一种生物质电厂耦合活性炭制备装置
技术领域
本实用新型涉及能源领域，具体而言涉及一种生物质电厂耦合活性炭制备装置。
背景技术
日益突出的资源短缺和环境污染问题使得大力开发清洁能源成为紧迫的课题，我国生物质能源丰富，生物质发电有着广阔的发展前景。同时，近年来随着国家对环保问题的日益重视，电厂排放标准趋于严格，活性炭需求量剧增，供不应求。活性炭的原料可分为两大类：植物类和矿物类。植物类有木材、锯屑、椰壳等；矿物类有煤、石油加工产品的等。植物类原料资源丰富，制得的活性炭品质较高，因此，利用各种工农业废弃物制备活性炭得到了广泛重视。目前大规模生产活性炭主要采用物理活化法，原料首先在炭化炉中经过炭化后生成炭化料，炭化料随后进入活化炉中，在800～1000℃的高温下与水蒸气、CO2、空气或烟道气(水蒸气、CO2、N2等的混合气)等活化气体接触，进行活化反应制得活性炭。
与此同时，现有的生物质电厂运营模式单一，仅通过以生物质为燃料进行燃烧发电，盈利能力有限。而随着国家对生物质发电的补贴的取消以及环保要求的不断提高，生物质电厂的盈利能力将大打折扣。现有的大型的活性炭生产厂家并不多，大部分都是私营小企业，生产规模小，生产方式粗放，对能量及物料的利用率低，且污染严重。
生物质电厂主要是将生物质燃烧产生的热能转化为电能，生物质电厂的燃料来源广泛，种类繁多，其中一些品质好的木材，模板等是制备活性炭的优质材料，但是生物质电厂通常都直接燃烧，导致了原料的浪费。随着环保要求的不断提高，大型生物质电厂都具备完善的烟气净化系统，可以有效去除烟气中的各类污染物，降低对环境的污染。
现有的生物质制备活性炭技术主要分两步，即炭化和活化。炭化和活化过程均需在高温下才能进行，现有的工艺一般是利用炭化和活化过程产生的可燃气和焦油进一步燃烧产生的高温烟气进行加热，活化所需蒸汽也是利用上述热量加热锅炉产生。但是对于活性炭生产来说，其炭化和活化过程产生的可燃气和焦油等可燃物质燃烧所放出的热量远远大于活性炭生产所需的热量，多余的热量无法有效利用，最终都白白浪费掉了。活性炭生产工艺还需配套烟气净化工艺来处理生产过程中产生的烟气，随着环保要求的提高，一套高效的烟气净化系统往往意味着高的投资运行成本，进而降低了活性炭产业的盈利能力。
针对生物质电厂和活性炭生产的优缺点，本实用新型提出将活性炭制备工艺与生物质电厂过程耦合，做到优势互补，利用生物质电厂的料仓作为活性炭原料储仓，将炭化及活化过程中产生的可燃气和焦油在二燃室燃烧，利用产生的高温烟气提供炭化及活化过程中所需的反应热，多余的烟气以及炭化炉活化炉出来的换热后的高温烟气一起进入余热锅炉换热产生高温蒸汽，部分高温蒸汽用来供活化过程使用，剩余的高温蒸汽可引至锅炉高压加热器或低压加热器或者是除氧器用来加热锅炉给水，从而减少汽轮机的抽气量，提高汽轮机发电效率。余热锅炉出来的烟气随生物质燃烧烟气一起进入烟气处理系统净化，整个生产过程在生物质电厂厂房内负压运行。实现能量的有效利用，无污染运行，降低投资，提高经济效益。
实用新型内容
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了至少部分地解决上述问题，本实用新型公开了一种生物质电厂耦合活性炭制备装置，其特征在于，包括：原料仓，所述原料仓中包含生物质电厂原料；炭化炉，所述炭化炉接收炭化原料并对其进行炭化；活化炉，所述活化炉接收所述炭化炉产生的炭化后的原料，并对其进行活化，从而获得活性炭。
在本实用新型一个实施例中，还包括：所述原料仓中还包括活性炭制备原料。
在本实用新型一个实施例中，还包括：烘干炉，所述烘干炉用于对所述原料仓中的原料进行烘干，然后所述原料再进入所述炭化炉。
在本实用新型一个实施例中，还包括：二燃室，所述二燃室用于接收所述炭化炉或所述活化炉产生的焦油或可燃气，并且所述二燃室将产生的烟气用于供给烘干炉、所述炭化炉或所述活化炉。
在本实用新型一个实施例中，还包括：余热锅炉，所述余热锅炉接收所述二燃室的烟气，并对其进行换热降温。
在本实用新型一个实施例中，还包括：烟气净化系统，所述烟气净化系统接收所述二燃室中降温后的烟气并对其进行净化。
在本实用新型一个实施例中，所述余热锅炉产生的蒸汽可以供给所述活化炉、供给高压加热器、低压加热器或者除氧器。
在本实用新型一个实施例中，还包括生物质发电厂锅炉，所述生物质发电厂锅炉包括高压加热器、低压加热器或者除氧器。
在本实用新型一个实施例中，还包括：所述原料仓和所述烘干炉之间还设置有破碎筛分机。
在本实用新型一个实施例中，所述余热锅炉还接收所述烘干炉、所述炭化炉或所述活化炉中供热后的烟气。
根据本实用新型的生物质电厂耦合活性炭的系统及工艺，实现了生物质直燃发电与活性炭制备的高效联产，有效地提高了能源利用率，降低了设备投资成本，同时解决了活性炭制备过程中造成的环境污染问题。
附图说明
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
附图中：
图1示出根据本实用新型一实施方式的生物质电厂耦合活性炭制备装置。
附图标记说明：
1烘干炉
2炭化炉
3活化炉
4活性炭产品
5破碎筛分机
6二燃室
7余热锅炉
8原料仓
9生物质电厂锅炉
10 烟气净化系统
11 烟囱
12 高压加热器、低压加热器或者除氧器
13 烟气
14 蒸汽
15 焦油和/或可燃气
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施例可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本实用新型实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施例。
为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
在介绍之前，解释一下有关术语在本文中的含义。
炭化：含炭原料隔绝空气干馏得到的炭化产物，制得活性炭的半成品的过程。
水蒸气活化：高温下水蒸气与炭化料发生反应，使炭化料中无序炭部分氧化刻蚀成孔，在炭化料内部形成发达的微孔结构，从而生产出比表面积巨大、孔隙发达的活性炭产品。
实施例一
下面结合图1对本实用新型一实施方式的发电厂烟气处理装置进行详细描述。
图1所示为生物质电厂耦合活性炭制备装置，其中生物质电厂耦合活性炭制备装置包括烘干炉1，炭化炉2，活化炉3，破碎筛分机5，二燃室6，余热锅炉7，原料仓8，生物质电厂锅炉9，烟气净化系统10，烟囱11，高压加热器、低压加热器或者除氧器12。活性炭制备原料与生物质电厂原料一同放置在原料仓8，减少占地面积。活性炭原料经破碎筛分机5后进入烘干炉1烘干，烘干所需热量来自二燃室6的高温烟气13，烘干后的原料进入炭化炉2炭化，再进入活化炉3活化，制得的活性炭产品4放置于活性炭储仓，部分活性炭用于电厂烟气净化，多余的活性炭出厂售卖。炭化(炭化)过程和/或活化过程中产生的焦油和/或可燃气15进入二燃室6燃烧，所产生的高温烟气13用于供给烘干炉1、炭化炉2和/或活化炉3所需的热量，供热后的烟气和/或多余的高温烟气13进入余热锅炉7换热，经换热降温后的烟气通到生物质电厂烟气净化系统10，经净化后通过烟囱11排放。余热锅炉产生的高温蒸汽14部分用于活化过程，多余部分根据蒸汽的品质高低可以送入锅炉9的高压加热器或者低压加热器或者除氧器12用来加热锅炉9给水，从而减少汽轮机的抽汽，提高汽轮发电机效率，整个生产过程在生物质电厂厂房内负压运行，减少污染。
由此实现生物质电厂与活性炭制备的耦合，减少投资成本，实现能量充分利用及无污染运行。并且活性炭作为高附加值产品，可以给生物质电厂带来一定的效益，增加生物质电厂的盈利能力。
根据实施例一的技术方案，本实用新型提出了一种生物质电厂耦合活性炭制备的装置，其至少具有如下三个优点：1.活性炭原料来自于生物质电厂的原料，提高了生物电厂燃料中优质生物质原料的利用价值；2.活性炭制备过程中产生的多余热量进入生物质电厂热力系统，提高热利用效率；3.活性炭制备生产线与生物质电厂共用烟气净化系统，减少了投资运行成本。
实施例二
根据图1所示的生物质电厂耦合活性炭制备装置，实施例二可以减少其中部分的模块，其中生物质电厂耦合活性炭制备装置包括烘干炉1，炭化炉2，活化炉3，破碎筛分机5，原料仓8。活性炭制备原料与生物质电厂原料一同放置在原料仓8，减少占地面积。活性炭原料经破碎筛分机5后进入烘干炉1烘干，烘干后的原料进入炭化炉2炭化，再进入活化炉3活化，制得的活性炭产品4放置于活性炭储仓，部分活性炭用于电厂烟气净化，多余的活性炭出厂售卖。
由此实现生物质电厂与活性炭制备的耦合，将生物质电厂的原料作为活性炭原料，以减少投资成本，实现能量充分利用及无污染运行。并且活性炭作为高附加值产品，可以给生物质电厂带来一定的效益，增加生物质电厂的盈利能力。
根据实施例二的技术方案，本实用新型提出了一种生物质电厂耦合活性炭制备的装置，其至少具有如下优点：活性炭原料来自于生物质电厂的原料，提高了生物电厂燃料中优质生物质原料的利用价值。
实施例三
根据图1所示的生物质电厂耦合活性炭制备装置，实施例三可以减少其中部分的模块，其中生物质电厂耦合活性炭制备装置包括烘干炉1，炭化炉2，活化炉3，破碎筛分机5，二燃室6，余热锅炉7，原料仓8，生物质电厂锅炉9，高压加热器、低压加热器或者除氧器12。活性炭制备原料与生物质电厂原料一同放置在原料仓8，减少占地面积。活性炭原料经破碎筛分机5后进入烘干炉1烘干，烘干所需热量来自二燃室6的高温烟气13，烘干后的原料进入炭化炉2炭化，再进入活化炉3活化，制得的活性炭产品4放置于活性炭储仓，部分活性炭用于电厂烟气净化，多余的活性炭出厂售卖。炭化(炭化)过程和/或活化过程中产生的焦油和/或可燃气15进入二燃室6燃烧，所产生的高温烟气13用于供给烘干炉1、炭化炉2及活化炉3所需的热量，供热后的烟气和/或多余的高温烟气13进入余热锅炉7换热。余热锅炉产生的高温蒸汽14部分用于活化过程，多余部分根据蒸汽的品质高低可以送入锅炉9的高压加热器或者低压加热器或者除氧器12用来加热锅炉9给水，从而减少汽轮机的抽汽，提高汽轮发电机效率，整个生产过程在生物质电厂厂房内负压运行，减少污染。
由此实现生物质电厂与活性炭制备的耦合，减少投资成本，实现能量充分利用及无污染运行。并且活性炭作为高附加值产品，可以给生物质电厂带来一定的效益，增加生物质电厂的盈利能力。
本实用新型提出了一种生物质电厂耦合活性炭制备装置，关键点在于：1.活性炭原料来自于生物质电厂的原料，提高了生物电厂燃料中优质生物质原料的利用价值；2.活性炭制备过程中产生的多余热量进入生物质电厂热力系统，提高热利用效率。
可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，还可以对其他模块进行取舍和优化，以平衡成本和效率。本实用新型对此不作出限定。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
