[实用新型]一种生物质气化燃烧锅炉装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于能源工程设备技术领域，涉及一种生物质气化燃烧锅炉装置，是对现有的生物质气化炉的结构改进，能使秸秆等生物质的气化气经过催化裂解除去焦油，适用于生活锅炉和工业锅炉场合，使生物质气化炉的炉具、管路中焦油堵塞问题得到改善。

背景技术：

随着经济和科技的不断发展，能源问题已成为最为重要的技术研究内容之一。生物质热解气化是一种热化学反应技术，是利用空气中的氧气、含氧的物质或水蒸汽作为气化剂，将生物质中的碳氧化成CO、H₂、CH₄及CmHn等可燃气体的过程。目前，在生物质热解气化技术方面，美国、欧洲等国家处于领先水平。美国已利用循环流化床进行生物质综合气化，开发了燃气汽轮机发电系统(BIGCC)，为实现大规模发电提供了范例；瑞典等国家一直重视生物质能的开发利用技术，已生产出2.5kW～25MW系列不等功率的下吸式生物质气化炉，其科研机构仍致力于循环流化床和加压气化发电系统等方面的研究；此外，德国、意大利、荷兰等国家也在生物质气化技术方面开展了大量的研究工作；总体上看，欧美发达国家研制的生物质气化装置一般规模较大，自动化程度高，工艺复杂，以发电和供热为主，造价较高；气化效率可达60～80％，可燃气热值为17000～25000kJ/m³；在小型生物质气化设备方面，马来西亚的固定床气化发电装置已投入运行，印度以稻壳和可可壳为原料，研制出3.7～100kW多规格的上吸式气化炉。我国也有多种类型的小型化秸秆气化炉在民用、生活锅炉等方面推广应用，一般采用下吸式、固定床式气化方法，在现有这些技术和设备中至少95％的气化炉产品因难以克服燃气热值低、焦油含量高的两大突出难点而停炉，设备使用率过低，气化气中的焦油组分在300℃以下会凝结析出，随着温度逐渐降低，大量焦油和水蒸汽混合、凝结，最终堵塞管道，卡住阀门，腐蚀金属，并影响引风机、抽烟机等设备的正常工作；焦油处理成为生物质气化过程中一个最有必要和紧迫的问题。目前已经有大量的关于焦油去除或改进运行的研究成果，大致分为五种技术：机械方法，如旋风、过滤器(挡板、面料、陶瓷)；热裂解方法；催化裂解方法，即利用催化剂进行焦油的催化裂解，焦油的能量得以利用；活性炭吸附法和等离子体方法等。对于中小型生物质气化炉的运行，经济、简单的焦油去除方法符合我国国情，具有研究意义。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种生物质气化燃烧锅炉装置，对下吸式中小型容量的生物质气化炉提供催化裂解效率高、经济性优越、操作简单的焦油去除方法，提高对生物质气化炉的结构优化及气化效率。

为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括顶部的进料装置、气化室、热源室、灰室、燃料层、水冷壁管炉排固定床、煅烧白云石料层、孔板炉排、二次风管、卸灰管、气化气引出通道、燃烧炉膛、下集箱、水冷壁管、炉门和气化炉膛；气化炉膛由气化室、热源室和灰室上下排列组成；气化炉膛的上部制有顶部进料装置，顶部进料装置为皮带传送结构或机械提升机构，气化炉膛的顶端部即气化室的顶端部制有二次风管，气化炉膛的底端处或灰室底端处制有卸灰管，气化炉膛的内腔中下部处横向制有孔板炉排，孔板炉排的上侧铺有煅烧白云石料层，气化炉膛的内腔中间处横向制有水冷壁管炉排固定床，水冷壁管炉排固定床上侧面铺置燃料层，水冷壁管炉排固定床将气化炉膛上部内腔分隔为气化室和热源室，热源室的下部空腔由孔板炉排分隔为灰室，热源室的侧壁上对应开制有炉门；燃烧炉膛的底侧壁为斜隔式结构，底侧壁上分别间隔排列制有2-5个二次风管，其结构与气化炉膛底部灰室底端的二次风管相同，燃烧炉膛的底端处制有与气化炉膛卸灰室相同结构的卸灰室，燃烧炉膛的侧壁内分别竖向制有水冷壁管，水冷壁管的下端处分别制有下集箱，由气化室、热源室和灰室构成的气化炉膛与燃烧炉膛在对应热源室处相通式制有气化气引出通道，将两个炉膛气体连通。