專利名稱：一種復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐及其燃?xì)庵苽浞椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)作物的廢棄物的處理設(shè)備，也涉及由固態(tài)含碳物料生產(chǎn)燃?xì)獾闹苽浞椒ā?br> 生物質(zhì)氣化是利用氣化裝置將生物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行燃燒，使大部分可燃燒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，經(jīng)冷卻凈化后供發(fā)電或炊事用。根據(jù)燃燒方式的不同，氣化裝置有多種形式，現(xiàn)有技術(shù)中最為常見的是固定床下吸式氣化爐，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、容易操作等特點(diǎn)，很適合我國(guó)國(guó)情，尤其適合我國(guó)農(nóng)村用以處理農(nóng)作物廢棄物，例如秸稈、稻殼、樹枝、雜草等。但由于這種氣化爐本身結(jié)構(gòu)上的制約，其氣化效率及燃?xì)鉄嶂稻?，而且燃?xì)庵械慕褂秃科?。這種燃?xì)獠焕趦?chǔ)存和輸送，從而影響了該技術(shù)的進(jìn)一步利用。CN00101428.5中公開了一種改進(jìn)型的生物質(zhì)氣化爐，該爐保存了現(xiàn)有技術(shù)中的固定床下吸式氣化爐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低等特點(diǎn)，通過增設(shè)的燃?xì)鈿饬饔鼗亓鞯溃瑥?qiáng)迫燃?xì)鈿饬髟诹鞯乐芯徯?，延遲氣流在爐內(nèi)的停留時(shí)間；并且通過設(shè)置催化反應(yīng)床，使裂解反應(yīng)較為充分，有利于提高焦油裂解率、氣化效率和燃?xì)鉄嶂?。但?shí)驗(yàn)表明該氣化爐的燃?xì)獬隹谔幍臏囟热愿哌_(dá)500℃左右，高溫氣體還是要帶走較多的顯熱和潛熱，因此其熱能轉(zhuǎn)換率最高也只能達(dá)到80％左右。
本發(fā)明的目的在于，提供一種能進(jìn)一步提高熱能轉(zhuǎn)換效率和燃?xì)鉄嶂?，并能使產(chǎn)出燃?xì)庵械慕褂秃扛俚膹?fù)合式生物質(zhì)氣化爐及其燃?xì)庵苽浞椒ā?br> 本發(fā)明的目的通過以下方式來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐，包括有一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中的固定床下吸式氣化爐，其特征在于，在所述固定床下吸式氣化爐的近處還設(shè)置有一個(gè)生物質(zhì)干餾爐，固定床下吸式氣化爐燃?xì)獬隹谂c干餾爐的進(jìn)氣口間設(shè)有連接管道；所述的生物質(zhì)干餾爐由爐體、爐排、進(jìn)出氣口及排灰口組成，其爐排將爐內(nèi)腔分為上、下爐膛，上爐膛容積是下爐膛容積的1-5倍，進(jìn)氣口在下爐膛部，出氣口在上爐膛部。
使用上述復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐制備燃?xì)獾姆椒ǎ▽⑸镔|(zhì)廢料投入到固定床下吸式氣化爐上爐膛內(nèi)缺氧燃燒，其特征在于，在生物質(zhì)干餾爐的上爐膛內(nèi)也置有生物質(zhì)廢料，其所占體積大于等于上爐膛容積的2/3，在固定床下吸式氣化爐內(nèi)每燃燒20-40小時(shí)后，更換一次生物質(zhì)干餾爐內(nèi)的生物質(zhì)廢料，更換出來的焦化狀生物質(zhì)廢料能夠投入到固定床下吸式氣化爐內(nèi)供燃燒。
本發(fā)明的復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐，一方面保存了現(xiàn)有技術(shù)中氣化爐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低等特點(diǎn)，同時(shí)增設(shè)了生物質(zhì)干餾爐，充分利用氣化爐產(chǎn)出的高溫氣體的余熱，在干餾爐內(nèi)對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行熱解干餾，使生物質(zhì)的可揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)部分熱解成可燃?xì)怏w，完全干餾后的生物質(zhì)則變成半焦，這種呈半焦?fàn)畹纳镔|(zhì)又可對(duì)燃?xì)庵械慕褂瓦M(jìn)行吸附和清除，減少燃?xì)庵薪褂秃?。整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，制作成本低，工藝流程合理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，輸出的燃?xì)庵薪褂秃扛?，也進(jìn)一步提高了熱能轉(zhuǎn)換效率和燃?xì)鉄嶂怠?br> 本發(fā)明所述復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐適用于農(nóng)村、林區(qū)對(duì)農(nóng)作物的廢棄物進(jìn)行集中處理，以避免污染環(huán)境，防止火災(zāi)發(fā)生。尤其適用于人口相對(duì)集中的自然村，在集中處理農(nóng)作物廢棄物的同時(shí)，并以其作為燃料制備燃?xì)猓峁┙o各農(nóng)戶使用，提高農(nóng)民的生活質(zhì)量。
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖作進(jìn)一步描述。


圖1是本發(fā)明所述復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐的一種實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1，(1)為現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置有催化反應(yīng)床的固定床下吸式氣化爐，(2)為所述的生物質(zhì)干餾爐。(3)為兩爐的連接管道。本實(shí)施例中，生物質(zhì)干餾爐的整體尺寸與固定床下吸式氣化爐相當(dāng)。(4)為生物質(zhì)干餾爐的爐排。該爐排將爐腔分為上下兩部分，下部約為上部的1/3。其上部用于推放生物質(zhì)，下部存儲(chǔ)灰渣。(5)排渣口。(6)為燃?xì)獬隹凇?7)為進(jìn)料口。
使用上述述復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐制備燃?xì)獾倪^程是，首先在固定床下吸式氣化爐和生物質(zhì)干餾爐的上爐膛內(nèi)放置農(nóng)作物的廢棄物，例如秸桿、稻殼、樹枝等，兩爐中使用的種類可以相同，也可以不相同。當(dāng)固定床下吸式氣化爐內(nèi)的廢棄物點(diǎn)火燃燒起來后，需間隔地不斷加料并吸入空氣以保證缺氧燃燒得以連續(xù)，在生物質(zhì)干餾爐上爐膛內(nèi)堆滿樹枝等廢棄物，并關(guān)閉排渣口，在生物質(zhì)干餾爐出氣口設(shè)有冷卻凈化器和抽風(fēng)機(jī)，通過管道將燃?xì)馑偷絻?chǔ)氣罐中供使用。由于固定床下吸式氣化爐內(nèi)的燃燒是缺氧燃燒，其出口排出的不含氧的高溫燃?xì)膺M(jìn)入生物質(zhì)干餾爐后，使上爐膛內(nèi)的樹枝等廢棄物中可揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)部分熱解成可燃?xì)怏w，20小時(shí)后完全干餾后則變成半焦，這種呈半焦?fàn)畹纳镔|(zhì)又可對(duì)燃?xì)庵械慕褂瓦M(jìn)行吸附和清除，從而減少燃?xì)庵薪褂秃俊?0小時(shí)左右即可打開生物質(zhì)干餾爐的上蓋，更換其中的生物質(zhì)廢料。
實(shí)驗(yàn)表明，使用本結(jié)構(gòu)的復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐處理農(nóng)作物廢棄物，與現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)置熱裂解催化反應(yīng)床氣化爐相比，所產(chǎn)燃?xì)庵械慕褂秃磕軌驕p少50％左右，其燃?xì)鉄嶂堤岣?5％以上，熱能轉(zhuǎn)換效率提高10％以上。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐，包括有一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中的固定床下吸式氣化爐，其特征在于，在所述固定床下吸式氣化爐的近處還設(shè)置有一個(gè)生物質(zhì)干餾爐，固定床下吸式氣化爐燃?xì)獬隹谂c干餾爐的進(jìn)氣口間設(shè)有連接管道；所述的生物質(zhì)干餾爐由爐體、爐排、進(jìn)出氣口及排灰口組成，其爐排將爐內(nèi)腔分為上、下爐膛，進(jìn)氣口在下爐膛部，出氣口在上爐膛部。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐，其特征在于所述的生物質(zhì)干餾爐的上爐膛容積是下爐膛容積的1-5倍。
3.使用如權(quán)利要求1所述的復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐制備燃?xì)獾姆椒ǎ▽⑸镔|(zhì)廢料投入到固定床下吸式氣化爐上爐膛內(nèi)缺氧燃燒，其特征在于，在生物質(zhì)干餾爐的上爐膛內(nèi)也置有生物質(zhì)廢料，其所占體積大于等于上爐膛容積的2/3，在固定床下吸式氣化爐內(nèi)每燃燒20-40小時(shí)后，更換一次生物質(zhì)干餾爐內(nèi)的生物質(zhì)廢料。
4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐，其特征在于所述更換出來的焦化狀生物質(zhì)廢料能夠投入到固定床下吸式氣化爐內(nèi)供燃燒。
全文摘要
本發(fā)明及農(nóng)作物廢棄物處理設(shè)備及由固態(tài)含碳物料生產(chǎn)燃?xì)獾姆椒?。在固定床下吸式氣化爐近處設(shè)一個(gè)生物質(zhì)干餾爐,氣化爐燃?xì)獬隹谂c干餾爐的進(jìn)氣口間設(shè)有連接管道,干餾爐由爐體、爐排、進(jìn)出氣口及排灰口組成,其爐排將爐內(nèi)腔分為上、下爐膛,上爐膛容積是下爐膛的1－5倍。本發(fā)明充分利用氣化爐產(chǎn)出的高溫氣體的余熱,在干餾爐內(nèi)對(duì)農(nóng)作物廢棄物進(jìn)行熱解干餾,在熱解的同時(shí)對(duì)燃?xì)庵械慕褂瓦M(jìn)行吸附清除,進(jìn)一步降低焦油含量,提高熱能轉(zhuǎn)換效率和燃?xì)鉄嶂怠?br> 文檔編號(hào)C10B53/02GK1354220SQ0013326
公開日2002年6月19日 申請(qǐng)日期2000年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月22日
發(fā)明者朱錫鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)