[发明专利]一种下吸式焦油二次裂解气化装置

说明书

技术领域

本发明属于生物质能利用技术领域，涉及下吸式生物质气化炉。

背景技术

生物质能是仅次于煤、石油、天然气的第四大能源，在世界能源消耗中占有一定的比例；而且生物质燃烧在CO₂总量上实现了零排放，消除了产生温室效应的根源。因此，生物质能源将成为未来可持续能源的重要组成部分。生物质气化是生物质能利用技术之一，目前主要有固定床、流化床两种类型。其中，固定床气化炉因其具有结构简单、制造简便、造价低廉、操作容易，适用于块状及大颗粒原料等优点，适合我国农村使用。固定床气化炉主要有上吸式和下吸式两种结构形式，无论采用哪种形式，都存在焦油含量高，容易堵塞管道，影响气化效率，破坏系统正常运行。焦油含量高一直制约着气化炉的发展，通常采用办法是外加净化装置，单纯靠净化装置去除焦油难度较大，还会增加成本，浪费能源，污染环境。目前，下吸式气化炉通常是燃气直接通过高温燃烧层和还原层，然后输出炉体，因停留时间较短，焦油裂解效果不是十分理想。

发明内容

为了克服目前上述问题，本发明设计一种新型的下吸式焦油炉内二次裂解气化炉，以解决下吸式气化炉存在的食油含量高问题，能有效提高气化效率，增加燃气热值，降低能量损失和焦油对输气管道的影响。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种下吸式焦油二次裂解气化装置，为直立圆筒结构，主要包括炉盖，外炉筒，内炉筒，燃气环腔，炉胆，炉排，灰室，排灰口，进料口，保温层，干馏室，喉口挡板，气化室，进风管，过滤网，“U”型导气管，燃气出口，风机。其特征在于：内炉筒中段设有四周由耐火隔热炉胆围护的气化室；由上而下贯穿气化室的“U”型导气管；灰室与燃气环腔之间设有过滤网。

气化室在径向上从内到外由炉胆、燃气环腔和内炉筒构成。在气化室的炉体侧壁上设置贯穿中段保温层和炉胆的进风管，进风管沿切线方向均匀通入炉胆，进风管与炉体外的风机相连，炉胆底部设有炉排。

“U”型导气管斜穿喉口挡板，贯穿气化室，横穿灰室、内炉筒、保温层和外炉筒。

与已有技术方案相比，本发明的显著效果体现在：

(1)本发明结合一般下吸式气化炉的原理，将炉胆的径向直径设计成炉筒直径的1/4-1/2，同时炉胆采用耐火隔热材料，使得主气化室气化时的温度能够迅速聚集起来，形成高温区，其中气化中心为900-1100⁰C，使得生物质能够进行充分的气化，气化效率大幅度提高，气体产生的焦油充分裂解，大大减少焦油的生成量。

(2)气化室的炉胆上设有多个旋风式进气孔，消除气体-固体反应不充分、气化温度不均匀的问题，形成均匀的高温区，有利于焦油的充分裂解。

(3)燃气逆向贯穿过滤网，过滤燃气中的灰尘，实现燃气中固体颗粒的惯性分离，得到较为洁净的燃气。

(4)设置“匚”型导气管，“U”型导气管穿过喉口部挡板，贯穿气化室。气化后的燃气通过过滤网进入导气管，迫使燃气再一次通过气化室中心，实现焦油炉内的二次裂解。

(5)结构简单、紧凑、操作方便，运行成本低。

附图说明：

图1为本发的明的结构示意图。

图2为本发明的进风装置剖面示意图。

图中标号：1炉盖，2外炉筒，3内炉筒，4燃气环腔，5炉胆，6炉排，7灰室，8排灰口，9进料口，10保温室，11干馏室，12喉口挡板，13气化室，14进风管，15过滤网，16“U”型导气管，17燃气出口，18风机。

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本发明一种下吸式焦油二次裂解气化装置的具体实施方式。

下参见图1、图2，该气化炉为直立圆筒结构，下端封闭，由外炉筒2与内炉筒3构成，外炉筒2与内炉筒3之间设有保温层10，内炉筒3内部构造由上段的干馏室11、中段的气化室13、燃气环腔4、下段的灰室7和“U”型导气管16构成，上段的干馏室11与中段的气化室13由喉口挡板12连接，中段的气化室13与下段的灰室7由炉排6分开，燃气环腔4与灰室7由过滤网15分开，“U”型导气管16穿过喉口挡板12贯穿气化室13。

干馏室11由圆形内壁3和圆锥喉口挡板12围成，顶部设有进料口9，连接炉盖1。

气化室13在径向上从内到外由炉胆5、燃气环腔4和内炉筒3构成。在气化室13的炉体侧壁上设置贯穿中段保温层10和炉胆5的进风管14，进风管14沿切线方向均匀通入炉胆5，进风管14与炉体外的风机18相连，炉胆5底部设有炉排6和过滤网15。