[发明专利]一种具有防烧穿功能的生物质气化固定床

说明书

本发明公开了一种具有防烧穿功能的生物质气化固定床，属于生物质能源利用设备技术领域，包括炉本体、铺料装置和多点温度探测装置；所述炉本体包括上腔体和下腔体，所述上腔体和下腔体通过炉排隔开；所述铺料装置和所述多点探温装置均位于所述上腔体的内部，所述多点探温装置位于所述铺料装置的下方，所述铺料装置和所述多点探温装置分别与传动装置连接；所述炉排包括错位设置的上炉排和下炉排，所述上炉排与下炉排均与所述炉本体转动连接，通过移动部件用于驱动所述上炉排和所述下炉排转动。本发明克服了传统人员现场值班或安装远程视频监控的方式，提前预知炉内燃烧状况，预判偏烧、烧穿的风险，防患于未然。

技术领域

本使用新型属于生物质能源利用设备技术领域，尤其涉及一种具有防烧穿功能的生物质气化固定床。

背景技术

下吸式生物质气化炉（固定床），是将经加工成颗粒度均匀的生物质，在敞口容器内一定温度和供氧量的条件下，将生物质中可挥发物质高温蒸发、裂解成具有较高热值的可燃气，输送至锅炉、内燃机等气体燃烧能源转换设备，转换为热能和动能，在工业、民用等领域得到广泛应用。

对加工后的颗粒度较小、均匀的生物质原料进行气化，可以采用下吸式固定床。固定床的特点是整体上呈上部敞口或半封闭的圆筒式容器，气化过程中生物质颗粒在固定床内保持静态，只在出料时，其内气化后的残料和未气化的生物质呈柱体整体下移。

其常规生产过程是：加工好的生物质原料，储存在生物质原料仓内，当固定床首次加料或生产过程中需要补料时，从原料仓内通过原料仓下部或通过管道气力输送，从固定床上部补充到固定床内。加料、补料的多少采用人工监督，添加到一定高度时，通过人工或半机械方式推平，完成固定床的补料和铺料。

气化实质是生物质原料被加热气化和裂解过程，产物是可燃气和残渣。可用于固定床的生物质，气化过程为氧化产热升温过程，其产热除了生产可燃气外，还足以维持自身的连续气化反应。

气化过程中，残渣从固定床底部排出，空气从上部透过生物质原料得到补充，可燃气则从底部被抽走利用，即下吸式。生物质原料的氧化反应过程，是从固定床的底部向上部逐步完成，中间有一段高度为反应层，俗称火段。火段内由于存在缺氧氧化反应（缺氧燃烧），温度最高；火段下部为反应结束后的残渣层，一般是灰烬或生物炭，温度次之；火段上部是尚未气化反应的生物质原料，温度最低。

整个生物质气化过程，呈现火段连续、逐步上升的过程。火段上部与生物组原料之间有较明显的分界面，体现出温度突变的特点，温度突变值在150℃以上。

火段顶部与生物质原料的分界面要求越平整越好，但实际上容易发生局部上升过快的状况，称之为“偏烧”。一旦偏烧严重，导致局部生物质原料全部反应完成，大量新鲜空气未尽火层直接被抽到下部的可燃气中，称之为“烧穿”。烧穿后，由于新鲜空气中氧气含量高，与底部可燃气在高温下形成爆燃，酿成事故。烧穿时，固定床生物质原料表面会出现漏斗状塌陷。

传统固定床只能通过人员现场值班或安装远程视频监控，由人工肉眼判断，一旦发现“漏斗”，则人工紧急处理，即向“漏斗”内添加生物质原料“封堵”。根据现场统计，固定床中心部位出现烧穿的可能性明显大于其他部位。

发明内容

现有技术中生物质气化固定床只能通过人员现场值班或安装远程视频监控，由人工肉眼判断，如果发现“漏斗”，则人工紧急处理，一旦处理不及时，很有可能造成不可估计的损失。为解决上述技术问题，由于固定床中心部位出现烧穿的可能性明显大于其他部位，本发明提供一种中心填料量大，并可提前预判偏烧是否可能发生，或者可能发生的位置，提前做好准备，大大提高而安全性。

本发明提供的技术方案如下：