CN203373320U - 下吸式秸秆燃气热源机 - Google Patents

Abstract

一种下吸式秸秆燃气热源机，从根本上解决现有秸秆燃气发生炉循环水加热效率低、浪费能源的问题。其包括带有水套的燃气发生炉和燃气分离箱，燃气发生炉的混合气体出口与燃气分离箱的混合气体入口相连通，其技术要点是：所述燃气发生炉为一体式结构，包括设有进料口的上炉膛，由与水套相连通的水管式炉箅分隔开的燃烧室与储灰仓的下炉膛；燃气分离箱内由隔板分隔成净化室与冷却室，在冷却室内设置通有循环冷却水的冷却箱，冷却箱上设有冷却箱进水管与冷却箱回水管，净化室由净化仓立板分隔成净化燃气通道与净化仓。以横向连通水管与炉箅加热管双加热水管达到本实用新型设计目的，采用下吸式燃烧灰层过滤开口填料，使燃气得到充分利用。

Description

下吸式秸秆燃气热源机

技术领域

本实用新型涉及一种固体燃料家用炉领域，特别是一种带有操控空气装置、热交换装置或附加对流取暖装置的下吸式秸秆燃气热源机。其主要用于提供可持续热能与纯净可燃气体。

背景技术

植物生物质能源是一个巨大的太阳能仓库，是重要的“绿色能源”之一，可以讲开发利用植物生物质能源，就是开发利用太阳能。植物生物质能源可以再生，取之不尽，用之不竭。发展植物生物质为原料的绿色能源转化技术，是未来的必然趋势。

秸秆气化炉是以生物质秸秆经压缩成型后的颗粒燃料为原料，以空气和水蒸汽为气化剂，制成煤气，供餐饮、炉灶、锅炉和各种加热炉使用，替代燃油，以低廉的价格给用户节约了大量的费用。生物质颗粒燃料气化技术，就是生物质颗粒原料在缺氧状态下加热反应的能量转换过程。生物质一般由碳、氢、氧等元素和灰分组成，当它们被点燃时，供应少量空气（氧气），用有效措施控制其反应过程，使生物质转变成CO、CH₄、H₂等可燃气体，秸秆中大部分能量都转移到气体中。利用氧和生物质的一部分燃烧，为热分解及还原反应提供热量，从而使固体生物质转化为气体燃料。

为了从根本上解决现有秸秆燃气发生炉循环水加热效率低、浪费能源的问题，本申请人曾设计专利公开号为CN 102305416 A的“秸秆燃气热源机”，其包括燃气发生炉，燃气分离器；燃气发生炉的炉体上分别设有上、下炉膛；上炉膛的炉壁和炉底为双层注水腔，上炉膛炉壁上部设有粗燃气出口，下部设有内置电控点火棒的进风管和密闭炉门，上炉膛的炉底和支撑裙座包围形成下炉膛，下炉膛内设有与外部燃气口相通的燃气灶；燃气分离器包括一次净化室、设置在一次净化室上部的加臭氧二次净化室、设置在一次净化室下部的风箱、设置在加臭氧二次净化室顶部的燃气分气室。该专利既可以连续燃烧产气产热，又可以迅速加热循环水使热能充分释放，适用于生产生活。

但该秸秆燃气热源机所产生的可燃气体中杂质含量较大，燃气难以点燃。并且秸秆等燃料燃烧气化后在燃气出口冷却结焦油，长期使用会堵塞燃气通道易导致炉内气压积聚而埋下安全隐患。现有的进料口在炉体顶部的气化炉，其炉盖借助密封胶圈密封，并通过重物压实。密封胶圈通常在300℃及熔化损坏，需要长期更换。而粗燃气中焦油含量较高，易在进料口处凝结，致使炉盖难以打开，导致炉内压力聚集，易发生爆炸的危险。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供了一种下吸式秸秆燃气热源机，从根本上解决现有秸秆燃气发生炉循环水加热效率低、浪费能源的问题，其结构设计合理，以横向连通水管与炉箅加热管双加热水管达到本实用新型设计目的，同时采用下吸式燃烧灰层过滤开口填料方法，提高加热效率和燃气产气率，并使燃气得到更充分利用，达到既可以连续燃烧产气、产热，又可迅速加热循环水使热能充分释放的目的。

本实用新型所采用的技术方案是：该下吸式秸秆燃气热源机包括带有水套的燃气发生炉和燃气分离箱，燃气发生炉的混合气体出口与燃气分离箱的混合气体入口相连通，其技术要点是：所述燃气发生炉为一体式结构，包括设有进料口的上炉膛，下炉膛；下炉膛包括由与水套相连通的水管式炉箅分隔开的燃烧室与储灰仓，储灰仓上设有排灰口和混合气体出口；上炉膛与下炉膛之间设有至少两排的与水套相连通的横向连通水管；

燃气分离箱内由隔板分隔成净化室与冷却室，隔板的顶部和两侧与燃气分离箱的内壁固定连接，隔板的底部与燃气分离箱的底部设置通道；

在冷却室内设置通有循环冷却水的冷却箱，冷却箱的一面与燃气分离箱的内壁固定，其他五面与燃气分离箱的内壁或隔板之间形成气体分离通道，燃气分离箱上设有与气体分离通道相通的混合气体入口，冷却箱上设有冷却箱进水管与冷却箱回水管；

净化室由净化仓立板分隔成净化燃气通道与净化仓，燃气分离箱上设有与净化仓相通的助氧进风口，与净化燃气通道相通的上、下燃气出口，上燃气出口为三通结构；净化仓底部设有孔板，孔板下设有固定在燃气分离箱内壁上的气体分流挡板，净化仓立板两侧固定在燃气分离箱的内壁上，上、下两端与燃气分离箱的内壁之间留有间隔；

燃气分离箱底部设有水封层，水封层、隔板、冷却箱的底部围成燃气循环室，燃气循环室上设有与气体分流挡板下部相连通的引风管，燃气分离箱上设有与燃气循环室相通的焦油回收口与排污口，其中焦油回收口的底部与水封层的液面相平。

所述气体发生炉底部设有支撑裙座，裙座内设有水套加热装置，加热装置与燃气分离箱的燃气出口相连。

所述燃气发生炉的混合气体出口在灰仓内设有吸气滤灰板。

本实用新型具有的优点及积极效果是：本实用新型通过在上炉膛内添加燃料明火点燃，下吸式燃烧并在燃烧层上面开口填料，下部灰层过滤混合燃气体并吸入分离箱净化利用。下炉膛内的双加热管均通有循环水同时与水套内的水发生热交换，提高了加热效率；利用燃气分离器净化的燃气在支撑裙座内的燃气炉灶点燃，加热下炉膛水套内循环水，进一步提高加热效率；因此，本实用新型充分利用农林废弃物，实现高效无污染的产能；炉体部分不设置控风装置，燃气分离箱体的燃气引出口设置引风机，燃气从储灰仓吸入气体分离燃气分离箱，实现引风效率极高，燃气产气率极高；灰层净化率极高。燃气分离箱体上设有焦油回收口，解决了现有技术中焦油难以清理的麻烦；箱体底部设有燃气循环室，循环室底部形成水封结构，用于接纳分离净化物形成的水蒸气转化水、焦油分子转化液体，杂质转化颗粒等，该水封层还具备冷却分离功能，效果显著；设有多个净化燃气出口，可根据不同需要进行连接。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型秸秆气化炉结构示意图；

图2是本实用新型燃气分离箱结构示意图；

图3是图2的俯视结构示意图。

图中序号说明：A气化炉、B燃气分离箱、1水套进水管、2混合气体出口、3水管式炉箅、4横向连通水管、5水套出水管、6进料口、7炉盖、8炉盖把手、9大气连通管、10水套、11炉膛、12燃烧室、13储灰仓、14排灰口、15支撑裙座、16炉底燃气灶、17焦油回收口、18冷却箱进水管、19冷却箱、20冷却箱回水管、21混合气体入口、22气体分离通道、23助氧进风口、24上燃气出口、25净化燃气通道、26净化仓、27孔板、28净化仓立板、29气体分流挡板、30下燃气出口、31燃气循环室、32隔板、33排污口、34引风管、35吸气挡板。

具体实施方式

结合图1~3对本实用新型的结构进行详细阐述。该秸秆气化装置，包括气化炉A与燃气分离箱B，气化炉A的混合气体出口2与燃气分离箱B混合气体入口21通过管路相连。气化炉A包括带有水套10的炉体，炉体上设有与水套10相通的水套进水管1、水套出水管5、大气连通管9、混合气体出口2，炉体内设有上炉膛11、燃烧室12、储灰仓13、加热管、进料口6，储灰仓上设有排灰口14，加热管与水套10相通。气化炉A为一体式结构，包括设有进料口的上炉膛11，下炉膛。下炉膛包括由与水套相连通的水管式炉箅3分隔开的燃烧室12与储灰仓13，储灰仓13上设有排灰口14和混合气体出口2。上炉膛11与下炉膛之间设有至少两排的与水套10相连通的横向连通水管4。进料口通过炉盖7密封，炉盖7上设有炉盖把手，混合气体出口2与上炉膛11相连通。炉体底部设有支撑裙座15，裙座内设有燃气灶16。

燃气分离箱内由隔板32分隔成净化室与冷却室，隔板32的顶部和两侧与燃气分离箱的内壁固定连接，隔板32的底部与燃气分离箱的底部设置通道。

在冷却室内设置通有循环冷却水的冷却箱19，冷却箱19的一面与燃气分离箱的内壁固定，其他五面与燃气分离箱的内壁或隔板32之间形成气体分离通道22，燃气分离箱上设有与气体分离通道22相通的混合气体入口21，冷却箱19上设有冷却箱进水管18与冷却箱回水管20。

净化室由净化仓立板28分隔成净化燃气通道25与净化仓26，燃气分离箱上设有与净化仓26相通的助氧进风口23，与净化燃气通道25相通的上、下燃气出口24、30，上燃气出口24为三通结构；净化仓26底部设有孔板27，孔板27下设有固定在燃气分离箱内壁上的气体分流挡板29，净化仓立板28两侧固定在燃气分离箱的内壁上，上、下两端与燃气分离箱的内壁之间留有间隔。

燃气分离箱底部设有水封层，水封层、隔板32、冷却箱19的底部围成燃气循环室31，燃气循环室31上设有与气体分流挡板29下部相连通的引风管34，燃气分离箱上设有与燃气循环室31相通的焦油回收口17与排污口33，其中焦油回收口17的底部与水封层的液面相平。

使用方法及产气过程如下：为便于投料，还可在炉膛进料口6处安装自动投料机，开启开关后投料运行。先期需要向炉堂加料口11装填农作物秸秆一部分作燃烧引物，待烧出红火层面时，往上装填生产燃气和加热秸秆燃料层，燃料由下往上燃烧，并通过引风机将混合气体从混合气体出口2引出，每隔一小时添加一次燃料，经过滤层初净化后引入燃气分离箱循环冷却净化成净燃气。与此同时加热水套内的循环水，燃料燃烧的同时将水管式炉箅3、横向连通水管4、水套10内的循环水加热。

通过引风机将气化炉A内混合气体通过混合气体出口2混合气体入口21引入到燃气分离箱内。首先，混合气体进入气体分离通道22中，冷却箱19内持续通冷却水，燃气循环室31下部通过排污口33注入一定量的水，气体流动过程中不断与冷却箱19外壁进行热交换，冷却箱19其中一面与气体分离箱内壁固定，其他五面与气体分离箱内壁间隔，以提高散热面积，混合气体中的焦油等杂质冷却后落入箱体底部燃气循环室31下部的水封层中，焦油漂浮在水封层之上并通过焦油回收口17排除，其他颗粒杂质落入水中。

在燃气循环室31中加入一定量水后隔板32将净化仓26与气体分离通道22完全隔开，则需通过引风管34将气体引入气体分流挡板29下，随着冷却的进行焦油及颗粒杂质析出落入,水层中，然后冷却后的混合气体经引风管34到达气体分流挡板29并进行减压分流通过孔板27上的滤孔进入净化仓26，净化仓26内装有玉米芯、活性炭及5A沸石等过滤介质，除去燃气中的水蒸气、氮气及有害气体后，通过净化仓26上部进入净化燃气通道25，进入通道的同时通过助氧进风口23二次加压并提高燃气中的氧含量，使燃气更容易点燃，最后通过上、下燃气出口24、30排出。下燃气出口30转接气化炉底部的支撑裙座15内的燃气灶16，进一步对炉体底部水套层加热，以提高加热效率。上燃气出口24上设有三通结构，其中竖直方向的燃气管用于排烟气，水平燃气管可用于提供日常的可燃气。

本实用新型能提供秸秆燃气热源自动化生产，且简便易行，能量倍增，效益突出，开辟了更为广泛开发利用秸秆燃气能源利用新空间。

Claims (3)

1.一种下吸式秸秆燃气热源机，包括带有水套的燃气发生炉和燃气分离箱，燃气发生炉的混合气体出口与燃气分离箱的混合气体入口相连通，其特征在于：所述燃气发生炉为一体式结构，包括设有进料口的上炉膛，下炉膛，下炉膛包括由与水套相连通的水管式炉箅分隔开的燃烧室与储灰仓，储灰仓上设有排灰口和混合气体出口；上炉膛与下炉膛之间设有至少两排的与水套相连通的横向连通水管；

燃气分离箱内由隔板分隔成净化室与冷却室，隔板的顶部和两侧与燃气分离箱的内壁固定连接，隔板的底部与燃气分离箱的底部设置通道；

在冷却室内设置通有循环冷却水的冷却箱，冷却箱的一面与燃气分离箱的内壁固定，其他五面与燃气分离箱的内壁或隔板之间形成气体分离通道，燃气分离箱上设有与气体分离通道相通的混合气体入口，冷却箱上设有冷却箱进水管与冷却箱回水管；

净化室由净化仓立板分隔成净化燃气通道与净化仓，燃气分离箱上设有与净化仓相通的助氧进风口，与净化燃气通道相通的上、下燃气出口，上燃气出口为三通结构；净化仓底部设有孔板，孔板下设有固定在燃气分离箱内壁上的气体分流挡板，净化仓立板两侧固定在燃气分离箱的内壁上，上、下两端与燃气分离箱的内壁之间留有间隔；

燃气分离箱底部设有水封层，水封层、隔板、冷却箱的底部围成燃气循环室，燃气循环室上设有与气体分流挡板下部相连通的引风管，燃气分离箱上设有与燃气循环室相通的焦油回收口与排污口，其中焦油回收口的底部与水封层的液面相平。

2.根据权利要求1所述的热源机，其特征在于：所述燃气发生炉底部设有支撑裙座，裙座内设有水套加热装置，加热装置与燃气分离箱的燃气出口相连。

3.根据权利要求1或2所述的热源机，其特征在于：所述燃气发生炉的混合气体出口在灰仓内设有吸气滤灰板。

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