[发明专利]逆流式生物质气化炉

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烬，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：一外加净化装 置，如，中国专利ZL200320114184.1生物质气化炉，ZL200520050543.0一种生物质气 化炉焦油净化装置；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，如中国专利ZL98243726.9，下吸 式生物质气化炉。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；同时，因生成的可燃气体通过燃烧区，若炉体结构 设计与配风不合理、或物料性能发生改变、或喉部物料堵塞造成上部物料不能补给燃烧 区时易发生烧透，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， 设计一种新型的逆流式生物质气化炉，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。本发明逆流式生物质气化炉，包括炉门，炉排，空气进口， 炉盖，料仓，燃气一次出口，燃气集气室，燃烧室，燃气二次出口，还原室，燃气三 次出口，灰仓，炉壁；特征是料仓、还原室的侧面与炉壁形成燃气集气室，使燃气不 经过燃烧区，直接至还原区。

本发明的有益效果是：因燃气不经过燃烧区，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；而且燃气经过还原区，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。本发明逆 流式生物质气化炉具备阻力小、转化率高、产气容易、焦油含量低等优点。

附图说明：

图1为本发明逆流式生物质气化炉示意图。

图2为本发明逆流式生物质气化炉炉排示意图。

1为炉门，2为炉排，3为燃烧室，4为空气进口，5为炉盖，6为料仓，7为燃气 一次出口，8为燃气集气室，9为导流导热螺旋叶片，10为燃气二次出口，11为还原室， 12为燃气三次出口，13为灰仓，14为炉壁。

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本发明生物质高温气化炉的具体实施方式。

本发明逆流式生物质气化炉如图1所示，包括炉门1，炉排2，燃烧室3，空气进 口4，炉盖5，料仓6，燃气一次出口7，燃气集气室8，导流导热螺旋叶片9，燃气二 次出口10，还原室11，燃气三次出口12，灰仓13，炉壁14；燃气一次出口7、燃气二 次出口10分别在料仓6、还原室11的侧面；料仓6、还原室11的侧面与炉壁14形成 燃气集气室8；导流导热螺旋叶片9焊接在燃烧室3侧面，位于燃气集气室8内；料仓 6侧向壁面开有多个燃气一次出口7；还原室11侧向壁面开有多个燃气二次出口10。

使用时，首先打开炉盖5，向料仓6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5、炉门1对气化炉密封，并同时从空气进口4通入空气，生物质固体 燃料在燃烧室3内发生不完全燃烧，料仓6中的生物质热解产生燃气，从燃气一次出口 7排出至燃气集气室8内，通过导流导热螺旋叶片9与燃烧室3换热后，从燃气二次出 口10排出至还原室11，对燃气中的焦油进行热解还原，然后从燃气三次出口12输送 至用户。不使用生物质气化炉时，打开炉门1，进行除渣，也可以在运行时，边加料边 除渣。