CN201512511U - 一种生物质物料气化制取燃气设备 - Google Patents

Abstract

一种生物质物料气化制取燃气设备，属于生物质固态物料经过气化工艺制取燃气技术领域。包括有上料机构，可控气化炉及循环水泵，重力式除尘器，喷雾净化器及喷淋泵，生物质焦油净化器，罗茨风机，防回火器和储气柜。可控气化炉采用横流与下流混合抽气方式，物料和供氧量可控制，燃气成分稳定。重力式除尘器的燃气由底部进气形成涡流、较大固体颗粒以及与焦油粘附在一起的灰尘下落。燃气经喷雾净化器降温，燃气温度由700℃-900℃降至400℃-600℃，又经喷雾净化、除焦油和水分后脱净灰尘，燃气符合标准被储存在储气柜内，定压向用户供气。该设备燃气量高产，焦油含量低，燃气高热值，安全可靠，经济效益高。

Description

一种生物质物料气化制取燃气设备

技术领域

本实用新型涉及一种生物质物料气化制取燃气设备，特别是一种生物质固态物料经过碳化或焦化的气化工艺制取燃气的设备。

背景技术

在农林生产产业中，每年都产生巨额数量的生物质废弃物，如秸秆、果壳、芯皮、树枝、树叶、树根等，其中只有一部分是作为肥料、饲料、栽培基质得到利用之外，还有相当大的数量任其自然腐烂分解，或者在田里被烧掉；这不仅是对这些自然资源的浪费，而且会对环境造成污染。在一些地方传统上使用作物秸秆和树木作为燃料供作生活和供暖使用，直接使用秸秆和树木作为燃料不仅热值低，占用堆放场地，而且产生的烟尘对人和环境造成极大的危害，同时，生物质中含有的很多宝贵成分被浪费掉，实为可惜。如何能够使这些可再生的生物质资源得到充分利用，既作到保护环境不被污染，又能够解决生物质资源丰富的地区，人们能够获得清洁方便的生活和取暖能源，提高生活质量，这一成为技术人员亟待在技术上研究解决的课题。

为了实现上述目的，技术人员努力进行生物质气化技术研究；它是将生物质原料置于缺氧状态下进行裂解、燃烧和还原反应，通过控制反应过程，使生物质物料转变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体，使生物质中大部分能量都转移到燃气中，除去灰分、焦油、木醋液等杂质后制成使用方便、清洁的燃气。

目前市场上出现小型的生物质气化炉，它是给一家一户单独使用的气化设备，存在能量转化低、杂质含量多、产气量少，热值低且压力不可控的缺陷。为此，技术人员又进行研制生物质气化集中供气技术，通过研制气化供气系统将生物质材料通过工业化、规模化的设备集中处理，生产出洁净、热值高的燃气，并以稳定的压力送入用户千家万户。

目前生物质气化集中供气有多种不同的配置，例如实用新型专利《秸秆气化系统》(专利号为CN2007200131605)。包括有炉体、净化器、内部装有水介质的冷却过滤器、旋风过滤器、内部装有滤材的净化过滤器、储气罐；炉体包括上炉膛及配有出气口的下炉膛；出气口经管道与净化器的入气口相通；净化器的出气口与冷却过滤器的底部相通；冷却过滤器的出气口与旋风过滤器的入气口相通；旋风过滤器的出气口与净化过滤器；净化过滤器的出气口经风机与储气罐的入气口相通。该专利技术存在工艺流程比较长，每一个工艺环节上处理手段粗糙，流程配置的部件多，投资大、经济效益低。

为此，必须在生物质物料集中气化工艺流程及其设备的设计上进行新的改进和创新，在气化工艺上流程简洁，效率高，设备投入少，实现高产气量，低焦油含量，高燃气热值，经济效益高。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种生物质物料气化制取燃气设备，将生物质物料实现工业化、规模化生产气化制取燃气，达到设备简化，生成燃气高产且热值高，焦油含量低，安全可靠，气化工艺流程简洁，经济效果好。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种生物质物料气化制取燃气设备，包括有上料机构，可控气化炉及循环水泵，重力式除尘器，喷雾净化器及喷淋泵，生物质焦油净化器，罗茨风机，防回火器和储气柜。其中：

上料机构位于料仓至可控气化炉加料口上方；

可控气化炉的燃气上出口和燃气下出口通过管路连通重力式除尘器燃气入口，循环水泵管路连通可控气化炉外胆下部的进水口和外胆上部的出水口；

重力式除尘器燃气出口通过管路连通喷雾净化器燃气入口；

喷雾净化器及喷淋泵连通雾化室雾化喷头，燃气出口通过管路连通生物质焦油净化器燃气进口；

罗茨风机进口连通生物质焦油净化器燃气出口，罗茨风机出口连通防回火器燃气进口；

防回火器燃气出口通过管路连通储气柜。

可控气化炉炉体由内胆和外胆组成水冷套，外胆下部设有进水口，外胆上部设有出水口，炉体中部由水管炉蓖将炉腔分为上部燃烧室和下部灰室，燃烧室内壁设有耐火层，气化室顶部设有进料口和喷淋管，侧壁上部设有进风口，侧壁下部设有燃气上出口；灰室侧壁上部设有燃气下出口，灰室侧壁下部具有出渣口。

重力式除尘器的燃气入口通入到壳体降尘室，出口向下，外胆内壁设有耐火层，外胆中部设有三层拦截网，拦截网上方设有烟管式循环水换热器，燃气出口在外胆上部。

喷雾净化器外部设有一外胆，胆内设有一隔板被分隔左、右两个容室，左侧容室内设有上、下连通的烟管式循环水换热器；燃气进口设置在隔板左侧容室下部的第一回程除焦油室壁上，烟管式循环水换热器上方的第二回程雾化室设置雾化喷头，隔板右侧容室为第三回程脱水室，其内设有多道导流板，燃气出口设于第三回程脱水室上方，喷雾净化器底部设有溢流口。

生物质焦油净化器有5个腔室，第一级净化室、第二级净化室和第三级净化室内填充玉米芯填料，第四级净化室填充玻璃纤维填料，第五级净化室填充氧化铁填料，各净化室底部具有排污口，第一级净化室具有燃气进口，第五级净化室具有燃气出口。

防回火器设有内胆和外胆，外胆下部连通燃气进口，外胆底部设有排污口，内胆底部为网状，胆内装填木炭阻燃填料，与内胆顶部加料盖连通的燃气管穿过外胆至燃气管出口。

储气柜的气罩扣置在水封槽中，气罩的上下导轮置于导轨中，水封槽内外壁包覆层为玻璃钢层，气罩外壁包覆有聚氨酯材料的保温层，聚氨酯保温层外包覆层为玻璃钢层。

在可控气化炉体内的干燥层、裂解层、还原层、氧化层分别设置热电偶温度计，该测点给出信号经PLC系统控制开闭送气阀门；在可控气化炉体燃气出口装有气体检测仪，检测出O2、CO2、CO、N2、H2、CH4的含量，经该测点数据传输给PLC发出指令，以控制给氧量、薪柴加入量。

在喷雾净化器的前后管路、生物质焦油净化器、储气柜上设置有热电偶温度计的检测点。

本设备在使用过程中，可控气化炉的进气方式改为横流与下流混合抽气方式，使物料和供氧量得到控制，燃气温度变化幅度小，燃气成分稳定，热值高，气化效率高。重力式除尘器的燃气从进口进入，经过弯管向下排出、此时燃气缓慢向上，在其底部形成涡流、使较大颗粒以及与粘附在灰尘上的焦油受重力作用落下，高温燃气继续上升时被设置的三层拦截网进一步阻挡降尘，经过在重力式除尘器设置的烟管式循环水换热器，使燃气温度由700℃-900℃降至400℃-600℃排出去。此重力式除尘器内部结构设计的目的是使燃气在运行中避免管道和净化器的堵塞，提高了净化效果，减轻检修的劳动强度，提高运行可靠性。燃气在喷雾净化器内经降温、喷雾净化、除去焦油和水分后又经过生物质焦油净化器的5级净化脱灰处理，使燃气中焦油、气味、水分均达到用气标准。燃气在经过防回火器的木炭填料时，残存气味杂质又一次被吸附，最后得到高质量的成品燃气，存在到储气柜内，定压向用户供气。该设备实现高产气量，低焦油含量，燃气高热值，使用安全可靠，运行经济效果好。

附图说明

图1为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备实际安装布置示意图；

图2为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备可控气化炉剖视图；

图3为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备可控气化炉A-A视图；

图4为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备重力式除尘器剖视图；

图5为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备重力式除尘器左视图；

图6为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备重力式除尘器B-B视图；

图7为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备喷雾净化器剖视图；

图8为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备喷雾净化器左视图；

图9为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备喷雾净化器C-C视图；

图10为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备生物质焦油净化器剖视图；

图11为本实用新型生物质物料气化制取燃气设备生物质焦油净化器俯视图；

图12为本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备防回火器剖视图；

图13为本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备储气罐剖视图；

图14为本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备储气罐气罩D局部剖视图；

图15为本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备储气罐水封槽E局部剖视图。

附图中标号：

1.可控气化炉，101.进料口，102.喷淋管，103.外胆，104.内胆，105.燃烧室，106.耐火层，107.燃气上出口，108.水管炉排，109.燃气下出口，110.出渣口，111.进水口，112.灰室，113.进风口，114.出水口，115.温度计和压力表。

2.重力式除尘器，201.燃气出口，202.烟管式循环水换热器，203.拦截网，204.外胆，205.出渣口，206.降尘室，207.耐火层，208.燃气入口，209.进水口，210.出水口，211.温度计和压力表。

3.喷雾净化器，301.燃气出口，302.外胆，303.隔板，304.导流板，305.导流板，306.第一回程除焦油室，307.燃气入口，308.隔板，309.烟管式循环水换热器，310.第二回程雾化室，311.雾化喷头，312.第三回程脱水室，313.排污口，314.溢流口，315.出水口，316.进水口，317.排污口，318.溢流口，319.温度表和压力表。

4.生物质焦油净化器，401.燃气入口，402.第一级净化室，403.第二级净化室，404.第三级净化室，405.玉米芯填料，406.填料入口，407.玻璃纤维填料，408.填料出口，409.填料入口，410.氧化铁填料，411.填料出口，412.燃气出口，413.第四净化室，414.第五净化室，415.排污口。

5.罗茨风机。

6.防回火器，601.弯管，602.燃气出口，603.加料盖，604.外胆，605.内胆，606.木炭填料，607.网状底部，608.排污口，609.燃气进口。

7.储气柜，701.水封槽，702.气罩，703.导轨，704.下导轮，705.上导轮，706.气罩立板，707.气罩顶板，708.聚氨酯保温层，709.玻璃钢层，710.玻璃钢层，711.聚氨酯保温层，712.水封槽底板，713.水封槽立板，714.玻璃钢层。

8.循环水泵。

9.喷淋泵。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体结构进一步说明：

图1所示本实用新型设备根据工艺流程实际布置的示意图。

由生物质物料气化制取燃气设备包括有上料机构、可控气化炉1及循环水泵8、重力式除尘器2、喷雾净化器3及喷淋泵9、生物质焦油净化器4、罗茨风机5、防回火器6、储气柜7。上料机构位于料仓至可控气化炉1进料口101上方。可控气化炉1(见附图2、3)的燃气上出口107和燃气下出口109通过管路连通重力式除尘器2(见附图4、5、6)燃气入口208，循环水泵8管路连通可控气化炉1外胆103下部的进水口111和外胆103上部的出水口114；重力式除尘器2的燃气出口201通过管路连通喷雾净化器3的燃气入口208；喷雾净化器3(见附图7、8、9)的喷淋泵9连通雾化室雾化喷头311，燃气出口通过管路连通生物质焦油净化器燃气进口；罗茨风机5的进口连通生物质焦油净化器4(见附图10、11)燃气出口412，罗茨风机5的出口连通防回火器6(见附图12)燃气进口609；防回火器6的燃气出口602通过管路连通储气柜7，储气柜7通过管路将燃气输送到用户家中；该设备实现了农、林业的废弃物、生物质材料转化为清洁、高热值的燃气。

如图2和图3所示本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备可控气化炉的构造。可控气化炉1炉体结构由内胆104和外胆103组成水冷套。在外胆103下部设有进水口111，外胆103上部设有出水口114，外置的水循环泵8将冷却送入到水冷套内对炉体进行冷却，同时它吸收热量后成为热水被送到用户使用。这种对冷却水的利用，不仅是为了保护炉体的寿命，而且也是对炉温的控制。在炉体中部由水管炉排108将炉腔分为上部燃烧室105和下部灰室112，燃烧室105内壁设有耐火层，燃烧室105顶部设有进料口101供填充生物物料等。在炉体顶部还设置有喷淋管102，用于控制生物物料的不充分燃烧或缺氧燃烧的条件，同时还用于喷水控制炉温。炉体侧壁上部设有进风口113，为炉内燃烧提供空气，侧壁下部设有燃气上出口107，其位置位于燃烧室氧化层处，横向从氧化层抽出燃气，灰室112侧壁上部设有燃气下出口109，可从下部抽出燃气，灰室112侧壁下部有出渣口110，供人工清理残存灰烬。在可控气化炉炉体内为对燃烧室105内的干燥层、氧化层以及灰室112的三个位置分别设置有热电偶温度计和压力表115，对其进行温度和气压的监控。工作时，由于后流程的罗茨风机抽吸，空气从进风口113或者进料口101进入炉内，从上向下流动，穿过物料干燥层和裂解层，进入氧化层使物料燃烧产生高温燃气，高温使物料裂解气化生成可燃气体并析出焦油、木醋液等杂质成分，并且高温使焦油继续分解成为气态燃气，气流从干燥层带来的水分和燃烧生成的二氧化碳下行经过还原层与高温的炭进行吸热还原反应生成氢和一氧化碳的可燃气体，从而进一步提高燃气的热值。由此分别从燃气上出口107和燃气下出口109抽出的不同温度的燃气在管路中混合输出相对稳定的燃气进行下一步的工艺程序。

该可控气化炉的燃气输出采用横流+下流式的可控气流，改变了现有技术的气化炉燃气仅由一个出口输出的缺陷，克服单一上流式或下流式，使得燃料及氧的供给量无法控制，造成燃气温度变化大，焦油含量高，成分不稳定，燃气热值低，或者只能使用焦油低的特定物料等缺陷。本可控气化炉的上部为燃烧室、下部为灰室，中间为循环水水管炉排，通过循环水对水管炉排和外胆、内胆冷却控温，空气从气化炉上部进料口、进风口进入气化炉内，物料形成干燥层、裂解层、氧化层、还原层，物料经过温度100℃-300℃的干燥层、温度400℃-600℃的裂解层、温度800℃-1000℃的氧化层、温度600℃-800℃的还原层进行气化反应。在燃烧过程中，控制空气的进入量，空气/物料比值为2-2.5M³/kg，进行缺氧燃烧，将温度控制在300-1000℃范围。依据物料中焦油在温度400℃-700℃时大量析出；焦油在大于700℃时大部分发生裂解为可燃气体；对于燃气温度高于700℃时，温度越高，反应时间越短，产气量越大的原理，采取在气化炉中部高温区氧化层横向抽取大部分燃气，并且在下部低温区抽取部分燃气相混合，将燃气温度控制在700℃-900℃之间，使高温燃气中的焦油可以在管道和除尘器内继续进行裂解为可燃气体，物料在干燥层析出的水蒸汽以及在氧化层生成的二氧化碳在经过还原层与高温炭反应生成一氧化碳和氢，提高了燃气的热值，使最终生产的燃气焦油含量低、热值高。

在实际操作中，生物质物料要进行预先处理，将其截短为与可控气化炉内部直径尺寸相适应的长度，可以增加可控气化炉的物料装填量和密实度。通常将木质物料，如树枝、树根等置于气化炉下部；秸秆、枝叶、皮壳等轻质物料装填在上部，使炉内气化反应时间较长，反应状态稳定。

如图4、图5、图6所示本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备重力式除尘器的构造。重力式除尘器2的外胆204内壁设有耐火层207，燃气入口208通入外胆204内降尘室206，出口向下。燃气从管路进入较大空间的降尘室206时，流速大幅下降，其中夹带的较大固体颗粒被重力作用落下到底部，高温燃气中的焦油继续裂解成为可燃气体，外胆204中部设有三层拦截网203，拦截上升的燃气中更小的固体颗粒，拦截网203上方设有烟管式循环水换热器202，外置的水循环泵连接进水口209和出水口210，燃气穿过烟管式循环水换热器202管道使温度从700℃-900℃降至400℃-600℃，通过外胆204上部的燃气出口201输出。重力式除尘器2的沉降物可以由外胆204下部出渣口205清出。在燃气输出部位设置温度计和压力表211，以控制内部燃气的温度和流动速度，保证燃气中焦油能够充分裂解，以及固体颗粒能够尽可能落下分离。

如图7、图8、图9所示本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备喷雾净化器的构造。喷雾净化器3设有一外胆302，外胆302内部被隔板303+隔板308隔离为左、右容室，在左容室内设有烟管式循环水换热器309连通，燃气入口307设置在左容室的隔板308一侧下部的第一回程除焦油室306壁上，烟管式循环水换热器309上方为第二回程雾化室310，在其设置雾化喷头311，隔板303另一侧为第三回程脱水室312，其内设置有多道导流板304、导流板305，燃气出口301设于第三回程脱水室312的上方，外胆302底部设有溢流口318。烟管式循环水换热器309上设置有出水口315和进水口316，外胆302下部连通两个隔腔分别设置有排污口313、溢流口314、排污口317、溢流口318。外胆302内分别设置温度计和压力表319，作为工艺控制测点。工作时，燃气从燃气入口307进入喷雾净化器3的第一回程除焦油室306，向上穿过烟管式循环水换热器309左侧管道，受其降温后进入第二回程雾化室310，在烟管式循环水换热器309上方又被雾化喷头311喷出的碱水喷淋脱去燃气中的焦油雾滴，并且中和燃气中的酸性物质，燃气又向下再次穿过烟管式循环水换热器309右侧管道进入第三回程脱水室312，燃气在上升过程中与导流板305和导流板304反复碰撞，其中的水滴、焦油雾滴和粘附灰尘凝聚为大液滴落下，并从溢流口314和溢流口318、排污口313和排污口317排出。处理后的燃气从燃气出口301输入后程序。喷雾净化器3改变了现有技术单程喷淋的构造，更加有效地排出燃气中的焦油和其他杂质。

如图10、图11所示本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备生物质焦油净化器的构造。生物质焦油净化器4设有5个腔室，在第一级净化室402、第二级净化室403和第三级净化室404内填充有玉米芯填料405，第四级净化室填充有玻璃纤维填料407，第五级净化室内填充有氧化铁填料410，各净化室底部具有排污口415，第一级净化室设有燃气入口401，第五级净化室设有燃气出口412。第四级净化室413设有填料入口406和填料出口408，第五净化室414设有填料入口409和填料出口411，燃气出口412设在第五净化室414，由喷雾净化器3输出的燃气经由燃气入口401进入生物质焦油净化器4的第一净化室402，燃气中包含的焦油、水分、灰尘和气味被玉米芯填料405吸附得以净化，并且顺序经过第二净化室403、第三净化室404被其中的玉米芯填料405进一步净化，然后经过第四级净化室413的玻璃纤维填料407滤出微小灰尘，第四净化室的玻璃纤维填料过滤粒度小于400目的杂质，再经过第五级净化室414的氧化铁填料410吸收硫化物，从而得到清洁纯净的燃气从燃气出口412输出。当生物质焦油净化器4的玉米芯填料405趋近饱和失去净化能力时，从填料出口411将此饱和玉米芯掏出去，再从上部填料入口重新装填新的玉米芯填料405，废弃的玉米芯填料405可以作为燃烧物料装填在可控气化炉1中进行气化生产燃气，此时饱和的玉米芯和吸附的焦油在燃烧中被裂解为燃气。第四级净化室413内的玻璃纤维填料407可以通过填料入口406和填料出口407更换，第五级净化室414内的氧化铁填料410可以通过填料入口409和填料出口411更换。各级净化器分离出来的污水从下部的排污口415排出。该设备改变了现有技术中，焦油净化器设置的前段多根斜管、后段加0.5-1立方米的玉米棒填料的方式，从而避免含量超标的焦油和硫化物直接进入用户，克服焦油和硫化物粘附在输送管道及灶具上，避免硫化物对人身造成的不良后果。

如图12所示本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备防回火器的构造。防回火器6设置有内胆605和外胆604，在外胆604下部连通有燃气进口609，外胆604接近底部设有排污口608，内胆605的底部607设置为网状结构，在内胆605内装填有木炭填料606，内胆605顶部的加料盖603连通有燃气管弯管601穿过外胆604至燃气出口602。工作时，由罗茨风机5输送来的净化燃气从燃气进口609进入防回火器6内，穿过内胆605的网状底部607通过木炭填料606由弯管601从燃气出口602输出。防回火器6改变了现有技术使用金属箔、石头等填料的方式。本设备的防回火器使用木炭作为填料，不仅可以有效的防止燃气发生回火爆燃，而且利用木炭填料606的吸附性能，可能够进一步吸附燃气中残存的气味和焦油，使燃气更加清洁。

如图13、图14、图15所示本实用新型生物质物料气化制取燃气的设备储气柜的构造。储气柜7的设置有气罩702和水封槽701，水封槽701设置在地面地基上。气罩702倒扣置在水封槽701中，气罩702的上导轮705和下导轮704置于导轨703中，水封槽底板712包覆有玻璃钢层714，水封槽立板713两面包覆玻璃钢层715，气罩立板706外壁包覆有聚氨酯保温层711和玻璃钢层710，气罩顶板707外壁包覆有聚氨酯保温层708和玻璃钢层709。由于气罩702外部包覆聚氨酯保温层，可以保证冬季燃气柜的保温和供气安全，水封槽701和气罩702包覆玻璃钢层解决了钢质储气柜的防腐问题。

生物质物料气化制取燃气的工艺流程是；生物质物料上料-气化-除尘-喷雾净化-脱焦油-气体的抽取和输送-防回火-储气罐储存。在整个工艺流程气体流动的动力是由罗茨风机5提供的，罗茨风机5从进料口抽取空气进入到可控气化炉1，又穿过处在最上层干燥区的物料，进入裂解区，秸秆开始裂解，分解为分解出气化物、炭及焦油等；炭、分解的气化物和焦油继续下行到氧化层，在氧化层高温之下继续裂解释放出可燃气；其中的炭下行至还原层，燃气中的二氧化碳和水在高温炭层中还原为一氧化碳和氢。由于本实用新型的可控气化炉是在中部高温区的氧化层横向抽取大部分燃气，再由还原层下部抽取部分燃气与其混合，控制燃气温度在700℃-900℃之间，使燃气能够在管道和重力式除尘器内处于高温状态，此时焦油进一步裂解为可燃气体，形成焦油含量低、热值高的燃气。

从可控气化炉1中抽出的燃气含有固体和焦油杂质，且温度高，不能直接输送给用户使用，必须进行净化、降温工艺过程，以去除燃气中的灰分、炭颗粒、水分、焦油，并且将燃气冷却至适宜温度。在净化过程中，重力式除尘器2中使高温燃气中的焦油进一步裂解、固体颗粒沉降、拦截网拦截灰分、水套降温，使燃气初步净化；在喷雾净化器3中，燃气经逆流式喷雾，用碱液中和硫化物和去除焦油，水套降温，经导流板去除水分，使燃气进一步净化；在生物质焦油净化器4中经三道玉米芯吸附焦油和大部分水蒸气，又经过一道玻璃纤维填料过滤净化微尘，再经过一道氧化铁填料过滤脱硫净化，得到符合净化标准和温度标准的燃气，它克服了目前现有技术设备采用旋风除尘、塔式喷淋工艺的技术缺陷。经罗茨风机输送，燃气经过防回火器木炭填料进一步吸附残存的焦油和有害杂质以及气味，使之成为高质量的燃气，输入具有防腐保温层储气罐，靠自重定压输送给用户。

在可控气化炉1内的干燥层、裂解层、还原层、氧化层分别设置热电偶温度计。其型号为TES-1300型数字式温度计，温度测量范围为50-1300℃。取其温度值，设置有循环水温度控制检测点，由测点给出信号，经PLC系统控制开闭送气阀门，在燃气出口装有气体检测仪(市售)，检测出O2、CO2、CO、N2、H2、CH4的含量，由测点读取数据传输给PLC进行数据处理后发出指令，控制给氧量，薪柴加入量，或者关闭主气阀及打开放散阀安全排放，在进气口装设空气流量计和控制阀，控制气化炉的工作过程在最佳状态，在整个流程中对原料的供给量、氧气供给量、可燃气体的抽出量、燃气中的O2、CH4、CO、CO2、H2、N2的含量进行控制，生产出高质量、高热值的燃气，并且在喷雾净化器前后管路、生物质焦油净化器、储气柜上设置燃气温度测点，保障工艺流程。在可控气化炉燃气出口、防回火器前后、通往用户的管路上设置氧测点来控制生产工艺流程和保证燃气中氧含量低于燃气产生爆燃下限值，保证生产和使用安全。

Claims (9)

1.一种生物质物料气化制取燃气设备，包括有上料机构、可控气化炉及循环水泵、重力式除尘器、喷雾净化器及喷淋泵、生物质焦油净化器、罗茨风机、防回火器和储气柜，其特征在于：

上料机构位于料仓至可控气化炉加料口上方；

可控气化炉的燃气上出口和燃气下出口通过管路连通重力式除尘器燃气入口，循环水泵管路连通可控气化炉外胆下部的进水口及外胆上部的出水口；

重力式除尘器燃气出口通过管路连通雾化净化器燃气入口；

喷雾净化器的喷淋泵连通雾化室雾化喷头，燃气出口通过管路连通生物质焦油净化器燃气进口；

罗茨风机进口连通生物质焦油净化器燃气出口，罗茨风机出口连通防回火器燃气进口；

防回火器燃气出口通过管路连通储气柜。

2.根据权利要求1所述的一种生物质物料气化制取燃气设备，其特征在于：可控气化炉炉体由内胆和外胆组成水冷套，外胆下部设有进水口，外胆上部设有出水口，炉体中部由水管炉蓖将炉腔分为上部燃烧室和下部灰室，燃烧室内壁设有耐火层，气化室顶部设有进料口和喷淋管，侧壁上部设有进风口，侧壁下部设有燃气上出口，灰室侧壁上部设有燃气下出口，灰室侧壁下部设有出渣口。

3.根据权利要求1所述的一种生物质物料气化制取燃气设备，其特征在于：重力式除尘器的燃气入口通入到壳体降尘室，出口向下，外胆内壁设有耐火层，外胆中部设有三层拦截网，拦截网上方设有烟管式循环水换热器，且燃气出口在外胆上部。

4.根据权利要求1所述的一种生物质物料气化制取燃气设备，其特征在于：喷雾净化器的外部设有一外胆，胆内设有一隔板被分隔左、右两个容室，左侧容室内设有上下连通的烟管式循环水换热器，燃气进口设置在隔板左侧容室下部的第一回程除焦油室壁上，烟管式循环水换热器上方的第二回程雾化室设置雾化喷头，隔板右侧容室为第三回程脱水室，其内设有多道导流板，燃气出口设于第三回程脱水室上方，喷雾净化器底部设有溢流口。

5.根据权利要求1所述的一种生物质物料气化制取燃气设备，其特征在于：生物质焦油净化器设有5个腔室，第一级净化室、第二级净化室和第三级净化室内填充玉米芯填料，第四级净化室填充玻璃纤维填料，第五级净化室填充氧化铁填料，各净化室底部具有排污口，第一级净化室设有燃气进口，第五级净化室设有燃气出口。

6.根据权利要求1所述的一种生物质物料气化制取燃气设备，其特征在于：防回火器设有内胆和外胆，外胆下部连通燃气进口，外胆底部设有排污口，内胆底部为网状，胆内装填木炭阻燃填料，与内胆顶部加料盖连通的燃气管穿过外胆至燃气管出口。

7.根据权利要求1所述的一种生物质物料气化制取燃气设备，其特征在于：储气柜的气罩扣置在水封槽中，气罩上下导轮置于导轨中，水封槽内外壁包覆层为玻璃钢层，气罩外壁包覆有聚氨酯材料的保温层，聚氨酯保温层外包覆层为玻璃钢层。

8.根据权利要求2所述的一种生物质物料气化制取燃气设备，其特征在于：所述的可控气化炉体内的干燥层、裂解层、还原层、氧化层分别设置有热电偶温度计。

9.根据权利要求1所述的一种生物质物料气化制取燃气设备，其特征在于：所述的喷雾净化器的前后管路、生物质焦油净化器、储气柜分别设置有热电偶温度计。

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