[发明专利]太阳能辅助动力式负压生物质气化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种气化炉，尤其是一种太阳能辅助动力式负压生物质气化炉

背景技术

生物质气化炉作为一种生物质能源转化设备，可用于解决全天生活用能源。可利用的生物质资源包括：农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪及一切可燃性物质。虽然生物质原料在农村院落、田地及户外随意可得，但绝大多数生物质气化炉仍局限在住户、饭店、厨房、市场、发电厂等场所使用。这是因为生物质气化炉通常需要为风机供电，以保障产生的可燃气体组分被及时带出并利用。

对于一些偏远地区或户外等无电力及燃油供应地区，生活用能受到极大限制，当进行食品加工时，通常采取柴火、炉头、气罐、煤油炉、篝火等方式进行加热。小瓶燃气由于体积有限，很难提供持续热源。然而，上述地区通常具有丰富的生物质能源，如能利用环境自身进行发电并合理利用生物质资源，将能极大地改善偏远地区居民及户外运动者的生活质量。

偏远地区、野外或户外生物质气化炉需要解决以下几个问题：(1)便于携带；(2)能利用有限资源；(3)避免气化炉燃烧时的燃气外泄，并防止火灾发生。

传统生物质气化炉体积大、质量重、难以携带，这种结构特点制约了生物质气化炉难于在户外使用。分体式气化炉有望解决该类问题，如CN 202303468U公开了一种可拆卸直燃半气化炉。该气化炉能够方便拆卸、便于搬运，同时也能够单独更换损坏的部件，方便维修。然而，可拆卸部分只是炉壳部分，并不能明显减少气化炉的整体空间和体积，因而不便于户外携带。CN 2814177Y公开了一种可拆卸运输的可拆式气化炉。该气化炉火力猛、快速省时，热效率高，适于家庭、饭店、饮食店等使用。然而用于户外使用时，存在生物质燃烧热值不足或由于暴露明火反而容易导致火灾。

明火燃烧、燃气外泄及环境污染是偏远地区、野外或户外生物质气化炉需要解决的另一个课题。引风式生物质气化炉炉体内处于负压状态，烟气不会外泄并可避免了烟气对环境的污染。CN 201488023A公开了一种多功能植物气化炉，该气化炉通过引风形成负压。节能环保，避免了燃气泄露。然而这种生物质气化炉体积大难以携带，同时气化炉并不能解决风机供电问题，因此也无法在偏远地区或户外使用。

近年来，太阳能发电正逐渐被人们接受并应用于太阳能路灯、风光互补路灯、风光互补供电系统、个人住宅及办公楼供电、家庭用小型太阳能电站、大型并网电站、一体化光伏玻璃幕墙等建筑体系中。同时，太阳能则是一种取之不尽，用之不竭的资源。如果能利用太阳能产生电力并驱动生物质气化炉风机运转、再利用偏远地区或户外丰富的生物质资源，将有可能实现生物质气化炉在上述地区的应用。

太阳能与生物质气化联合利用技术很多，但其所利用的方式各不相同。CN 1844313A公开了一种生物质气化蓄能的太阳能蓄热方法及装置。该装置主要将生物质燃气存储于气柜作为辅助能源。气化炉采集的热量与热水形成水蒸气进入气化炉反应，当太阳能不足时将这些烟气送入太阳能发电系统，过多的烟气释放热量后通过风机排出。CN 101876299A公开了一种生物质和太阳能联合发电系统。晴天集热器加热导热油将水加热成过热蒸汽，同时利用溶盐储存热量并将水转变为过热蒸汽。蒸汽被加热至540度左右带动汽轮机发电。CN 101968041A公开了一种生物质锅炉辅助热源的太阳能发电系统。太阳能聚光集热后送入锅炉汽包底部。生物质汽包蒸汽用于汽轮发电。CN 101839225A和CN 201747546U公开了一种生物质辅助太阳能发电装置。该装置通过太阳能集热器连接低温锅炉进水口，将低温锅炉与汽轮机的进气口相连。其可综合利用太阳能和生物质能，减少污染排放。CN 102400871A和CN 202284527U公开了一种太阳能和生物质气化互补储能热发电装置。该装置利用熔盐储热和生物质气化能以及燃气储能的优势，实现太阳能和生物质互补连续热发电，克服了太阳能发电不可控性、不连续的技术缺陷。上述太阳能和生物质能联合利用技术可充分利用两者能源，通过生物质燃烧发热系统、储能系统、太阳能集热系统、热交换系统、生物质烟气燃料系统，通过实现过热蒸汽带动汽轮机共同或辅助发电。然而，由于上述系统及装置体积过于庞大、生物质气化炉多作为辅助热源协助太阳能发电，难于解决偏远地区及户外的生活用能问题。