由焦油燃燒噴嘴形成的高速“渦流”氣體在觸及燃燒室的錐面時(shí)被反射,從而在燃燒室的軸向形成旋轉氣流進(jìn)一步強化了燃燒室溫度場(chǎng)的均勻性,極大提高了反應器的產(chǎn)氣效率和氣體的品質(zhì)。
2)熱解反應器強化傳熱技術(shù)
本碳化設備的熱解反應器為管式(DN500及DN600)反應器,反應器內布置三種不同徑向高度的螺旋葉片,螺旋葉片的徑向高度從前端向后端沿筒體軸向逐漸降低且螺距減小。物料隨著(zhù)溫度的升高體積會(huì )減少,葉片高度降低螺距減小以降低物料的推進(jìn)速度同時(shí)增加物料與葉片的接觸面積和接觸時(shí)間,強化傳熱。
反應器的前段布置有軸向的抄板結構,對反應初期的物料進(jìn)行翻動(dòng)使物料中的水蒸汽快速排出,避免過(guò)多的水分進(jìn)入高溫段吸收過(guò)多的熱量。
3)專(zhuān)有控制技術(shù)
根據物料的三組分構成對反應過(guò)程進(jìn)行精準控制。