下吸式生物質(zhì)氣化爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種下吸式生物質(zhì)氣化爐，用于燃燒生物質(zhì)原料生產(chǎn)氣體燃料，其包括：上爐體，其側(cè)壁上設(shè)置有若干用于引入助燃空氣的進(jìn)氣孔；下爐體，設(shè)置在上爐體的下方；輸出裝置，設(shè)置在所述下爐體上，用于輸出所述生物質(zhì)原料反應(yīng)后生成的氣體燃料；供氣裝置，與所述進(jìn)氣孔連通，用于為所述生物質(zhì)原料的燃燒提供包括設(shè)定比例的助燃蒸汽和助燃空氣在內(nèi)的助燃?xì)怏w，所述助燃蒸汽通過所述下爐體余熱作為熱源的設(shè)備生產(chǎn)；本實(shí)用新型中的氣化爐，通過側(cè)入式引入助燃?xì)怏w，解決了生物質(zhì)原料燃燒不均勻的問題。通過使用包括蒸汽的助燃?xì)怏w，降低了氣體燃料中的氮?dú)夂?。使用爐體余熱生產(chǎn)助燃蒸汽，節(jié)約了能源，節(jié)約了設(shè)備成本。
【專利說明】下吸式生物質(zhì)氣化爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種使用生物質(zhì)制備氣體燃料的氣化爐，屬于再生資源利用領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)能是一種理想的可再生能源，由于其分布廣泛、有利于環(huán)保等特點(diǎn)，因而越來越受到世界各國的關(guān)注。將生物質(zhì)原料經(jīng)過燃燒等一系列反應(yīng)后生成氣體燃料的生物質(zhì)氣化技術(shù)是利用生物質(zhì)能的一種重要方式。生物質(zhì)氣化技術(shù)是利用生物質(zhì)原料，例如:農(nóng)作物秸桿、林木廢棄物、食用菌渣、牛羊畜糞等進(jìn)行氣化轉(zhuǎn)化成為可燃?xì)怏w，從而替代液化氣、煤氣等能源作為生活生產(chǎn)用氣。目前，通常使用下吸式生物質(zhì)氣化爐對(duì)生物質(zhì)原料進(jìn)行氣化，生物質(zhì)原料在氣化爐內(nèi)經(jīng)過氧化、還原、裂解等化學(xué)反應(yīng)，最后生成主要成份為⑶的氣體燃料。
[0003]如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中的下吸式生物質(zhì)氣化爐包括:位于生物質(zhì)氣化爐上部的上爐體101，位于上爐體101下方的下爐體102，位于上爐體101底部的箅子103，用于輸出生物質(zhì)氣化后所產(chǎn)生氣體燃料8的輸出裝置，其包括與下爐體102連通的輸出管道104和設(shè)置在輸出管道104上的，用于為氣體燃料8的輸出提供動(dòng)力的第一氣泵7。
[0004]工作時(shí)，首先，將生物質(zhì)原料5投放到上爐體101中，開啟第一氣泵7，第一氣泵7開啟后，由于其抽吸作用，空氣由上爐體101的頂端進(jìn)入，通過生物質(zhì)原料進(jìn)入到下爐體102中，隨后通過輸出管道104排出。在下部將生物質(zhì)原料點(diǎn)燃，當(dāng)燃燒穩(wěn)定后，生物質(zhì)原料可根據(jù)其燃燒程度分為三個(gè)部分:位于上部的待燃燒層501、位于其下部的燃燒層502和位于底部的灰層503。抽吸進(jìn)入到生物質(zhì)原料中的空氣即作為助燃?xì)怏w6，用于為生物質(zhì)原料燃燒助燃，其燃燒后所產(chǎn)生的氣體燃料8也在第一氣泵7的抽吸作用下，由下爐體102經(jīng)過輸出管道104輸送至后續(xù)工序中進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0005]上述下吸式生物質(zhì)氣化爐，雖可以制備氣體燃料，但由于其助燃?xì)怏w主要是空氣，而空氣中氧氣的含量?jī)H占21%，而氮?dú)獾暮繛?8%，由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易分解，所以，下吸式生物質(zhì)氣化爐所產(chǎn)生的氣體燃料中含有大量的氮?dú)猓扇細(xì)怏w比例不高，氣體燃料的品質(zhì)較低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中下吸式生物質(zhì)氣化爐所產(chǎn)生的氣體燃料中氮?dú)獾炔豢扇細(xì)怏w含量較高的問題，本實(shí)用新型提供一種改進(jìn)的下吸式生物質(zhì)氣化爐，將現(xiàn)有的通過頂部輸入助燃?xì)怏w改為由設(shè)置在側(cè)壁的進(jìn)氣孔輸入助燃?xì)怏w，并且將以往單純的使用空氣作為助燃?xì)怏w，改為設(shè)定比例的空氣和蒸汽作為助燃?xì)怏w。這樣既可保證生物質(zhì)原料氣化反應(yīng)的正常進(jìn)行，又降低了氣體燃料中的氮含量。另外，還將下吸式生物質(zhì)氣化爐燃燒所產(chǎn)生的余熱作為蒸汽生產(chǎn)的熱源，既節(jié)約了能源，又降低了爐體側(cè)壁的溫度，改善了工作人員的工作環(huán)境。并且本實(shí)用新型的下吸式生物質(zhì)氣化爐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，不但適用于新設(shè)備生產(chǎn)，還適用于老舊設(shè)備的改造。
[0007]為解決上述問題，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:
[0008]一種下吸式生物質(zhì)氣化爐，用于燃燒生物質(zhì)原料生產(chǎn)氣體燃料，該氣化爐包括:
[0009]上爐體，其側(cè)壁上設(shè)置有若干用于引入助燃?xì)怏w的進(jìn)氣孔；
[0010]下爐體，設(shè)置在所述上爐體的下方；
[0011]輸出裝置，與所述下爐體連通，用于輸出所述生物質(zhì)原料反應(yīng)后生成的氣體燃料；
[0012]供氣裝置，用于通過所述若干進(jìn)氣孔為生物質(zhì)原料燃燒提供助燃?xì)怏w，所述助燃?xì)怏w包括設(shè)定比例的助燃空氣和助燃蒸汽，所述助燃蒸汽由以所述下爐體的余熱作為熱源的設(shè)備生產(chǎn)。
[0013]進(jìn)一步，所述進(jìn)氣孔沿所述上爐體側(cè)壁周向均布。
[0014]進(jìn)一步，所述供氣裝置包括用于為所述上爐體內(nèi)燃燒的生物質(zhì)原料提供助燃蒸汽的蒸汽輸入裝置，所述蒸汽輸入裝置包括:用于提供助燃蒸汽的蒸汽提供裝置和用于將助燃蒸汽輸入到所述上爐體中的若干蒸汽輸入管道，所述蒸汽提供裝置設(shè)置在所述下爐體內(nèi)。
[0015]進(jìn)一步，所述蒸汽輸入管道的一端與所述進(jìn)氣孔連通，另一端與所述蒸汽提供裝置連通。
[0016]進(jìn)一步，所述蒸汽提供裝置為設(shè)置在所述下爐體內(nèi)的換熱裝置。
[0017]進(jìn)一步，所述下爐體的側(cè)壁為夾層結(jié)構(gòu)，所述蒸汽提供裝置為設(shè)置在下爐體夾層中的換熱裝置。
[0018]進(jìn)一步，所述下爐體的側(cè)壁為單層結(jié)構(gòu)，所述蒸汽提供裝置為設(shè)置在下爐體側(cè)壁內(nèi)側(cè)的換熱裝置。
[0019]進(jìn)一步，所述換熱裝置為水套、換熱管或換熱壁。
[0020]進(jìn)一步，所述供氣裝置還包括空氣輸入裝置，所述空氣輸入裝置包括空氣提供裝置和若干將空氣提供裝置所生產(chǎn)的助燃空氣輸入至所述上爐體中的空氣輸入管道；所述空氣輸入管道一端與所述進(jìn)氣孔連通，另一端與所述空氣提供裝置連通。
[0021]進(jìn)一步，所述蒸汽輸入管道與所述空氣輸入管道在所述進(jìn)氣孔前匯合為一條管道，使所述助燃蒸汽與所述助燃空氣混合后再進(jìn)入到所述上爐體中。
[0022]本實(shí)用新型中的下吸式生物質(zhì)氣化爐，通過在現(xiàn)有下吸式生物質(zhì)氣化爐的側(cè)壁上設(shè)置若干進(jìn)氣孔，改現(xiàn)有的“上進(jìn)氣”為“側(cè)進(jìn)氣”。本實(shí)用新型中的下吸式生物質(zhì)氣化爐由于采用“側(cè)進(jìn)氣”使生物質(zhì)原料對(duì)助燃?xì)怏w基本無影響，保證生物質(zhì)燃燒的穩(wěn)定性和均一性。本實(shí)用新型的下吸式生物質(zhì)氣化爐還設(shè)置有蒸汽輸入裝置，將原有的僅使用空氣做為助燃?xì)怏w改為使用蒸汽與空氣混合氣體作為助燃?xì)怏w，降低氣體燃料中的氮含量，提高氣體燃料的品質(zhì)。另外，本實(shí)用新型中蒸汽生產(chǎn)裝置使用下爐體余熱做為熱源，既利用了下爐體余熱，又降低了下爐體溫度，改善了工作人員的工作環(huán)境，延長(zhǎng)了下爐體的使用壽命。并且本實(shí)用新型的下吸式生物質(zhì)氣化爐還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，制作成本低和實(shí)用性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為使用生物質(zhì)制備氣體燃料的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中下吸式生物質(zhì)氣化爐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型中下吸式生物質(zhì)氣化爐結(jié)構(gòu)示意圖(局部剖視圖)；
[0026]圖4為本實(shí)用新型中下吸式生物質(zhì)氣化爐結(jié)構(gòu)示意圖(剖面圖)；
[0027]圖5為下爐體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:1.氣化爐“01.上爐體:102.下爐體:103.箅子；104輸出管道:105.爐蓋；106.進(jìn)氣孔；107.觀察窗；108.蒸汽輸入管道；109.空氣輸入管道；110.輸入管道；2.凈化裝置么干燥裝置；4儲(chǔ)氣罐也生物質(zhì)原料:501.待燃燒層:502.燃燒層:503.灰層:6.助燃?xì)怏w；6^助燃蒸汽；6匕助燃空氣口.第一氣泵成氣體燃料及汽水分離裝置^10.水套。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0030]如圖3、4所示，本實(shí)用新型中的下吸式生物質(zhì)氣化爐包括:上爐體101、下爐體102、箅子103、爐蓋105、輸出裝置和供氣裝置。
[0031]如圖3、4所示，上爐體101設(shè)置在下爐體102的上方，箅子103設(shè)置在上爐體101的底端，爐蓋105設(shè)置在上爐體101的頂端。上爐體101的側(cè)壁上設(shè)置的若干供助燃?xì)怏w6進(jìn)入的進(jìn)氣孔106 ；優(yōu)選的，若干進(jìn)氣孔106沿上爐體101的側(cè)壁周向均布。另外，上爐體101的側(cè)壁上還設(shè)置有若干用于觀察爐內(nèi)燃燒情況的觀察窗107。優(yōu)選的，若干觀察窗107沿上爐體101的側(cè)壁周向均布。
[0032]如圖3、4所示，為下吸式生物質(zhì)氣化爐提供助燃?xì)怏w6的供氣裝置包括用于為上爐體101內(nèi)燃燒的生物質(zhì)原料提供助燃蒸汽63的蒸汽輸入裝置和用于提供助燃空氣66的空氣輸入裝置。蒸汽輸入裝置包括:蒸汽輸入管道108、設(shè)置在蒸汽輸入管道108上的蒸汽泵(圖中未示出\設(shè)置在蒸汽輸入管道108上的蒸汽閥門(圖中未示出)和蒸汽提供裝置；蒸汽輸入管道108的一端與進(jìn)氣孔106連通，另一端與蒸汽提供裝置連通。蒸汽提供裝置所產(chǎn)生的助燃蒸汽如通過蒸汽泵泵送，經(jīng)蒸汽輸入管道108進(jìn)入到上爐體101內(nèi)。如圖3、4所示，蒸汽輸入管道108的設(shè)置方式可以為每個(gè)進(jìn)氣孔106對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)獨(dú)立的蒸汽輸入管道108，也可若干個(gè)進(jìn)氣孔106共用一個(gè)蒸汽輸入管道108。
[0033]如圖4、5所示，為了節(jié)約能源，本實(shí)用新型將蒸汽提供裝置設(shè)置在下爐體102內(nèi)，具體可以為:設(shè)置在下爐體102側(cè)壁夾層內(nèi)的水套10，工作時(shí)，通過下爐體102內(nèi)余熱為水套10內(nèi)的水加熱，所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過汽水分離裝置9進(jìn)行汽水分離后即為助燃蒸汽63。助燃蒸汽如通過蒸汽輸入管道108，并經(jīng)過進(jìn)氣孔106進(jìn)入到上爐體101中。通過將蒸汽提供裝置設(shè)置在下爐體102內(nèi)，既可利用下爐體102的余熱用來生產(chǎn)蒸汽、節(jié)約能源，同時(shí)還為下爐體102的側(cè)壁和箅子103降溫，延長(zhǎng)其使用壽命，并使工作人員不會(huì)被下爐體102燙傷，使其工作場(chǎng)所更加安全。在實(shí)際應(yīng)用中，還可以將下爐體102的側(cè)壁的夾層直接設(shè)置為水套，也可以在夾層內(nèi)設(shè)置換熱管、換熱壁等其他結(jié)構(gòu)的換熱裝置生產(chǎn)蒸汽?？梢岳斫獾?，下爐體102的側(cè)壁也可為單層結(jié)構(gòu)，此時(shí)將換熱裝置直接設(shè)置在側(cè)壁內(nèi)側(cè)即可。
[0034]如圖3、4所示，空氣輸入裝置包括:若干空氣輸入管道109、設(shè)置在各空氣輸入管道上的第二氣泵(圖中未示出)和空氣提供裝置(圖中未示出)?？諝廨斎牍艿?09的一端通過進(jìn)氣孔106為上爐體101內(nèi)燃燒的生物質(zhì)原料5提供助燃空氣6b，另一端與空氣提供裝置連通?？諝廨斎牍艿?09的設(shè)置方式可以為每個(gè)進(jìn)氣孔106對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)獨(dú)立的空氣輸入管道109，也可若干個(gè)進(jìn)氣孔106對(duì)應(yīng)一個(gè)空氣輸入管道109。優(yōu)選的，如圖3所示，空氣輸入管道109和蒸汽輸入管道108在進(jìn)氣孔106前使用三通匯合成一條輸入管道110，助燃空氣6b和助燃蒸汽6a在輸入管道110中混合，然后再通過進(jìn)氣孔106進(jìn)入到上爐體101中，為生物質(zhì)原料的燃燒助燃。
[0035]如圖3、4所示，輸出裝置的輸入端與下爐體102連通，用于將生物質(zhì)原料燃燒所生成的氣體燃料由下爐體102中導(dǎo)出，并送入后續(xù)工序中進(jìn)行進(jìn)一步處理。輸出裝置包括:與下爐體102連通的輸出管道104和設(shè)置在輸出管道上的第一氣泵7。
[0036]工作時(shí)，首先，將爐蓋105打開，將生物質(zhì)原料投入到上爐體101中，然后再將爐蓋105關(guān)閉。啟動(dòng)第一氣泵7和供氣裝置。隨后，將生物質(zhì)原料在其下部點(diǎn)燃，當(dāng)燃燒穩(wěn)定后，根據(jù)生物質(zhì)原料的燃燒情況，可生物質(zhì)原料由上至下可分為待燃燒層501、燃燒層502和灰層503。供氣裝置為生物質(zhì)原料的燃燒提供包括助燃空氣6b和助燃蒸汽6a的助燃?xì)怏w6。生物質(zhì)原料燃燒后生成的氣體燃料8在第一氣泵7的作用下由上爐體101的下方抽吸出來，通過下爐體102進(jìn)入到輸出管道104中，隨后被泵送至后續(xù)工序中，進(jìn)行進(jìn)一步處理。在氣體燃料8的生產(chǎn)過程中將爐蓋105關(guān)閉，是為了在第一氣泵7的抽吸作用下避免空氣由上爐體的頂部進(jìn)入，以保證供氣裝置所提供的助燃?xì)怏w中助燃空氣6b與助燃蒸汽6a之間的比例，保證燃燒的正常進(jìn)行。設(shè)置在下爐體102中的蒸汽提供裝置以下爐體102的余熱作為熱源進(jìn)行蒸汽生產(chǎn)，生產(chǎn)出的蒸汽經(jīng)過汽水分離裝置9的處理后成為助燃蒸汽6a，經(jīng)蒸汽輸入管道108進(jìn)入到上爐體101中。
[0037]本實(shí)用新型的上述實(shí)施例通過在現(xiàn)有的下吸式生物質(zhì)氣化爐上增設(shè)帶有蒸汽輸入裝置的供氣裝置，將以往的以空氣作為助燃?xì)怏w改為空氣和蒸汽混合氣為助燃?xì)怏w。并通過調(diào)整助燃空氣在助燃?xì)怏w中的含量，既可保證生物質(zhì)原料的氣化反應(yīng)的正常進(jìn)行，還能夠降低生物質(zhì)原料燃燒后所產(chǎn)生的氣體燃料中的氮含量，提高了氣體燃料的品質(zhì)，進(jìn)而提高了下吸式生物質(zhì)氣化爐整體的產(chǎn)能。并使用下爐體自身余熱作為助燃蒸汽生產(chǎn)的熱源，既節(jié)約了能源，又降低了下爐體102的溫度，延長(zhǎng)了設(shè)備壽命，并優(yōu)化了工作人員的工作環(huán)境。
[0038]以上是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種下吸式生物質(zhì)氣化爐，用于燃燒生物質(zhì)原料生產(chǎn)氣體燃料，其特征在于，所述下吸式生物質(zhì)氣化爐包括: 上爐體，其側(cè)壁上設(shè)置有若干用于引入助燃?xì)怏w的進(jìn)氣孔； 下爐體，設(shè)置在所述上爐體的下方； 輸出裝置，與所述下爐體連通，用于輸出所述生物質(zhì)原料反應(yīng)后生成的氣體燃料； 供氣裝置，用于通過所述若干進(jìn)氣孔為生物質(zhì)原料燃燒提供助燃?xì)怏w，所述助燃?xì)怏w包括助燃空氣和助燃蒸汽，所述助燃蒸汽由以所述下爐體的余熱作為熱源的設(shè)備生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的氣化爐，其特征在于，所述進(jìn)氣孔沿所述上爐體側(cè)壁周向均布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的氣化爐，其特征在于，所述供氣裝置包括用于為所述上爐體內(nèi)燃燒的生物質(zhì)原料提供助燃蒸汽的蒸汽輸入裝置，所述蒸汽輸入裝置包括:用于提供助燃蒸汽的蒸汽提供裝置和用于將助燃蒸汽輸入到所述上爐體中的若干蒸汽輸入管道，所述蒸汽提供裝置設(shè)置在所述下爐體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的氣化爐，其特征在于，所述蒸汽輸入管道的一端與所述進(jìn)氣孔連通，另一端與所述蒸汽提供裝置連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的氣化爐，其特征在于，所述蒸汽提供裝置為設(shè)置在所述下爐體內(nèi)的換熱裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的氣化爐，其特征在于，所述下爐體的側(cè)壁為夾層結(jié)構(gòu)，所述蒸汽提供裝置為設(shè)置在下爐體夾層中的換熱裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的氣化爐，其特征在于，所述下爐體的側(cè)壁為單層結(jié)構(gòu)，所述蒸汽提供裝置為設(shè)置在下爐體側(cè)壁內(nèi)側(cè)的換熱裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7中所述的氣化爐，其特征在于，所述換熱裝置為水套、換熱管或換熱壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的氣化爐，其特征在于，所述供氣裝置還包括空氣輸入裝置，所述空氣輸入裝置包括空氣提供裝置和若干將空氣提供裝置所生產(chǎn)的助燃空氣輸入至所述上爐體中的空氣輸入管道；所述空氣輸入管道一端與所述進(jìn)氣孔連通，另一端與所述空氣提供裝置連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的氣化爐，其特征在于，所述蒸汽輸入管道與所述空氣輸入管道在所述進(jìn)氣孔前匯合為一條管道，使所述助燃蒸汽與所述助燃空氣混合后再進(jìn)入到所述上爐體中。
【文檔編號(hào)】C10J3/80GK204224545SQ201420676111
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】孫德順 申請(qǐng)人:孫德順