[发明专利]内置式生物质气化燃烧热水炉

说明书

本发明公开一种内置式生物质气化燃烧热水炉，包括：热水器、生物质气化装置及燃烧室。热水器包括水箱及若干烟气管，生物质气化装置用于生成生物质燃气，燃烧室设于热水器与生物质气化装置之间，用于燃烧生物质燃气并将燃烧后的烟气输送至热水器中以加热水箱中的水。生物质气化装置包括装置本体、将装置本体内部分隔为位于中部的气化反应室和位于下部的风室的炉排、将装置本体内部分隔为位于上部的储气室和位于中部的气化反应室的挡火墙、以及风套和第一水套。其中，第一水套将生成的水蒸汽供给至气化反应室作为气化剂，风套将冷空气在风套中预热成热空气后供给至燃烧室助燃，储气室将生物质燃气供给至燃烧室燃烧。

技术领域

本发明涉及一种锅炉设备，特别涉及一种热水炉。

背景技术

众所周知，煤、石油、天然气等化石能源都是不可再生资源，在人类大规模的开采下已逐渐枯竭。另外，这些燃料在燃烧时会向空气中排放大量的有毒有害气体，造成大气严重污染。为此，能源领域专家正努力寻找可再生的清洁燃料来代替化石能源。

生物质燃料(简称BMF，比如农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)具有以下几个特点：1、BMF的能量来自于其生长时对自然界CO₂的吸收，因此BMF具有CO₂生态“零”排放的特点；2、BMF的燃烧以挥发份为主，其固定碳的含量为15％左右，是典型的低碳燃料；3、BMF的含硫量比柴油还低，仅为0.05％，不需设置脱硫装置就可实现SO₂的排放；4、BMF的灰份仅为1.8％，是煤基燃料的1/10左右，设置简单的除尘装置就能实现粉尘排放达标；5、BMF含氮量低，氧含量高，燃烧时生成较少的NO_X；6、BMF来源于农林废弃物，原料分布广泛多样，成本低，循环生长，取之不尽用之不竭，是典型的循环经济项目。

生物质气化是以生物质为原料，在气化剂作用下，通常以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作为气化剂(也称为气化质)，在高温条件下通过热化学反应，将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。生物质气化时产生的气体成分主要包括H₂、CH₄和CO等，通常将这种可燃气体称为生物质燃气。

然而，生物质燃气的热值低、焦油含量高，如果像天然气或煤气那样直接供给至热水锅炉作为燃料使用，一方面燃烧效率低，另一方面可能带来安全隐患。

如中国专利公开第202328755U号所揭示的一种生物质热水炉，包括主炉体、加热内胆以及提供加热内胆燃气的生物质半气化燃烧炉，加热内胆和燃烧炉内胆分别置于主炉体内，燃烧炉的加料口伸出主炉体外，加热内胆设有若干储水管道，燃烧炉燃烧产生的热气通过环形气道以及位于加热内胆底部并与环形气道连通的燃气进口进入加热内胆。燃烧炉内胆通过第一螺栓与燃烧炉上的法兰连接，燃烧炉的内置出渣盒的吊桶通过第二螺栓与燃烧炉的炉体连接。然而，该生物质热水炉存在以下缺点或不足：(1)、其属于半气化燃烧，生物质能利用效率低；(2)、其仅采用一级燃烧，排出的烟气中含有未燃烬的生物质料，造成能源浪费；(3)、燃烧产生的烟气未经过滤除尘直接用于加热内胆，存在一定的安全隐患；(4)、热水炉的构造简单，换热效率低；(5)、燃烧炉炉体的余热以及加热水后的烟气的余热未得到充分的回收利用。

又如中国专利公开第202835774U号所揭示的一种生物质燃料气化热水炉，包括气化炉，气化炉包括炉筒，炉筒设有炉膛，在炉筒的下端连接有夹套式换热水箱，夹套式换热水箱中部设有与炉膛连通的出气腔室，夹套式换热水箱的底部分别设有与出气腔室相通的主出灰口和出气口，出气口上连接有出气管路，夹套式换热水箱的夹套上设有出水口和进水口；在出气管路上设有水换热器，水换热器包括水箱，水箱的上部设有上气室，水箱的下部设有下气室，穿过水箱设有连通上气室和下气室的若干个导气管。然而，该生物质燃料气化热水炉存在以下缺点或不足：(1)、其利用气化生成的生物质燃气的余热加热水，而不是燃烧生物质燃气来加热水，因此属于一种余热锅炉，不适合作为专门的热水锅炉稳定地向用户提供热水；(2)、气化生成的生物质燃气未经过滤除尘直接用于水换热器，存在一定的安全隐患。