生物质高低温热解联合循环系统的制作方法

本发明涉及生物质热能生产中的节能降碳及碳中和，具体是一种生物质高低温热解联合循环系统。

背景技术：

1、目前，生物质的清洁化利用，已成为节能降碳及和碳中的重要领域。

2、具体来说，当前的生物质清洁化利用，主要采取生物质低温热解制气技术，该技术的基本特征是：首饰通过生物质低温热解而制成以一氧化碳为的煤气并排出炉渣(木炭)，其次将该煤气输入炉窑燃烧而排放烟气；由此可见，若将生物质低温热解所排放的炉渣即木炭与燃烧应用所产生的烟气通过高温热解及还原反应也转化成以一氧化碳为的煤气而循环燃烧，这既充分节省生物质，又极大减少碳排放，所以对节能降碳及和碳中更是意义非凡。

3、为此，如何通过高温热解及氧化还原反应而将生物质低温热解所废弃的炉渣即木炭与燃烧产生的高温烟气转化为煤气，则是本发明研究目标。

技术实现思路

1、基于上述，本发明提出了所述生物质高低温热解联合循环系统。

2、所述的生物质高低温热解联合循环系统，核心是将生物质低温热解中所废弃的炉渣即木炭与燃烧应用中的高温烟气进行高温热解及氧化还原反应则转化为煤气而循环燃烧，以致形成生物质低温热解与高温热解及其还原反应的联合循环系统；

3、为了实现生物质高低温热解的联合循环运行，，所述的生物质高低温热解联合循环系统包括生物质料仓、低温热解炉、低温热解气燃烧器及喷头、燃气炉窑及燃机、自动耐热烟阀、高温烟管、高温风机、高温热解还原炉、煤气监控及除尘器、煤气风机、煤气管、自动煤气阀、高温热解气燃烧器及喷头、炉渣即木炭输出机、炉渣即木炭输送机、烟气除硫脱硝器、空气预热器、热风管、自动热风阀、烟气除尘净化器、烟气及欠氧乏气管和烟气风机，以及配套有上料机、炉渣即木炭仓储及烘干装置、蒸汽气化剂源、储气柜、煤气应用、风机、保温、管道、阀门、缆线、仪表、控制及人工智能；其中：

4、所述生物质料仓的出料口连通所述低温热解炉的进料口；所述低温热解炉的煤气出口连通所述低温热解气燃烧器及喷头的煤气进口；所述低温热解气燃烧器及喷头的火焰口连通所述燃气炉窑及燃机的炉膛或燃烧室；

5、所述燃气炉窑及燃机的高温烟气出口连通所述自动耐热烟阀；所述自动耐热烟阀经所述高温烟管及所述高温风机串联而连通所述高温热解还原炉的气化剂进口；所述高温热解还原炉的煤气出口经所述煤气监控及除尘器、所述煤气风机、所述煤气管及所述自动煤气阀串联而连通所述高温热解气燃烧器及喷头的煤气进口；所述高温热解气燃烧器及喷头的火焰口连通所述燃气炉窑及燃机的炉膛或燃烧室；

6、所述低温热解炉底部的炉渣即木炭出口连通所述炉渣即木炭输出机的进料口；所述炉渣即木炭输出机的出料口连通所述炉渣即木炭输送机的进料口；所述炉渣即木炭输送机的出料口连通所述高温热解还原炉的碳源进口；

7、所述燃气炉窑及燃机的排烟口连通所述烟气除硫脱硝器的烟气进口；所述烟气除硫脱硝器的烟气出口连通所述空气预热器的烟气进口；所述空气预热器的热风出口经所述热风管及所述自动热风阀串联而分别连通所述低温热解气燃烧器及喷头和所述高温热解气燃烧器及喷头各自的空气进口；

8、所述空气预热器的烟气出口连通所述烟气除尘净化器的烟气进口；所述烟气除尘净化器的烟气出口经所述烟气及欠氧乏气管和所述烟气风机串联而连通所述低温热解炉的气化剂进口；

9、所述自动耐热烟阀，所述高温风机，所述煤气监控及除尘器，所述煤气风机、所述自动煤气阀和所述烟气风机则经有线或无线联通集控中心。

10、进一步的，所述低温热解炉包含以生物质原料而制备以一氧化碳为主的煤气之装置。

11、进一步的，所述燃气炉窑及燃机包含燃气类的锅炉或窑炉或燃气轮机或内燃机或外燃机之装置。

12、进一步的，所述自动耐热烟阀、所述自动煤气阀和自动热风阀均为电动、电磁、油动及气动之类的耐高温气体阀门。

13、进一步的，所述高温风机为高温烟风增加风压及风量的装置。

14、进一步的，所述高温热解还原炉包含木炭及碳源容器与高温烟气而进行生物质高温热解及氧化还原反应装置或电磁加热式生物质高温热解及氧化还原反应装置。

15、进一步的，所述煤气监控及除尘器包含带有监测控制仪器的煤气除尘净化装置。

16、进一步的，所述炉渣即木炭输出机与所述炉渣即木炭输送机之组合为所述低温热解炉底部炉渣出口至所述高温热解及还原反应炉顶部碳源进口之间包含炉渣即木炭输出、输送、提升与输入的装置。

17、相对于现有的技术及系统，本发明所述的技术方案有益效果是：

18、本发明在所述低温热解炉的2c+o2＝2co+221.2kj反应和所述燃气炉窑及燃机的2co+o2＝2co2+566.0kj反应基础上，通过所述低温热解炉排放的炉渣即木炭与所述燃气炉窑及燃机内的高温烟气而在所述高温热解还原炉内进行c+o2＝co2+393.8kj、co2+c＝2co-172.6kj、及jc+h2o＝co+h2-131.4kj高温反应则产生煤气，再将煤气经高温热解气燃烧器及喷头而输入所述燃气炉窑及燃机内进行2co+o2＝2co2+566.0kj放热反应的燃烧；这样的联合循环技术，既比同容量常规低温热解制煤气提升热能总量约50％，又比同等量的热能则节省约50％生物质原料。

技术特征：

1.一种生物质高低温热解联合循环系统，其特征在于：所述的生物质高低温热解联合循环系统，核心是将生物质低温热解中所废弃的炉渣即木炭与燃烧应用中的高温烟气进行高温热解及氧化还原反应则转化为煤气而循环燃烧，以致形成生物质低温热解与高温热解及其氧化还原反应的联合循环；

2.如权利要求1所述的生物质高低温热解联合循环系统，其特征在于：所述低温热解炉包含以生物质原料而制备以一氧化碳为主的煤气之装置。

3.如权利要求1所述的生物质高低温热解联合循环系统，其特征在于：所述燃气炉窑及燃机包含燃气类的锅炉或窑炉或燃气轮机或内燃机或外燃机之装置。

4.如权利要求1所述的生物质高低温热解联合循环系统，其特征在于：所述自动耐热烟阀、所述自动煤气阀和自动热风阀均为电动、电磁、油动及气动之类的耐高温气体阀门。

5.如权利要求1所述的生物质高低温热解联合循环系统，其特征在于：所述高温风机为高温烟风增加风压及风量的装置。

6.如权利要求1所述的生物质高低温热解联合循环系统，其特征在于：所述高温热解还原炉包含木炭及碳源容器与高温烟气而进行生物质高温热解及氧化还原反应装置或电磁加热式生物质高温热解及氧化还原反应装置。

7.如权利要求1所述的生物质高低温热解联合循环系统，其特征在于：所述煤气监控及除尘器包含带有监测控制仪器的煤气除尘净化装置。

8.如权利要求1所述的生物质高低温热解联合循环系统，其特征在于：所述炉渣即木炭输出机与所述炉渣即木炭输送机之组合为所述低温热解炉底部炉渣出口至所述高温热解及还原反应炉顶部碳源进口之间包含炉渣即木炭输出、输送、提升与输入的装置。

9.如权利要求1所述的生物质高低温热解联合循环系统，其特征在于：所述的生物质高低温热解联合循环还配套有上料机、炉渣即木炭仓储及烘干装置、蒸汽气化剂源、储气柜、煤气应用、风机、保温、管道、阀门、缆线、仪表、控制及人工智能。

技术总结一生物质高低温热解联合循环系统，涉及生物质清洁化，主要包括生物质料仓、低温热解炉、低温热解气燃烧器及喷头、燃气炉窑及燃机、自动耐热烟阀、高温烟管、高温风机、高温热解还原炉、煤气监控及除尘器、煤气风机、煤气管、自动煤气阀、高温热解气燃烧器及喷头、炉渣即木炭输出机、炉渣即木炭输送机、烟气除硫脱硝器、空气预热器、热风管、自动热风阀、烟气除尘净化器、烟气及欠氧乏气管和烟气风机；该技术利用生物质低温热解及其燃烧的炉渣即木炭和高温烟气，而通过高温热解还炉将炉渣即木炭与高温烟气转化为煤气；该技术既比同容量常规低温热解制煤气提升热能总量约50％，又比同等量的热能则节省约50％生物质原料。技术研发人员：张德志,汪春焕,张智受保护的技术使用者：北京庚申禾草环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/8