[发明专利]一种生物质气化燃烧炉装置

说明书

技术领域

本发明属于生物质能利用技术领域，特别涉及采用生物质制备燃气的装置。

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。但该类型的气化炉，由于结构问题，其气化效率及燃气热值偏低，而且燃气中的焦油含量较高，冷凝后的焦油会沉积在管道、发明、仪表、燃气灶上，破坏系统的正常运行。

发明内容

为了克服目前上述问题，本发明设计一种生物质气化燃烧炉装置，可有效提高气化效率，降低能量损失和焦油对输气管道的影响。

本发明所采用的生物质气化装置，主要包括炉盖，进料口，保温层，排烟管，外炉筒，炉胆，炉排，内炉筒，燃气集气室，燃气出口，料仓，燃烧室，空气进风管，灰仓，炉口；特征是有两层炉筒，且外炉筒有保温层，用于生物质燃气的冷却、空气的预热，实现炉内生物质高温气化条件；并且炉胆内壁有圆弧形凹槽，可保证燃料与空气的充分接触，起到助燃作用；燃气出口装在外炉筒上半部分，有利于燃气的进一步净化和预热料仓，提高热利用率和生物质气化反应温度，可降低生物质燃气中焦油含量，提高热转化率和燃气热值；空气进风管横贯燃烧室，有利于燃料的充分燃料；本发明一种生物质气化燃烧炉装置，具备自预热、自保温、自冷却、结构简单、能耗低、稳定等的优点，可实现高热值、低焦油生物质燃气的制备。

本发明的特点也在于内炉筒8下端有渐缩口，炉胆6内壁有圆弧形凹槽，外炉筒5中间有保温层3，排烟管4和燃气出口10安装在炉体中上部，空气进风管13横贯燃烧室12内部。

本发明的有益效果是：

1）双层炉筒组成的燃气集气室对料仓的预热和燃气的冷却，一方面可帮助实现生物质的高温气化，降低焦油含量，提高燃气热值；另一方面有效利用了燃气携带的余热，降低了能耗，并可实现燃气的安全、方便输送。

2）燃气出口装在外炉筒上半部分，有利于燃气的进一步净化和预热料仓，提高热利用率和生物质气化反应温度，可降低生物质燃气中焦油含量，提高热转化率和燃气热值。

3）气化装置的炉胆内壁有圆弧形凹槽，可保证燃料与空气的充分接触，起到帮助燃料充分燃烧的作用，一方面可提高热转化效率；另一方面可提高热分解区的反应温度，避免焦油生成。

4）中心区较高的燃烧温度，可拓展生物质的燃烧极限，降低生物质的供热消耗，提高转化效率。

附图说明：

图1为本发明一种生物质气化燃烧炉装置示意图。

图2为本发明一种生物质气化燃烧炉装置进出口水平位置横剖面图。

1为炉盖，2为进料口，3为保温层，4为排烟管，5为外炉筒，6为炉胆， 7为炉排，8为内炉筒，9为燃气集气室，10为燃气出口，11为料仓，12为燃烧室，13为空气进风管，14为灰仓，15为炉口。

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本发明一种生物质气化燃烧炉装置的具体实施方式。

本发明一种生物质气化燃烧炉装置如图1、图2所示，主要包括炉盖1，进料口2，保温层3，排烟管4，外炉筒5，炉胆6，炉排7，内炉筒8，燃气集气室9，燃气出口10，料仓11；燃烧室12，空气进风管13，灰仓14，炉口15；排烟管4安装在内炉筒8的上半部分，贯穿燃气集气室9穿过外炉筒5伸出炉外；燃气出口10安装在外炉筒5的上半部分。

炉胆6采用耐火材料制作，内壁有有圆弧形凹槽，可保证燃料与空气的充分接触，炉胆6底部装有炉排7。使用时，首先打开炉盖1，向料仓11内投入生物质固体燃料，然后盖上炉盖1对料仓11密封，采用点火器点火，并同时从空气进风管13向燃烧室12内通入空气，生物质固体燃料在燃烧室12内发生不完全燃烧，产生燃气和焦油等物质上行进入料仓11，由于密封，料仓11内产生压力，将燃气压向炉体底部，经过燃烧室12，由于燃烧室12温度很高，带有杂质的燃气经过燃烧室12被还原为纯净的燃气，通过炉排7流向燃气集气室9，高温燃气同时可以起到给料仓11预加热的目的，燃气出口10在外炉筒的上半部分，再次起到净化燃气的作用，然后从燃气出口10输送给用户。不使用生物质气化装置时，打开炉口15，进行除渣。

与其他生物质气化装置相比，本发明具备自预热、自保温、自冷却、能耗低、转化率高、产生的燃气热值高、焦油含量低、产出的燃气清洁稳定，可用于玉米秸秆、小麦秸秆、稻壳、花生壳等各种生物质生产燃气，适于农村家庭使用。