CN201314576Y - 上吸式生物质颗粒气化炉 - Google Patents

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何晓峰
朱金陵
白炜
刘军伟
杨树华
韩刚
王志伟
于显敬
崔俊贞
赵宝珠
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Abstract

上吸式生物质颗粒气化炉，包括上料机构、气化炉主体和送风机构，气化炉主体上部设有出气口，气化炉主体由上炉膛、炉排、灰仓组成；送风机构出风口通过风管与灰仓连通；炉膛下部壁体内设有水套，水套的顶部通过蒸汽管与送风机构的风管连通。本实用新型可实现连续加料、连续产气、连续运行的目的，可在燃油燃气锅炉上运行代替高价格的燃油与燃气，具有较好的经济性。生物质能源是可再生能源，对缓解能源枯竭问题意义重大。可充分利用丰富的生物质资源来转化为生物质燃气，生物质资源利用率高。

Description

上吸式生物质颗粒气化炉
技术领域
本实用新型涉及一种上吸式生物质颗粒气化炉。
背景技术
能源是人类经济发展的动力和赖以生存的基础。随着经济的发展，常规化石燃料被过渡开采和使用，煤、石油、天然气等不可再生能源日益枯竭，环境保护也面临巨大压力。因而改变能源的生产方式和消费方式，对建立可持续发展的能源系统，促进经济社会发展和生态环境的改善，具有重大意义。
我国是油气资源相对贫乏的国家，近年来国际油价的不断上涨对我国经济产生了重要影响，对我国的能源安全也带来了相当大的压力。我国可利用的生物质能中仅农作物秸秆可获得量约3.8亿吨，林木废弃物可获得量约7.3亿吨，除去饲料、造纸等，可作能源利用的折合约3.5亿吨标准煤，加上能源作物、工农业有机废料等，我国生物质能源约5.5亿吨标准煤。当前，农村居民生活用能中的生物质能，70％是在普通炉灶上用作直接燃烧，效率仅为10～20％。近年来，由于其它能源进入农村，部分农村，特别是较发达地区农村，生物质能源的使用量下降，生物质能相对过剩。同时生物质能利用水平低，浪费严重。
生物质能源是唯一可以存储和运输的可再生能源，其利用方式合理化特性与常规能源有较大的相似性，可以充分利用已经发展起来的常规能源利用技术开发利用生物质能。但是生物质具有堆积密度小、能量密度低，运输、储存、使用空间大、成本高等特点，严重制约了生物质能的大规模应用。
生物质粉碎后由专用模具在常温高压下加工成颗粒燃料，其密度是原来的10倍，方便储存、运输，并大大改变了生物质的燃烧性能。为生物质的在规模利用提供了可能。但由于在加工成型时消耗了一定的社会资源，其综合价格比煤要高一些，但现有的生物质利用技术仍是以生物质颗粒代替燃煤为主，其经济性较差，只有代替高品位的能源，如石油、天然气等，才有较好的经济可行性。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种可连续生产且转化率高的上吸式生物质颗粒气化炉。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：上吸式生物质颗粒气化炉，包括上料机构、气化炉主体和送风机构，气化炉主体上部设有出气口，气化炉主体由上炉膛、炉排、灰仓组成；送风机构出风口通过风管与灰仓连通；炉膛下部壁体内设有水套，水套的顶部通过蒸汽管与送风机构的风管连通。
所述的上料机构为上料搅龙，上料搅龙上端的出料口通过闭风器与气化炉主体顶部的进料口连接，上料搅龙的主轴与调速电机传动连接。
所述的蒸汽管上设有蒸汽阀门，风管上设有风管阀门。
所述的炉排包括上活动炉排和下固定炉排，上活动炉排通过传动结构与外侧壁上设置的摇杆传动连接。
所述的气化炉主体内顶部与进料口位置对应处设置有布料板。
所述的灰仓侧壁上设有除灰口。
所述的上炉膛侧壁上设有检修孔。
所述的水套上设有液位计。
所述的送风机构为高压风机。
本实用新型可实现连续加料、连续产气、连续运行的目的，可在燃油燃气锅炉上运行代替高价格的燃油与燃气，具有较好的经济性。生物质能源是可再生能源，对缓解能源枯竭问题意义重大。可充分利用丰富的生物质资源来转化为生物质燃气，生物质资源利用率高。
上料搅龙是本系统上料机构，可实现连续加料，同时可根据气化炉负荷的变化调整给料量。上料搅龙与气化炉由高温闭风器连接，可防止气化炉内的高温生物质燃气进入上料系统。在气化炉加料口下部有一布料板，使生物质颗粒能在炉膛内均匀布置。活动炉排可通过摇杆调节并与固定炉排配合使用，调整炉排间隙。在上炉膛的下部为水套，上炉膛内热量对水套内的水进行加热汽化，水蒸汽由高压风机送入炉膛，与上部的生物质颗粒反应，在炉膛内部自下而上依次形成了氧化层、还原层、裂解层与干燥层，产生的生物质燃气最后经排气口输出。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例：如图1所示的上吸式生物质颗粒气化炉，包括上料机构、气化炉主体和送风机构(即高压风机4)，气化炉主体上部设有出气口19，气化炉主体由上炉膛2、炉排、灰仓3组成，灰仓3侧壁上设有除灰口14，上炉膛2侧壁上设有检修孔8；高压风机4出风口通过风管20与灰仓3连通，风管20上设有风管阀门11，可采用蝶阀；炉膛2上部壁体为耐高温水泥7；炉膛2下部壁体内设有水套17，水套17的顶部通过蒸汽管10与高压风机4的风管20连通，蒸汽管10上设有蒸汽阀门9，可采用球阀；水套17上设有液位计16；上料机构为上料搅龙1，上料搅龙1上端的出料口通过闭风器6与气化炉主体顶部的进料口连接，上料搅龙1的主轴与调速电机5传动连接，可根据气化炉负荷的变化调整给料量；气化炉主体内顶部与进料口位置对应处设置有布料板18；炉排包括上活动炉排13和下固定炉排12，上活动炉排13通过传动结构与外侧壁上设置的摇杆15传动连接。
其工作过程为：生物质颗粒从上炉膛2的顶部加入，在炉排上方厚度保持0.6～0.8m之间。空气从下部灰仓3经炉排进入上炉膛2，与上部的生物质颗粒反应。在上炉膛2内部自下而上依次形成了氧化层、还原层、裂解层与干燥层。上炉膛2下部水套17内的水受热气化产生高温水蒸汽与空气混合后进入气化炉，它可与氧化层内炽热的炭发生水煤气反应生成H2与CO。并同时可保证氧化层温度不高于850℃，以防结渣。氧化层内产生的高温气体在上升过程中与还原层的炭相遇，可使气体中的CO2与部分水与炭反应生成CO与H2，气化进一步上升，可使生物质颗粒的大分子类物质裂解为可燃气体，进入干燥层后可对生物质进行干燥。产生的生物质燃气最后经排气口19输出。

Claims (9)

1、上吸式生物质颗粒气化炉，其特征在于：包括上料机构、气化炉主体和送风机构，气化炉主体上部设有出气口，气化炉主体由上炉膛、炉排、灰仓组成；送风机构出风口通过风管与灰仓连通；炉膛下部壁体内设有水套，水套的顶部通过蒸汽管与送风机构的风管连通。
2、根据权利要求1所述的上吸式生物质颗粒气化炉，其特征在于：所述的上料机构为上料搅龙，上料搅龙上端的出料口通过闭风器与气化炉主体顶部的进料口连接，上料搅龙的主轴与调速电机传动连接。
3、根据权利要求1或2所述的上吸式生物质颗粒气化炉，其特征在于：所述的蒸汽管上设有蒸汽阀门，风管上设有风管阀门。
4、根据权利要求3所述的上吸式生物质颗粒气化炉，其特征在于：所述的炉排包括上活动炉排和下固定炉排，上活动炉排通过传动结构与外侧壁上设置的摇杆传动连接。
5、根据权利要求4所述的上吸式生物质颗粒气化炉，其特征在于：所述的气化炉主体内顶部与进料口位置对应处设置有布料板。
6、根据权利要求5所述的上吸式生物质颗粒气化炉，其特征在于：所述的灰仓侧壁上设有除灰口。
7、根据权利要求6所述的上吸式生物质颗粒气化炉，其特征在于：所述的上炉膛侧壁上设有检修孔。
8、根据权利要求7所述的上吸式生物质颗粒气化炉，其特征在于：所述的水套上设有液位计。
9、根据权利要求7所述的上吸式生物质颗粒气化炉，其特征在于：所述的送风机构为高压风机。
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