專利名稱：一種生物質高速循環(huán)流化床氣化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及生物質氣化技術領域，具體是一種生物質高速循環(huán)流化床氣化爐。
背景技術：
生物質能一直是人類賴以生存的重要能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位，它僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量的第四位。生物質具體的種類很多，主要指木材、農作物(秸稈、稻草、麥稈、豆稈、棉花稈、谷殼等)、雜草、藻類等。我國生物質能也極為豐富，可開發(fā)為能源的生物質資源達3億多噸標煤，而隨著農業(yè)和林業(yè)的發(fā)展，特別是隨著速生炭薪林的開發(fā)推廣，我國的生物質資源將越來越多，有非常大的開發(fā)和利用潛力。生物質氣化是把生物質原料轉化為可燃氣體，生物質燃氣的利用效率較高，而且用途廣泛，可用作生活煤氣、燒鍋爐或者發(fā)電。生物質氣化爐是生物質能利用的重要技術之一，它是將植物主要是農作物的廢棄物，例如秸稈、稻殼，以及樹枝、木屑、雜草等作為原料進行燃燒氣化，獲得可燃氣體——能源原料的技術。在現(xiàn)有技術中，生物質氣化爐一般包括氣化爐體、位于爐體上部的進料機構、爐內的點火裝置、進風裝置、設于爐體底部的排渣機構和可燃氣體的出口及用于除塵的除塵機構，生物質原料通過進料機構進入爐體內，與通過進風裝置進入爐體內的氧氣發(fā)生經過爐體內氧化反應與還原反應，即產生CO、014、吐等可燃氣體(包括灰塵、焦油等雜質)從燃氣出口排出，燃燒的灰燼落入排渣機構排走，可燃氣體在排出爐體的過程中需經除塵機構進行除塵，以提供盡可能干凈的可燃氣體。目前生物質氣化裝置通常采用固定床、低速流化床等方式。其中固定床氣化方式裝置簡單，但效率較低，低速流化床相對固定床效率有所提高，但是生物質原料仍然不能充分利用。
發(fā)明內容本實用新型提供一種生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，其綜合采用了旋風分離、高循環(huán)量運行等技術，實現(xiàn)生物質氣化的高效、穩(wěn)定、規(guī)?；谩Ｒ环N生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，包括提升管、布風系統(tǒng)、旋風分離器及返料器，提升管開設有加料口，所述布風系統(tǒng)設于提升管底部，所述布風系統(tǒng)包括風室、布風板和風帽，布風板設置于風室內的上部，風帽設置在布風板上，提升管的上部出口與旋風分離器連接，旋風分離器的上部設有出口管道，旋風分離器的下部和返料器的進口連接，返料器的出口與提升管底部相連。如上述所的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，旋風分離器的下部通過立管和返料器的進口連接。如上述所的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，提升管上的加料口距布風板2 2. 5m0[0009]如上述所的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，提升管為直筒形，提升管的上部出口與旋風分離器的連接通道向下傾斜10 15°。如上述所的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，返料器的出口位于布風板上2 : 處，返料器的出口與提升管底部的連接管道與水平面成45 60°。如上述所的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，返料器中間設有隔板，隔板的下沿距返料器底部300 800mm。如上述所的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，布風板為圓形，布風板的中心接有排渣管，排渣管的內徑為100 200mm。本實用新型生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，采用獨特結構對生物質原料進行氣化，高效的旋風分離器和返料器設計能保證大物料循環(huán)量和生物質原料的多次反應，從而很好控制氣化爐的溫度場，實現(xiàn)了生物質燃料的穩(wěn)定、高效氣化。

圖1是本實用新型生物質高速循環(huán)流化床氣化爐的結構示意圖。圖中1-提升管，2-加料口，3-風帽，4-布風板，5-風室，6-排渣管，7_返料器， 8-隔板，9-立管，10-旋風分離器，11-出口管道。
具體實施方式
下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述。圖1所示為本實用新型生物質高速循環(huán)流化床氣化爐的結構示意圖，所述生物質高速循環(huán)流化床氣化爐包括提升管1、布風系統(tǒng)、旋風分離器10及返料器7。提升管1開設有加料口 2，所述布風系統(tǒng)設于提升管1底部，所述布風系統(tǒng)包括風室5、布風板4和風帽3， 布風板4設置于風室5內的上部，風帽3設置在布風板4上。提升管1的上部出口與旋風分離器10連接，旋風分離器10的上部設有出口管道11，旋風分離器10的下部和返料器7 的進口連接，具體的，旋風分離器10的下部通過立管9和返料器7的進口連接，返料器7的出口與提升管1底部相連，形成物料循環(huán)回路。所述提升管1為直筒形，提升管1底部的布風板4為圓形，布風板4中心接有排渣管6，排渣管6內徑為100 200mm?？諝庾鳛闅饣瘎┯娠L室5進入提升管1底部，使得提升管1中床料(粒徑Imm以下的河沙或煤渣等惰性粒子)實現(xiàn)流化狀態(tài)，并與加入的生物質燃料反應，產生生物質燃氣。提升管1中的加料口 2距布風板2 2. 5m。返料器7的出口位于布風板上2 : 處，返料器7的出口與提升管1底部的連接管道與水平面夾角為 45 60°。返料器7中間設有用于控制返料量的隔板8，隔板8下沿距返料器7底部300 800mm。本實用新型中提升管1上方連接旋風分離器10，提升管1的上部出口與旋風分離器10的連接通道向下傾斜10 15°，反應產生的燃氣通過連接通道進入旋風分離器10， 燃氣攜帶的床料和未完全反應的生物質顆粒被收集下來通過立管9進入返料器7，燃氣進入出口管道11。本實用新型中氣化爐中物料循環(huán)是通過旋風分離器10和返料器7實現(xiàn)的，返料器7與提升管1底部連接，將旋風分離器10分離下來的物料輸送回提升管1底部，保證燃料和在多次循環(huán)中較完全的氣化反應，從而提高氣化效率。本實用新型的工作原理如下生物質原料經加料口 2進入提升管1，空氣作為氣化劑由布置在布風板4上的風帽 3進入提升管1底部，實現(xiàn)提升管內物料流化。生物質原料與高溫床料充分混合，并被迅速加熱，與空氣發(fā)生反應。大顆粒生物質被流化懸浮到一定高度后，沿提升管1四周壁面流回到底部的密相區(qū)，細小顆粒則被煙氣攜帶離開提升管1，通過旋風分離器10進口煙道時被提速后，高速進入旋風分離器10。燃氣在旋風分離器10內高速旋轉，受離心力的作用，燃氣中質量較大的固體粒子被拋向旋風分離器10壁面，順著壁面向下流入返料器7，旋風分離器10中高溫固體物料從氣流中高效分離出來，通過返料器7送回提升管1，以維持爐內較高的顆粒濃度，保證燃料和在多次循環(huán)中較完全的氣化反應，從而提高氣化效率；燃氣經過旋風分離器10氣固分離后進入出口管道11。本實用新型生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，采用獨特結構對生物質原料進行氣化，高效的旋風分離器和返料器設計能保證大物料循環(huán)量和生物質原料的多次反應，從而很好控制氣化爐的溫度場，實現(xiàn)了生物質燃料的穩(wěn)定、高效氣化。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何屬于本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，其特征在于包括提升管(1)、布風系統(tǒng)、旋風分離器(10)及返料器(7)，提升管(1)開設有加料口 O)，所述布風系統(tǒng)設于提升管(1)底部，所述布風系統(tǒng)包括風室(5)、布風板(4)和風帽(3)，布風板(4)設置于風室(5)內的上部，風帽C3)設置在布風板(4)上，提升管(1)的上部出口與旋風分離器(10)連接，旋風分離器(10)的上部設有出口管道(11)，旋風分離器(10)的下部和返料器(7)的進口連接，返料器(7)的出口與提升管(1)底部相連。
2.如權利要求1所述的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，其特征在于旋風分離器(10) 的下部通過立管(9)和返料器(7)的進口連接。
3.如權利要求1所述的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，其特征在于提升管(1)上的加料口 (2)距布風板(4)2 2. 5m。
4.如權利要求1所述的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，其特征在于提升管(1)為直筒形，提升管(1)的上部出口與旋風分離器(10)的連接通道向下傾斜10 15°。
5.如權利要求1所述的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，其特征在于返料器(7)的出口位于布風板(4)上2 : 處，返料器(7)的出口與提升管(1)底部的連接管道與水平面成45 60°。
6.如權利要求1所述的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，其特征在于返料器(7)中間設有隔板⑶，隔板(8)的下沿距返料器(7)底部300 800mm。
7.如權利要求1所述的生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，其特征在于布風板(4)為圓形，布風板⑷的中心接有排渣管(6)，排渣管(6)的內徑為100 200mm。
專利摘要本實用新型提供一種生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，包括提升管、布風系統(tǒng)、旋風分離器及返料器，提升管開設有加料口，所述布風系統(tǒng)設于提升管底部，所述布風系統(tǒng)包括風室、布風板和風帽，布風板設置于風室內的上部，風帽設置在布風板上，提升管的上部出口與旋風分離器連接，旋風分離器的下部和返料器的進口連接，返料器的出口與提升管底部相連。本實用新型生物質高速循環(huán)流化床氣化爐，采用獨特結構對生物質原料進行氣化，高效的旋風分離器和返料器設計能保證大物料循環(huán)量和生物質原料的多次反應，從而很好控制氣化爐的溫度場，實現(xiàn)了生物質燃料的穩(wěn)定、高效氣化。
文檔編號C10J3/56GK202072674SQ201120162620
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權日2011年5月20日
發(fā)明者何培紅, 初雷哲, 張守軍, 李瑞群, 武煥婷, 沈冶, 胡志波, 范曉旭, 袁光福, 魯萬寶 申請人:合肥德博生物能源科技有限公司, 國電長源電力股份有限公司