CN202063885U - 一种生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是提出一种生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构，以解决传统的气化炉控温、管道保温、燃烧器高温配风的难题。该生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构包括气化炉，该气化炉包括进料口、出渣口、助燃空气进口和燃气出口，燃气出口通过燃气管道与一个燃烧器相通，所述燃烧器设置有配风入口，关键在于气化炉的外表面设置有中空的导风腔，导风腔的入口安装有鼓风机，燃气管道的管壁设置有中空夹层，中空夹层的两端分别与导风腔出口、燃烧器配风入口相通。本实用新型通过设置独特的配风及燃气传输管路，一举解决了气化炉冷却、燃气管道保温、燃烧器高温配风的难题，提高了整个气化代油燃烧系统的热转换效率，使得整个燃烧系统更加科学合理。

Description

一种生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构

技术领域

本实用新型属于生物质能源转化应用技术领域，特别涉及到一种生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构。

背景技术

生物质作为一种古老的传统能源，直接燃烧是其长期以来的唯一用能方式。但是直接燃烧转化效率低，能量损失严重，不仅直接导致大气污染，还严重破坏生态环境，所以实现生物质燃料的清洁燃烧和高效利用，发展生物质的各种能源转换利用技术非常重要，其中生物质气化技术是高效利用生物质能的重要方法之一。生物质气化技术是将气化炉内的生物质在缺氧状态下进行不完全燃烧，从而完成了生物质能量从固态到气态的转换。但是生物质气化技术还是一项较新的技术，目前还不成熟，尤其是对气化燃气的净化及所产生的大量焦油的合理处理都是生物质气化利用方面急需解决的瓶颈问题。

    生物质气化后，焦油成分呈雾化状态与气化燃气混合在一起。在传输管道中传输时，温度逐渐降低，当低于200℃时，雾化状态的焦油逐渐聚集成大颗粒，然后在管道壁上凝聚成粘稠的液态。当停炉期间时温度进一步降到常温，焦油呈现固态。久而久之焦油堵塞管道，凝聚在管道阀上的焦油使管道阀失效。常用的管道保温措施（如保温棉等）效果不理想，采用电加热等需要额外热源，成本较高。  

气化炉的炉胆内的最高温度可高达1000°C左右，而生物质中分解的微量元素在高温下有较强的腐蚀性，所以对炉体的耐高温和耐腐蚀要求很高，为了控制炉体温度的过度上升，保护炉胆和炉内耐火砖，延长气化炉的使用寿命，通常采用炉体外围水循环控温装置给气化炉降温。

另外，生物质气化代油燃烧系统的燃烧器通常都是常温配风，使得混合后的燃气温度略高于常温，而生物质燃气的点火温度一般要求高于700℃，因此低温燃气不利于点火。

上述问题严重制约了生物质气化代油燃烧系统的推广普及，亟待克服。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构，以解决上述因焦油在传输管道中凝聚而导致的管道阀失效等问题。

本实用新型的生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构包括气化炉，所述气化炉包括进料口、出渣口、助燃空气进口和燃气出口，所述燃气出口通过燃气管道与一个燃烧器相通，所述燃烧器设置有配风入口，关键在于所述气化炉的外表面设置有中空的导风腔，所述导风腔的入口安装有鼓风机，所述燃气管道的管壁设置有中空夹层，所述中空夹层的两端分别与导风腔出口、燃烧器配风入口相通。

在使用时，利用鼓风机将冷空气由导风腔入口送入导风腔，并在导风腔中与气化炉炉体进行热量交换，可以给气化炉降温及控温，防止气化炉温度过高，同时还可以给冷空气加热；冷空气加热后，由导风腔的出口进入到燃气管道的管壁所设置的中空夹层，可以给燃气管道保温，防止燃气在传输过程中温度降低而导致焦油凝聚，使焦油在管道传输过程中保持初始的雾化状态，进而进入锅炉直接燃烧，提高整个气化系统的热转换效率。另外，燃烧器高温配风，有利于燃烧器内燃气点火及稳定燃烧。

进一步地，所述导风腔呈螺旋状缠绕于气化炉的外表面，以增长导风腔的长度，从而加大导风腔与气化炉外表面的接触面积，改善导风腔内的冷空气与气化炉之间的热量交换，提高气化炉的冷却效果，并使得冷空气加热充分。

进一步地，所述导风腔的入口设置于导风腔的底部，所述导风腔的出口设置于导风腔的顶部。气化炉底部的温度较高，而冷空气从导风腔底部的入口进入，可以改善导风腔内的冷空气与气化炉之间的热量交换。

进一步地，所述导风腔出口处设置有温度采集装置，所述温度采集装置与一个控制单元相连，所述控制单元接收温度采集装置的信号并根据该信号控制鼓风机的工作。由温度采集装置检测出螺旋形的导风腔出口处的空气温度，当温度过高时，控制单元控制鼓风机加快冷却风的流速与流量，反之则减少，从而控制气化炉体的保温与冷却效果。

进一步地，所述燃气管道设置有与大气相通的燃气排空管，所述燃气排空管上安装有燃气排空阀，所述燃气管道的中空夹层设置有配风排空阀，以调节进入燃烧器的燃气与配风之间的比例，保证燃烧充分。

本发明的生物质气传输管道防止焦油凝聚的方法及结构通过设置独特的配风及燃气传输管路，一举解决了气化炉冷却、燃气管道保温、燃烧器高温配风的难题，提高了整个气化代油燃烧系统的热转换效率，提高系统稳定性，使得整个燃烧系统更加科学合理。

附图说明

    图1是本实用新型的生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构的原理图，其中：1、气化炉   2、导风腔     3、导风腔入口    4、助燃空气进口     5、出渣口    6、燃气出口    7、导风腔出口    8、进料口    9、燃气排空管    10、燃气排空阀    11、燃烧器    12、管道阀     13、燃气管道管壁的中空夹层      14、燃气管道。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来详细说明本实用新型。

实施例1：

如图1所示，本实施例的生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构包括气化炉1，气化炉1包括进料口8、出渣口5、助燃空气进口4和燃气出口6，燃气出口6通过燃气管道14与燃烧器11相通，燃烧器11设置有配风入口，气化炉1的外表面设置有中空的导风腔2，导风腔的入口3安装有鼓风机，燃气管道14的管壁设置有中空夹层13，中空夹层13的两端分别与导风腔出口7、燃烧器配风入口相通（鼓风机在图中未画出）。

导风腔2呈螺旋状缠绕于气化炉1的外表面，以增长导风腔2的长度，从而加大导风腔2与气化炉1外表面的接触面积，改善导风腔2内的冷空气与气化炉1之间的热量交换，提高气化炉2的冷却效果，并使得冷空气加热充分。

导风腔的入口3设置于导风腔2的底部，导风腔的出口7设置于导风腔2的顶部。气化炉1底部的温度较高，而冷空气从导风腔底部的入口3进入，可以改善导风腔2内的冷空气与气化炉1之间的热量交换。

导风腔出口7处设置有温度采集装置，该温度采集装置与一个控制单元相连，所述控制单元接收温度采集装置的信号并根据该信号控制鼓风机的工作（温度采集装置、控制单元在图中未画出）。

燃气管道14设置有与大气相通的燃气排空管9，燃气排空管9上安装有燃气排空阀10，燃气传输管道设置有两个管道阀12（图中只画出一个），以切断燃气供给通道。

在使用时，利用鼓风机将冷空气由导风腔入口3送入导风腔2，并在导风腔2中与气化炉1炉体进行热量交换，可以给气化炉1降温，防止气化炉1温度过高，同时还可以给冷空气加热；冷空气加热后（其温度已经与外输燃气的温度基本接近，约500℃左右），由导风腔的出口7进入到燃气管道的管壁所设置的中空夹层13，可以给燃气管道14保温，防止燃气在传输过程中温度降低而导致焦油凝聚，使焦油在管道传输过程中保持初始的雾化状态，进而在锅炉中直接燃烧，提高整个气化代油燃烧系统的热转换效率。传统的生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构中，500℃的高温燃气经燃气管道进入到燃烧器时，大约降低到200℃左右，因此在燃气管道末端处焦油凝聚较严重。而本实施例采用高温空气保温，可使管道末端燃气温度保持在300℃以上，焦油凝聚大大减少。另外，温度较高的配风与燃气混合后再送入燃烧器11后，有利于燃气点火及稳定燃烧。

Claims (6)

1.一种生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构，包括气化炉，所述气化炉包括进料口、出渣口、助燃空气进口和燃气出口，所述燃气出口通过燃气管道与一个燃烧器相通，所述燃烧器设置有配风入口，其特征在于所述气化炉的外表面设置有中空的导风腔，所述导风腔的入口安装有鼓风机，所述燃气管道的管壁设置有中空夹层，所述中空夹层的两端分别与导风腔出口、燃烧器配风入口相通。

2.根据权利要求1所述的生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构，其特征在于所述导风腔呈螺旋状缠绕于气化炉的外表面。

3.根据权利要求2所述的生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构，其特征在于所述导风腔的入口设置于导风腔的底部，所述导风腔的出口设置于导风腔的顶部。

4.根据权利要求1或2或3所述的生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构，其特征在于所述导风腔出口处设置有温度采集装置，所述温度采集装置与一个控制单元相连，所述控制单元接收温度采集装置的信号并根据该信号控制鼓风机的工作。

5.根据权利要求4所述的生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构，其特征在于所述燃气管道设置有与大气相通的燃气排空管，所述燃气排空管上安装有燃气排空阀。

6.根据权利要求4所述的生物质气传输管道防止焦油凝聚的结构，其特征在于所述燃气管道的中空夹层设置有配风排空阀。

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