CN201772500U - 多功能户用生物质气化供热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃用生物质燃料的多功能户用气化供热装置。一种多功能户用生物质气化供热装置，主要由气化反应室、燃气灶、燃烧室、燃尽除尘室、换热装置组成，气化反应室和燃烧室为两体合一结构，并由水冷炉排隔开，其特征在于所述的气化反应室(16)与燃气灶(15)连接，燃烧室(3)侧面通过火焰旋流口(24)与燃尽除尘室(26)相连通，换热装置设在烟道(19)与燃尽除尘室(26)之间并置于装置腔体内。此装置采用的独特的结构措施，提供一种集炊事、采暖、卫浴用热为一体的多功能气化供热装置。它具有洁净燃烧、高强化传热、热效率高、成本低、易于推广应用等特点。

Description

多功能户用生物质气化供热装置

技术领域

本发明涉及一种燃用生物质燃料的多功能户用气化供热装置。

背景技术

目前，能源和环境问题已成为全球关注的焦点，虽然石油、煤和天然气至今仍是燃料的主要来源，但是随着化石能源的日益枯竭和环境问题的日趋严重，开发利用洁净可再生能源已经成了紧迫的课题。在此背景下，生物质能做为惟一可储存和运输的可再生能源，其高效转换和洁净利用日益受到世界的重视。生物质能源是利用绿色植物将太阳能通过光合作用储存在植物体内的自然资源，是太阳能的一种廉价储存方式。生物质主含挥发分，对秸秆、稻壳的热重分析结果表明：挥发分含量高达70％～85％。这些特性决定了它不仅有良好的代煤效果，也决定了生物质优良的着火燃烧性能。生物质燃料减排CO₂的效益明显，减排硫的效果也同样显著。生物质燃料还具有飞灰少、排渣少、NOx排放低、降低重金属污染物排放、灰渣可还田等优良的环保特性，可称之为绿色能源。由于生物质原料价格低廉，比现在高涨的原煤及型煤具有较大的价格优势，利于推广使用。生物质能是可再生能源，在能源日益短缺的今天，开发利用生物质能亦具有重大的能源战略意义。

当前，世界上许多国家都在开发和利用生物质能利用技术，其核心是研究和发展各种生物质能源的转换利用技术，实现生物能的洁净燃烧和高效利用，其中，生物质的气化技术是实现此目的的一个重要方式。在我国农村现有的能源结构(液化气、沼气、太阳能、电、原煤、蜂窝煤、植物燃料)中，秸秆气以其容易取得原料、操作方便等优势，完全可以取代传统柴灶，替代液化气。其次，秸秆气是一种清洁、方便、廉价的能源。秸秆气化是采用一种生物质热解气化技术，秸秆气使用成本明显低于其他常规燃料，而且使用方便、清洁卫生。秸秆气化是农村能源供应的新出路。利用秸秆气化一是可以有效地减少石化能源的消耗，符合我国的能源发展战略。可有效避免秸秆随地焚烧对空气造成的污染，有利于环保。有利于农村“变废为宝”，提高收入。因而，推广前景良好，是农村能源供应的一种新趋势和秸秆资源利用的新方向。

发明内容

本发明的目的在于克服目前的户用生物质气化炉存在的功能单一、热效率低、气化及燃烧不稳定、操作困难、焦油堵塞管路等问题，提供一种集炊事、采暖、卫浴用热为一体的多功能气化供热装置。它具有洁净燃烧、高强化传热、热效率高、成本低、易于推广应用等特点。

本装置的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：

一种多功能户用生物质气化供热装置，主要由气化反应室、燃气灶、燃烧室、燃尽除尘室、换热装置组成，气化反应室和燃烧室为两体合一结构，并由水冷炉排隔开，所述的气化反应室16与燃气灶15连接，燃烧室3侧面通过火焰旋流口24与燃尽除尘室26相连通，换热装置设在烟道19与燃尽除尘室26之间并置于装置腔体内。

在所述气化反应室16内，空气气化剂从料层中部通过气化剂喷嘴18均匀进入气化反应室16。

所述的气化反应室16与燃气灶15通过生物质燃气管13相连，生物质燃气管13上设有多个孔道，倾斜向下的设置在气化反应室16内。

所述的换热装置为装有间断肋片23的对流换热面22。

所述的气化反应室16、燃烧室3、水冷炉排11及燃尽除尘室26都采用了水冷结构。

本发明技术效果是：

此种形式装置使用由玉米秸秆、豆秆、麦秆等生物质的燃料，是可再生能源的利用，并且使用此类燃料可大大减低对大气的污染，符合我国的能源及环保政策。此装置采用的独特的结构措施，能有效地解决生物质高效稳定洁净燃烧问题。

附图说明

图1是多功能生物质气化供热装置结构示意图。

图中：1.落灰炉排2.灰室3.燃烧室4.灰门5.炉门6.调速风机7.燃气灶配风管道8.气化剂配风管道9.燃气灶配风调节阀10.气化剂配风调节阀11.水冷炉排12.水夹层13.生物质燃气管14.燃气灶阀门15.燃气灶16.气化反应室17.进料口18.气化剂喷嘴19.烟道20.烟道调节阀门21.热水出口22.对流换热面23.间断肋片24.火焰旋流口25.冷水入口26.燃尽除尘室

具体实施方式

下面结合附图所示实施例进一步说明本发明的具体内容及其工作原理。

1、燃气灶工作过程

工作前，在气化反应室内加入具有一定厚度的生物质燃料。工作时，关闭烟道调节阀门。空气气化剂从料层中部通过气化剂喷嘴均匀进入气化反应室，燃料层从上往下经历干燥、水分析出、干馏热解、挥发分析出、燃烧氧化还原等一系列过程，所产生的生物质燃气由生物质燃气管供应给燃气灶。可通过调速风机及调节阀来调节燃气灶的燃气量及燃气质量。燃气管13倾斜向下的设置有助于生物质热解时产生的焦油靠重力回流到气化反应室16烧掉。

2、热水供应装置工作过程

工作前，在气化反应室内加入具有一定厚度的生物质燃料。工作时，关闭燃气灶的阀门，打开气化反应室进料口，打开烟道调节阀门，主要依靠烟囱的自生风力抽吸过量空气使之逆向燃烧。在气化反应室内呈微负压运行状态。气化室内形成的生物质燃气通过水冷炉排进入燃烧室进行空间燃烧。同时从水冷炉排漏下未燃的含碳颗粒也在燃烧室内的落灰炉排上继续燃烧。燃烧后的高温烟气通过燃烧旋流口进入燃尽除尘室。在此室内未燃烧的可燃质进一步燃尽，同时高温烟气与辐射换热面进行辐射热交换，且将高温烟气中的尘渣分离沉降下来。辐射交换后的烟气再进入高度强化传热的换热面进行对流换热，最后由烟囱排入大气。

如图1所示。

此装置为多功能一体化结构。生物质燃料从装置上部进料口17进入气化反应室16。气化反应室16由水夹层12冷却吸热。在气化反应室16底部设有水冷炉排11。气化反应室16内存有较厚的燃料层。燃料经历干燥、热解、气化、燃烧及还原反应等一系列过程。此装置分两种工作过程。一、燃气灶工作过程如下：工作时，关闭烟道调节阀门20及进料口17。调速风机6将空气气化剂通过气化剂配风管道8、气化剂配风调节阀10从料层中部通过气化剂喷嘴18均匀进入气化反应室16，所产生的生物质燃气由生物质燃气管13底部的多孔通道供应给燃气灶15。可通过调速风机6及气化剂配风调节阀10来调节燃气灶15的燃气量及燃气质量。可通过燃气灶配风调节阀9来调节燃气灶15的空燃比。燃气管13倾斜向下的设置有助于生物质热解时产生的焦油靠重力回流到气化反应室16烧掉。二、热水装置工作过程如下：工作时，关闭燃气灶的阀门，打开气化反应室进料口17，打开烟道调节阀门20，主要依靠烟囱的自生风力抽吸过量空气使之逆向燃烧。在气化反应室16内高温下燃料的热解气化气及还原气化气向下通过水冷炉排11，在燃烧室3内进行气相燃烧。在燃烧室3中未燃尽的碳也经过水冷炉排11落到炉排1上，在燃烧室3内进行进一步燃烧。燃尽的灰落入灰室2。燃烧后的高温烟气经燃烧旋流口24进入燃尽除尘室26，在此室内未燃烧的可燃质进一步燃尽，同时高温烟气与辐射换热面进行辐射热交换，且将高温烟气中的尘渣分离沉降下来。辐射交换后的烟气再进入装有间断肋片23的高效强化传热对流换热面22上通过对流换热进一步将热量传递给装置内的水，最后烟气通过烟道19进入烟囱排入大气。此装置的补水及回水由冷水入口25进入，被加热的热水由热水出口21供给用户做卫生热水或采暖工质使用。

本实施例一种样机性能指标为：一、燃气灶：功率3KW。二、热水装置：回水温度60℃，出水温度80℃，功率10KW，热效率70％。

Claims (5)

1.一种多功能户用生物质气化供热装置，主要由气化反应室、燃气灶、燃烧室、燃尽除尘室、换热装置组成，气化反应室和燃烧室为两体合一结构，并由水冷炉排隔开，其特征在于所述的气化反应室(16)与燃气灶(15)连接，燃烧室(3)侧面通过火焰旋流口(24)与燃尽除尘室(26)相连通，换热装置设在烟道(19)与燃尽除尘室(26)之间。

2.根据权利要求1所述的一种多功能户用生物质气化供热装置，其特征在于在所述气化反应室(16)内，空气气化剂从料层中部通过气化剂喷嘴(18)均匀进入气化反应室(16)。

3.根据权利要求1或2所述的一种多功能户用生物质气化供热装置，其特征在于所述的气化反应室(16)与燃气灶(15)通过生物质燃气管(13)相连，生物质燃气管(13)上设有多个孔道，倾斜向下的设置在气化反应室(16)内。

4.根据权利要求3所述的一种多功能户用生物质气化供热装置，其特征在于所述的换热装置为装有间断肋片(23)的对流换热面(22)。

5.根据权利要求4所述的一种多功能户用生物质气化供热装置，其特征在于所述的气化反应室(16)、燃烧室(3)、水冷炉排(11)及燃尽除尘室(26)都采用了水冷结构。