[实用新型]群炉筒自循环加热生物质制气炉

说明书

技术领域

本实用新型属于制气领域，具体涉及一种群炉筒套筒式、上吸风、下循环自加热、二次裂解一体固定床生物质气化制气炉。

背景技术

能源危机、化石能源造成的碳排放超量问题，使地球已承受不起过度的碳排放，全世界都在寻找可代替的可再生新能源，经过多年的努力，氢能已经被提到日程，成为世界各国和地区不断研究，投入的技术领域。

在地球上和地球大气中只存在极稀少的游离状态氢。在地壳里，如果按质量计算，氢只占总质量的1%，而如果按原子百分数计算，则占17%。氢在自然界中分布很广，水便是氢的“仓库”——氢在水中的质量分数为11%；泥土中约有1.5%的氢；石油、天然气、动植物体也含氢。在空气中，氢气倒不多，约占总体积的一千万分之五。在整个宇宙中，按原子百分数来说，氢却是最多的元素。据研究，在太阳的大气中，按原子百分数计算，氢占81.75%。在宇宙空间中，氢原子的数目比其他所有元素原子的总和约大100倍，氢元素随处可见，非常丰富。

氢气的制备，电解水成本较高，大约4-5度电制取1立方氢气，耗电和成本输入和产出不成正比；而化石制取方法不是长久之计。全世界每年有14000亿吨到18000亿吨生物质产生，是全世界每年耗能总量的10倍之多。

如何利用好生物质制取清洁能源，全世界科技人员都在研究，发电是成熟的技术，直接制取高浓度氢含量的混合气体，净化后的氢气用于氢燃料电池上，是正在研究的课题之一。氢燃料电池汽车是氢能利用的主要标志，国家2016年发布了《氢能燃料电池汽车总体技术路线图》。图中规划了氢气制取要分散布局，生物质本身就分布很广，分散制氢正好符合这一政策，但是需要技术支持。

山东省能源研究所，提出了生物质二次裂解制氢的流程，已经建立一个小中型装置，目前技术仍然在升级中，所产生的混合燃气中，氢含量达到60%以上（体积比）。生物质固定床气化过程中会产生焦油，焦油是进一步利用气化气的最大难题，业内都采用分体二步法消灭焦油解决方案，如丹麦国家采用二步法发电系统。

实用新型内容

本实用新型实现低成本制取可燃气，解决净化制氢中的存在的焦油问题，提出一种群炉筒自循环加热生物质制气炉。

本实用新型采用的技术方案如下：

群炉筒自循环加热生物质制气炉，包括外炉筒，所述外炉筒上依次设有上盖板和上架板，外炉筒下依次设有下盖板和下架板，其特征在于：

所述外炉筒、上隔板与上盖板之间组成料腔，所述外炉筒、下隔板与下盖板之间组成气腔；加料仓与料腔连接，气腔外设有进气管；

所述上架板上设有液压缸，所述液压缸下设有压料联动机构，所述压料联动机构下部设有压料脚；布料联动机构下部设有布料杆；

所述外炉筒中设有多个内炉筒，所述外炉筒与每个内炉筒之间的空间组成下行气化单元，所述下行气化单元通过隔板组成，下行气化单元被隔板分割若干层，所述下行气化单元的中间隔板设有通孔，所述下行气化单元的上层与料腔连接，所述下行气化单元下层设有出气管，所述内炉筒的下部设有塔型炉排，内炉筒的上部为压料脚；

所述塔型炉排下设有炉排转轴，所述炉排转轴上设有刮灰板，所述炉排转轴置于轴承座上，轴承座固定在下盖板和下架板上，所述下盖板上设有出灰搅笼。

进一步的，所述加料仓通过进料管与料腔连接，进料管连接液压缸。

进一步的，所述布料联动机构的轴承座与转盘通过链条连接，所述转盘连接液压缸，液压缸用于提供动力，所述炉排转轴的轴承座与转盘通过链条连接，所述转盘连接液压缸，液压缸提供动力。

进一步的，料腔与下行气化单元上层通过燃气下降管。

进一步的，所述一侧下行气化单元最下层设有过热蒸汽进水管和过热蒸汽出汽管，所述过热蒸汽出汽管与出气管连接。

进一步的，所述塔型炉排上设有通风孔。

进一步的，所述出气管连接重整炉。

进一步的，所述另一侧下行气化单元的最下层设有过热蒸汽进水管和过热蒸汽出汽管，所述过热蒸汽出汽管与进气管连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在每个内炉筒内完成第一次燃烧，裂解，同时将内炉筒烧热，利用钢材自身的热传导性能，将热能传到下行气化单元，将含焦油的混合气体通过在群炉筒外缘的高温下完成第二次裂解，并消除焦油，使得所产生的混合气中氢含量大于60%，通过净化后得到纯净氢气用于制备氢燃料电池，也可以使用在氢燃料电池汽车上。

本实用新型设备简单完美，节省能耗，为氢燃料电池汽车的分散布局制氢提供一种可靠的技术方案。

附图说明