[发明专利]下吸式生物质燃料气化炉

说明书

技术领域

本发明属于炉具技术领域，具体涉及一种下吸式生物质燃料气化炉。

背景技术

公知的状况是：一方面煤炭、石油和天然气等不可再生的资源因日趋紧缺而致使价格不断提高，人类因暂无理想的应对之策致使依赖天然资源的紧张心理及危机感日益加剧；另一方面大量的可利用生物质能源被严重浪费。这里所讲的可利用的生物质能源主要但并不限于的如砻糠、稻草、麦秸、玉米秸秆、大豆秸秆、高梁秸秆和木屑等等。尤其是在农村，人们不时地看到农民焚烧秸秆的现象，不仅损及环境，而且浪费资源。尽管政府和农业专家致力倡导农民将秸秆还田，但收效甚微。

毋容置疑，农村的农民历来具有节俭勤奋吃苦之传统美德，而之所以将薪柴付之一炬实属不得已而为之的无奈之举，原因大致有四：一是农家生物燃料的燃烧值低，使用这种燃料无疑会延长做餐时间，并且燃料消耗量过剩，不足以为做餐所消耗；二是缺乏合理的炉具；三是难以直接用作工业和商业作为燃料；四是收集运输成本大并且售价微薄。

虽然水能、风能和太阳能之类的能源开发利用可以起到保护天然资源的效果，但是因受地理位置之制约，这种能源仅能在有限的地区奏效。

在上面提及的四个原因中，合适的炉具是解决生物质能源出路的重要因素，因为，如果有一种能够将生物质燃料转化为适于工业和商业使用的能源，那么毫无疑问可起到既节约和保护不可再生的资源，又能为农民增收为工商业降本的一箭双雕之效果。

生物质燃料气化炉可以将生物质燃料如植物秸秆经干燥、裂解（热解）、氧化和还原后生成CO（一氧化碳）气体供给诸如锅炉之类的装置使用。此类装置可以在中国专利文献中见诸，典型的如中国发明专利公开号CN101531925A推荐的生物气化炉（由本申请人的发明人提出的申请），该专利申请方案具有说明书第2页第20至22行所称的技术效果，但是存在以下缺憾：其一，气化炉本体的炉膛结构有失合理性，具体表现为由于氧化区与还原区的表面积相同，即相等，从而造成还原区温度高，而氧化区温度不理想（偏低），不利于CO₂充分还原成CO，CO气体产生的效果差，又，氧化区及裂解区基本趋于面积相等，致使裂解区、氧化区和还原区三者界限不明显，从而由干燥区与裂解区产生的焦油物质不能在氧化区充分氧化，因为，作为生物气化炉，裂解区的温度应在600-800℃左右，氧化区的温度应在1200℃左右，还原区的温度应在400-600℃左右，氧化区的温度最高，而形成这种温度曲线关系必须凭借炉膛的结构来保障，并且这种温度曲线关系对氧化效果至关重要，也就是说能够理想地使焦油物质充分氧化，然而该专利申请的炉膛设计成使裂解区、氧化区和还原区三者的面积趋于相等，显然不足以保障氧化区的温度满足1200℃左右的要求；其二，CO气体欠纯，上述专利申请使用净化筒体（内装滤料）对CO气体进行纯化过滤，由于表现为唯一的一次过滤，因此CO气体中的水蒸汽及微量焦油难于过滤至令人满意的程度，微量焦油对燃烧器管道会造成严重污染，即堵塞燃烧器的管道；其三，存在安全隐患，上述专利申请方案一旦在使用过程中出现回火现象，那么容易引起爆炸，造成严重事故。

鉴于上述已有技术，本申请人的发明人作了长达两年多的艰苦探索，终于找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的第一个任务在于提供一种有助于保障气化炉本体的炉膛的氧化区的温度而藉以提高一氧化碳气体产生的效果的下吸式生物质燃料气化炉。

本发明的第二个任务在于提供一种有利于提高一氧化碳气体纯度而藉以避免污染乃至堵塞燃烧器的管道的下吸式生物质燃料气化炉。

本发明的第三个任务在于提供一种有益于保障安全而藉以避免一旦出现回火时引起严重事故的下吸式生物质燃料气化炉。