СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЯМОЙ ГАЗИФИКАЦИИ БИОМАССЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОДЯНОГО ПАРА

1. Способ газификации биомассы с использованием водяного пара, в котором используется высокотемпературный перегретый водяной пар в качестве окислителя и энергоносителя с преобразованием биомассы в неочищенный синтетический газ в газификаторе, резким охлаждением неочищенного синтетического газа в распылительной башне и получением в результате чистого синтетического газа, включающий:
a) измельчение биомассы, подачу биомассы в газификатор с одновременным распылением высокотемпературного перегретого водяного пара в газификаторе, регулирование газификатора в интервале рабочей температуры 1200-1600°C, полное контактирование биомассы с высокотемпературным перегретым водяным паром с осушкой, отделением летучих веществ, пиролизом, газификацией и получением неочищенного синтетического газа и золы;
b) подачу неочищенного синтетического газа в распылительную башню, резкое охлаждение неочищенного синтетического газа распыленной водой с охлаждением неочищенного синтетического газа до температуры 650-800°C, конденсирование шлака и смолы, растворение оксидов щелочных металлов и части кислотных газов и получение первичного синтетического газа; и
c) охлаждение, удаление пыли, раскисление и осушку с превращением первичного синтетического газа в чистый синтетический газ.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что биомасса, измельченная на стадии a), имеет размер частиц не более 50 мм × 50 мм и водосодержание не более 40 мас.%.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на стадии a) на вводе питания газификатора предусматривается атмосфера азота.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что рабочая температура газификатора на стадии a) регулируется в интервале 1200-1400°C, и рабочее давление газификатора регулируется в интервале 105-109 кПа.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что на стадии a) скорость подачи высокотемпературного перегретого водяного пара в газификатор составляет 35-50 м/с; время удерживания неочищенного синтетического газа в газификаторе составляет 15-20 с, и скорость отведения неочищенного синтетического газа из газификатора составляет 15-20 м/с.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на стадии b) неочищенный синтетический газ резко охлаждается водой и охлаждается до температуры 750-800°C.
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что на стадии c) первичный синтетический газ охлаждается до температуры 260-320°C.
8. Система газификации биомассы с использованием водяного пара в соответствии со способом по п.1, которая включает:
емкость (10) для хранения воды;
насос (9) подачи воды;
теплообменник (12);
нагреватель (5) с факелом плазмы;
газификатор (6); и
распылительную башню (11),
отличающаяся тем, что
емкость (10) для хранения воды соединена с вводом воды теплообменника (12) с помощью насоса (9) подачи воды;
отвод водяного пара теплообменника (12) соединен с вводом водяного пара нагревателя (5) с факелом плазмы;
отвод водяного пара нагревателя (5) с факелом плазмы соединен с форсункой водяного пара газификатора (6);
отвод золы газификатора (6) соединен с вводом золы камеры (7) охлаждения золы;
отвод газа газификатора (6) соединен с вводом газа распылительной башни (11);
отвод газа распылительной башни (11) соединен с вводом газа теплообменника (12); и
отвод газа теплообменника (12) соединен последовательно с пылесборником (13), башней (14) раскисления и осушителем (15).
9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что азотное защитное устройство (4) соединено с вводом питания газификатора (6).
10. Система по п.7 или 8, отличающаяся тем, что множество форсунок водяного пара размещено в газификаторе (6) и расположено на 3-4 уровнях высоты, и форсунки водяного пара каждого уровня размещены равномерно и тангенциально.