CN106996564A - 一种星型组合结构的生物质热解气化炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星型组合结构的生物质热解气化炉，包括主炉，所述主炉与至少一个副炉对应匹配连接，在所述主炉上设有至少一个圆筒连接管，在所述副炉上设有锥筒连接管，每个圆筒连接管均与对应的一个锥筒连接管对应匹配连接，在所述主炉的底部设有主炉出渣口，在所述主炉出渣口上方设有主炉鼓风机，在所述主炉鼓风机上方设有主炉炉排，在所述主炉炉排上方设有点火口，在所述主炉的顶部设有主炉进料斗。本发明采用一个主炉和多个结构相同的副炉，实现一个星型结构的炉体组合，主炉拖动几个并联副炉，实现高效热解，同时主炉和副炉的体积都比较小，制作、运输、施工安装、后期维护成本都比较低。

Description

一种星型组合结构的生物质热解气化炉

技术领域

本发明涉及气化炉领域，尤其涉及一种星型组合结构的生物质热解气化炉。

背景技术

现阶段，生物质热解气化技术主要采用使部分生物质物料低氧燃烧，然后利用其烟气具有的热量和剩余氧气对其余生物质物料进行热解气化。主要结构是采用单个气化炉上部进料或侧面进料，外部高温烟气射入炉内，达到高温热解生物质，产生可燃性气体。通常这种气化炉体积庞大，需要外部供热，尤其是当炉内温度不稳定，达不到稳定热解温度时，需要提供外部热源。

现有技术主要有三种气化炉，例如旋风式生物质高温热解气化炉，炉体两侧设置了气体燃料燃烧室。运行时，气体燃烧室燃料燃烧产生高温低氧烟气高速切向喷入生物质炉热解气化室，迅速热解生物质物料。这种结构气化炉整体较高，尺寸大，完全依靠气体燃烧室产生高温烟气热解生物质燃料，难以实时控制热解进度。其次两段式生物质旋风高温热解气化炉，炉体结构采用两段式，上段高温热解室，下段蒸汽喷淋进一步热解，有效利用残渣中的固定碳。该炉体同样采取炉外燃料产生高温烟气喷入热解炉内。最后三段式的生物质热解气化炉，中间增加了催化裂解段，有利于提高可燃气产量。

现有气化炉都是采用单一炉体作为热解室，热解启动依靠外界高温烟气喷入，通过延长生物质物料在燃烧室的停留时间，使得反应充分，提高生物质气品质。代价是炉体结构复杂，整体尺寸较大，难以达到特定区域的热解温度，效率较低，且容易产生大量焦油。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，提供一种星型组合结构的生物质热解气化炉。

本发明通过下述方案实现：

一种星型组合结构的生物质热解气化炉，包括主炉，所述主炉与至少一个副炉对应匹配连接，在所述主炉上设有至少一个圆筒连接管，在所述副炉上设有锥筒连接管，每个圆筒连接管均与对应的一个锥筒连接管对应匹配连接，在所述主炉的底部设有主炉出渣口，在所述主炉出渣口上方设有主炉鼓风机，在所述主炉鼓风机上方设有主炉炉排，在所述主炉炉排上方设有点火口，在所述主炉的顶部设有主炉进料斗；

在所述副炉的底部设有副炉出渣口，在所述副炉出渣口上方设有副炉鼓风机，在所述副炉鼓风机上方设有副炉炉排，在所述副炉的顶部设有副炉进料斗。

在所述副炉进料斗与副炉连接处设有副炉进料隔板，所述副炉进料隔板与副炉进料斗通过滑轨对应连接。

在所述副炉上设有出气口，所述出气口设置在锥筒连接管与副炉进料斗之间。

所述主炉包括圆筒炉体和锥筒炉底，所述主炉炉排设置在圆筒炉体的底部，所述主炉鼓风机设置在锥筒炉底的1/3处。

所述主炉与一个副炉对应连接。

所述主炉与多个副炉对应连接。

所述主炉与四个副炉对应连接。

本发明的有益效果为：

1.本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉采用一个主炉和多个结构相同的副炉，实现一个星型结构的炉体组合，采用多个副炉并联作业，共用一个小体积的主炉高温烟气，使得主炉和副炉的炉体整体尺寸小，占地面积小，热解更充分，实施操作起来更加方便。并且可以根据实际情况，实时调整主炉向某个副炉的高温烟气供给，合理分配高温热源，整体提高副炉的热解效率。

2.本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉中的圆筒连接管设置在主炉的中间，锥筒连接管管径小的一端连接于副炉的下部，圆筒连接管与锥筒连接管同轴连接，且相隔一段空隙，同时采用端盖分别封闭圆筒连接管和锥筒连接管，这样通过圆筒连接管和锥筒连接管端盖的闭合或拆卸，随时调整主炉与副炉的通断，当主炉产生高温生物质可燃性气体通过圆筒连接管时，在圆筒连接管与锥筒连接管间断连接处用点火枪点燃主炉中生成的可燃性气体，高温点燃启动副炉，并联副炉稳定运行之后，主炉可以停止向副炉供入高温烟气，实现主炉单独运行，产生的可燃性气体供相关应用。

3.本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉中主炉采用燃烧高热值生物质能量块，产生可燃性气体，点燃产生的火焰用以启动多个并联副炉，使得副炉中生物质原料的种类和湿度得到改变，可以处理含水量较高的生物质燃料，而不需要进行预处理，主炉产生的高温烟气可以点燃启动副炉，也能够维持副炉热解气化的高温环境，能够提高热解效率。

4、本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉在副炉中设有副炉进料隔板，可以通过移动副炉进料隔板可以控制进料情况，副炉不需要进料时，可将副炉进料隔板关闭，起到密封的作用，使得副炉燃烧反应更加充分，待需要进料时，打开副炉进料隔板，进行投料。

附图说明

图1为本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉中一主炉并联一副炉的剖面结构示意图；

图2为本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉中一主炉并联四副炉的俯视结构示意图；

图中：1为圆筒连接管，2为副炉，3为主炉，31为圆筒炉体，32为锥筒炉底，4为锥筒连接管，5为主炉鼓风机，6为点火口，7为主炉进料斗，8为主炉炉排，9为主炉出渣口，10为副炉进料斗，11为副炉进料隔板，12为副炉出渣口，13为副炉炉排，14为出气口，15为副炉鼓风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明：

实施例1

如图1所示，一种星型组合结构的生物质热解气化炉，包括主炉3，所述主炉3与至少一个副炉2对应匹配连接，在所述主炉3上设有至少一个圆筒连接管1，在所述副炉2上设有锥筒连接管4，每个圆筒连接管1均与对应的一个锥筒连接管4对应匹配连接，本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉中主炉3采用燃烧高热值生物质能量块，产生可燃性气体，点燃产生的火焰用以启动多个个并联副炉2，使得副炉2中生物质原料的种类和湿度得到改变，可以处理含水量较高的生物质燃料，而不需要进行预处理，主炉3产生的高温烟气可以点燃启动副炉2，也能够维持副炉2热解气化的高温环境，能够提高热解效率。

在所述主炉3的底部设有主炉出渣口9，在所述主炉出渣口9上方设有主炉鼓风机5，在所述主炉鼓风机5上方设有主炉炉排8，在所述主炉炉排8上方设有点火口6，在所述主炉3的顶部设有主炉进料斗7，所述主炉3包括圆筒炉体31和锥筒炉底32，所述主炉炉排8设置在圆筒炉体31的底部，所述主炉鼓风机5设置在锥筒炉底32的1/3处；在所述副炉2的底部设有副炉出渣口12，在所述副炉出渣口12上方设有副炉鼓风机15，在所述副炉鼓风机15上方设有副炉炉排13，在所述副炉2的顶部设有副炉进料斗10，在所述副炉2上设有出气口14，所述出气口14设置在锥筒连接管4与副炉进料斗10之间，所述主炉3与副炉2均为圆筒炉体31和锥筒炉底32上下结合形成燃烧室，燃烧室主要分为四个反应区，从圆筒炉体31底部从下往上分别为氧化区、还原区、裂解区和干燥区；且炉壁均为三层结构：最内层为耐高温复合材料，中间层为特殊保温材料，最外层为普通钢材。本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉中的圆筒连接管1连接于主炉3裂解区位置处，锥筒连接管4管径小的一端连接于副炉2氧化区位置处，圆筒连接管1与锥筒连接管4同轴连接，且相隔一段空隙，同时采用端盖分别封闭圆筒连接管1和锥筒连接管4，这样通过圆筒连接管1和锥筒连接管4端盖的闭合或拆卸，随时调整主炉3与副炉2的通断；当主炉3产生高温生物质可燃性气体通过圆筒连接管1时，在圆筒连接管1与锥筒连接管4间断连接处用点火枪点燃主炉中生成的可燃性气体，高温点燃启动副炉2，并联副炉2稳定运行之后，主炉3可以停止向副炉2供入高温烟气，实现主炉3单独运行，产生的可燃性气体供相关应用。

在所述副炉进料斗10与副炉2连接处设有副炉进料隔板11，所述副炉进料隔板11与副炉进料斗10通过滑轨对应连接。本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉在副炉2中设有副炉进料隔板11，可以通过移动副炉进料隔板11可以控制进料情况，副炉2不需要进料时，可将副炉进料隔板11关闭，起到密封的作用，使得副炉2燃烧反应更加充分，待需要进料时，打开副炉进料隔板11，进行投料。

所述主炉3与一个副炉2对应连接。本发明一种星型组合结构的生物质热解气化炉采用一个副炉2与一个小体积的主炉3并联作业，使得主炉3和副炉2的炉体整体尺寸小，占地面积小，热解更充分，实施操作起来更加方便。并且可以根据实际情况，实时调整主炉3向副炉2的高温烟气供给，合理分配高温热源，整体提高副炉的热解效率。

在运行时，首先通过主炉进料料斗7将高热值生物质成型能量块，投入到主炉3的燃烧室内，通过点火口6用点火枪人工点火，点燃启动主炉3后，通过主炉鼓风电机5向主炉1燃烧室送入空气，产生高温生物质可燃性气体，用以启动副炉2。通过副炉进料斗10向副炉2投入含有一定水分的生物质燃料，同时在圆筒连接管1和锥筒连接管4间断连接处用点火枪点燃主炉1中生成的可燃性气体，高温点燃启动副炉2，打开副炉鼓风电机15对副炉2提供气化介质，产出的生物质气体通过出气口14导出利用，主副炉出渣分别通过主炉出渣口9和副炉出渣口12排出。

当副炉炉温可以维持自行热解气化，可以采用端盖分别封闭圆筒连接管1和锥筒连接管4，停止对其副炉2进行高温烟气供应。在副炉2炉温较低，需要外接热源时，可以再次打开端盖。若炉温完全可以高效热解，则主炉3可以拆掉，单独作为一生物质气化炉，进行生物质热解气化，产生生物质燃气。

实施例2

如图2所示，本实施例中，与实施例一的相同之处不赘述，不同之处在于，本实施例中，采用一主炉并联四副炉的星型结构的生物质热解气化炉，主要可以处理大量的生物质原料。

本发明采用一个体积小的主炉3，周围通过连接管连接四个相对体积大的副炉2，形成一种一拖多的星型结构的热解气化炉。采用主炉3高热值能量块的燃烧，产生高温气体，然后分别点燃圆筒连接管1和锥筒连接管4中间空隙的可燃性气体，从而启动环形连接的副炉2。根据实际情况的需求，然后通过圆筒连接管1和锥筒连接管4端盖的闭合，随时调整主炉3与副炉2的通断，这样通过增加或减少并联副炉的数量，来提供给用户制定的热值，避免大型炉体由于体积庞大而带来的热量富余的问题，提高了经济效益和处理效率。

在副炉2炉温稳定下，可以完全热解，不需要外部热源提供时，可以将主炉3去掉，单独将主炉3作为一个热解炉，可以根据实际情况，合理搭配主副炉，提高热解效率。

在本实施例中，主炉3成型生物质能量块更容易点燃，能够快速启动主炉3，采用四个副炉同时作业，弥补了单个体积大炉体运作的缺陷，热解更加充分。

本发明可以根据实际情况采用一个主炉二个副炉、一个主炉三个副炉、一个主炉五个副炉或者其他的一个主炉多个副炉的结构，其具体的连接结构均在本发明的保护范围之内，在此不在赘述。

尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种星型组合结构的生物质热解气化炉，包括主炉（3），其特征在于：所述主炉（3）与至少一个副炉（2）对应匹配连接，在所述主炉（3）上设有至少一个圆筒连接管（1），在所述副炉（2）上设有锥筒连接管（4），每个圆筒连接管（1）均与对应的一个锥筒连接管（4）对应匹配连接，在所述主炉（3）的底部设有主炉出渣口（9），在所述主炉出渣口（9）上方设有主炉鼓风机（5），在所述主炉鼓风机（5）上方设有主炉炉排（8），在所述主炉炉排（8）上方设有点火口（6），在所述主炉（3）的顶部设有主炉进料斗（7）；

在所述副炉（2）的底部设有副炉出渣口（12），在所述副炉出渣口（12）上方设有副炉鼓风机（15），在所述副炉鼓风机（15）上方设有副炉炉排（13），在所述副炉（2）的顶部设有副炉进料斗（10）。

2.根据权利要求1所述的一种星型组合结构的生物质热解气化炉，其特征在于：在所述副炉进料斗（10）与副炉（2）连接处设有副炉进料隔板（11），所述副炉进料隔板（11）与副炉进料斗（10）通过滑轨对应连接。

3.根据权利要求1所述的一种星型组合结构的生物质热解气化炉，其特征在于：在所述副炉（2）上设有出气口（14），所述出气口（14）设置在锥筒连接管（4）与副炉进料斗（10）之间。

4.根据权利要求1所述的一种星型组合结构的生物质热解气化炉，其特征在于：所述主炉（3）包括圆筒炉体（31）和锥筒炉底（32），所述主炉炉排（8）设置在圆筒炉体（31）的底部，所述主炉鼓风机（5）设置在锥筒炉底（32）的1/3处。

5.根据权利要求1所述的一种星型组合结构的生物质热解气化炉，其特征在于：所述主炉（3）与一个副炉（2）对应连接。

6.根据权利要求1所述的一种星型组合结构的生物质热解气化炉，其特征在于：所述主炉（3）与多个副炉（2）对应连接。

7.根据权利要求6所述的一种星型组合结构的生物质热解气化炉，其特征在于：所述主炉（3）与四个副炉（2）对应连接。