大型固定床生物質(zhì)秸稈保溫加水氣化反應(yīng)釜的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)釜，具體涉及一種大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)爸。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]生物質(zhì)秸桿氣化就是將農(nóng)作物秸桿在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行控制的還原反應(yīng)，在氣化反應(yīng)過(guò)程中，使燃燒的生物質(zhì)裂解，從而使碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)換成一氧化碳、氫氣、甲烷等混合可燃?xì)怏w，俗稱秸桿燃?xì)?。一般情況下，生物質(zhì)秸桿在裂解過(guò)程中所產(chǎn)生的可燃?xì)怏w直接變?yōu)榱硕趸疾a(chǎn)生熱量，但是，為了防止可燃?xì)怏w在氣化反應(yīng)釜內(nèi)少燃燒，目前國(guó)內(nèi)一般采用的辦法是控制空氣進(jìn)入量。由于生物質(zhì)氣化過(guò)程中反應(yīng)狀況較復(fù)雜，人為的控制空氣進(jìn)入量很難掌握燃燒反應(yīng)中的微觀變化。例如:對(duì)比文件1:專利號(hào)“200920090729.7”、“一種固定床生物質(zhì)氣化反應(yīng)釜”，雖能提高燃?xì)猱a(chǎn)氣量，但在使用時(shí)存在空氣進(jìn)入量難以控制，反應(yīng)釜可燃?xì)怏w被燃燒，降低能源利用率。另外:氣化釜內(nèi)的核心反應(yīng)物質(zhì)水加入量不能達(dá)到最佳值，水加少了，滿足不了反應(yīng)需要，加多了又會(huì)使反應(yīng)受到影響，而且加入的水分子不能充分的接觸反應(yīng)層，不能完全參與反應(yīng)，反應(yīng)濃度小，降低燃?xì)猱a(chǎn)量及熱值含量。
[0005]【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0006]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中固定床生物質(zhì)氣化反應(yīng)釜在使用時(shí)水加入量及空氣加入量難以控制，造成燃?xì)猱a(chǎn)量及熱值含量低的問(wèn)題，提供一種大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜加大了空氣與水蒸氣的運(yùn)行路徑，水蒸氣由于路徑長(zhǎng)變成了干飽和蒸汽，水分子能充分地接觸反應(yīng)層，反應(yīng)濃度加大、反應(yīng)速速加快，生成物可燃性氣體增加，燃?xì)鉄嶂岛刻岣摺?br>[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)釜，包括外殼，所述外殼內(nèi)裝有耐火材料釜膽，所述釜膽上部設(shè)置有加料斗，底部設(shè)置有釜排，所述釜膽外壁設(shè)置有夾層，夾層中設(shè)置有蒸汽、空氣混合室，在釜膽內(nèi)壁設(shè)置有使釜膽內(nèi)腔與蒸汽、空氣混合室相通的透氣孔，所述蒸汽、空氣混合室下端設(shè)置有相通的蒸汽加熱室，側(cè)端設(shè)置有相通的空氣加熱套，所述蒸汽加熱室下端設(shè)置有加熱水環(huán)，在加熱水環(huán)與蒸汽加熱室之間安裝有中部寬、兩端窄的棗核型無(wú)縫鋼管，所述無(wú)縫鋼管內(nèi)腔上端與蒸汽加熱室相通，下端與加熱水環(huán)相通，所述加熱水環(huán)進(jìn)水口經(jīng)管道與安裝在釜外的補(bǔ)水箱連通;在所述空氣加熱套外壁設(shè)置有若干冷風(fēng)進(jìn)口，貫穿空氣加熱套安裝有抽氣管。
[0008]基于上述技術(shù)方案，所述無(wú)縫鋼管壁厚為I?2cm，長(zhǎng)度為1.5?2米，中部?jī)?nèi)腔孔徑為40?60cm。
[0009]基于上述技術(shù)方案，所述加熱水環(huán)位于釜膽底部外側(cè)、釜排下部位置。
[0010]基于上述技術(shù)方案，所述透氣孔為在釜膽內(nèi)壁等距均勻布置的若干圓形、方形或弧形通孔，每個(gè)通孔孔徑尺寸保持一致。
[0011]基于上述技術(shù)方案，所述冷風(fēng)進(jìn)口位于空氣加熱套外壁下部位置。
[0012]本實(shí)用新型具有如下有益效果:本實(shí)用新型根據(jù)加大反應(yīng)濃度，加快反應(yīng)速度和提高反應(yīng)溫度的熱學(xué)原理，在現(xiàn)有反應(yīng)釜內(nèi)增加無(wú)縫鋼管作為水加熱器，采用耐高溫的耐火材料澆注釜膽，在反應(yīng)釜內(nèi)加大了空氣與水蒸氣的運(yùn)行路徑，使冷空氣經(jīng)反復(fù)加熱后變成了相當(dāng)熱的空氣，從而保證了反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和反應(yīng)的穩(wěn)定性，水蒸氣由于路徑長(zhǎng)變成了干飽和蒸汽，又因?yàn)闇囟雀叨哟罅讼蚋獌?nèi)的吹力，使水分子能充分地接觸反應(yīng)層，反應(yīng)濃度加大，促使反應(yīng)速度加快，從而也使反應(yīng)后的生產(chǎn)物可燃性氣體增加，燃?xì)鉄嶂岛刻岣摺Ｔ鲈O(shè)無(wú)縫鋼管后，反應(yīng)釜的受熱面積增大，提高了溫度，不僅具有隔熱保溫的功能，又能保證空氣加熱效果，提高了燃?xì)獾臒嶂岛?。本?shí)用新型固定床生物質(zhì)氣化反應(yīng)釜，在現(xiàn)有固定床生物質(zhì)氣化反應(yīng)釜的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)改進(jìn)提高了釜內(nèi)溫度，在熾熱的碳層中加可控制的水量，提高了燃?xì)夂考盁嶂蹈叨?。與國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推行的每小時(shí)180m 3-500m3產(chǎn)氣量增大到每分鐘42m3，每小時(shí)產(chǎn)氣量近2500m3的量，其熱值高達(dá)6316KJ/NM3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家4200 KJ/NM3的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)用產(chǎn)品的問(wèn)世，徹底擺脫了多年來(lái)秸桿燃?xì)鉄嶂档投鵁o(wú)法大規(guī)模、大面積、多范圍使用的困境，是我國(guó)城鄉(xiāng)居民廚房史上的一次革命，不僅可改變千百年來(lái)城鄉(xiāng)居民祖祖輩輩煙熏火燎的炊事方式，也為加快城鄉(xiāng)現(xiàn)代化建設(shè)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、縮小城鄉(xiāng)差別，為構(gòu)建符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的新農(nóng)村建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中標(biāo)號(hào):I為外殼，2為耐火材料釜膽，3為加料斗，4為空氣加熱套，5為蒸汽加熱室;6為無(wú)縫鋼管，7為水加熱環(huán)，8為蒸汽、空氣混合室，9為熱風(fēng)入口，10為冷風(fēng)入口 ； 11為透氣孔，12為釜排，13為補(bǔ)水箱，14為抽氣管，15為蒸汽、空氣混合室出氣口。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，以便更好的理解本新型技術(shù)方案。
[0017]實(shí)施例1:一種大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)釜，參見(jiàn)圖1，包括外殼I，所述外殼I內(nèi)裝有耐火材料釜膽2，耐火材料澆注釜膽具有很好的隔熱保溫功能，進(jìn)而能提高釜內(nèi)燃料燃燒、熱值產(chǎn)生效果。所述釜膽2上部設(shè)置有加料斗3，底部設(shè)置有釜排12，所述釜膽外壁設(shè)置有夾層，夾層中設(shè)置有蒸汽、空氣混合室8，在釜膽內(nèi)壁設(shè)置有使釜膽內(nèi)腔與蒸汽、空氣混合室相通的透氣孔11，蒸汽、空氣混合室出氣口 15貫穿釜膽內(nèi)層與透氣孔相通，所述透氣孔11為在釜膽內(nèi)壁等距均勻布置的若干圓形通孔，每個(gè)通孔孔徑尺寸保持一致。根據(jù)反應(yīng)釜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同及通氣量的需要，通孔還可以設(shè)置成方形或弧形等其他形狀。等距均勻布置保證了通氣量的均勻、穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了反應(yīng)釜內(nèi)碳層反應(yīng)的穩(wěn)定性。
[0018]所述蒸汽、空氣混合室8下端設(shè)置有蒸汽加熱室5，在蒸汽加熱室5與蒸汽、空氣混合室8之間連接有管道，使蒸汽加熱室5與蒸汽、空氣混合室8相通。在反應(yīng)釜?dú)?nèi)，釜膽2底部、釜排下部位置設(shè)置有加熱水環(huán)7，如圖1所示，在加熱水環(huán)7與蒸汽加熱室6之間安裝有中部寬、兩端窄的棗核型無(wú)縫鋼管6，無(wú)縫鋼管6作為水加熱器，所述無(wú)縫鋼管6內(nèi)腔上端與蒸汽加熱室5相通，下端與加熱水環(huán)7相通，所述無(wú)縫鋼管6壁厚為I?2cm，長(zhǎng)度為1.5?2米，中部?jī)?nèi)腔孔徑為40?60cm。所述加熱水環(huán)7進(jìn)水口經(jīng)管道與安裝在釜外的補(bǔ)水箱13連通;在反應(yīng)釜內(nèi)增設(shè)無(wú)縫鋼管，延長(zhǎng)了水蒸氣與空氣的運(yùn)行路徑，使冷空氣經(jīng)反復(fù)加熱后變成了相當(dāng)熱的空氣，從而保證了反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和反應(yīng)的穩(wěn)定性，水蒸氣由于路徑長(zhǎng)變成了干飽和蒸汽，又因?yàn)闇囟雀叨哟罅讼蚋獌?nèi)的吹力，使水分子能充分地接觸反應(yīng)層，反應(yīng)濃度加大，促使反應(yīng)速度加快，從而也使反應(yīng)后的生產(chǎn)物可燃性氣體增加，燃?xì)鉄嶂岛刻岣摺Ｔ谡羝?、空氣混合室?cè)端設(shè)置有空氣加熱套4，在空氣加熱套與蒸汽、空氣混合室之間設(shè)置有熱風(fēng)進(jìn)口 9，在所述空氣加熱套4外壁下部設(shè)置有若干冷風(fēng)進(jìn)口 10，貫穿空氣加熱套安裝有抽氣管14，抽氣管管口處安裝有抽風(fēng)機(jī)。
[0019]本實(shí)施例工作情況如下:反應(yīng)釜在抽氣管口抽風(fēng)機(jī)的作用下，秸桿在釜內(nèi)燃燒，補(bǔ)水箱內(nèi)的水在經(jīng)過(guò)加熱水環(huán)時(shí)，水加熱成蒸汽，蒸汽先經(jīng)過(guò)無(wú)縫鋼管加熱后，由于路徑加長(zhǎng)，變成了干飽和蒸汽，干飽和蒸汽進(jìn)入蒸汽加熱室進(jìn)一步加熱，溫度升至300度以上，再進(jìn)入蒸汽空氣混合室，另外，空氣加熱套4下部設(shè)置有若干冷風(fēng)進(jìn)口，出反應(yīng)釜的燃?xì)猓冉?jīng)過(guò)空氣加熱套將空氣加熱再出去，加熱的空氣進(jìn)入蒸汽空氣混合室，混合的空氣蒸汽從耐火材料釜膽中間數(shù)個(gè)氣孔進(jìn)碳屋參加反應(yīng)。在反應(yīng)釜中的反應(yīng)式為:2C+02—2C0; 2C0+02—2C02，C+H20—C0+H2;從中可以看出水在反應(yīng)中起到很大作用，加多加少都會(huì)使釜內(nèi)反應(yīng)受到影響，由此，本實(shí)施例通過(guò)在反應(yīng)釜中增設(shè)無(wú)縫鋼管作為水加熱器，即控制了水加熱器的受熱面積，又使蒸汽溫度提高，即依靠受熱面積大的加熱室完成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)釜，包括外殼，其特征是:所述外殼內(nèi)裝有耐火材料釜膽，所述釜膽上部設(shè)置有加料斗，底部設(shè)置有釜排，所述釜膽外壁設(shè)置有夾層，夾層中設(shè)置有蒸汽、空氣混合室，在釜膽內(nèi)壁設(shè)置有使釜膽內(nèi)腔與蒸汽、空氣混合室相通的透氣孔，所述蒸汽、空氣混合室下端設(shè)置有相通的蒸汽加熱室，側(cè)端設(shè)置有相通的空氣加熱套，所述蒸汽加熱室下端設(shè)置有加熱水環(huán)，在加熱水環(huán)與蒸汽加熱室之間安裝有中部寬、兩端窄的棗核型無(wú)縫鋼管，所述無(wú)縫鋼管內(nèi)腔上端與蒸汽加熱室相通，下端與加熱水環(huán)相通，所述加熱水環(huán)進(jìn)水口經(jīng)管道與安裝在釜外的補(bǔ)水箱連通;在所述空氣加熱套外壁設(shè)置有若干冷風(fēng)進(jìn)口，貫穿空氣加熱套安裝有抽氣管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)釜，其特征是:所述無(wú)縫鋼管壁厚為I?2cm，長(zhǎng)度為1.5?2米，中部?jī)?nèi)腔孔徑為40?60cmo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)釜，其特征是:所述加熱水環(huán)位于釜膽底部外側(cè)、釜排下部位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)釜，其特征是:所述透氣孔為在釜膽內(nèi)壁等距均勻布置的若干圓形、方形或弧形通孔，每個(gè)通孔孔徑尺寸保持一 Sc ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型固定床生物質(zhì)秸桿保溫加水氣化反應(yīng)釜，其特征是:所述冷風(fēng)進(jìn)口位于空氣加熱套外壁下部位置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大型固定床生物質(zhì)秸稈保溫加水氣化反應(yīng)釜，在釜膽上部設(shè)置有加料斗，底部設(shè)置有釜排，釜膽外壁設(shè)置有夾層，夾層中設(shè)置有蒸汽、空氣混合室,在釜膽內(nèi)壁設(shè)置有透氣孔，所述蒸汽、空氣混合室下端設(shè)置有相通的蒸汽加熱室，側(cè)端設(shè)置有相通的空氣加熱套，蒸汽加熱室下端設(shè)置有加熱水環(huán)，在加熱水環(huán)與蒸汽加熱室之間安裝有中部寬、兩端窄的棗核型無(wú)縫鋼管，所述無(wú)縫鋼管內(nèi)腔上端與蒸汽加熱室相通，下端與加熱水環(huán)相通。本實(shí)用新型加大了空氣與水蒸氣的運(yùn)行路徑，水蒸氣由于路徑長(zhǎng)變成了干飽和蒸汽，又因溫度高而加大了向釜內(nèi)的吹力，使水分子能充分地接觸反應(yīng)層，反應(yīng)濃度加大，反應(yīng)速度加快，使反應(yīng)后的生產(chǎn)物可燃性氣體增加，燃?xì)鉄嶂岛刻岣摺?br>【IPC分類】C10J3/74, C10J3/20
【公開(kāi)號(hào)】CN205258381
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520629682
【發(fā)明人】胡兆源, 劉冬
【申請(qǐng)人】胡兆源, 劉冬
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月20日