CN111718758A - 一种除尘除焦一体化生物质气化炉 - Google Patents

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Abstract

一种除尘除焦一体化生物质气化炉，包括热出水口，排气口，夹套，隔热层，燃烧喉部，进风预热室，进风口，出灰口，爬梯，操作平台，投料口，燃烧室，灰尘收集箱，出灰口，加湿箱，电机，风扇，出水口，水槽，胶皮管，烟气管道，抽水装置，输水装置，喷头，除灰尘器，冷凝装置，本发明所述的除尘除焦一体化生物质气化炉在结构内设置有风扇，并设置在燃烧室的最底层，这样能有效避免炉外处理产生的环境污染问题。

Description

一种除尘除焦一体化生物质气化炉
技术领域
本发明涉及一种生物质气化炉，特别涉及一种除尘除焦一体化的生物质气化炉，属于生物质发电领域。
背景技术
中国可用的固体生物质数量巨大，主要以农业废弃物和木材废物为主；生物质分布分散，收集和运输困难，在中国目前的条件下，难以采用大规模燃烧技术，所以中小规模的生物质气化发电技术（200—5000kW）在中国有独特的优势；由于中国电力供应紧张，而生物质废弃物浪费严重，价格低廉，所以生物质气化发电的成本，约为0.2-0.3元/Kw.h，已接近或优于常规发电，其单位投资仅约3500—4000元/Kw，为煤电的60%-70%，所以具备进入市场竞争的条件；目前中国已具备建设MW级生物质气化发电项目的能力；但技术仍存在一些问题，最突出的是对水的二次污染和对各种类型生物质适用性不强，而且系统发电效率较低，热效率仅为15%左右。
生物质气炉制造的秸秆燃气，属于绿色新能源，具有强大的生命力；由于植物燃气产生的原料为农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪及一切可燃性物质，是一种取之不尽，用之不竭的再生资源；每个农户每天只需植物原料3-5公斤，方可解决全天生活用能（炊事、取暖、淋浴），并且像液化气一样燃烧，完全可以改变我国农村烟熏火燎的生活方式，完全可以取缔传统柴灶，替代液化气。
众所周知，在原理上，气化和燃烧都是有机物与氧发生反应，其区别在于，燃烧过程中氧气是足量或者过量的，燃烧后的产物是二氧化碳和水等不可再燃的烟气，并放出大量的反应热，即燃烧主要是将生物质的化学能转化为热能，而生物质气化是在一定的条件下，只提供有限氧的情况下使生物质发生不完全燃烧，生成一氧化碳、氢气和低分子烃类等可燃气体，即气化是将化学能的载体由固态转化为气态；相比燃烧，气化反应中放出的热量小得多，气化获得的可燃气体再燃烧可进一步释放出其具有的化学能。
根据中国质量监督检验站对生物质燃气的检测得知：可燃气体中含氢15.27%、氧3.12%、氮56.22%、甲烷1.57%、一氧化碳9.76%、二氧化碳13.75%、乙烯0.10%、乙烷0.13%、丙烷0.03%、丙烯0.05%，合计100%。气化炉每小时可产生2.8m3燃烧气体，高效环保、节能，像液化气一样燃烧。每户每天只需植物资源3-5公斤，即可解决全天生活用能（炊事、取暖、沐浴）；广泛用于取暖，沐浴，企业餐厅，路边排档等场所,在所有能源中，唯独生物质燃气最现实最经济、最方便、最节能、最适用，它不仅使用安全，而且清洁卫生。
20世纪90年代初期在市场上曾经出现过户用生物质气化炉，一般采用下吸式气化炉，燃料以锯末、散碎的树枝、秸秆、玉米芯等，优点是一次添料多次使用；但结构比较复杂，有发生炉（料仓和气化室）、鼓风机、管道、阀门和灶具等，因此售价比较高。更主要的问题是产生焦油没法解决，所以一直没能推广开；近些年来，有人在原有气化炉的基础上，增加了过滤水洗装置，使焦油和水一起排出来，尽管外表制造得漂亮，但产生焦油的根本问题仍未解决。
目前我国生物质气化炉产生燃气存在的显著问题：1)由于气化炉和灶具直接相连，产生的可燃气没有经过任何处理，因而灶具连接管及气化炉都有焦油渗出，卫生条件很差，且易堵塞管道和灶具；2)由于户用气化炉比较小，气化条件不易控制，产生气体中的可燃气成分质量不稳，并且不连续，影响燃用甚至有安全问题；3)特别是新炉子，或者是隔了一段时间未使用的炉子，从点火到产气需要一定的起火时间，增加了劳动时间，而且这段时间内烟气污染物排放很高；4)更重要的问题是焦油和含焦油的水无序排放，用户随意泼洒在土地和水沟中，造成土地和地下水的污染；5)在燃烧过程中，厨房弥漫着大量的秸秆的气味，其中含有大量的有害气体成分，特别是CO气体大量超标，农户长期在这种环境下使用，对人体会造成极大的损害。
发明内容
为针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种除尘除焦一体化生物质气化炉。
本发明的的原理：不同生物质的反应过程也有差异，常见反应可分为氧化层、还原层、裂解层和干燥层：1、氧化反应：生物质在氧化层中的主要反应为氧化反应，气化剂由炉栅的下部导入，经灰渣层吸热后进入氧化层，在这里通过高温的碳发生燃烧反应，生成大量的二氧化碳，同时放出热量，温度可达1000~1300摄氏度，在氧化层进行的燃烧均为放热反应，这部分反应热为还原层的还原反应，物料的裂解及干燥提供了热源。2、还原反应；在氧化层中生成的二氧化碳和碳与水蒸气发生还原反应。3、裂解反应区；氧化区及还原区生成的热气体在上行过程中经裂解区，将生物质加热，使在裂解区的生物质进行裂解反应。4、干燥区；经氧化层、还原层及裂解反应区的气体产物上升至该区，加热生物质原料，使原料中的水分蒸发，吸收热量，并降低产生温度，生物质气化炉的出口温度一般为100~300℃，氧化区及还原区总称气化区，气化反应主要在这里进行；裂解区和干燥区总称为燃料准备区；本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种除尘除焦一体化生物质气化炉，包括热出水口，排气口，夹套，隔热层，燃烧喉部，进风预热室，进风口，出灰口，爬梯，操作平台，投料口，燃烧室，灰尘收集箱，出灰口，加湿箱，电机，风扇，出水口，水槽，胶皮管，烟气管道，抽水装置，输水装置，喷头，除灰尘器，冷凝装置。
所述的操作平台和燃烧炉连接并靠近燃烧炉右边，燃烧炉的右边设有投料口，其内部分为两层，上层为燃烧室，下层为灰尘收集箱，灰尘收集仓底部侧边设置有一个出灰口，灰尘收集仓的中部侧方和加湿箱连接，燃烧炉的下面设置有一个电机，电机通过燃烧炉下层中心处的主轴和风扇连接，所述的风扇设置在燃烧室的最底层。 所述的冷凝器内部竖直设置有多个冷凝管，本技术采用二次配风，炉压在500-700㎜水柱以保证射流区正常流化；可以连续生产，火焰稳定，高温段温度可达1300℃。
所述燃烧室的构成：自动供料装置、储料斗、燃烧膛、自动点火装置、供氧风机、排灰口、观火口、排烟引风机等组件构成。
本发明的有益效果：与现有技术生物质气化炉相比，本发明除尘除焦一体化生物质气化炉的优点在于：本发明所述的除尘除焦一体化生物质气化炉在结构内设置有风扇，并设置在燃烧室的最底层，这样能有效避免炉外处理产生的环境污染问题。
附图说明
图1是改造前气化炉的结构示意图。
图2是改造后气化炉的部分结构示意图。
图3是改造后气化炉的进风口结构示意图。
图4是本发明气化炉改进后的整体示意图。
其中：1、爬梯，2、操作平台，3、燃烧炉，31、燃烧室，32、灰尘收集箱，33、电机，34、主轴，35、风扇，36、出灰口，37、投料口，4、加湿箱，41、出水口，5、水槽，51、胶皮管，6、烟气管道，7、抽水装置，71、输水装置，72、喷头，8、除灰尘器，9、冷凝装置，10、风机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述；如附图所示，本发明提出了一种新型生物质气化炉，其包括一个爬梯1，爬梯1上部靠左连接有一个操作平台2，所述的操作平台2和燃烧炉3连接并靠近燃烧炉3右边，燃烧炉3顶部设有投料口37，燃烧炉3内部分为两层，上层为燃烧室31，下层为灰尘收集箱32，灰尘收集箱32侧边为出灰口36，灰尘收集仓32的中部侧方和加湿箱4连接，燃烧炉3的最底部设置有一个电机33，电机33通过燃烧炉3下层中心处的主轴34和风扇35连接，所述的风扇35设置在燃烧室31的最底层;所述的加湿箱4底部为出水口41，出水口41直接插入到加湿箱4正下方的水槽5内，水槽5的侧方顶部安装有一台抽水装置7，抽水装置7将液体抽吸后通过输水装置71输送到加湿箱4的顶部，并通过喷头72喷洒致加湿箱4内，加湿箱4的顶部连接有一根烟气管道6，所述的烟气管道6连接至除尘器8，除尘器8下方同样设置有一个水槽5，此处水槽5和加湿箱4下方的水槽5通过胶皮管51连接，除尘器8顶部设置有一个喷头72，所述的喷头72通过输水管71和抽水栗7连接;所述的除尘器8和二级冷凝器9串联，两个冷凝器9的底部分别通过胶皮管51和除尘装置8下方的水槽5连接；所述的两个冷凝器9的中上部连接有输水管71，此处的输水管71和抽水栗7连接至一体；冷凝器9再通过烟气管道6和风机10连接，以上所述的烟气管道6以及输水管72。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.本发明的特征在于：一种除尘除焦一体化生物质气化炉，包括热出水口，排气口，夹套，隔热层，燃烧喉部，进风预热室，进风口，出灰口，爬梯，操作平台，投料口，燃烧室，灰尘收集箱，出灰口，加湿箱，电机，风扇，出水口，水槽，胶皮管，烟气管道，抽水装置，输水装置，喷头，除灰尘器，冷凝装置，本发明所述的除尘除焦一体化生物质气化炉在结构内设置有风扇，并设置在燃烧室的最底层，这样能有效避免炉外处理产生的环境污染问题。
2.本发明的特征在于：本技术采用二次配风，炉压在500-700㎜水柱以保证射流区正常流化；可以连续生产，火焰稳定，高温段温度可达1300℃。
3.本发明的特征在于：所述燃烧室的构成：自动供料装置、储料斗、燃烧膛、自动点火装置、供氧风机、排灰口、观火口、排烟引风机等组件构成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112178913A (zh) * 2020-10-09 2021-01-05 薄涛 生物质燃烧炉供暖系统

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