專利名稱：生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣化裝置，尤其是一種生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)人類將面臨能源問(wèn)題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，隨著人類的開(kāi)發(fā)利用，化石礦物資源正 在逐漸減少，已不能滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)能源日益增長(zhǎng)的需求，出現(xiàn)了能源緊缺。所以，大力開(kāi) 發(fā)和有效利用生物質(zhì)能，有利于促進(jìn)自然生態(tài)環(huán)境向良性循環(huán)方向發(fā)展。國(guó)外生物質(zhì)氣化裝置一般規(guī)模較大，自動(dòng)化程度高，工藝較復(fù)雜，以發(fā)電和供熱為 主，氣化效率可達(dá)60% 90%，可燃?xì)鉄嶂禐?. 7 2. 5X 104kJ/m3。目前，在該領(lǐng)域具有 領(lǐng)先水平的國(guó)家有瑞典、美國(guó)、意大利、德國(guó)等。美國(guó)近年來(lái)在生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)方面有 所突破，研制出了生物質(zhì)綜合氣化裝置——燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)成套設(shè)備，為大規(guī)模發(fā)電提 供了樣板。國(guó)內(nèi)外關(guān)于生物質(zhì)氣化流化床的研究較多，而在固定床中比較全面的研究較少。 但我國(guó)實(shí)際應(yīng)用的生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)，主要用固定床工藝，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、可 以實(shí)現(xiàn)多種生物質(zhì)原料的熱解氣化、投資少。國(guó)內(nèi)對(duì)于焦油的處理，工業(yè)上大都用水洗法， 產(chǎn)生的洗焦廢水會(huì)造成二次污染，且目前洗焦廢水的生化處理工藝仍不成熟。我國(guó)對(duì)生物 質(zhì)成型燃料燃燒所進(jìn)行的理論和實(shí)驗(yàn)研究較少，對(duì)生物質(zhì)成型燃料的燃燒機(jī)理、動(dòng)力學(xué)特 性、結(jié)渣特性及燃燒設(shè)備主要設(shè)計(jì)參數(shù)的研究才剛剛開(kāi)始。燃?xì)鉄嶂递^低，由于生物質(zhì)氣化 過(guò)程中直接引入較多的空氣，導(dǎo)致燃?xì)庵泻砍^(guò)55%，燃?xì)獾臒嶂狄话愕陀?000kJ/ m3;氣化過(guò)程產(chǎn)生的焦油較多，由于氣化過(guò)程引入較多的冷空氣，氣化爐內(nèi)溫度不夠高，導(dǎo) 致焦油的產(chǎn)率較高，不僅影響氣化爐的正常工作和燃?xì)獾妮斔汀?chǔ)存和利用，而且浪費(fèi)大量 的能源和資源。燃燒設(shè)備存在著工藝差、專業(yè)化程度低、熱效率低、排煙污染嚴(yán)重、出力嚴(yán)重 不足、容量小、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，燃燒設(shè)備還未定型，還需進(jìn)一步的研究、實(shí)驗(yàn)與開(kāi)發(fā)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種延長(zhǎng)了物料在爐內(nèi)的停 留時(shí)間，減少氣化過(guò)程中焦油的產(chǎn)生，增加了氣化效率，減少了燃?xì)庵械獨(dú)獾暮?，提高?氣熱值的生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐，包括爐體、催化 劑入口、料斗、通道出口、生物質(zhì)氣化區(qū)、催化裂解區(qū)、保溫層、催化劑出口及出灰口，所述生 物質(zhì)氣化區(qū)和催化裂解區(qū)之間設(shè)有夾層，所述夾層形成狹縫燃?xì)馔ǖ?。所述爐體采用圓筒狀爐體。所述爐體內(nèi)的生物質(zhì)氣化區(qū)設(shè)有蛇形內(nèi)燃管道，所述蛇形內(nèi)燃管道的入口位于圓 筒狀爐體的下部，其出口自圓筒狀爐體的頂部引伸至爐體的外部。所述料斗底部的進(jìn)料口位于所述爐體頂部的偏心位置上。所述爐體中的燃?xì)獬隹谖挥谒鰻t體下方，所述爐體的頂部設(shè)置有助燃空氣入□。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐延長(zhǎng)了物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，減少氣化過(guò)程中焦油的 產(chǎn)生，增加了氣化效率。氣化爐內(nèi)蛇形管內(nèi)燃燒換熱裝置的設(shè)計(jì)，并將燃燒管的出風(fēng)口引出 在爐體外部這一結(jié)構(gòu)形式在提高爐膛溫度和生物質(zhì)熱解效率的同時(shí)，有效避免了燃燒后空 氣中的氮?dú)饣烊霠t內(nèi)，大大提高了生物質(zhì)氣化率和燃?xì)鉄嶂?；并可保持較高的爐膛溫度，從 而提高生物質(zhì)氣化效率，大大降低焦油產(chǎn)率、燃?xì)鈨艋y度和凈化成本。本氣化爐有效地將 生物質(zhì)氣化與焦油的催化裂解集于一體，避免再為催化裂解單獨(dú)提供熱源，簡(jiǎn)化了設(shè)備。本實(shí)用新型提供的一種生物質(zhì)能內(nèi)燃加熱裝置，采用內(nèi)燃加熱式生物質(zhì)氣化系 統(tǒng)，將可再生能源中的生物質(zhì)能源進(jìn)行有效開(kāi)發(fā)，利用秸稈、稻草、枯枝敗葉等物質(zhì)為燃料， 在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等方面都取得很大的效益。1.經(jīng)濟(jì)方面，由于生物質(zhì)燃料來(lái)源充足、原料價(jià)格低廉，與現(xiàn)在高漲的原煤及型煤 價(jià)格相比，具有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此利于推廣使用。并且本實(shí)用新型的生物質(zhì)能氣化系統(tǒng) 為生物質(zhì)能大規(guī)模工業(yè)化利用提供了可能的有效途徑。2.發(fā)展和利用生物質(zhì)能源不但開(kāi)辟了能源新領(lǐng)域，合理高效地利用了能源，而且 改善了生態(tài)環(huán)境，綠色環(huán)保。另外，大力發(fā)展秸稈發(fā)電，還可以減少由于秸稈在田間地頭大 量焚燒、廢棄所造成的污染，變廢為寶、化害為利。3.我國(guó)能源消費(fèi)以煤炭為主，石油和天然氣資源十分短缺。開(kāi)發(fā)利用可再生能源 是解決我國(guó)能源問(wèn)題的戰(zhàn)略選擇和重要措施。4.發(fā)展生物質(zhì)能源，能夠拓寬農(nóng)業(yè)服務(wù)領(lǐng)域，增加農(nóng)民收入。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 主要元件符號(hào)說(shuō)明如下 1.料斗2.催化劑入口
4.生物質(zhì)氣化區(qū) 5.狹縫燃?xì)馔ǖ?7.保溫層8.催化劑出口
10.燃?xì)獬隹?1.爐體
通道出口 催化裂解區(qū) 燃?xì)馊肟?br> 具體實(shí)施方式
為了更清楚地表述本實(shí)用新型，下面結(jié) 附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。如圖1所述的生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐，包括料斗1、催化劑入口 2、通道出口 3、生 物質(zhì)氣化區(qū)4、催化裂解區(qū)6、保溫層7、催化劑出口 8、燃?xì)馊肟?9、燃?xì)獬隹?10及爐體11， 生物質(zhì)氣化區(qū)4和催化裂解區(qū)6之間設(shè)有夾層，所述夾層形成狹縫燃?xì)馔ǖ?。爐體11采用圓筒狀爐體，在爐體11的內(nèi)部的生物質(zhì)氣化區(qū)4設(shè)置蛇形內(nèi)燃管道， 所述蛇形內(nèi)燃管道的入口位于爐體11的下部，其出口自爐體11的頂部引伸至爐體11的外 部。在爐體11的上方設(shè)置料斗1，料斗1底部的螺旋進(jìn)料口位于爐體11頂部的偏心位置上。[0028]助燃空氣入口 9設(shè)置在爐體11的頂部，爐體11中的燃?xì)獬隹?10位于爐體11下方。工作原理在氣體內(nèi)燃加熱過(guò)程中，在生物質(zhì)氣化區(qū)與催化裂解區(qū)之間設(shè)計(jì)有狹縫燃?xì)馔?道，該設(shè)計(jì)可使燃?xì)馀c灰渣有效分離。當(dāng)燃?xì)庥梢L(fēng)機(jī)抽動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，灰渣則由于自身重 力作用向下運(yùn)動(dòng)；同時(shí)由于氣體沿著圓筒壁螺旋上升而做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，灰渣碰到爐壁將滑 落到爐體底部。另外使氣化爐內(nèi)燃加熱的方式可保持較高的爐膛溫度，從而提高生物質(zhì)氣 化效率，大大降低焦油產(chǎn)率，氣化過(guò)程焦油含量低。催化裂解區(qū)與生物質(zhì)氣化區(qū)采用一體化設(shè)計(jì)，使得催化裂解區(qū)有較高的溫度，不 需要再為催化裂解單獨(dú)提供熱源，能夠高效率發(fā)揮催化劑的作用。燃?xì)鈴莫M縫通道頂部進(jìn) 入催化裂解區(qū)后，自上而下運(yùn)動(dòng)，并在催化劑的作用下，進(jìn)一步使燃?xì)庵械慕褂土呀獬尚》?子可燃?xì)怏w。裂解后的燃?xì)鈴臓t體下部出口引出。以上公開(kāi)的僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型并非局限于此， 任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐，包括爐體、催化劑入口、料斗、通道出口、生物質(zhì)氣化區(qū)、催化裂解區(qū)、保溫層、催化劑出口及出灰口，其特征在于，所述生物質(zhì)氣化區(qū)和所述催化裂解區(qū)之間設(shè)有夾層，所述夾層形成狹縫燃?xì)馔ǖ馈?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐，其特征在于，所述爐體采用圓筒 狀爐體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐，其特征在于，所述爐體內(nèi)的生物 質(zhì)氣化區(qū)設(shè)有蛇形內(nèi)燃管道，所述蛇形內(nèi)燃管道的入口位于圓筒狀爐體的下部，其出口自 圓筒狀爐體的頂部引伸至爐體的外部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐，其特征在于，所述料斗底部的進(jìn) 料口設(shè)置于所述爐體頂部的偏心位置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐，其特征在于，所述爐體中的燃?xì)?出口位于所述爐體下方，所述爐體的頂部設(shè)置有助燃空氣入口。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種生物質(zhì)內(nèi)燃加熱式氣化爐，包括爐體、催化劑入口、料斗、通道出口、生物質(zhì)氣化區(qū)、催化裂解區(qū)、保溫層、催化劑出口及出灰口，生物質(zhì)氣化區(qū)和催化裂解區(qū)設(shè)有狹縫燃?xì)馔ǖ馈１緦?shí)用新型延長(zhǎng)了物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，減少氣化過(guò)程中焦油的產(chǎn)生，增加了氣化效率，減少了燃?xì)庵械獨(dú)獾暮?，同時(shí)提高了燃?xì)鉄嶂怠?br> 文檔編號(hào)C10J3/20GK201686669SQ20102018726
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者伊洋, 劉躍兵, 方維 申請(qǐng)人:劉躍兵