[发明专利]焦油炉内裂解式生物质气化炉

说明书

技术领域：

本发明属于生物质能利用技术领域，特别涉及采用生物质制备燃气的装置。

背景技术：

生物质气化技术在很大程度上，可解决农村能源利用效率低、剩余秸秆不当处置引起的环境污染问题。目前，生物质气化炉有固定床、流化床两种类型。其中，固定床气化炉因其具有结构简单、制造简便、造价低廉、操作容易、适用于块状及大颗粒原料等优点。固定床气化炉主要有上吸式与下吸式两种。对于上吸式气化炉，存在有产气慢，产生的焦油多，容易烧空、架空，填料费时费力等缺点。焦油的存在对气化有多方面的不利影响，首先它降低了气化效率，气化中焦油产物的能量一般占总能量的5～15％，这部分能量是在低温时难以与可燃气体一道被利用，大部分被浪费，其次焦油在低温时凝结为液态，容易和水、焦炭等结合在一起，堵送气管道，使气化设备运行发生困难。另外，凝结为细小液滴的焦油比气体难以燃尽，在燃烧时容易产生炭黑等颗粒，对燃气利用设备损害相当严重。所以针对气化过程产生的焦油，通常采取办法：外加净化装置；或采用下吸式气化炉，使热解产生的燃气与焦油通过高温燃烧区与还原区，使焦油在高温条件下裂解，变成可燃气体。然而，上吸式气化炉外加净化装置导致了制造成本相对提高。下吸式气化炉，因产生的燃气要通过喉部结构，同时在该区域产生大量气体，气体流速增加，而且通道内存在有固体物料，气体流动阻力增大，消耗功率增大，并造成热解区压力增大，上部进料口密封困难，易冒烟；并且因生成的可燃气体通过燃烧区，对炉体结构设计与配风、物料性能等条件要求苛刻。

发明内容：

为了克服目前上述问题，本发明改变现有的固定床上吸式与下吸式气化炉的结构，设计一种新型的上吸式生物质气化炉，兼备上吸式与下吸式气化炉的优点的同时，可有效降低两者存在的问题。本发明焦油炉内裂解式生物质气化炉，包括下炉门，排灰口，灰仓，炉排，燃烧室，保温仓，燃气进口，料仓，进料口，炉盖，燃气管道，燃气出口，多孔介质，空气二次进口，空气一次进口，空气管道；特征是燃气一次出口，多孔介质，燃气管道，燃气出口组成燃气输送管道，安装在料仓中；燃气输送管道为U型管或螺旋盘管；多孔介质为蓄热陶瓷材料或者白云石、橄榄石、黏土矿石、木炭、碱金属化合物、镍基等焦油催化剂材料。

本发明的有益效果是：因燃气通过燃气管道经过燃烧区，不会与燃烧区的空气混合燃烧，解决了目前下吸式易烧透的技术难题；而且燃烧区可通过燃气管道对燃气进行加热，多孔介质的蓄热、过滤、催化作用能使燃气中含有的焦油进一步转化，降低了生物质燃气中焦油含量，同时提高了转化率和燃气热值。本发明焦油炉内裂解式生物质气化炉具备转化率高、产气容易、焦油含量低等优点。

附图说明：

图1为本发明焦油炉内裂解式生物质气化炉示意图。

图2为本发明焦油炉内裂解式生物质气化炉炉排示意图。

1为下炉门，2为排灰口，3为灰仓，4为炉排，5为燃烧室，6为保温仓，7为燃气进口，8为料仓，9为进料口，10为炉盖，11为燃气管道，12为燃气出口，13为多孔介质，14为空气二次进口，15为空气一次进口，16为空气管道。

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本发明焦油炉内裂解式生物质气化炉的具体实施方式。

本发明焦油炉内裂解式生物质气化炉如图1所示，包括下炉门(1)，排灰口(2)，灰仓(3)，炉排(4)，燃烧室(5)，保温仓(6)，燃气进口(7)，料仓(8)，进料口(9)，炉盖(10)，燃气管道(11)，燃气出口(12)，多孔介质(13)，空气二次进口(14)，空气一次进口(15)，空气管道(16)。燃气一次出口(7)，多孔介质(13)，燃气管道(11)，燃气出口(12)组成燃气输送管道，安装在料仓(8)中；燃气输送管道，为U型管或螺旋盘管。多孔介质，为蓄热陶瓷材料或者白云石、橄榄石、黏土矿石、木炭、碱金属化合物、镍基等焦油催化剂材料。

使用时，首先打开炉盖(10)，向料仓(8)内投入生物质固体燃料；采用点火器从下方点火，然后用炉盖(10)、下炉门(1)对气化炉密封，并同时从空气一次进口(15)通入空气，生物质固体燃料在燃烧室(5)内发生不完全燃烧，料仓(8)中的生物质热解产生燃气，从燃气一次出口(7)排出至燃气管道(11)中，通过燃气管道(11)、多孔介质(13)与燃烧室(8)换热后，从燃气出口(12)输送至用户。由于多孔介质(13)的过滤、蓄热、催化作用，可使燃气中的焦油进一步分解。不使用生物质气化炉时，打开下炉门(1)，进行除渣，也可以在运行时，边加料边除渣。

与其他生物质气化炉相比，本发明焦油炉内裂解式生物质气化炉转化率高、产气容易、焦油含量低等优点，可用于玉米秸秆、小麦秸秆、稻壳、花生壳等各种生物质生产燃气，适于农村家庭使用。