[发明专利]下吸式生物质气化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用生物质制备气体燃料的气化炉，属于再生资源利用领域。

背景技术

生物质能是一种理想的可再生能源，由于其分布广泛、有利于环保等特点，因而越来越受到世界各国的关注。将生物质原料经过燃烧等一系列反应后生成气体燃料的生物质气化技术是利用生物质能的一种重要方式。生物质气化技术是利用生物质原料，例如：农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪等进行气化转化成为可燃气体，从而替代液化气、煤气等能源作为生活生产用气。目前，通常使用下吸式生物质气化炉对生物质原料进行气化，生物质原料在气化炉内经过氧化、还原、裂解等化学反应，最后生成主要成份为CO的气体燃料。

如图2所示，现有技术中的下吸式生物质气化炉包括：位于生物质气化炉上部的上炉体101，位于上炉体101下方的下炉体102，位于上炉体101底部的箅子103，用于输出生物质气化后所产生气体燃料8的输出装置，其包括与下炉体102连通的输出管道104和设置在输出管道104上的，为气体燃料8的输出提供动力的第一气泵7。

工作时，首先，将生物质原料5投放到上炉体101中，开启第一气泵7，在下部将生物质原料点燃，当燃烧稳定后，生物质原料可根据其燃烧程度分为三个部分：位于上部的待燃烧层501、位于其下部的燃烧层502和位于底部的灰层503。第一气泵7开启后，由于其抽吸作用，空气由上炉体101的顶端进入，通过生物质原料进入到燃烧层502中，为生物质原料的燃烧助燃。生物质原料燃烧后所产生的气体燃料8也在第一气泵7的抽吸作用下，由下炉体102经过输出管道104输送至后续工序中进行进一步处理。

上述下吸式生物质气化炉，虽然可以制备气体燃料，但由于其助燃气体主要是空气，而空气中氧气的含量仅占21%，氮气的含量为78%，并且氮气的化学性质比较稳定，不易分解，所以，下吸式生物质气化炉所产生的气体燃料中含有大量的氮气，可燃气体比例不高，气体燃料的品质较低。另外，下炉体为单层，在工作过程中其温度较高，使周围环境温度也升高，还容易烫伤工作人员。

发明内容

为了解决现有技术中下吸式生物质气化炉所产生的气体燃料中氮气等不可燃气体含量较高的问题，本发明提供一种改进的下吸式生物质气化炉，将现有的通过顶部输入助燃气体改为由设置在侧壁的进气孔输入助燃气体，并且将以往单纯的使用空气作为助燃气体，改为设定比例的空气和蒸汽作为助燃气体。这样既可以保证生物质原料气化反应的正常进行，又降低了气体燃料中的氮含量。

另外，还将下吸式生物质气化炉燃烧所产生的余热作为蒸汽生产的热源，既节约了能源，又降低了炉体侧壁的温度，改善了工作人员的工作环境。并且本发明的下吸式生物质气化炉的结构简单，安装方便，不但适用于新设备生产，还适用于老旧设备的改造。

为解决上述问题，本发明所提供的技术方案为：

一种下吸式生物质气化炉，用于燃烧生物质原料生产气体燃料，该气化炉包括：

上炉体，其顶端封闭，其侧壁上设置有若干用于引入助燃空气的进气孔；

供气装置，与所述进气孔连通，用于为生物质原料燃烧提供包括助燃蒸汽的助燃气体，其包括：助燃蒸汽输入装置；

下炉体，设置在所述上炉体下方，包括侧壁和设置在侧壁上的用于将气体燃料输出的输出孔；所述助燃蒸汽输入装置包括设置在所述侧壁内的夹层水套，所述夹层水套包括：设置在侧壁上的水套本体和位于所述输出孔处的格栅式换热装置；

输出装置，与所述输出孔连通，用于输出所述生物质原料反应后生成的气体燃料。

进一步，所述进气孔沿所述上炉体侧壁周向均布。

进一步，所述供气装置还包括空气输入装置，所述空气输入装置包括空气提供装置和若干将所述空气提供装置所生产的助燃空气输入至所述上炉体中的空气输入管道；所述空气输入管道一端与所述进气孔连通，另一端与所述空气提供装置连通；

所述助燃蒸汽输入装置还包括用于将所述夹层水套所产生的助燃蒸汽输入到所述上炉体中的蒸汽输入管道。

进一步，所述蒸汽输入管道与所述空气输入管道在所述进气孔前汇合为一条管道，使所述助燃蒸汽与所述助燃空气混合后再进入到所述上炉体中。

进一步，所述下吸式生物质气化炉还包括用于封闭所述上炉体的炉盖。

进一步，所述下吸式生物质气化炉还包括用于封闭所述上炉体的炉盖。