CN100427828C - 小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置。将壳体支撑在支撑架上，壳体中心装有档板过滤器，档板过滤器内设置交错分布的挡板，档板过滤器下端接旋风分离器，旋风分离器的下端插入水箱中，壳体与档板过滤器间为水套，档板过滤器上端设有炭过滤器，水套上方设有一注水口，水套下方设有放水龙头。燃气经过旋风除尘、冷却过滤、吸附过滤三次综合净化，使得燃气中的焦油、水分和灰尘得到有效地沉降分离和净化。高温燃气的热量被水套吸收，燃气中的余热得到充分利用。该装置具有净化效率高、结构紧凑、操作方便等特点，净化后的燃气达到洁净可燃气的国家标准。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧生成物或燃烧余渣的清除或处理，尤其是涉及一种小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置。
背景技术
由于生物质气化技术能将农作物秸秆、林业采伐和加工剩余物等农林废弃物转化为高品位可燃性气体，气体燃料燃烧高效、清洁、方便，因此，近年来小型户用生物质气化炉在农村得到大力推广。生物质气化产生CO、H2、CH4及CnHm等可燃成分，其中CnHm在热态下为雾状焦油气，在冷态下凝结为粘稠的焦油液，容易堵塞输气管道及灶具，凝结为液滴的焦油化气体难以燃尽，且燃烧时产生的炭黑等颗粒对燃气利用设备损害严重。
目前，生物质气化燃气存在的主要问题就是焦油和灰尘等杂质含量过高，造成燃气净化困难，系统不能进行长期安全运行。而小型户用生物质气化炉燃气净化装置结构简单，大多采用单一的湿式水洗或干式冷却过滤，使焦油脱除不彻底，净化效果不佳。水洗后的焦油废水经常直接排放，容易造成二次污染。另外，从气化炉出来的生物质燃气出口温度较高，对操作人员安全有影响。
发明内容
为了克服现有技术之不足，本发明的目的在于提供净化效率高、结构紧凑、操作方便的一种小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置，使净化后的燃气达到洁净可燃的国家标准，使燃气余热得到充分利用。
本发明的采用的技术方案是：包括档板过滤器、切向进气管、垂直旋风分离管、水箱、支撑架、旋风分离器、放水龙头和炭过滤器。将壳体支撑在支撑架上，壳体中心装有档板过滤器，档板过滤器内设置交错分布的挡板，档板过滤器下端接旋风分离器，旋风分离器的下端插入水箱中，壳体与档板过滤器间为水套，档板过滤器上端设有炭过滤器，水套上方设有一注水口，水套下方设有放水龙头。
所述的旋风分离器为大圆柱筒、圆锥筒和小圆柱筒三段组成，大圆柱筒内设有切向进气管和垂直旋风分离管，小圆柱筒插入水箱中。
所述的炭过滤器为内部填充颗粒状木炭吸附剂，以网纱袋的形式填充。
本发明与背景技术相比具有的有益效果是：燃气依次经过三次综合净化和冷却，分别是旋风分离器的旋风除尘，档板过滤器和水套的冷却除焦油，炭过滤器的吸附过滤，使得燃气中的焦油、水分和灰尘得到有效地沉降、分离、净化。高温燃气的热量被水吸收，燃气中的余热得到充分利用，使输气管道温度降低，可防止操作人员被烫伤。该装置具有净化效率高、结构紧凑、操作方便等特点，净化后的燃气达到洁净可燃气的国家标准。
附图说明
附图是小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置的结构示意图。
图中：1、注水口，2、档板过滤器，3、交错分布的挡板，4、水套，5、切向进气管，6、垂直旋风分离管，7、水箱，8、支撑架，9、旋风分离器，10、水龙头，11、炭过滤器，12、木炭吸附剂。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如附图所示，本发明由旋风分离器9、档板过滤器2、水套4、炭过滤器11、支撑架8、木炭吸附剂12组成。旋风分离器9设有切向进气管5、垂直旋风分离管6、大小圆柱筒和圆锥筒，小圆柱筒末端垂直插入水箱7中，当管道内气体压力过高时起防爆作用。水套4为一圆柱筒，水套上方设有一注水口1，冷却水从上方加入，下方设有一放水龙头10，热水从下部放出。水套4的内简体设有档板过滤器2，档板过滤器2内置交错分布的挡板3，档板过滤器2和水套4组成的整体由底部支撑架支撑。炭过滤器11内部填充颗粒状木炭吸附剂12，以网纱袋的形式装填，更换时可方便地整袋取出，更换下来的木炭可投入气化炉再次热解气化。
从气化炉出来的生物质燃气从旋风分离器9的切向进气管5进入，气流在垂直旋风分离管6和圆柱筒、圆锥筒之间高速旋转，在离心力和重力作用下，部分灰尘和焦油顺着圆锥筒壁流入水箱7中，沉淀下来的焦油废水可从水龙头排出。一次过滤后的燃气从垂直旋风分离管6进入档板过滤器2，交错分布的挡板3使气流速度减慢，使高温燃气与水套4中的冷水发生充分热交换，余热获得利用，同时燃气中的部分焦油气冷凝，流入水箱7中，达到气液分离的目的。经二次过滤后的燃气进入炭过滤器11，燃气被分成无数细流，从颗粒状木炭吸附剂12的缝隙中流过，水蒸汽和焦油气被进一步吸附过滤，最终得到洁净、干燥的可燃气体。
经试验表明，采用该装置净化后的可燃气中焦油、灰尘含量大大降低，燃气中杂质含量符合国家标准要求。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1、小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置，其特征在于包括档板过滤器(2)、切向进气管(5)、垂直旋风分离管(6)、水箱(7)、支撑架(8)、旋风分离器(9)、放水龙头(10)和炭过滤器(11)；将壳体支撑在支撑架(8)上，壳体中心装有档板过滤器(2)，档板过滤器(2)内设置交错分布的挡板(3)，档板过滤器(2)下端接旋风分离器(9)，旋风分离器(9)的下端插入水箱(7)中，壳体与档板过滤器(2)间为水套(4)，档板过滤器(2)上端设有炭过滤器(11)，水套(4)上方设有一注水口，水套(4)下方设有放水龙头(10)。
2、根据权利要求1所述的小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置，其特征在于：所述的旋风分离器(9)为大圆柱筒、圆锥筒和小圆柱筒三段组成，大圆柱筒内设有切向进气管(5)和垂直旋风分离管(6)，小圆柱筒插入水箱(7)中。
3、根据权利要求1所述的小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置，其特征在于：所述的炭过滤器(11)为内部填充颗粒状木炭吸附剂，以网纱袋的形式填充。
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