[发明专利]生物质分级供氧气化炉及分级供氧方法

权利要求书

1.一种生物质分级供氧气化炉，所述生物质分级供氧气化炉具有炉体，所述炉体具有文丘里管结构的喉口部，所述喉口部的上部设有原料入口，所述喉口部设有多个用于将气化剂喷入的喷管，所述喉口部下方设有炉篦，所述炉体在所述炉篦下方的侧壁上设有气化气出口，所述炉篦具有至少一个打灰部，其特征在于，所述打灰部具有转轴、承灰板和搅动杆；所述承灰板设有用于将气化气流出的出气通孔；在所述承灰板处于运动状态时，所述承灰板能绕所述转轴在竖直平面内做往复摆动，所述承灰板偏离平衡位置的最大摆动角度为大于0°且小于等于60°之间的任意一个角度；在所述承灰板处于静止状态时，所述承灰板与所述炉体的内腔之间仅留有供所述承灰板进行所述往复摆动的间隙；所述转轴的一端封闭，所述转轴的另一端设有气化剂入口，所述气化剂入口与所述转轴的内腔连通；所述搅动杆固设于所述转轴上，所述搅动杆的上端封闭；所述转轴的内腔与所述搅动杆的内腔连通；所述搅动杆的侧壁还设有气化剂出口，所述气化剂出口用于将气化剂通入堆积于所述承灰板上的炭层。

2.如权利要求1所述的生物质分级供氧气化炉，其特征在于，当所述炉篦具有两个以上的打灰部时；各所述承灰板在静止状态时，各所述承灰板共同形成用于支撑沉积于其上的炭层的承灰面。

3.如权利要求1所述的生物质分级供氧气化炉，其特征在于，所述承灰板为平板结构；

或者，所述承灰板具有第一承灰板和第二承灰板；所述第一承灰板和所述第二承灰板分别对称固接于所述转轴的两侧并向下方倾斜。

4.如权利要求3所述的生物质分级供氧气化炉，其特征在于，所述第一承灰板和所述第二承灰板所成的夹角为90°。

5.如权利要求1所述的生物质分级供氧气化炉，其特征在于，在所述承灰板处于静止状态时，各所述承灰板之间留有供所述承灰板转动的间隙，所述间隙与所述出气通孔的直径相同。

6.如权利要求1所述的生物质分级供氧气化炉，其特征在于，所述搅动杆在静止状态时固设于所述转轴的正上方；

和/或，所述转轴穿过所述炉体并伸至所述炉体外，且所述转轴与一驱动机构相连，在运行过程中，所述驱动机构带动所述转轴转动；

和/或，所述生物质分级供氧气化炉的外部还设有气化剂总管，用于向所述喉口部及所述打灰部供应气化剂；所述气化剂总管设有第一气化剂支管和第二气化剂支管；所述第一气化剂支管与所述喷管连通，所述第二气化剂支管与所述转轴的气化剂入口连通。

7.如权利要求1所述的生物质分级供氧气化炉，其特征在于，所述转轴水平设置，当所述转轴的数量大于1时，各所述转轴的轴线互相平行，且处于同一水平面内；各所述承灰板在运动状态的每一时刻的摆动方向均相同。

8.如权利要求1-6任一项所述的生物质分级供氧气化炉，其特征在于，所述喉口部以下与所述炉篦以上形成的内部空间为炉膛，所述炉膛的顶面为圆形。

9.一种分级供氧方法，其特征在于，所述分级供氧方法采用如权利要求1-8任一项所述的生物质分级供氧气化炉，所述分级供氧方法包括如下步骤：

(1)生物质热解所得热解气及热解炭经所述原料入口进入所述喉口部；

(2)所述热解炭堆积于所述承灰板上形成炭层；所述热解气与经所述喷管进入的气化剂，在所述喉口部发生部分氧化反应，得混合气；所述混合气进入所述炉篦上方的炭层内；

(3)所述混合气、所述炉篦上方的炭层与经所述搅动杆送入的气化剂发生进一步的氧化还原反应，得气化气及生物质灰；

所得气化气经所述承灰板上的出气通孔排入所述炉篦下方的炉体内，并经所述气化气出口排出；

当所述承灰板绕所述转轴在竖直平面内做往复摆动的过程中，所述生物质灰经所述承灰板之间的空隙以及所述承灰板与所述炉体的内腔之间的空隙落入所述炉篦下方的炉体内。

10.如权利要求9所述的分级供氧方法，其特征在于，所述气化剂为空气；所述气化剂的当量比为0.2-0.4。

11.如权利要求9或10所述的分级供氧方法，其特征在于，经所述喷管进入的气化剂的体积流量占气化剂总体积流量的20％-80％，其中，所述气化剂总体积流量为经所述喷管进入的气化剂的体积流量与经所述搅动杆进入的气化剂的体积流量的总和。