CN101358134A - 正反火生物质气炭联产发生炉及气炭联产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种正反火生物质气炭联产发生炉，同时还涉及相应的气炭联产方法，属于能源再生利用技术领域。该发生炉包括气化炉和炭化室；气化炉的上部为反火气化炉膛，下部为正火气化炉膛；反火气化炉膛底部透过反火炉排与正火气化炉膛的连通；正火气化炉膛与炭化室紧邻，并经通道与炭化室连通。使用时将生物质分别加入后点燃，使反火气化炉膛产生的可燃气体透过反火炉排，与正火气化炉膛产生的可燃气体混合，由通道进入炭化室。最终可以抽取透过炭化室内生物质的可燃气体，并得到生物质炭。本发明可以提高可燃气体的气化强度和热值，同时避免出现沸腾燃烧导致的过燃，既得到了符合要求的高热值可燃气体，又可以获得取代木炭的炭化物质。

Description

正反火生物质气炭联产发生炉及气炭联产方法
技术领域
本发明涉及一种生物质气炭联产发生炉，尤其是一种正反火生物质气炭联产发生炉，同时还涉及相应的气炭联产方法，属于能源再生利用技术领域。
背景技术
生物质通常包括秸秆、薪柴、稻壳、果壳等农林废弃物。对这些生物质进行合理的处理利用，不仅有利于环境保护，还可以获得宝贵的能源。因此引起了人们的关注。
传统的生物质处理方法是沸腾式燃烧，即将生物质置于发生炉之类的设施内进行不完全燃烧，从而产生可以利用的一氧化碳等可燃气体以及炭化物质。沸腾式燃烧的缺点是容易过燃。通过不断改进，出现了可以实现分层燃的正火发生炉。这种发生炉的结构特征是含氧气流从生物质底部进入，自下而上经过生物质，其风压低于生物质的总重，因此生物质不会因助燃气流过大、燃烧过旺而沸腾。其优点是容易控制所需的不完全燃烧，气化强度和生成的燃气热值均比较高，其缺点是生成的燃气不仅温度较高而且含有较多灰分，需要冷却洗净处理，结果耗费了水资源，还会引起二次污染。
检索发现，申请号为200510040840.1的中国专利申请公开了一种反火生物质炭化燃气发生方法，实现该方法的发生炉结构特点是助燃气流从生物质上部进入，自上而下经过生物质。由于助燃气流对灰分有抑制作用，因此这种方法产生的燃气通常不用洗净处理，但其生物质燃气和生成生物质炭化产品。反火生物质炭化燃气发生炉，其气化强度和生成的燃气热值往往不及正火发生法。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点或不足，提出一种气化强度和生成的燃气热值高、并且无需进行冷却和洗净处理的正反火生物质气炭联产发生炉，同时给出相应的气炭联产方法。
为了达到以上目的，本发明的正反火生物质气炭联产发生炉包括气化炉和炭化室(或称干馏室)；所述气化炉的上部为反火气化炉膛，下部为正火气化炉膛；所述反火气化炉膛底部透过反火炉排与正火气化炉膛的连通；所述正火气化炉膛底部的正火炉排下设有出灰口和进气口；所述正火气化炉膛与炭化室紧邻，并经通道与炭化室连通；所述炭化室底部的炭化炉排下设有出炭口和出气口；所述正火气化炉膛的进气口外接鼓风机，所述炭化室的出气口外接抽风机。
使用时，利用生物质气炭联产的方法包括以下步骤：
第一步、将生物质分别加入反火气化炉膛、正火气化炉膛和炭化室；
第二步、点燃正火气化炉膛和反火气化炉膛中的生物质；
第三步、启动鼓风机和抽风机，使反火气化炉膛产生的可燃气体透过反火炉排，与正火气化炉膛产生的可燃气体混合，由通道进入炭化室；
第四步、由炭化室的出气口抽取透过炭化室内生物质的可燃气体，输送到所需处；
第五步、待炭化室内生物质炭化后，打开炭化室的出炭口取出。
上述过程中，通过调控鼓风机和抽风机的风量，宜将反火气化炉膛内的燃烧温度控制在300-400℃，正反火气化炉膛的燃烧温度控制在400-500℃。
本发明的上述过程中，由于将正火与反火燃烧有机结合，因此得以借助正火燃烧提高反火可燃气体的气化强度和热值，同时借助反火可燃气体抑制正火燃烧的势头，避免出现沸腾燃烧导致的过燃；此外，上述过程借助炭化室内生物质，使混合后的正反火可燃气体得到过滤和冷却，而生物质本身在此过程中被炭化；结果，既得到了符合要求的高热值可燃气体，又可以获得取代木炭的炭化物质。由此可见，上述技术方案十分合理的实现了发明目的。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的正反火生物质气炭联产发生炉如图1所示，气化炉的上部为反火气化炉膛7，下部为正火气化炉膛36。反火气化炉膛顶部为反火加料口1(兼做反火进气口)，底部透过反火炉排39与正火气化炉膛的连通。反火炉排39支撑在其支架38上，上面安置反火炉耙40。正火气化炉膛侧壁设有加料口37和防爆口35，底部的正火炉排29上安置正火炉耙30，下部的刮灰器28下设有出灰口26和进气口25。炭化室11与正火气化炉膛紧邻，并经通道10与正火气化炉膛连通。炭化室的侧壁设有加料口9、防爆口14，底部的炭化炉排20上安置炭化炉耙19，下部的刮灰器21下设有出炭口24和出气口23。反火气化炉膛7、正火气化炉膛36和炭化室11内分别装有外置电机带动的垂向转轴33、2和15，转轴上部装有水平旋转的平料器3，用于控制填充生物质的量并保持其均匀平整。正火气化炉膛的进气口25外接鼓风机，炭化室的出气口23外接抽风机。
采用该设备实现正反火生物质气炭联产方法包括以下步骤：第一步、将秸秆、薪柴、稻壳、果壳之类的农林废弃物作为生物质去杂后，水分控制在10-15％，分别由加料口加入反火气化炉膛、正火气化炉膛和炭化室；
第二步、用明火点燃正火气化炉膛和反火气化炉膛中的生物质；
第三步、启动鼓风机和抽风机，使反火气化炉膛产生的可燃气体(CO、H2、CH4、CmHn等)透过反火炉排，与正火气化炉膛产生的可燃气体混合，由通道进入炭化室；
第四步、由炭化室的出气口抽取透过炭化室内生物质的可燃气体，输送到储气罐等所需处；
第五步、炭化室内生物质在过滤冷却可燃气体的同时，释放出其中有助于进一步提高可燃气体热值的挥发份而被干馏，之后被炭化，打开炭化室的出炭口取出即可得到生物质炭，用于取代传统的木炭。
实验证明，本实施例的气化强度可达150-300kg/m2h，比传统设备的气化强度提高20％以上，获得的可燃气体热值超过5000-6000KJ/m3，比现有技术明显提高，产生的生物质炭是木炭的理想取代品，既节能，又环保。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种正反火生物质气炭联产发生炉，包括气化炉和炭化室；其特征在于：所述气化炉的上部为反火气化炉膛，下部为正火气化炉膛；所述反火气化炉膛底部透过反火炉排与正火气化炉膛的连通；所述正火气化炉膛底部的正火炉排下设有出灰口和进气口；所述正火气化炉膛与炭化室紧邻，并经通道与炭化室连通；所述炭化室底部的炭化炉排下设有出炭口和出气口；所述正火气化炉膛的进气口外接鼓风机，所述炭化室的出气口外接抽风机。
2.根据权利要求1所述正反火生物质气炭联产发生炉，其特征在于：所述正火气化炉膛、反火气化炉膛和炭化室内分别装有外置电机带动的垂向转轴，所述转轴上部装有水平旋转的平料器。
3.根据权利要求2所述正反火生物质气炭联产发生炉，其特征在于：所述反火气化炉膛顶部以及正火气化炉膛和炭化室侧壁分别设有加料口。
4.根据权利要求3所述正反火生物质气炭联产发生炉，其特征在于：所述反火气化炉膛顶部的反火加料口兼做反火进气口。
5.根据权利要求1所述正反火生物质气炭联产发生炉的气炭联产方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步、将生物质分别加入反火气化炉膛、正火气化炉膛和炭化室；
第二步、点燃正火气化炉膛和反火气化炉膛中的生物质；
第三步、启动鼓风机和抽风机，使反火气化炉膛产生的可燃气体透过反火炉排，与正火气化炉膛产生的可燃气体混合，由通道进入炭化室；
第四步、由炭化室的出气口抽取透过炭化室内生物质的可燃气体，输送到所需处；
第五步、待炭化室内生物质炭化后，打开炭化室的出炭口取出。
6.根据权利要求5所述正反火生物质气炭联产方法，其特征在于所述反火气化炉膛内的燃烧温度控制在300-400℃，所述正反火气化炉膛的燃烧温度控制在400-500℃。
7.根据权利要求6所述正反火生物质气炭联产方法，其特征在于：所述生物质加入前的水分控制在10-15％。
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