CN102051234B - 节能气化炉 - Google Patents

Abstract

一种节能气化炉，包括炉体，炉体内设有燃烧腔，炉体顶端设有加料口，该加料口外围设有可容纳水的密封槽，述加料口上设有密封盖，密封盖上设有与密封槽相匹配的凸出部，炉体上设有除灰装置、水和焦油处理装置、排渣装置、鼓风装置。本发明通过除灰装置、焦油处理装置、排渣装置等的合理设置，使得在保证气密性好的情况下将可燃性混合气体净化，解决了本领域内焦油难除的难题，提高了气化炉的安全性能、产气量。本发明的结构合理、紧凑，气密性强，除灰效果好，除焦油能力强，节能环保，使用寿命长，适合推广应用。

Description

节能气化炉

技术领域

本发明涉及一种有机物气化领域，主要涉及气化及利用设备，尤其是一种节能气化炉。

背景技术

我国是石油、煤炭资源紧缺的大国，随着液化气和煤饼价格的不断上涨，使得许多山区和半山区农民又重新使用土灶烧菜做饭，众所周知，土灶燃烧不仅浪费燃料，热能利用过低，而且还不环保，不利于人体健康。近几年，市场上出现了不少气化炉，其主要原理是通过让炉内的燃料不完全燃烧，产生一种可以燃烧的混合气体，再将混合气体作为燃气使用，用于加热。如中国专利（专利号为200920006248.3）的新型多功能秸秆气化炉，包括桶状壳体、上部加料口及炉盖、下部排焦口及炉门，并在上部排气口连接有气液分离的净化器。这种气化炉虽然能产出一定量可燃气体，但使用效果差强人意。该气液分离净化器用于过滤水蒸气、灰尘，由于长期使用，焦油积累在净化器内，会堵塞该净化器导致无法使用，因此需要经常更换净化器，这样不仅浪费材料、增加消费者的费用，而且需要经常更换，操作麻烦，不利于推广。另外，该结构中的焦油主要是回流到燃烧腔内，重新燃烧。但是这种方式，焦油还在炉内，肯定会有些焦油没有高温炼解，从而会影响炉内燃料的燃烧，影响气化炉的汽化率。即使每次流回到炉内的焦油都充分高温炼解，但是由于焦油没有被排出，一直在炉内，长时间积累，炉内的焦油也会越积越多，最终会影响气化炉的正常使用。而且这种气化炉的炉门设在侧壁上，不仅不便于排除炉渣，也降低了炉体的气密性。这种气化炉没有除水功能也没有鼓风助燃装置，在一定程度降低了气化炉能源利用率和产气量。实验证明，这种气化炉的使用效果不好。

气化炉内产生的混合气体会有大量烟灰，而混合气体还需要输送到炉灶处燃烧，如果夹杂有烟灰，不仅对厨房内空气会造成污染，还会影响燃烧的质量，使混合气体根本不能作为燃气使用。所以，能否有效地将混合气体内的烟灰除掉，也是一个气化炉成功与否的关键之一。目前气化炉的烟尘、灰质物等处理主要是通过过滤纸等过滤组件来过滤，在使用一段时间后，过多烟垢、灰等积累使得这些过滤组件堵塞从而无法使用，不仅污染环境，还直接影响可燃气体的输送，从而影响炉内的燃烧效果。

气化炉选用的燃料一般是秸杆等农村常见的生物废料，在不完全燃烧的情况下，会产生大量的水蒸汽和焦油，如果不将水蒸汽和焦油处理掉，不仅会污染环境，还会影响混合气体的正常燃烧，使混合气体不能作为燃气正常使用。另外，长期使用后，焦油会堵塞通气管，也会使气化炉不能正常使用。因此，处理气化炉内的水和焦油已成为制造气化炉的一大难点。目前秸秆气化炉一般采用过滤器来过滤水和焦油，但是采用这种方式，使用一段时间则会堵塞过滤器，因此需要定期更换过滤器，从而提高了消费者的使用成本，并且浪费材料。

为了使气化炉内的燃料进行不完全燃烧，需要隔绝部分空气，不能使燃料与空气充分接触，所以炉体的气密性是炉内产气的关键之一。目前的气化炉底部一般是封闭的，其排渣口是设在炉体的侧壁上的，而为了保证炉体的气闭性，排渣口又不能开的很大，因此目前气化炉排渣的效果非常不理想，排渣比较困难，不便于操作。另外，由于燃料燃烧是不充分燃烧，气化炉产生的炉渣特别多，采用目前的排渣方式根本不能将炉渣排干净，从而直将影响了炉内的产气效果。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种便于净灰、除渣、化焦油的节能气化炉，克服本领域内的难题，满足节能环保的要求。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种节能气化炉，包括炉体，炉体内设有燃烧腔，炉体上设有除灰装置、水和焦油处理装置、排渣装置、鼓风装置，其中：

除灰装置包括设在炉体顶部的密封通气道，密封通气道一端开有与燃烧腔相通的进气口，另一端开有与炉体外相通的出气口；

水和焦油处理装置包括设在炉体外的冷凝室，冷凝室与出气口连接，冷凝室侧面设有排气管，其底部设有回流管，该回流管与设在燃烧腔底部的处理室相连通，处理室外侧开有排废口；

排渣装置包括设在炉体下方的漏斗状出渣斗，漏斗状出渣斗底端开有出渣口，出渣口外铰接有密封门，该密封门与漏斗状出渣斗之间设有锁扣机构；

鼓风装置包括横穿炉体的送风管，送风管中间设有半球状鼓风器，半球鼓风器与燃烧腔底部相匹配，送风管一端接有鼓风机，另一端接有阀门。

气化炉气化过程中产生的可燃性混合气体经进气口送进密封通气道，这时夹杂在混合气体中的较多烟灰都会下沉在密封通气道内，达到较好的除灰效果；经除灰后的混合气体通过出气口进入冷凝室，混合气体里绝大部分的焦油、水蒸被冷凝液化再从回流管流进处理室，由于处理室是设置在燃烧腔底部，其温度较高，容易将焦油炼解，经焦油处理后的残余废物从处理室侧壁的排废口排出收集。由于混合气体在冷凝室内降温，大部分的焦油、水蒸气等影响气体质量的杂质被液化，从排气管里送出的气体就较为纯净了，是一种真正的环保可燃气体。排渣装置可以快速的将炉渣排放完，而且又不会降低炉内气密性，使用方便。气化炉气化过程中，鼓风装置对燃烧腔送风辅助燃烧，半圆状鼓风器的均匀送风可加强燃料气化，使得燃料得以充分利用，有效节约燃料。使用时间长之后，倘若有炉渣掉进半圆状鼓风器影响送风，可以打开送风管端部的阀门，将炉渣从送风管端部吹出，方便使用。

进一步，密封通气道绕炉体的一周呈环状设置，进气口和出气口分别位于密封通气道的相对两侧，进气口上方两侧分别斜设有滤网。滤网能初步对混合气体进行过滤，体积较大的杂质就不会进入密封通气道影响通气效果。

冷凝室内设有一组滤板，该组滤板从上到下间隔分布，滤板上开有一组过滤孔。这样，可燃性混合气体由上而下逐层过滤、冷凝、液化，大大提高了气体的纯度，使用更加环保。

冷凝室侧边设有试气管。试气管方便掌握炉内产气的情况。

排废口由排气口和排水口组成，排气口设在处理室顶部，排水口设在处理室底部。在气化炉使用完毕后，炉内有剩余气体就可以从排气口排除，保障气化炉安全使用。焦油和水经处理后的残留液体从排水口排除收集。

排气管、回流管、排废口上均设有阀门。这样可以方便控制整个炉体上的管路输送情况。

锁扣机构为合页锁扣。

炉体顶端设有加料口，该加料口外围设有可容纳水的密封槽，述加料口上设有密封盖，密封盖上设有与密封槽相匹配的凸出部。这样，加料从加料口加入简单方便，突出部与密封槽、水等配合能起到水封作用，使炉体具有良好的气密性，既保障了产气量又提高炉体的安全性能和环保效果。

本发明有益的效果是：本发明的结构合理、紧凑，通过除灰装置、焦油处理装置、排渣装置的合理设置，使得在保证气密性好的情况下将可燃性混合气体净化，解决了本领域内焦油难除的难题，提高了气化炉的安全性能、产气量。本发明气密性强，除灰效果好，除焦油能力强，节能环保，使用寿命长，适合推广应用。

附图说明

图1为本发明端部剖开时的立体结构示意图；

图2为本发明未盖端盖时的立体结构示意图；

图3为本发明剖视时的结构示意图；

图4为本发明左视时的结构示意图；

图5为本发明顶端俯视剖视时的结构示意图；

图6为本发明中冷凝室的立体结构示意图。

附图标记说明：炉体1，端盖2，凸出部2-1，燃烧腔3，密封通气道4，进气口5，出气口6，冷凝室7，排气管8，回流管9，处理室10，排废口11，排气口11-1，排水口11-2，漏斗状出渣斗12，出渣口13，密封门14，滤网15，滤板16，滤孔16-1，合页锁扣17，密封槽18，送风管19，半球状鼓风器20，鼓风机21，阀门22，试气管23、加料口24。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图：本实施例中的一种节能气化炉，包括炉体1，炉体1顶端设有加料口24，加料口外围设有可容纳水的密封槽18，加料口上设有密封盖2，密封盖2上设有与密封槽18相匹配的凸出部2-1，炉体1内设有燃烧腔3，炉体1上设有除灰装置、水和焦油处理装置、排渣装置、鼓风装置，其中：

除灰装置包括设在炉体1顶部的密封通气道4，密封通气道4一端开有与燃烧腔3相通的进气口5，另一端开有与炉体1外相通的出气口6；密封通气道4绕炉体1的一周呈环状设置，进气口5和出气口6分别位于密封通气道4的相对两侧，进气口5上方两侧分别斜设有滤网15。

水和焦油处理装置包括设在炉体1外的冷凝室7，冷凝室7与出气口6连接，冷凝室7侧面设有排气管8，其底部设有回流管9，该回流管9与设在燃烧腔3底部的处理室10相连通，所述处理室10外侧开有排废口11；冷凝室7内设有一组滤板16，该组滤板16从上到下间隔分布，滤板16上开有一组过滤孔16-1。冷凝室7侧边设有试气管23。排废口11由排气口11-1和排水口11-2组成，排气口11-1设在处理室10顶部，排水口11-2设在处理室10底部。排气管8、回流管9、排废口11上均设有阀门22。

排渣装置包括设在炉体1下方的漏斗状出渣斗12，所述漏斗状出渣斗12底端开有出渣口13，所述出渣口13外铰接有密封门14，该密封门14与漏斗状出渣斗12之间设有锁扣机构，该锁扣机构为合页锁扣17。

鼓风装置包括横穿炉体1的送风管19，送风管19中间设有半球状鼓风器20，所述半球鼓风器20与燃烧腔3底部相匹配，所述送风管19一端接有鼓风机21，另一端接有阀门22。

使用时，打开端盖2，在密封槽18内注满水，在燃烧腔3内添足燃料并点燃，盖上端盖2，根据需要调节鼓风机21的送风量。气化炉在气化过程中产生的可燃性混合气体经进气口5送进密封通气道4，这时夹杂在混合气体中的较多烟灰都会下沉在密封通气道4内，达到较好的除灰效果；经除灰后的混合气体通过出气口6进入冷凝室7，混合气体里绝大部分的焦油、水蒸气及部分杂质被冷凝室7里的滤板16逐层过滤、冷凝、液化再从回流管9流进处理室10，由于处理室10是设置在燃烧腔3底部，其温度较高，容易将焦油炼解，经焦油处理后的残余废物从处理室7侧壁排废口11中的排水口11-2排出收集。由于混合气体在冷凝室7内降温，大部分的焦油、水蒸气等影响气体质量的杂质被液化，从排气管8和试气管23里送出的气体就较为纯净了，是一种真正的环保可燃气体。通过控制各阀门22控制各管路的输送情况，方便使用。需要排渣的时候，打开合页锁扣17，可以快速的将炉渣排放完，然后盖紧密封门14，锁回锁扣，而且又不会降低炉内气密性，使用方便。气化炉气化过程中，鼓风装置对燃烧腔3送风辅助燃烧，半圆状鼓风器20的均匀送风可加强燃料气化，使得燃料得以充分利用，有效节约燃料。使用时间长之后，倘若有炉渣掉进半圆状鼓风器20影响送风，只要打开送风管19端部的阀门22，就能将炉渣从送风管19端部吹出，方便使用。

本发明适用性强，除灰效果好，除焦油能力强，节能环保，使用寿命长，适合推广应用。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (8)

1.一种节能气化炉，包括炉体（1），炉体（1）内设有燃烧腔（3），炉体（1）上设有除灰装置、水和焦油处理装置、排渣装置、鼓风装置，其特征是：

所述除灰装置包括设在炉体（1）顶部的密封通气道（4），所述密封通气道（4）一端开有与燃烧腔（3）相通的进气口（5），另一端开有与炉体（1）外相通的出气口（6）；

所述水和焦油处理装置包括设在炉体（1）外的冷凝室（7），所述冷凝室（7）与出气口（6）连接，冷凝室（7）侧面设有排气管（8），其底部设有回流管（9），该回流管（9）与设在燃烧腔（3）底部的处理室（10）相连通，所述处理室（10）外侧开有排废口（11）；

所述排渣装置包括设在炉体（1）下方的漏斗状出渣斗（12），所述漏斗状出渣斗（12）底端开有出渣口（13），所述出渣口（13）外铰接有炉门（14），该炉门（14）与漏斗状出渣斗（12）之间设有锁扣机构；

所述鼓风装置包括横穿炉体（1）的送风管（19），送风管（19）中间设有半球状鼓风器（20），所述半球鼓风器（20）与燃烧腔（3）底部相匹配，所述送风管（19）一端接有鼓风机（21），另一端接有阀门（22）。

2.根据权利要求1所述的节能气化炉，其特征是：所述密封通气道（4）绕炉体（1）的一周呈环状设置，进气口（5）和出气口（6）分别位于密封通气道（4）的相对两侧，所述进气口（5）上方两侧分别斜设有滤网（15）。

3.根据权利要求1所述的节能气化炉，其特征是：所述冷凝室（7）内设有一组滤板（16），该组滤板（16）从上到下间隔分布，所述滤板（16）上开有一组过滤孔（16-1）。

4.根据权利要求1所述的节能气化炉，其特征是：所述冷凝室（7）侧边设有试气管（23）。

5.根据权利要求1所述的节能气化炉，其特征是：所述排废口（11）由排气口（11-1）和排水口（11-2）组成，排气口（11-1）设在处理室（10）顶部，排水口（11-2）设在处理室（10）底部。

6.根据权利要求1所述的节能气化炉，其特征是：所述排气管（8）、回流管（9）、排废口（11）上均设有阀门（22）。

7.根据权利要求1所述的节能气化炉，其特征是：所述锁扣机构为合页锁扣（17）。

8.根据权利要求1所述的节能气化炉，其特征是：所述炉体（1）顶端设有加料口（24），该加料口（24）外围设有可容纳水的密封槽（18），所述加料口（24）上设有密封盖（2），所述密封盖（2）上设有与密封槽（18）相匹配的凸出部（2-1）。

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