專利名稱：一種生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于生物質能源轉化應用技術領域，特別涉及到一種生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構。
背景技術：
生物質作為一種古老的傳統(tǒng)能源，直接燃燒是其長期以來的唯一用能方式。但是直接燃燒轉化效率低，能量損失嚴重，不僅直接導致大氣污染，還嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，所以實現(xiàn)生物質燃料的清潔燃燒和高效利用，發(fā)展生物質的各種能源轉換利用技術非常重要， 其中生物質氣化技術是高效利用生物質能的重要方法之一。生物質氣化技術是將氣化爐內的生物質在缺氧狀態(tài)下進行不完全燃燒，從而完成了生物質能量從固態(tài)到氣態(tài)的轉換。但是生物質氣化技術還是一項較新的技術，目前還不成熟，尤其是對氣化燃氣的凈化及所產生的大量焦油的合理處理都是生物質氣化利用方面急需解決的瓶頸問題。生物質氣化后，焦油成分呈霧化狀態(tài)與氣化燃氣混合在一起。在傳輸管道中傳輸時，溫度逐漸降低，當?shù)陀?00°C時，霧化狀態(tài)的焦油逐漸聚集成大顆粒，然后在管道壁上凝聚成粘稠的液態(tài)。當停爐期間時溫度進一步降到常溫，焦油呈現(xiàn)固態(tài)。久而久之焦油堵塞管道，凝聚在管道閥上的焦油使管道閥失效。常用的管道保溫措施(如保溫棉等)效果不理想，采用電加熱等需要額外熱源，成本較高。氣化爐的爐膽內的最高溫度可高達1000° C左右，而生物質中分解的微量元素在高溫下有較強的腐蝕性，所以對爐體的耐高溫和耐腐蝕要求很高，為了控制爐體溫度的過度上升，保護爐膽和爐內耐火磚，延長氣化爐的使用壽命，通常采用爐體外圍水循環(huán)控溫裝置給氣化爐降溫。另外，生物質氣化代油燃燒系統(tǒng)的燃燒器通常都是常溫配風，使得混合后的燃氣溫度略高于常溫，而生物質燃氣的點火溫度一般要求高于700°C，因此低溫燃氣不利于點火。上述問題嚴重制約了生物質氣化代油燃燒系統(tǒng)的推廣普及，亟待克服。 發(fā)明內容本實用新型的目的是提出一種生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構，以解決上述因焦油在傳輸管道中凝聚而導致的管道閥失效等問題。本實用新型的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構包括氣化爐，所述氣化爐包括進料口、出渣口、助燃空氣進口和燃氣出口，所述燃氣出口通過燃氣管道與一個燃燒器相通，所述燃燒器設置有配風入口，關鍵在于所述氣化爐的外表面設置有中空的導風腔，所述導風腔的入口安裝有鼓風機，所述燃氣管道的管壁設置有中空夾層，所述中空夾層的兩端分別與導風腔出口、燃燒器配風入口相通。在使用時，利用鼓風機將冷空氣由導風腔入口送入導風腔，并在導風腔中與氣化爐爐體進行熱量交換，可以給氣化爐降溫及控溫，防止氣化爐溫度過高，同時還可以給冷空氣加熱；冷空氣加熱后，由導風腔的出口進入到燃氣管道的管壁所設置的中空夾層，可以給燃氣管道保溫，防止燃氣在傳輸過程中溫度降低而導致焦油凝聚，使焦油在管道傳輸過程中保持初始的霧化狀態(tài)，進而進入鍋爐直接燃燒，提高整個氣化系統(tǒng)的熱轉換效率。另外， 燃燒器高溫配風，有利于燃燒器內燃氣點火及穩(wěn)定燃燒。進一步地，所述導風腔呈螺旋狀纏繞于氣化爐的外表面，以增長導風腔的長度，從而加大導風腔與氣化爐外表面的接觸面積，改善導風腔內的冷空氣與氣化爐之間的熱量交換，提高氣化爐的冷卻效果，并使得冷空氣加熱充分。進一步地，所述導風腔的入口設置于導風腔的底部，所述導風腔的出口設置于導風腔的頂部。氣化爐底部的溫度較高，而冷空氣從導風腔底部的入口進入，可以改善導風腔內的冷空氣與氣化爐之間的熱量交換。進一步地，所述導風腔出口處設置有溫度采集裝置，所述溫度采集裝置與一個控制單元相連，所述控制單元接收溫度采集裝置的信號并根據(jù)該信號控制鼓風機的工作。由溫度采集裝置檢測出螺旋形的導風腔出口處的空氣溫度，當溫度過高時，控制單元控制鼓風機加快冷卻風的流速與流量，反之則減少，從而控制氣化爐體的保溫與冷卻效果。進一步地，所述燃氣管道設置有與大氣相通的燃氣排空管，所述燃氣排空管上安裝有燃氣排空閥，所述燃氣管道的中空夾層設置有配風排空閥，以調節(jié)進入燃燒器的燃氣與配風之間的比例，保證燃燒充分。本發(fā)明的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的方法及結構通過設置獨特的配風及燃氣傳輸管路，一舉解決了氣化爐冷卻、燃氣管道保溫、燃燒器高溫配風的難題，提高了整個氣化代油燃燒系統(tǒng)的熱轉換效率，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，使得整個燃燒系統(tǒng)更加科學合理。

圖1是本實用新型的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構的原理圖，其中
1、氣化爐 2、導風腔 3、導風腔入口 4、助燃空氣進口 5、出渣口 6、燃氣出口 7、導風腔出口 8、進料口 9、燃氣排空管 10、燃氣排空閥 11、燃燒器 12、管道閥 13、燃氣管道管壁的中空夾層 14、燃氣管道。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖來詳細說明本實用新型。實施例1:如圖1所示，本實施例的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構包括氣化爐1，氣化爐1包括進料口 8、出渣口 5、助燃空氣進口 4和燃氣出口 6，燃氣出口 6通過燃氣管道14 與燃燒器11相通，燃燒器11設置有配風入口，氣化爐1的外表面設置有中空的導風腔2，導風腔的入口 3安裝有鼓風機，燃氣管道14的管壁設置有中空夾層13，中空夾層13的兩端分別與導風腔出口 7、燃燒器配風入口相通(鼓風機在圖中未畫出)。導風腔2呈螺旋狀纏繞于氣化爐1的外表面，以增長導風腔2的長度，從而加大導風腔2與氣化爐1外表面的接觸面積，改善導風腔2內的冷空氣與氣化爐1之間的熱量交換，提高氣化爐2的冷卻效果，并使得冷空氣加熱充分。導風腔的入口 3設置于導風腔2的底部，導風腔的出口 7設置于導風腔2的頂部。氣化爐1底部的溫度較高，而冷空氣從導風腔底部的入口 3進入，可以改善導風腔2內的冷空氣與氣化爐1之間的熱量交換。導風腔出口 7處設置有溫度采集裝置，該溫度采集裝置與一個控制單元相連，所述控制單元接收溫度采集裝置的信號并根據(jù)該信號控制鼓風機的工作(溫度采集裝置、控制單元在圖中未畫出)。燃氣管道14設置有與大氣相通的燃氣排空管9，燃氣排空管9上安裝有燃氣排空閥10，燃氣傳輸管道設置有兩個管道閥12 (圖中只畫出一個)，以切斷燃氣供給通道。在使用時，利用鼓風機將冷空氣由導風腔入口 3送入導風腔2，并在導風腔2中與氣化爐1爐體進行熱量交換，可以給氣化爐1降溫，防止氣化爐1溫度過高，同時還可以給冷空氣加熱；冷空氣加熱后(其溫度已經與外輸燃氣的溫度基本接近，約500°C左右)，由導風腔的出口 7進入到燃氣管道的管壁所設置的中空夾層13，可以給燃氣管道14保溫，防止燃氣在傳輸過程中溫度降低而導致焦油凝聚，使焦油在管道傳輸過程中保持初始的霧化狀態(tài)，進而在鍋爐中直接燃燒，提高整個氣化代油燃燒系統(tǒng)的熱轉換效率。傳統(tǒng)的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構中，500°C的高溫燃氣經燃氣管道進入到燃燒器時，大約降低到 200°C左右，因此在燃氣管道末端處焦油凝聚較嚴重。而本實施例采用高溫空氣保溫，可使管道末端燃氣溫度保持在300°C以上，焦油凝聚大大減少。另外，溫度較高的配風與燃氣混合后再送入燃燒器11后，有利于燃氣點火及穩(wěn)定燃燒。
權利要求1.一種生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構，包括氣化爐，所述氣化爐包括進料口、 出渣口、助燃空氣進口和燃氣出口，所述燃氣出口通過燃氣管道與一個燃燒器相通，所述燃燒器設置有配風入口，其特征在于所述氣化爐的外表面設置有中空的導風腔，所述導風腔的入口安裝有鼓風機，所述燃氣管道的管壁設置有中空夾層，所述中空夾層的兩端分別與導風腔出口、燃燒器配風入口相通。
2.根據(jù)權利要求1所述的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構，其特征在于所述導風腔呈螺旋狀纏繞于氣化爐的外表面。
3.根據(jù)權利要求2所述的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構，其特征在于所述導風腔的入口設置于導風腔的底部，所述導風腔的出口設置于導風腔的頂部。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構，其特征在于所述導風腔出口處設置有溫度采集裝置，所述溫度采集裝置與一個控制單元相連，所述控制單元接收溫度采集裝置的信號并根據(jù)該信號控制鼓風機的工作。
5.根據(jù)權利要求4所述的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構，其特征在于所述燃氣管道設置有與大氣相通的燃氣排空管，所述燃氣排空管上安裝有燃氣排空閥。
6.根據(jù)權利要求4所述的生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構，其特征在于所述燃氣管道的中空夾層設置有配風排空閥。
專利摘要本實用新型的目的是提出一種生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構，以解決傳統(tǒng)的氣化爐控溫、管道保溫、燃燒器高溫配風的難題。該生物質氣傳輸管道防止焦油凝聚的結構包括氣化爐，該氣化爐包括進料口、出渣口、助燃空氣進口和燃氣出口，燃氣出口通過燃氣管道與一個燃燒器相通，所述燃燒器設置有配風入口，關鍵在于氣化爐的外表面設置有中空的導風腔，導風腔的入口安裝有鼓風機，燃氣管道的管壁設置有中空夾層，中空夾層的兩端分別與導風腔出口、燃燒器配風入口相通。本實用新型通過設置獨特的配風及燃氣傳輸管路，一舉解決了氣化爐冷卻、燃氣管道保溫、燃燒器高溫配風的難題，提高了整個氣化代油燃燒系統(tǒng)的熱轉換效率，使得整個燃燒系統(tǒng)更加科學合理。
文檔編號C10J3/82GK202063885SQ20112010572
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2011年4月12日
發(fā)明者葉世棟, 杜海江, 楊文峰, 趙光華 申請人:中國科學院廣州電子技術研究所