帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術的製作方法

2023-12-02 10:29:46

專利名稱：：帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術的製作方法
技術領域：
：本發明的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，涉及能源化工
技術領域：
；特別涉及生物質的熱化學
技術領域：
；尤其涉及生物質氣化技術的
技術領域：
；具體涉及帶餘熱利用的生物質氣流床氣化
技術領域：
。
背景技術：
：生物質中的植物是通過光合作用吸收空氣中二氧化碳生成的有機物質，其分布廣泛、可利用量大、並且是唯一可再生的含有碳氫組分和熱能的、可儲存的自然原料；利用生物質進行能源利用和化工生產，具有C02零排放的特徵。隨著傳統化石能源儲量的日益減少，以及由於使用化石能源帶來的環境汙染問題，重視和發展可再生、環保能源已成為各國政府的共識。通過熱化學、生物化學等方法，能夠將生物質轉變為清潔的氣體或液體燃料，生產合成柴油/汽油、化工產品以及滿足電力需求等等，具有全面替代化石能源的潛力，將成為世界各國優先發展的新能源。將生物質轉變為清潔氣體或液體燃料的方法很多，在這其中，生物質氣化技術與其它技術相比能夠適應所有的生物質種類，且具有工業化大型生產的能力。生物質的氣化過程是一種熱化學過程，是生物質原料與氣化劑(空氣、氧氣、水蒸氣、二氧化碳等)在高溫下發生化學反應，將固態的生物質原料轉變為由碳、氫、氧等元素組成的氣體組分的混合氣體的過程，該混合氣體通常被稱為合成氣。氣化過程產生的合成氣的組成隨氣化時所用生物質原料的性質、氣化劑的類別、氣化過程的條件以及氣化爐的結構不同而不同。而滿足用於生產合成柴油/汽油、化工產品合成氣一即精製合成氣的氣化目標在於儘量減少原料和氧化劑(如氧氣等)的消耗量以及合成氣中的甲烷含量，並且沒有焦油產生，同時最大化系統的氣化效率、碳轉化率以及合成氣中有效成分(C0和H》的精製合成氣指的是採用氣化裝置氣化而直接得到的合成氣的混合物中C0和H2為主要組分，無焦油，(^4含量<0.5%。精製合成氣主要用於生產合成柴油/汽油、烯烴、烷烴、石腦油、潤滑油，以及作為燃料電池原料等等，適用於生產各種化工產品、以及各種超清潔油品的新能源利用，特別在可再生的生物質能源利用領域，生物質的精製氣化技術是生物質化工產業、生物質合成油新能源產業、具有工業化大型生產能力的關鍵氣化技術。目前，生物質氣化所使用的氣化工藝方法及氣化爐大致可以分為三類固定床、流化床和氣流床氣化技術。固定床氣化生產的合成氣熱值較低，且含有大量焦油；流化床氣化對原料的性質很敏感，運行溫度較低，出口合成氣中焦油含量較高。由於固定床和流化床一般都採用空氣作為氧化劑，以及氣化壓力一般為常壓，合成氣中含有大量的焦油，在後續設備中不得不安裝焦油裂解和淨化裝置，使得氣化工藝變得十分複雜。總而言之，這兩種氣化方法的核心問題是由於氣化平均溫度較低，一般氣化爐出口溫度都不能超過110(TC，而導致焦油產生和合成氣中的甲烷含量較高，都不能滿足生物質高效氣化和生產精製合成氣的要求。氣流床的氣化溫度較高，爐內溫度比較均勻，焦油在氣流床中全部裂解，C仏含量較少，同時氣流床具有很好的放大特性，特別適用於大型工業化的應用，是生物質生產精製合成氣的最佳方式。但是，生物質氣流床氣化也有以下四大核心問題需要解決第一，氣流床氣化對原料的粒徑有著嚴格的限制，進入氣流床的原料需要磨成超細的顆粒，然而按照現有的破碎或制粉技術，無法將含纖維較多的生物質原料磨製成滿足氣流床運行所需的粒徑，這就導致了無法將生物質原料直接用於氣流床氣化。第二，氣流床合成氣出口溫度都很高，一般都在130(TC以上，而合成氣的應用還需淨化或變換，這需要將合成氣的溫度降到25(TC左右，這段合成氣的餘熱如果不能充分利用，將導致整個氣化系統的效率低下。第三，由於生物質原料的鹼金屬(K、Na)含量較高，它們在高溫時以氣態的形式存在，在合成氣的降溫過程中，在80(TC60(TC區間會凝結為固態而附著於換熱器管子壁面，引起受熱面管子的鹼金屬腐蝕和結渣並堵塞合成氣通道。第四，由於生物質氣化得到的合成氣在降溫過程中有析碳反應發生，在某一溫度區間還將發生劇烈的析碳反應，合成氣中的CO反應生成C02和碳黑，從而引起碳轉化效率降低和氣化效率降低，同時由於碳黑沉積於換熱器管子金屬表面，引起金屬灰化導致金屬腐蝕的發生。目前基本上所有的生物質氣流床氣化技術，針對問題一，一般都是先將生物質進行熱解得到熱解氣和固態炭，然後將熱解氣和固態炭粉送入氣流床中氣化。生物質的氣流床技術有如同煤粉氣化的液態排渣方法，其合成氣出口溫度一般都控制在1300°C1500。C之間，如申請號為2006101245707、2006101245711的中國專利，以及德國科林公司的Carbon-V氣化技術，還有本公司開發的中國專利申請號為200910210433.9的生物質固態排渣高溫氣流床氣化技術。但針對問題二、三、四，目前世界上所有針對生物質氣流床氣化的技術，或沒有很好地利用合成氣餘熱、或沒有解決析碳反應的金屬灰化問題、或沒有較好的方法控制鹼金屬腐蝕及結渣的發生。為此，本發明根據生物質原料特點，以及需要解決的上述四大問題，在認真而充分的調查、了解、分析、總結上述已有公知技術和現狀基礎上，針對生物質氣流床精製氣化要求、餘熱利用要求、控制合成氣析碳反應並防止金屬灰化腐蝕、控制生物質鹼金屬腐蝕並防止鹼金屬結渣及落渣堵塞合成氣通道等問題，開發了"帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術"，特別適用於生物質的精製氣化及生物質合成氣餘熱利用，不僅綜合解決了上述四大問題，並可以安全、高效、穩定、低投資地滿足生物質的精製氣化合成氣要求，具有非常重要的意義。
發明內容本發明根據生物質原料特點，針對生物質氣流床氣化以及合成氣在不同溫度區間的主要化學反應特點，提供一種"帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術"。以生物質為原料，原料經熱解獲得固態炭和熱解氣，將固態炭研磨後獲得炭粉，炭粉由熱解氣/氮氣/二氧化碳氣體輸送，同時採用氧氣為氧化劑，炭粉、熱解氣和氧氣通過燃燒器進入氣流床中進行氣化反應，得到高溫合成氣，高溫合成氣的物理熱通過氣化爐內的換熱器將熱量傳遞給水產生過熱蒸汽，高溫合成氣冷卻後流出氣化爐。本發明創造點在於①、將所述的帶餘熱利用的氣流床氣化爐裝置分成三段，分別為高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器；②、在所述高溫氣流床中，採用固態排渣的氣流床氣化技術，所述高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成，所述高溫氣流床的合成氣出口溫度在1280°C132(TC之間；③、在所述高溫換熱器中，合成氣的入口溫度在1280°C132(TC之間，出口溫度在580°C60(TC之間；所述高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，所述高溫換熱器中布置有激冷室和高溫過熱器，進入所述激冷室的合成氣溫度在1000°CIIO(TC之間，離開所述激冷室激冷後的合成氣溫度在700°C80(TC之間；④、在所述低溫換熱器中，合成氣的入口溫度在580°C60(TC之間，出口溫度在220°C23(TC之間；所述低溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，所述低溫換熱器中布置有低溫過熱器和省煤器。本發明的帶餘熱利用的三段式氣流床氣化技術所採用的氣流床氣化爐裝置可以採用以下三種形式中的任意一種(1)、裝置形式一所述帶餘熱利用的三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入高溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經整流器整流後下行冷卻。(2)、裝置形式二所述帶餘熱利用的三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過整流縮口進入高溫換熱器中下行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻。(3)、裝置形式三所述帶餘熱利用的三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的下部布置有水平式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述水平式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中上行、經過整流縮口進入高溫換熱器中上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器並經整流器整流後下行冷卻。本發明的三段式氣流床氣化爐裝置的爐內壁橫截面為圓形、方形、八角形、圓形/方形/八角形任意組合的一種。本發明的所述高溫換熱器中，激冷室以水作為激冷劑，合成氣在激冷室的停留時間在0.3秒以內，激冷室的激冷噴水方式採用自上向下霧化噴水、或自下向上霧化噴水、或水平環形霧化噴水中的一種，同時對高溫過熱器受熱面管束採用高壓蒸汽吹掃方式或採用機械振打方式進行除灰。本發明的三段式氣流床氣化爐裝置中在合成氣轉向處均採用了整流方法，使合成氣進入下一個環節時保持氣流均勻分布。通過本發明達到的目的是①、為擺脫傳統化石能源儲量日益減少及其帶來環境汙染的窘迫境地，提供新能源利用的技術儲備及技術實施；②、充分利用由自然生成、數量大、分布廣、可再生的"生物質"新原料，變廢為寶並有效地保護環境；③、將整個氣化裝置分成"高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器"的三段有機連接，解決生物質氣化和餘熱利用過程中的各種技術問題，構成了"帶餘熱利用的氣流床氣化爐裝置"新設備，提供了生物質高效氣化和合成氣餘熱利用的實施載體；、以高溫氣流床合成氣出口溫度控制在"128(TC132(TC之間；高溫換熱器的合成氣出口溫度控制在58(TC60(TC之間，其中合成氣激冷溫度範圍從1000°CIIO(TC激冷至700°C800°C;低溫換熱器的合成氣出口溫度控制在220°C23(TC之間，構成了可以分別解決在生物質高溫氣流床氣化、餘熱利用的各階段溫度區間的技術難題的實施條件，提供了實施高溫氣流床氣化以及控制析碳反應、金屬灰化腐蝕、鹼金屬腐蝕的技術條件；⑤、以合成氣溫度在580°C60(TC為界，將高溫換熱器和低溫換熱器分開在不同的合成氣通道中，為解決鹼金屬結渣落渣堵塞合成氣通道的技術問題提供了實施條件；⑥、以"生物質固態排渣氣流床技術"與"合成氣分溫度區間餘熱利用技術"科學有機結合，構成本發明突出的發明創造點；⑦、通過本發明的實驗性實施，不僅獲得了生物質氣流床氣化得到CO和H2為主要組分、無焦油丄114含量<0.5%的精製合成氣，同時高效地利用合成氣餘熱用來生產過熱蒸汽可以用於發電及供熱，極大地提高了整個氣化系統效率達到94%以上，作為生物質化工產業、生物質合成油新能源產業的技術依託，使其在生產合成柴油/汽油、烯烴、烷烴、石腦油、潤滑油、燃料電池原料等等，以及各種化工產品，各種超清潔油品的經濟領域發揮應有的作用；⑧、合理利用能源、有效保護環境、提高綜合經濟效益。為實現上述目的，本發明提供的技術方案為—種帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，以生物質為原料，原料經熱解獲得固態炭和熱解氣，將固態炭研磨後獲得炭粉，炭粉由熱解氣/氮氣/二氧化碳氣體輸送，同時採用氧氣為氧化劑，炭粉、熱解氣和氧氣通過燃燒器進入氣流床中進行氣化反應，得到高溫合成氣，高溫合成氣的物理熱通過氣化爐內的換熱器將熱量傳遞給水產生過熱蒸汽，高溫合成氣冷卻後流出氣化爐；其發明創造點與實施要點主要體現在①、將所述的帶餘熱利用的氣流床氣化爐裝置分成三段，分別為高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器；②、在所述高溫氣流床中，採用固態排渣的氣流床氣化技術，所述高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成，所述高溫氣流床的合成氣出口溫度在1280°C1320。C之間;③、在所述高溫換熱器中，合成氣的入口溫度在1280°C132(TC之間，出口溫度在5S(TC60(TC之間；所述高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，所述高溫換熱器中布置有激冷室和高溫過熱器，進入所述激冷室的合成氣溫度在1000°CIIO(TC之間，離開所述激冷室激冷後的合成氣溫度在700°C80(TC之間；、在所述低溫換熱器中，合成氣的入口溫度在580°C60(TC之間，出口溫度在220°C23(TC之間；所述低溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，所述低溫換熱器中布置有低溫過熱器和省煤器。本發明的帶餘熱利用的三段式氣流床氣化爐裝置可以採用以下三種形式中的任意一種裝置形式一所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入高溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經整流器整流後下行冷卻。裝置形式二所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過整流縮口進入高溫換熱器中下行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻。裝置形式三所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的下部布置有水平式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述水平式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中上行、經過整流縮口進入高溫換熱器中上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器並經整流器整流後下行冷卻。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，所述三段式氣流床氣化爐裝置的爐內壁橫截面為圓形、方形、八角形、圓形/方形/八角形任意組合的一種。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，在所述的高溫換熱器中，所述激冷室以水作為激冷劑，所述合成氣在激冷室的停留時間在0.3秒以內。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，在所述的高溫換熱器中，激冷室的激冷噴水方式採用自上向下霧化噴水、或自下向上霧化噴水、或水平環形霧化噴水中的一種，同時對所述的高溫過熱器受熱面管束採用高壓蒸汽吹掃方式或採用機械振打方式進行除灰。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，所述三段式氣流床氣化爐裝置中在合成氣轉向處均採用了整流方法，使合成氣進入下一個環節時保持氣流均勻分布。由於採用了本發明所提供的技術方案。由於本發明採用了"固態排渣的氣流床氣化技術"以及"合成氣分溫度區間餘熱利用技術"構成了"帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術"。由於本發明以生物質為原料，原料經熱解獲得固態炭和熱解氣，將固態炭研磨後獲得炭粉，炭粉由熱解氣/氮氣/二氧化碳氣體輸送，同時採用氧氣為氧化劑，炭粉、熱解氣和氧氣通過燃燒器進入氣流床中進行氣化反應，得到高溫合成氣，高溫合成氣的物理熱通過氣化爐內的換熱器將熱量傳遞給水產生過熱蒸汽，高溫合成氣冷卻後流出氣化爐；由於本發明採用將帶餘熱利用的氣流床氣化爐裝置分成三段，分別為高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器；在高溫氣流床中，採用固態排渣的氣流床氣化技術，高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成，高溫氣流床的合成氣出口溫度在1280°C132(TC之間；在高溫換熱器中，合成氣的入口溫度在1280°C132(TC之間，出口溫度在580°C60(TC之間；高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，高溫換熱器中布置有8激冷室和高溫過熱器，進入所述激冷室的合成氣溫度在1000°CIIO(TC之間，離開所述激冷室激冷後的合成氣溫度在700°C80(TC之間；在低溫換熱器中，合成氣的入口溫度在580°C60(TC之間，出口溫度在220°C23(TC之間；低溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，低溫換熱器中布置有低溫過熱器和省煤器。使得本發明與已有公知技術相比，獲得了如下有益效果1、由於本發明將整個氣流床氣化爐裝置分成"高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器"的三段有機連接，為生物質氣化和餘熱利用過程中的各種技術問題的解決提供了基礎和方向，構成的"帶餘熱利用的氣流床氣化爐裝置"新設備，提供了生物質高效氣化和合成氣餘熱利用的實施載體的有益效果。2、由於本發明以高溫氣流床合成氣出口溫度控制在1280°C132(TC之間，並採用了固態排渣的生物質氣流床氣化技術，高溫氣流床爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成，獲得了氣流床冷氣化效率可達80%以上、氣流床的碳轉化率達99.8%以上、氣化產物為無焦油、(^4含量小於0.4%、合成氣中CO和4的幹基組分達到87%以上的精製合成氣的有益效果。3、由於本發明的高溫氣流床出口合成氣進入高溫換熱器，高溫換熱器的合成氣出口溫度控制在580°C60(TC之間，隨後進入低溫換熱器，合成氣在220°C23(TC之間才流出氣流床氣化爐裝置，高溫氣流床、高溫換熱器和低溫換熱器都布置有工質(水、汽)受熱面，合成氣的物理熱傳遞給水變成過熱蒸汽，過熱蒸汽可用於發電及供熱，這將佔到整個氣化系統能量14%的合成氣餘熱充分利用，實現了整個氣化系統的能量利用率達到94%以上的有益效果。4、由於本發明在高溫換熱器中布置有激冷室，將合成氣從從1000°CIIO(TC激冷至700°C800°C，並且合成氣在激冷室中的停留時間在0.3秒以內，該溫度區間為合成氣析碳反應最劇烈區間，合成氣通過快速激冷而邁過該溫度區間，這將極大地減少了合成氣的析碳反應，控制了碳黑析出，提高了氣流床氣化爐裝置的碳轉化效率，控制了由於碳黑析出而與受熱面管材反應導致金屬灰化腐蝕的發生。5、由於本發明在高溫換熱器中，合成氣被激冷後進入高溫過熱器，合成氣的溫度處於80(TC60(TC之間，合成氣中的氣態鹼金屬凝結為固態，並容易附著於受熱面管子並結渣，為了避免鹼金屬腐蝕的發生和管子結渣，在高溫過熱器中採用高壓蒸汽吹掃或機械振打對受熱面管束進行除灰，同時由於本發明採用了三段式氣流床氣化爐裝置，高溫換熱器與低溫換熱器在兩個不同的通道中，高溫換熱器中吹灰產生的落渣直接從排渣口排出，不會掉入低溫換熱器的受熱面管子中而堵塞合成氣通道。6、由於本發明所述三段式氣流床氣化爐裝置可以採用三種不同的裝置形式，分別是①三段式氣流床氣化爐裝置的高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，炭粉、熱解氣和氧氣通過下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入高溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經整流器整流後下行冷卻。②三段式氣流床氣化爐裝置的高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過整流縮口進入高溫換熱器中下行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻。③三段式氣流床氣化爐裝置的高溫氣流床的下部布置有水平式燃燒器，炭粉、熱解氣和氧氣通過所述水平式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中上行、經過整流縮口進入高溫換熱器中上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器並經整流器整流後下行冷卻。從而獲得了針對各種具體的工程設計要求和設備布置要求，實現了帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術的各種不同實施方案的有益效果。7、由於本發明所述三段式氣流床氣化爐裝置的爐內壁橫截面為圓形、方形、八角形、圓形/方形/八角形任意組合的一種，從而獲得了可根據高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器三段的不同的布置要求，以及高溫氣流床內的氣化燃燒要求、高溫/和低溫換熱器受熱面管束的布置形式要求，選用圓形截面、方形截面、八角形截面、以及在各段之間採用圓形、八角形與方形截面的組合，實現了氣化爐裝置受熱面管束結構簡單，布置方便，佔有空間緊湊、材料選用方便、安裝簡單、最大限度地節省材料等益效果。8、由於本發明在所述三段式氣流床氣化爐裝置形式一/二中的高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，在所述三段式氣流床氣化爐裝置形式三中的高溫氣流床的下部布置有水平式燃燒器，炭粉、熱解氣和氧氣通過燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，可以分別提供了生物質固態排渣氣流床要求的氣化燃燒方式的實施條件，實現了生物質的高效氣流床氣化反應效率。9、由於本發明所述激冷室的激冷噴水方式採用自上向下霧化噴水、或自下向上霧化噴水、或水平環形霧化噴水中的一種，從而獲得了可根據合成氣的具體的流動方向(上行或下行)以及氣流床氣化爐裝置的具體結構布置要求，選擇上述三種噴水霧化激冷方式中的一種，都可實現在激冷室中0.3秒內可將合成氣從1000°C110(TC之間激冷至70(TC80(TC之間，極大地降低了合成氣的析碳反應，起到了控制金屬灰化腐蝕以及提高碳轉化效率的有益效果。10、由於本發明所述三段式氣流床氣化爐裝置中在合成氣轉向處均採用了整流方法，從而獲得了使合成氣進入下一個環節時保持氣流均勻分布，提高了換熱器受熱面的利用率，避免了受熱面溫度偏差而造成的材質壽命降低和換熱效率降低等有益效果。11、由於本發明以"生物質固態排渣氣流床技術"與"合成氣分溫度區間餘熱利用技術"的科學有機結合，構成了可以分別解決在生物質氣流床氣化、餘熱利用的各階段溫度區間的技術難題的實施條件，提供了實施生物質高效氣流床氣化、控制析碳反應以防止金屬灰化腐蝕，和防止鹼金屬腐蝕的技術條件的有益效果，從而獲得了完備的技術方案、與已有公知技術相比發生了實質性的技術飛躍與進步、可操作性強的有益效果。12、由於本發明以上的各條所述，從而獲得了將生物質變廢為寶、開拓生物質化工產業、開發併合理利用新能源、為新能源利用提供技術實施及技術儲備、擺脫對傳統化石能源的依賴、有效地保護環境等有益效果。13、由於本發明的以上各條所述及本發明設定的裝置與技術的有機融合科學合理、效果穩定可靠，經具體實施，從而獲得了生物質冷氣化效率可達80%以上、氣化系統能量利用率達到94%以上、氣流床氣化爐裝置中的高溫氣流床碳轉化率達99.8%以上、整個裝置中的碳轉化率達到97%以上、氣化產物為無焦油、CH4含量小於0.4%、合成氣中CO和H2的幹基組分達到87%以上的精製合成氣，同時本發明的三段式氣流床氣化爐裝置極大地降低了析碳反應的發生、有效地防止了金屬灰化腐蝕和鹼金屬腐蝕的發生，避免了防止鹼金屬結渣和落渣堵塞合成氣通道，保障了整個氣化裝置的安全、穩定和高效運行，便於工程實施應用、設備投資成本低、利於廣泛推廣應用、以及綜合經濟效益佳等有益效果。圖1為本發明具體實施方式之一的示意圖。即三段式氣流床氣化爐裝置的高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，炭粉、熱解氣和氧氣通過下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入高溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經整流器整流後下行冷卻的示意圖。圖中高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器相互分立布置；高溫氣流床的局部放大表示該高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成；高溫換熱器設置有整流縮口、以便對合成氣整流而使其均勻分布，高溫換熱器的局部放大表示該高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成；高溫氣流床及高溫換熱器下端均設置有排渣口；低溫換熱器設置有整流器、以便對合成氣整流而使其均勻分布，低溫換熱器的局部放大表示該低溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，低溫換熱器設置有合成氣出口。圖2為本發明具體實施方式之二的示意圖。即三段式氣流床氣化爐裝置的高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，炭粉、熱解氣和氧氣通過下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過整流縮口進入高溫換熱器中下行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻的示意圖。圖中高溫氣流床與高溫換熱器上下相聯布置而與低溫換熱器分立布置；高溫氣流床的局部放大表示該高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成；高溫氣流床與高溫換熱器之間設置有整流縮口、以便對合成氣整流而使其均勻分布；高溫換熱器的局部放大表示該高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，高溫換熱器下端設置有排渣口；低溫換熱器設置有整流縮口、以便對合成氣整流而使其均勻分布，低溫換熱器的局部放大表示該低溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，低溫換熱器下端設置有排渣口而上端設置有合成氣出口。圖3為本發明具體實施方式之三的示意圖。即三段式氣流床氣化爐裝置的高溫氣流床的下部布置有水平式燃燒器，炭粉、熱解氣和氧氣通過水平式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中上行、經過整流縮口進入高溫換熱器中上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器並經整流器整流後下行冷卻的示意圖。圖中高溫氣流床與高溫換熱器下上相聯布置而與低溫換熱器分立布置；高溫氣流床的局部放大表示該高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成，高溫氣流床下端設置有排渣口；高溫氣流床與高溫換熱器之間設置有整流縮口、以便對合成氣整流而使其均勻分布；高溫換熱器的局部放大表示該高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成；低溫換熱器中設置有整流器、以便對合成氣整流而使其均勻分布，低溫換熱器的局部放大表示該低溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，低溫換熱器下端設置有合成氣出口。圖4為本發明具體實施方式中"高溫氣流床"爐內壁橫截面為圓形的示意圖。圖中的局部放大表示該高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成。圖5為本發明具體實施方式中"高溫氣流床"爐內壁橫截面為方形的示意圖。圖中的局部放大表示該高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成。圖6為本發明具體實施方式中"高溫氣流床"爐內壁橫截面為八角形的示意圖。圖中的局部放大表示該高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成。通過圖4、5、6的示意，可根據需要而將"高溫氣流床"的爐內壁橫截面以圓形/或方形/或八角形的任意方式進行實施。圖7為本發明具體實施方式中"高溫換熱器及低溫換熱器"爐內壁橫截面為圓形的示意圖。圖中的局部放大表示高溫換熱器及低溫換熱器"爐內壁"均採用光管膜式水冷壁構成。圖8為本發明具體實施方式中"高溫換熱器及低溫換熱器"爐內壁橫截面為方形的示意圖。圖中的局部放大表示高溫換熱器及低溫換熱器"爐內壁"均採用光管膜式水冷壁構成。圖9為本發明具體實施方式中"高溫換熱器及低溫換熱器"爐內壁橫截面為八角形的示意圖。圖中的局部放大表示高溫換熱器及低溫換熱器"爐內壁"均採用光管膜式水冷壁構成。通過圖7、8、9的示意，可根據需要而將"高溫換熱器及低溫換熱器"的爐內壁橫截面以圓形/或方形/或八角形的任意組合方式進行實施。圖10為本發明具體實施方式中高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成、橫截面為圓形時、高溫換熱器中激冷室的"激冷水霧化噴嘴"以"水平環形霧化噴水"方式布置的示意圖。圖11為本發明具體實施方式中高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成、橫截面為方形時、高溫換熱器中激冷室的"激冷水霧化噴嘴"以"水平環形霧化噴水"方式布置的示意圖。圖12為本發明具體實施方式中高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成、橫截面為八角形時、高溫換熱器中激冷室的"激冷水霧化噴嘴"以"水平環形霧化噴水"方式布置的示意圖。圖13為本發明具體實施方式中高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成、橫截面為圓形時、高溫換熱器中激冷室的"激冷水霧化噴嘴"以"自上向下霧化噴水/或自下向上霧化噴水"方式布置的示意圖。即當合成氣上行時以"自上向下霧化噴水"方式布置；當合成氣下行時以"自下向上霧化噴水"方式布置。圖14為本發明具體實施方式中高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成、橫截面為方形時、高溫換熱器中激冷室的"激冷水霧化噴嘴"以"自上向下霧化噴水/或自下向上霧化噴水"方式布置的示意圖。即當合成氣上行時以"自上向下霧化噴水"方式布置；當合成氣下行時以"自下向上霧化噴水"方式布置。圖15為本發明具體實施方式中高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成、橫截面為八角形時、高溫換熱器中激冷室的"激冷水霧化噴嘴"以"自上向下霧化噴水/或自下向上霧化噴水"方式布置的示意圖。即當合成氣上行時以"自上向下霧化噴水"方式布置；當合成氣下行時以"自下向上霧化噴水"方式布置。圖中的標號1、高溫氣流床，101、敷有耐火材料的膜式水冷壁，201、下行式燃燒器，202、水平式燃燒器，301、連接通道，302、連接通道，303、連接通道，304、連接通道，4、高溫換熱器，401、光管膜式水冷壁，5、激冷室，6、高溫過熱器，701、整流縮口，702、整流縮口，703、整流縮口，704、整流縮口，8、低溫換熱器，801、光管膜式水冷壁，9、整流器，10、低溫過熱器，11、省煤器，12、激冷水霧化噴嘴，131、落渣口，132、落渣口，133、落渣口，134、落渣口，135、落渣口，141、合成氣出口，142、合成氣出口，143、合成氣出口。具體實施方式一下面結合說明書附圖，對本發明作詳細描述。正如說明書附圖所示—種帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，以生物質為原料，原料經熱解獲得固態炭和熱解氣，將固態炭研磨後獲得炭粉，炭粉由熱解氣/氮氣/二氧化碳氣體輸送，同時採用氧氣為氧化劑，炭粉、熱解氣和氧氣通過燃燒器進入氣流床中進行氣化反應，得到高溫合成氣，高溫合成氣的物理熱通過氣化爐內的換熱器將熱量傳遞給水產生過熱蒸汽，高溫合成氣冷卻後流出氣化爐；①、將所述的帶餘熱利用的氣流床氣化爐裝置分成三段，分別為高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器；②、在所述高溫氣流床中，採用固態排渣的氣流床氣化技術，所述高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成，所述高溫氣流床的合成氣出口溫度在1280°C1320。C之間;③、在所述高溫換熱器中，合成氣的入口溫度在1280°C132(TC之間，出口溫度在5S(TC60(TC之間；所述高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，所述高溫換熱器中布置有激冷室和高溫過熱器，進入所述激冷室的合成氣溫度在1000°CIIO(TC之間，離開所述激冷室激冷後的合成氣溫度在700°C80(TC之間；、在所述低溫換熱器中，合成氣的入口溫度在580°C60(TC之間，出口溫度在220°C23(TC之間；所述低溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，所述低溫換熱器中布置有低溫過熱器和省煤器。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，如圖1所示，所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入高溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經整流器整流後下行冷卻。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，如圖2所示，所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過整流縮口進入高溫換熱器中下行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，如圖3所示，所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的下部布置有水平式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述水平式燃燒進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中上行、經過整流縮口進入高溫換熱器中上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器並經整流器整流後下行冷卻。在實施過程中按圖1、圖2、圖3所示，分別進行了實施，並分別進行了實驗性考核。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，如圖4、5、6、7、8、9所示，所述三段式氣流床氣化爐裝置的爐內壁橫截面為圓形、方形、八角形、圓形/方形/八角形任意組合的一種。在圖4、5、6的示意下對所述三段式氣流床氣化爐裝置的"高溫氣流床"爐內壁橫截面分別以圓形、方形、八角形進行了實施。在圖7、8、9的示意下對所述三段式氣流床氣化爐裝置的"高溫換熱器及低溫換熱器"爐內壁橫截面分別以圓形、方形、八角形、圓形/方形/八角形任意組合的一種進行了實施。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，如圖1、2、3所示，在所述的高溫換熱器中，所述激冷室以水作為激冷劑，所述合成氣在激冷室的停留時間在0.3秒以內。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，如圖10、11、12、13、14、15所示，在所述的高溫換熱器中，激冷室的激冷噴水方式採用自上向下霧化噴水、或自下向上霧化噴水、或水平環形霧化噴水中的一種。在圖10、11、12的示意下對高溫換熱器爐內壁橫截面分別為圓形、方形、八角形、圓形/方形/八角形任意組合的一種時，激冷室的激冷噴水方式均以"水平環形霧化噴水"方式布置進行了實施。在圖13、14、15的示意下對高溫換熱器爐內壁橫截面分別為圓形、方形、八角形、圓形/方形/八角形任意組合的一種時；結合圖1所示、激冷室的激冷噴水方式以"自上向下霧化噴水"方式布置進行了實施，結合圖2所示、激冷室的激冷噴水方式以"自下向上霧化噴水"方式布置進行了實施，結合圖3所示、激冷室的激冷噴水方式以"自上向下霧化噴水"方式布置進行了實施。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，在所述的高溫換熱器中，對所述的高溫過熱器受熱面管束採用高壓蒸汽吹掃方式或採用機械振打方式進行除灰。對兩種除灰方式分別進行了實施。所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，如圖1、2、3所示，所述三段式氣流床氣化爐裝置中在合成氣轉向處均採用了整流方法，使合成氣進入下一個環節時保持氣流均勻分布。具體的說就是圖1、2、3中所示的整流縮口及圖1、3中所示的整流器。在上述的具體實施過程中，生物質原料以薪炭材麻櫟為例，乾燥後麻櫟的元素分析和特性數據如表1所示表1:乾燥後麻櫟的元素分析和特性數據表tableseeoriginaldocumentpage14tableseeoriginaldocumentpage15主要工藝操作條件如下(1)、所述三段式氣流床氣化爐裝置的合成氣側運行壓力為3.6MPa，下行式燃燒器/或水平式燃燒器入口的熱解氣均為3.69kg/s，炭粉1.2kg/s，炭粉和熱解氣的混合溫度為35(TC，氧化劑採用溫度為15(TC、純度為99.4%的氧氣，進入高溫氣流床的氧氣量1.46kg/So(2)、所述三段式氣流床氣化爐裝置的餘熱利用給水溫度152t:，給水壓力6.0MPa，給水量16.3T/h。通過上述的具體實施得到的結果是①、所述三段式氣流床氣化爐裝置的出口合成氣總量(不含激冷水)為6.35kg/s，其中含灰量O.13kg/s。②、合成氣出口的合成氣中各組分的摩爾體積含量(N2忽略不計，不含激冷水)CO:38.5%，H2:29.8%，C02:9.4%，H20:21.97%，CH4:0.328%;其中合成氣幹基中CO和H2的含量佔87.53%;③、高溫氣流床的碳轉化率為99.8%，三段式氣流床氣化爐裝置的氣化效率80.2%;、合成氣餘熱利用產生的過熱蒸汽壓力5.29MPa，出口溫度48(TC，過熱蒸汽量16.0T/h。⑤、三段式氣流床氣化爐裝置的能量利用效率94.30%。⑥、經過實驗性運行檢驗，高溫/低溫換熱器內的受熱面管束無結渣及腐蝕發生、高壓蒸汽吹灰效果良好，合成氣通道清潔；均收到了預期的良好效果。具體實施方式二在具體實施方式一實施基礎上進行實施，如圖1所示，所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入高溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經整流器整流後下行冷卻。所使用的生物質原料仍以麻櫟(仍見具體實施方式一中的表l)為例，主要工藝操作條件如具體實施方式一。通過實施得到的結果是①、所述三段式氣流床氣化爐裝置的出口合成氣總量(不含激冷水)為6.35kg/s，其中含灰量O.13kg/s。②、合成氣出口合成氣中的各組分的摩爾體積含量(K忽略不計，不含激冷水)C0:38.6%，H2:29.7%，C02:9.5%，H20:21.96%，CH4:0.328%;其中合成氣幹基中CO和H2的含量佔87.53%;③、高溫氣流床的碳轉化率為99.8%，三段式氣流床氣化爐裝置的氣化效率80.2%;、合成氣餘熱利用產生的過熱蒸汽壓力5.29MPa，出口溫度480°C，過熱蒸汽量16.0T/h。⑤、三段式氣流床氣化爐裝置的能量利用效率94.31%。⑥、經過實驗性運行檢驗，高溫/低溫換熱器內的受熱面管束無結渣及腐蝕發生、高壓蒸汽吹灰效果良好，合成氣通道清潔；同樣獲得了預期良好效果。具體實施方式三仍在具體實施方式一實施基礎上進行實施，如圖2所示，只是所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過整流縮口進入高溫換熱器中下行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻。所使用的生物質原料仍以麻櫟(仍見具體實施方式一中的表l)為例，主要工藝操作條件如具體實施方式一。通過實施得到的結果是①、所述三段式氣流床氣化爐裝置的出口合成氣總量(不含激冷水)為6.35kg/s，其中含灰量O.13kg/s。②、合成氣出口合成氣中的各組分的摩爾體積含量(K忽略不計，不含激冷水)C0:38.4%，H2:29.9%，C02:9.5%，H20:21.96%，CH4:0.328%;其中合成氣幹基中CO和H2的含量佔87.53%;③、高溫氣流床的碳轉化率為99.75%，三段式氣流床氣化爐裝置的氣化效率80.15%;、合成氣餘熱利用產生的過熱蒸汽壓力5.29MPa，出口溫度480°C，過熱蒸汽量16.0T/h。⑤、三段式氣流床氣化爐裝置的能量利用效率94.23%。⑥、經過實驗性運行檢驗，高溫/低溫換熱器內的受熱面管束無結渣及腐蝕發生、高壓蒸汽吹灰效果良好，合成氣通道清潔；同樣獲得了預期良好效果。具體實施方式四仍在具體實施方式一實施基礎上進行實施，如圖3所示，只是所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的下部布置有水平式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述水平式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中上行、經過整流縮口進入高溫換熱器中上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器並經整流器整流後下行冷卻。所使用的生物質原料仍以麻櫟(仍見具體實施方式一中的表l)為例，主要工藝操作條件如具體實施方式一。通過實施得到的結果是①、所述三段式氣流床氣化爐裝置的出口合成氣總量(不含激冷水)為6.35kg/s，其中含灰量O.13kg/s。②、合成氣出口合成氣中的各組分的摩爾體積含量(K忽略不計，不含激冷水)CO:38.6%，H2:29.7%，C02:9.5%，H20:21.87%，CH4:0.329%;其中合成氣幹基中CO和H2的含量佔87.53%;③、高溫氣流床的碳轉化率為99.8%，三段式氣流床氣化爐裝置的氣化效率80.2%;、合成氣餘熱利用產生的過熱蒸汽壓力5.29MPa，出口溫度48(TC，過熱蒸汽量16.0T/h。⑤、三段式氣流床氣化爐裝置的能量利用效率94.30%。⑥、經過實驗性運行檢驗，高溫/低溫換熱器內的受熱面管束無結渣及腐蝕發生，高溫換熱器內採用高壓蒸汽吹灰效果良好，低溫換熱器內採用機械振打除灰同樣良好，合成氣通道清潔；同樣獲得了預期良好效果。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制；凡本行業的普通技術人員，均可按以上所述和說明書附圖所示而順暢地實施本發明；但凡在不脫離本發明技術方案而作出的更動、修飾與演變的等同變化，均為本發明的等效實施例，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍。權利要求一種帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，以生物質為原料，原料經熱解獲得固態炭和熱解氣，將固態炭研磨後獲得炭粉，炭粉由熱解氣/氮氣/二氧化碳氣體輸送，同時採用氧氣為氧化劑，炭粉、熱解氣和氧氣通過燃燒器進入氣流床中進行氣化反應，得到高溫合成氣，高溫合成氣的物理熱通過氣化爐內的換熱器將熱量傳遞給水產生過熱蒸汽，高溫合成氣冷卻後流出氣化爐，其特徵在於①、將所述的帶餘熱利用的氣流床氣化爐裝置分成三段，分別為高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器；②、在所述高溫氣流床中，採用固態排渣的氣流床氣化技術，所述高溫氣流床的爐內壁採用敷有耐火材料的膜式水冷壁構成，所述高溫氣流床的合成氣出口溫度在1280℃～1320℃之間；③、在所述高溫換熱器中，合成氣的入口溫度在1280℃～1320℃之間，出口溫度在580℃～600℃之間；所述高溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，所述高溫換熱器中布置有激冷室和高溫過熱器，進入所述激冷室的合成氣溫度在1000℃～1100℃之間，離開所述激冷室激冷後的合成氣溫度在700℃～800℃之間；④、在所述低溫換熱器中，合成氣的入口溫度在580℃～600℃之間，出口溫度在220℃～230℃之間；所述低溫換熱器的爐內壁採用光管膜式水冷壁構成，所述低溫換熱器中布置有低溫過熱器和省煤器。2.根據權利要求1所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，其特徵在於所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入高溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經整流器整流後下行冷卻。3.根據權利要求1所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，其特徵在於所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的頂部布置有下行式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述下行式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中下行、經過整流縮口進入高溫換熱器中下行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器中並經過整流縮口整流後上行冷卻。4.根據權利要求1所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，其特徵在於所述三段式氣流床氣化爐裝置的所述高溫氣流床的下部布置有水平式燃燒器，所述炭粉、熱解氣和氧氣通過所述水平式燃燒器進入高溫氣流床中進行氣化反應，合成氣在高溫氣流床中上行、經過整流縮口進入高溫換熱器中上行冷卻、再經過內壁由光管膜式水冷壁構成的連接通道進入低溫換熱器並經整流器整流後下行冷卻。5.根據權利要求1或2或3或4所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，其特徵在於所述三段式氣流床氣化爐裝置的爐內壁橫截面為圓形、方形、八角形、圓形/方形/八角形任意組合的一種。6.根據權利要求1或2或3或4所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，其特徵在於在所述的高溫換熱器中，所述激冷室以水作為激冷劑，所述合成氣在激冷室的停留時間在0.3秒以內。7.根據權利要求1或2或3或4所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，其特徵在於在所述的高溫換熱器中，激冷室的激冷噴水方式採用自上向下霧化噴水、或自下向上霧化噴水、或水平環形霧化噴水中的一種。8.根據權利要求1或2或3或4所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，其特徵在於在所述的高溫換熱器中，對所述的高溫過熱器受熱面管束採用高壓蒸汽吹掃方式或採用機械振打方式進行除灰。9.根據權利要求1或2或3或4所述的帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術，其特徵在於所述三段式氣流床氣化爐裝置中在合成氣轉向處均採用了整流方法，使合成氣進入下一個環節時保持氣流均勻分布。全文摘要本發明帶餘熱利用的生物質三段式氣流床氣化技術涉及能源化工
技術領域：
。生物質熱解後的炭粉、熱解氣及氧氣由燃燒器進入氣流床氣化獲合成氣，氣化餘熱由氣化爐裝置的換熱器將熱量傳給水產生過熱蒸汽。氣流床氣化爐裝置分高溫氣流床、高溫換熱器、低溫換熱器三段；高溫氣流床採用固態排渣氣流床氣化技術，合成氣出口1280℃～1320℃；高溫換熱器合成氣入口1280℃～1320℃而出口580℃～600℃，其中布置有激冷室和高溫過熱器，入激冷室的合成氣1000℃～1100℃而離開700℃～800℃；低溫換熱器，合成氣入口580℃～600℃而出口220℃～230℃，其中布置有低溫過熱器和省煤器。用於生物質高效氣化。文檔編號C10J3/72GK101709228SQ20091022418公開日2010年5月19日申請日期2009年11月26日優先權日2009年11月26日發明者韓劍鋒申請人:中節環(北京)能源技術有限公司