CN204224546U - 下吸式生物质气化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种下吸式生物质气化炉，用于燃烧生物质原料生产气体燃料，其包括：侧壁上设置有进气孔的上炉体；下炉体；用于输出气体燃料的输出装置；用于为所述上炉体内提供助燃气体的供气装置；用于摊平生物质原料的布料装置。本实用新型中的下吸式生物质气化炉，通过侧入式引入助燃气体，解决了生物质原料燃烧不均匀的问题。通过使用包括蒸汽的助燃气体，降低了气体燃料中的氮气含量。通过使用蒸汽隔离层隔离大气并为生物质原料预热加湿，通过使用布料装置将生物质原料在上炉体内均匀分布。另外，本实用新型还具有结构简单等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种使用生物质制备气体燃料的气化炉，属于再生资源利用领域。
背景技术
如图2所示，现有技术中的下吸式生物质气化炉包括：位于生物质气化炉上部的上炉体101，位于生物质气化炉下部的下炉体102，位于上炉体101底端的箅子103，用于输出生物质气化炉所产生可燃气体的输出管道104，输出管道104与下炉体102连通，输出管道104上还设置有第一气泵7。
工作时，首先，通过外部投料装置将生物质原料5由上炉体101的开放顶部投放到上炉体101中，开启第一气泵7，在下部将生物质原料点燃，当燃烧稳定后，生物质原料可根据其燃烧程度分为三个部分：位于上部的待燃烧层501、位于其下部的燃烧层502和位于底部的灰层503。由于其抽吸作用，作为助燃气体6的空气由上炉体的顶端进入，通过生物质原料进入燃烧层502中，为生物质原料的燃烧助燃。生物质原料燃烧后所产生的气体燃料8也在第一气泵7的抽吸作用下，由下炉体102经过输出管道104输送至后续工序中进行进一步处理。
上述下吸式生物质气化炉，虽可以制备气体燃料，但用于将投料装置的投料位置固定，由其投入的生物质原料容易在上炉体内部某个部位堆积起来，当布料装置布料结束后，还需要通过工人人工将生物质原料摊平。由于生物质气化炉的炉体较高，每次投料后工人都需要爬上爬下进行摊平，并且炉体温度也比较高，所以摊平生物质原料的作业对工人的人身安全具有一定的危险性。另外，不同种类的生物质原料的粉碎程度、孔隙度、湿度等并不相同，造成待燃烧层501各处对空气的阻尼不同，导致燃烧层502各处所能够摄取的助燃气体6的量也不尽相同，所以，燃烧层502各处燃烧程度也不相同。由于燃烧程度不同，往往会造成气体燃料8的品质波动，尤其是当待燃烧层501的某处或某几处被 “烧穿”时，生物质气化炉内所产生的气体燃料8直接与外部空气接触、燃烧产生CO2，导致输出的气体燃料8中的CO2的成分大大增加，品质不合格。
实用新型内容
为了解决现有技术中下吸式生物质气化炉无法保证其生产的气体燃料品质的问题，本实用新型提供一种改进的下吸式生物质气化炉，其在现有下吸式生物质气化炉的基础上将上炉体封闭，并在上炉体内设置布料装置，在上炉体侧壁设置进气孔，改现有的“上进气”为“侧进气”。
本实用新型中的下吸式生物质气化炉由于增设了布料装置使生物质原料能够均匀的分布在上炉体中，使各处生物质原料燃烧更加均匀。采用“侧进气”方式为生物质原料的燃烧提供助燃气体，使生物质原料对助燃气体的输入无影响，保证生物质燃烧的稳定性和均一性。并且其结构简单，安装方便，不但适用于新产品生产，还适用于老设备的改造。
为解决上述问题，本实用新型所提供的技术方案为：
一种下吸式生物质气化炉，用于燃烧生物质原料生产气体燃料，该气化炉包括：
上炉体，其顶端封闭，侧壁上设置有若干用于引入助燃空气的进气孔；
下炉体，设置在所述上炉体的下方；
输出装置，用于输出生物质原料反应后生成的气体燃料；
供气装置，与所述进气孔连通，用于为所述上炉体内燃烧的生物质原料提供助燃气体；
布料装置，设置在所述上炉体内，用于将所述生物质原料均匀地分布在所述上炉体中。
进一步，所述助燃气体为包括设定比例的助燃空气和助燃蒸汽的混合气体；所述供气装置包括助燃蒸汽输入装置和助燃空气输入装置；
所述助燃蒸汽输入装置包括：用于生产助燃蒸汽的蒸汽提供装置和用于将所述助燃蒸汽由所述蒸汽提供装置输入到所述上炉体中的蒸汽输入管道；
所述空气输入装置包括用于生产助燃空气的空气提供装置和用于将所述助燃空气由所述空气提供装置输入到所述上炉体中的若干空气输入管道。
进一步，所述布料装置包括若干布料机构和用于驱动布料机构的驱动机构。
进一步，所述布料机构包括旋转件和能够随旋转件旋转的若干布料件，在所述驱动机构的驱动下，所述布料件跟随所述旋转件旋转，将所述生物质原料在所述上炉体内均匀分布。
进一步，所述旋转件为旋转轴，所述布料件为设置在旋转轴上的沿所述旋转轴径向外伸的若干布料板。
进一步，所述下吸式生物质气化炉还包括蒸汽隔离装置，用于向所述生物质原料中输入隔离蒸汽在所述生物质原料中设置蒸汽隔离层封闭上炉体。
进一步，所述蒸汽隔离装置包括蒸汽输入端、蒸汽输出端和用于连接所述蒸汽输入端和所述蒸汽输出端的连接体，所述蒸汽输入端与产生隔离蒸汽的蒸汽源相连通，所述蒸汽输出端插入到所述生物质原料中并位于设定位置。
进一步，所述旋转轴为空心轴，所述旋转轴为所述连接体。
进一步，所述下吸式生物质气化炉还包括用于封闭上炉体顶端的炉盖。
进一步，所述布料装置还包括设置在所述炉盖上的进料口。
本实用新型中的下吸式生物质气化炉，在现有下吸式生物质气化炉的基础上增设布料装置，能够将生物质原料在其投放过程中均匀地分布在上炉体中。投料结束后即可点燃生物质原料进行生产，不必通过人工摊平。
本实用新型将助燃气体由炉体上方开口处进入的 “上入式”方式改为由侧壁上设置的若干进气孔进入的“侧入式”，使助燃气体直接由设置在燃烧层附近的进气孔进入，直接到达燃烧层，由于在进入过程中，与生物质原料接触较少，其颗粒度、湿度等自身因素在助燃气体进入的过程中对其影响很小。避免了现有技术中“上入式”所存在的助燃气体进入到燃烧层过程中由于生物质原料颗粒度、湿度等不同，造成的各处阻力不同，进而影响到燃烧层各处燃烧层度不同，导致气体燃料的品质波动的问题。并且其还具有结构简单，安装方便，制作成本低和实用性较强等优点。
附图说明
图1为使用生物质制备气体燃料的系统结构示意图；
图2为现有技术中下吸式生物质气化炉结构示意图；
图3为本实用新型中下吸式生物质气化炉结构示意图（局部剖视图）；
图4为本实用新型中下吸式生物质气化炉结构示意图（剖面图）。
图中：1.气化炉；101.上炉体；102.下炉体；103.箅子；104.输出管道；105.炉盖；106.进气孔；107.观察窗；108.蒸汽输入管道；109.空气输入管道；110.输入管道；2.净化装置；3.干燥装置；4.储气罐；5.生物质原料；501.待燃烧层；502.燃烧层；503.灰层；504.蒸汽隔离层；6.助燃气体；6a.助燃蒸汽；6b.助燃空气；7.第一气泵；8.气体燃料；9.驱动机构；10.旋转轴；11.布料组件；12.蒸汽隔离装置；12a.蒸汽输入端；12b. 蒸汽输出端；12c. 连接体；13.隔离蒸汽。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图3、4所示，上炉体101、下炉体102、供气装置和输出装置。上炉体101设置在下炉体102的上方，供气装置的输出端与设置在上炉体101侧壁上的若干进气孔106连通，为在上炉体101内燃烧的生物质原料提供包括助燃蒸汽6a和助燃空气6b的混合助燃气体6。助燃气体6的中助燃蒸汽6a与助燃空气6b之间的比例可根据生物质原料的具体品质进行调整，使燃烧后所生成的气体燃料8中的可燃气体含量最高。输出装置的输入端与下炉体102连通，用于将生物质原料燃烧所生成的气体燃料8由下炉体102中导出，并送入后续工序中进行进一步处理。
如图3所示，上炉体101用于容纳生物质原料，并为生物质原料提供燃烧场所。上炉体101内的生物质原料根据其燃烧情况可分为三个部分：位于上部的待燃烧层501、位于下部的燃烧层502和位于底部的灰层503。上炉体101为封闭炉体，其封闭的主要目的是为了保证空气不会由其顶端进入到燃烧层502中，以保证助燃气体6仅通过供气装置提供。如图3所示，上炉体101可通过在其顶端设置炉盖105的方式进行封闭，需要注意的是，炉盖105与上炉体101之间不需要密封。也可以，如图3所示，在上炉体101内设置蒸汽隔离装置，利用隔离蒸汽13在待燃烧层501内设置蒸汽隔离层504来阻止空气由顶端进入到燃烧层502中。
当然，在实际应用中，也可将炉盖105和蒸汽隔离层504组合在一起使用。上炉体101的侧壁上还设置有若干进气孔106，用于与供气装置的输出端配合，将助燃气体6导入到上炉体101中；优选的，若干进气孔106沿上炉体101的周向均布。箅子103用于分隔上、下炉体及将上炉体101中生物质原料燃烧所生成的炉灰漏至下炉体102中。另外，为更好地观察上炉体101内生物质原料的燃烧情况，在上炉体101的侧壁上还设置有若干观察窗107；优选的，若干观察窗107沿上炉体101的侧壁周向均布。
如图3、4所示，下炉体102设置在上炉体101的下方，上炉体101内燃烧所产生的灰层503将通过箅子103落到下炉体中，并且燃烧所产生的气体燃料8也将经过下炉体102由输出装置输出。
如图3、4所示，由供气装置提供的助燃气体包括设定比例的助燃空气6b和助燃蒸汽6a。供气装置包括助燃蒸汽输入装置和助燃空气输入装置。其中，蒸汽输入装置用于为在上炉体内燃烧的生物质原料提供助燃蒸汽6a。蒸汽输入装置包括：蒸汽输入管道108、蒸汽泵、蒸汽阀门（图中未示出）和蒸汽提供装置（图中未示出）。蒸汽泵和蒸汽阀门均设置在蒸汽输入管道108上。蒸汽输入管道108的一端与进气孔106连通，另一端与蒸汽提供装置连通。蒸汽提供装置所产生的助燃蒸汽6a通过蒸汽泵的泵送，经蒸汽输入管道108和进气孔106进入到上炉体101内用于生物质原料的气化反应。蒸汽输入管道108的设置方式可为每个进气孔106对应设置有一个独立的蒸汽输入管道108，也可若干个进气孔106共用一个蒸汽输入管道108。空气输入装置包括：若干空气输入管道109、设置在各空气输入管道上的第二气泵和空气提供装置（图中未示出）。空气输入管道109的一端与进气孔106连通，另一端与空气提供装置连通。助燃空气6b由空气提供装置经过滤等处理后输出，通过空气输入管道109和进气孔106进入到上炉体内。空气输入管道109的设置方式可为每个进气孔106对应设置有一个独立的空气输入管道109，也可若干个进气孔106对应一个空气输入管道109。
优选的，空气输入管道109和蒸汽输入管道108在进气孔106前使用三通汇合成一条输入管道110，助燃空气6b和助燃蒸汽6a在输入管道110中混合后，再通过进气孔106进入到上炉体101中，为生物质原料的燃烧助燃。
如图3、4所示，输出装置设置在下炉体102处，用于输出生物质原料燃烧后生成的气体燃料8。输出装置包括用于输出气体燃料8的输出管道104和设置在输出管道104上的，用于为气体燃料8的输出提供动力的第一气泵7。输出管道104的一端与下炉体102连通，气体燃料8在第一气泵7的驱动下经由输出管道104输送至后续工序中进行处理。
如图3、4所示，布料装置包括布料机构和用于驱动布料机构的驱动机构9。如上炉体101通过炉盖105封闭则布料装置还包括设置在炉盖105上的进料口（图中未示出）。布料机构设置在上炉体101内部，包括旋转件和若干布料组件。旋转件通常为旋转轴10，布料组件为设置在旋转轴上的布料组件11，布料组件11沿旋转轴10的径向向外伸出，并与旋转轴10的轴向呈设定角度。优选的，布料组件11与旋转轴10的轴向平行。布料组件11的数量为2-6个，优选的，各布料组件11与旋转轴10的轴向之间的夹角相同，并沿旋转轴10的周向均布。工作时，旋转轴10在驱动机构的驱动下旋转，布料组件11跟随旋转轴10一起转动，将由外部投料装置通过进料口或直接投入到上炉体101的生物质原料均匀的落入上炉体中。布料组件11采用板式结构。
如图3、4所示，蒸汽隔离装置12设置在上炉体101中，用于在生物质原料中设置蒸汽隔离层504，防止外部空气由上炉体101的开放顶端进入到生物质原料的燃烧层502中。蒸汽隔离装置12包括蒸汽输入端12a、蒸汽输出端12b和用于连接蒸汽输入端和蒸汽输出端的连接体12c，蒸汽输入端12a与隔离蒸汽源（图中未示出）相连通，蒸汽输出端12b向下插入到生物质原料中。隔离蒸汽源所提供的隔离蒸汽13由蒸汽输入端12a输入到蒸汽隔离装置12中，经连接体12c再由蒸汽输出端12b输入到生物质原料中，并在距生物质原料顶端的设定距离处形成蒸汽隔离层504。蒸汽隔离层504形成后，即可将阻止外部空气由上炉体101的顶端进入到燃烧层502处，还能够为待燃烧层501中的生物质原料加湿和预热，生物质原料经过蒸汽隔离层504的加湿后，其所携带的水蒸汽能够在生物质原料燃烧时与供气装置所输入的助燃蒸汽6a一起与生物质原料燃烧所产生的C、CO、CO2发生反应，生成可燃气体，提高气体燃料8的中可燃气体的含量。
优选的，旋转轴10为空心轴，并以旋转轴10作为连接体，将蒸汽输入端和蒸汽输出端分别设置在旋转轴10的上下两端。另外，在实际应用中，当旋转轴10采用空心轴时，也可将蒸汽隔离装置12穿过旋转轴10插入到生物质原料中。将旋转轴10作为蒸汽隔离装置的连接体简化了设备构成，节约了设备投资。
工作时，首先，投料装置通过进料口或者直接将生物质原料投放到上炉体101中，并同时启动布料装置，在布料装置的作用下生物质原料被均匀分布在上炉体101中。随后，将生物质原料在下部点燃，当燃烧稳定后，根据生物质原料的燃烧程度，可将生物质原料由上至下分为待燃烧层501、燃烧层502和灰层503。在第一气泵7和供气装置共同作用下，助燃气体6通过若干进气孔106源源不断的输入到燃烧层502处，为生物质原料的燃烧助燃，燃烧后生成的气体燃料8由上炉体101的下方抽吸出来，并通过下炉体102进入到输出管道104中，泵送至后续工序中，进行进一步处理。如下吸式生物质气化炉通过蒸汽隔离层504来隔离外部空气和燃烧层502，则在生物质原料被投放至上炉体101中后，启动蒸汽隔离装置12，向生物质原料中输入隔离蒸汽13，蒸汽隔离层504形成后，即可防止外部空气由上炉体101顶部进入到燃烧层502中，还可以为生物质原料预热、加湿使其燃烧更充分。
以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种下吸式生物质气化炉，用于燃烧生物质原料生产气体燃料，其特征在于，所述下吸式生物质气化炉包括：
上炉体，其顶端封闭，侧壁上设置有若干用于引入助燃空气的进气孔；
下炉体，设置在所述上炉体的下方；
输出装置，用于输出生物质原料反应后生成的气体燃料；
供气装置，与所述进气孔连通，用于为所述上炉体内燃烧的生物质原料提供助燃气体；
布料装置，设置在所述上炉体内，用于将所述生物质原料均匀地分布在所述上炉体中。
2.根据权利要求1中所述的气化炉，其特征在于，所述助燃气体为包括助燃空气和助燃蒸汽的混合气体；所述供气装置包括助燃蒸汽输入装置和助燃空气输入装置；
所述助燃蒸汽输入装置包括：用于生产助燃蒸汽的蒸汽提供装置和用于将所述助燃蒸汽由所述蒸汽提供装置输入到所述上炉体中的蒸汽输入管道；
所述空气输入装置包括用于生产助燃空气的空气提供装置和用于将所述助燃空气由所述空气提供装置输入到所述上炉体中的若干空气输入管道。
3.根据权利要求1中所述的气化炉，其特征在于，所述布料装置包括若干布料机构和用于驱动布料机构的驱动机构。
4.根据权利要求3中所述的气化炉，其特征在于，所述布料机构包括旋转件和能够随旋转件旋转的若干布料件，在所述驱动机构的驱动下，所述布料件跟随所述旋转件旋转，将所述生物质原料在所述上炉体内均匀分布。
5.根据权利要求4中所述的气化炉，其特征在于，所述旋转件为旋转轴，所述布料件为设置在旋转轴上的沿所述旋转轴径向外伸的若干布料板。
6.根据权利要求1中所述的气化炉，其特征在于，所述下吸式生物质气化炉还包括蒸汽隔离装置，用于向所述生物质原料中输入隔离蒸汽在所述生物质原料中设置蒸汽隔离层封闭上炉体。
7.根据权利要求6中所述的气化炉，其特征在于，所述蒸汽隔离装置包括蒸汽输入端、蒸汽输出端和用于连接所述蒸汽输入端和所述蒸汽输出端的连接体，所述蒸汽输入端与产生隔离蒸汽的蒸汽源相连通，所述蒸汽输出端插入到所述生物质原料中并位于设定位置。
8.根据权利要求7中所述的气化炉，其特征在于，所述旋转轴为空心轴，所述旋转轴为所述连接体。
9.根据权利要求1中所述的气化炉，其特征在于，所述下吸式生物质气化炉还包括用于封闭上炉体顶端的炉盖。
10.根据权利要求9中所述的气化炉，其特征在于，所述布料装置还包括设置在所述炉盖上的进料口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150325 |