CN204702704U - 一种生物质燃料气碳化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物质燃料气碳化设备，包括气化炉、燃气过滤装置和燃气炉头，气化炉能够将生物质燃料燃烧成为可燃性气体，燃气过滤装置对气化炉生成的可燃性气体进行二次过滤，有效将可燃性气体内含有的有害气体和粉尘彻底去除，提高燃气的纯净度，经过二次过滤的纯净燃气进入燃气炉头内进行燃烧，在燃烧过程中，燃气炉头中设置过滤网，起到隔离作用，能够有效防止发生回火现象，有利于提高燃烧的安全性。本实用新型提出的生物质燃料气碳化设备，结构简单、能够有效利用农林废弃物得到可燃性气体，能量转化率高、对环境无污染、得到的可燃性气体纯度高。

Description

一种生物质燃料气碳化设备

技术领域

本实用新型涉及生物质气化技术领域，尤其涉及一种生物质燃料气碳化设备。

背景技术

农林废弃物(包括作物秸秆，木屑，果壳，木柴等)等资源的综合利用是近年来兴起的一门新技术。生物质燃料气碳化设备是将生物质燃料(包括作物秸秆，木屑，果壳，木柴等)在高温条件下发生热化学反应将能量转化，其过程是在炭化炉内生物质燃料中的碳、氢、氧原子在高温条件下通过化学反应生成一氧化碳、甲烷、氢气等可燃性气体，再经过燃气过滤箱过滤后由炉头灶台将燃气输出供实际需求使用。因为其采用的原料具有收集方便、成本低廉、高效节能、清洁环保、气密性好以及产出的燃气纯度高等优点而有着广泛的应用前景。

实用新型内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种生物质燃料气碳化设备，能够有效利用农林废弃物得到可燃性气体，能量转化率高、对环境无污染、得到的可燃性气体纯度高。

本实用新型提出的一种生物质燃料气碳化设备，包括：气化炉、过滤装置、燃气炉头；

气化炉包括：气化炉盖、气化炉体、底座、炉盖限位机构；

气化炉体位于底座上方，气化炉体内部具有顶部开口的燃烧腔体，气化炉体下部设有进气口和出气口，气化炉体外壁上设有从气化炉体向外伸出的支撑件和限位件，限位件位于支撑件上方，限位件中部具有竖直贯穿的第一通孔，气化炉体顶部还设有支撑耳；

气化炉盖位于气化炉体顶部开口处；

炉盖限位机构包括炉盖连接杆、支撑杆，炉盖连接杆铰接在支撑耳上且一端固定在气化炉盖上，炉盖连接杆侧壁上设有第一限位套和第二限位套，第一限位套内设有第二通孔，第二限位套内具有第三通孔，当气化炉盖开启时，支撑杆一端依次穿过第二通孔、限位件的第一通孔抵靠在支撑件顶部，当气化炉盖闭合时，支撑杆一端依次穿过第三通孔、限位件的第一通孔抵靠在支撑件顶部；

过滤装置包括：箱体、过滤网、箱盖，箱体内部设有用于容纳过滤液的腔体，箱体顶部设有开口，箱盖位于所述开口处，过滤网安装在箱体内部，箱体侧壁上设有进气口、出气口，进气口位于过滤网下方，出气口位于过滤网上方，进气口处设有进气管，出气口处设有出气管，箱体侧壁上还设有过滤液防溢口，过滤液防溢口位于过滤网下方且位于进气口上方；

燃气炉头包括底板、燃气炉体，燃气炉体内具有顶部开口的腔体，底板设置在所述腔体内，将所述腔体分为燃烧腔和进气腔，燃烧腔位于底板上方，进气腔位于底板下方，底板上设有多个通孔，燃烧腔和进气腔通过所述通孔连通，进气腔侧壁上设有进气口，进气口处设有与进气腔连通的炉体进气管，进气腔内还设有滤网，滤网位于底板下方且位于进气口上方；

气化炉体的出气口与箱体的进气口连通，箱体的出气口与燃气炉体的进气口连通。

优选地，气化炉体内壁设有耐火隔热层，所述耐火隔热层采用耐火泥材料制成。

优选地，气化炉体顶部围绕所述开口设有环形密封槽，气化炉盖底部位于环形密封槽内。

优选地，箱体顶部设有围绕所述开口设置的密封凹槽，箱盖位于密封凹槽内。

优选地，箱盖底部设有向下伸出的限位支架，限位支架形状与箱体开口形状配合，箱盖位于密封凹槽内时，限位支架底部与过滤网上表面接触。

优选地，燃气炉头的滤网包括上滤片、下滤片，上滤片和下滤片之间设有过滤夹层。

优选地，所述过滤夹层采用吸附性阻燃材料制成。

优选地，燃气炉头的滤网至底板的距离为D，5mm≤D≤30mm。

本实用新型中，所提出的生物质燃料气碳化设备，采用生物质为原料(如秸秆、生物垃圾)采用气化炉进行气化，将生物质燃料燃烧成为可燃性气体，产生的气体经过燃气过滤装置进行二次过滤处理，有效将可燃性气体内含有的有害气体和粉尘彻底去除，提高燃气的纯净度，然后经过二次过滤的纯净燃气进入燃气炉头内进行燃烧，在燃烧过程中，燃气炉头中设置过滤网，隔离燃烧腔内的燃烧介质进入进气腔，能够有效防止发生回火现象，有利于提高燃烧的安全性。通过上述优化设计的生物质燃料气碳化设备，结构简单、密封性好，能量转化率高、产出的燃气纯净度高，能够有效解决烟灰排放污染问题，对秸秆等生物质燃料充分利用，与煤炭和生物质燃料直接燃烧相比，生产成本降低50％以上。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种生物质燃料气碳化设备的结构示意图。

图2为图1所述的生物质燃料气碳化设备的气化炉的结构示意图。

图3为图2的气化炉的炉盖开启状态的结构示意图。

图4为图1所述的生物质燃料气碳化设备的过滤装置的结构示意图。

图5为图1所述的生物质燃料气碳化设备的燃气炉头的结构示意图。

具体实施方式

如图1至4所示，图1为本实用新型提出的一种生物质燃料气碳化设备的结构示意图，图2为图1所述的生物质燃料气碳化设备的气化炉的结构示意图，图3为图2的气化炉的炉盖开启状态的结构示意图，图4为图1所述的生物质燃料气碳化设备的过滤装置的结构示意图，图5为图1所述的生物质燃料气碳化设备的燃气炉头的结构示意图。

参照图1，本实用新型提出的一种生物质燃料气碳化设备，包括：气化炉、过滤装置、燃气炉头；

如图2和3所示，气化炉包括：气化炉盖11、气化炉体12、底座13、炉盖限位机构；

气化炉体12位于底座13上方，气化炉体12内部具有顶部开口的燃烧腔体，气化炉体12顶部围绕所述开口设有环形密封槽124，气化炉体12内壁设有耐火隔热层，耐火隔热层采用耐火泥材料制成，气化炉体12下部设有进气口和出气口，气化炉体12外壁上设有从炉体向外伸出的支撑件121和限位件122，限位件122位于支撑件121上方，限位件122中部具有竖直贯穿的第一通孔，炉体顶部还设有支撑耳123，气化炉体12的下方炉壁上设有供生物质燃料进料的炉门；

气化炉盖11位于气化炉体12顶部开口处；

炉盖限位机构包括炉盖连接杆131、支撑杆132，炉盖连接杆131铰接在支撑耳123上且一端固定在气化炉盖11上，炉盖连接杆131侧壁上设有第一限位套1311和第二限位套1312，第一限位套1311内设有第二通孔，第二限位套1312内具有第三通孔；

当气化炉盖11开启时，支撑杆132一端依次穿过第二通孔、限位件122的第一通孔抵靠在支撑件121顶部，当气化炉盖11闭合时，支撑杆132一端依次穿过第三通孔、限位件122的第一通孔抵靠在支撑件121顶部。

如图4所示，过滤装置包括：箱体21、过滤网22、箱盖23，箱体21内部设有用于容纳过滤液的腔体，箱体21顶部设有开口和围绕该开口设置的密封凹槽212，箱盖23位于密封凹槽212内，箱盖23位于该开口处，箱体21内部设有过滤网支架211，过滤网支架211具有井字形结构，过滤网22安装在过滤网支架211上，箱体21侧壁上设有进气口、出气口，进气口位于过滤网22下方，出气口位于过滤网22上方，进气口处设有进气管24，出气口处设有出气管25，箱体21侧壁上还设有过滤液防溢口、过滤液回收口，过滤液防溢口位于过滤网22下方且位于进气口上方，过滤网22的高度为H1，过滤液防溢口的高度为H2，20mm≤H1-H2≤30mm，进气口位于过滤液防溢口下方，出气口位于过滤网上方，在过滤液回收口处设有阀门26；

箱盖23底部设有向下伸出的限位支架，限位支架形状与箱体开口形状配合，箱盖23位于密封凹槽212内时，限位支架底部抵靠过滤网22上表面。

如图5所示，燃气炉头包括底板31、燃气炉体32，燃气炉体32内具有顶部开口的腔体，底板31设置在该腔体内，将所述腔体分为燃烧腔和进气腔，燃烧腔位于底板31上方，进气腔位于底板31下方，底板31上设有多个通孔，燃烧腔和进气腔通过所述通孔连通，进气腔侧壁上设有进气口，进气口处设有与进气腔连通的炉体进气管33，进气腔内还设有滤网，滤网位于底板31下方且位于进气口上方，滤网包括上滤片341、下滤片342，上滤片341和下滤片342之间设有采用吸附性阻燃材料制成的过滤夹层；

气化炉体12的出气口与箱体21的进气口连通，箱体21的出气口与燃气炉体32的进气口连通。

在本实施例的生物质燃料气碳化设备的工作过程中，首先开启气化炉盖，将支撑杆一端依次穿过第二通孔、限位件的第一通孔，抵靠在支撑件顶部，保持炉盖通过支撑杆固定支撑，从气化炉体的开口向气化炉体内加入生物质燃料(秸秆，木屑，果壳等)，然后将支撑杆向上依次从第一通孔和第二通孔中拔出，闭合炉盖，使得气化炉盖底端位于炉体的环形密封槽内，在环形密封槽内放入适量的水，水可以作为气化炉盖与气化炉体上端口闭合缝隙处的密封介质，从而提升气化炉的密封性能，然后，支撑杆一端依次穿过第三通孔、限位件的第一通孔抵靠在支撑件顶部，保持气化炉盖闭合在炉体开口处，在工作时不被炉体内气体顶起，然后打开箱盖，向箱体内添加过滤液，将过滤网安装在过滤网支架上，将箱盖放在密封凹槽内，使得箱盖下方的限位支架底部压紧过滤网，对过滤网进行限位，再向密封凹槽内加入液体，进行水密封；在具体工作时，气化炉中产生的可燃性气体从气化炉体的出气口排出，经由进气管将生物质燃料气化炉中产生的高温燃气通入箱体内，高温燃气首先与过滤液发生化学反应，过滤液将燃气中含有的焦油及有害气体滤除，同时过滤液也对燃气中的烟尘具有吸附作用，气体在过滤液中形成的气泡上升到过滤液表面，位于过滤液液面上方的过滤网对其进行二次过滤，在具体操作过程中，过滤网上可适当添加石棉、清洁球等吸附性材料进一步提升净化效果，经过两次过滤处理得到的纯净燃气可通过出气管排出，过滤液中的焦油及杂质通过过滤液回收阀定期回收再利用，经过过滤的可燃性气体由燃气炉体进气管进入进气腔，然后通过底板上的通孔进入燃烧腔内燃烧，从而实现可燃性气体的生成、过滤和使用。

在实际使用过程中，只需将普通的燃煤炉头从炉门放入气化炉体内即可，能够有效解决污染排放问题，同时，使用生物质燃气成本低于燃煤的50％以上，同时气化炉体可每隔8小时以上加料一次，加料时间控制在30分钟，从而大大减轻操作人员的劳动强度。

在本实施例中，所提出的生物质燃料气碳化设备包括气化炉、燃气过滤装置和燃气炉头，气化炉能够将生物质燃料燃烧成为可燃性气体，燃气过滤装置对气化炉生成的可燃性气体进行二次过滤，有效将可燃性气体内含有的有害气体和粉尘彻底去除，提高燃气的纯净度，经过二次过滤的纯净燃气进入燃气炉头内进行燃烧，在燃烧过程中，燃气炉头中设置过滤网，起到隔离作用，能够有效防止发生回火现象，有利于提高燃烧的安全性。通过上述优化设计的生物质燃料气碳化设备，结构简单、密封性好，成本低廉，能量转化率高、清洁环保、气密性好，产出的燃气纯净度高。

在具体实施方式中，气化炉体顶部、过滤箱体开口处均设置有水密封，同时炉盖限位机构保持炉盖闭合在炉体开口处，在工作时不被炉体内气体顶起，从而保证了气化炉和过滤箱体的密封性能，保证工作过程中的安全性。

过滤网设置在过滤液液面上方20mm-30mm，当过滤箱中气压过高时会导致过滤液产生气泡，此时过滤网会阻隔气泡飞溅，起到防回火的作用，同时不会被过滤液表面的杂质和焦油堵塞，影响过滤效果。

底板下方设有滤网，滤网包括上滤片、下滤片，上滤片和下滤片之间设有采用吸附性阻燃材料制成的过滤夹层，并且滤网与底板之间的距离保持在5mm-30mm之间，燃烧介质在底板上方燃烧时，滤网起到防回火作用，提高加工过程的安全性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生物质燃料气碳化设备，其特征在于，包括：气化炉、过滤装置、燃气炉头；

气化炉包括：气化炉盖(11)、气化炉体(12)、底座(13)、炉盖限位机构；

气化炉体(12)位于底座(13)上方，气化炉体(12)内部具有顶部开口的燃烧腔体，气化炉体(12)外壁上设有从炉体向外伸出的支撑件(121)和限位件(122)，限位件(122)位于支撑件(121)上方，限位件(122)中部具有竖直贯穿的第一通孔，气化炉体(12)顶部还设有支撑耳(123)；

气化炉盖(11)位于气化炉体(12)顶部开口处；

炉盖限位机构包括炉盖连接杆(131)、支撑杆(132)，炉盖连接杆(131)铰接在支撑耳(123)上且一端固定在气化炉盖(11)上，炉盖连接杆(131)侧壁上设有第一限位套(1311)和第二限位套(1312)，第一限位套(1311)内设有第二通孔，第二限位套(1312)内具有第三通孔，当气化炉盖(11)开启时，支撑杆(132)一端依次穿过第二通孔、限位件(122)的第一通孔抵靠在支撑件(121)顶部，当气化炉盖(11)闭合时，支撑杆(132)一端依次穿过第三通孔、限位件(122)的第一通孔抵靠在支撑件(121)顶部；

过滤装置包括：箱体(21)、过滤网(22)、箱盖(23)，箱体(21)内部设有用于容纳过滤液的腔体，箱体(21)顶部设有开口，箱盖(23)位于所述开口处，过滤网(22)安装在箱体(21)内部，箱体(21)侧壁上设有进气口、出气口，进气口位于过滤网(22)下方，出气口位于过滤网(22)上方，进气口处设有进气管(24)，出气口处设有出气管(25)，箱体(21)侧壁上还设有过滤液防溢口，过滤液防溢口位于过滤网(22)下方且位于进气口上方；

燃气炉头包括底板(31)、燃气炉体(32)，燃气炉体(32)内具有顶部开口的腔体，底板(31)设置在所述腔体内，将所述腔体分为燃烧腔和进气腔，燃烧腔位于底板(31)上方，进气腔位于底板(31)下方，底板(31)上设有多个通孔，燃烧腔和进气腔通过所述通孔连通，进气腔侧壁上设有进气口，进气口处设有与进气腔连通的炉体进气管(33)，进气腔内还设有滤网，滤网位于底板(31)下方且位于进气口上方；

气化炉体(12)的出气口与箱体(24)的进气口连通，箱体(24)的出气口与燃气炉体(32)的炉体进气管(33)连通。

2.根据权利要求1所述的生物质燃料气碳化设备，其特征在于，气化炉体(12)内壁设有耐火隔热层，所述耐火隔热层采用耐火泥材料制成。

3.根据权利要求2所述的生物质燃料气碳化设备，其特征在于，气化炉体(12)顶部围绕所述开口设有环形密封槽(124)，气化炉盖(11)底部位于环形密封槽(124)内。

4.根据权利要求1-3任一项所述的生物质燃料气碳化设备，其特征在于，箱体(21)顶部设有围绕所述开口设置的密封凹槽(212)，箱盖(23)位于密封凹槽(212)内。

5.根据权利要求1-4任一项所述的生物质燃料气碳化设备，其特征在于，箱盖(23)底部设有向下伸出的限位支架，限位支架形状与箱体开口形状配合，箱盖(23)位于密封凹槽(212)内时，限位支架底部与过滤网(22)上表面接触。

6.根据权利要求1所述的生物质燃料气碳化设备，其特征在于，燃气炉头(3)的滤网包括上滤片(341)、下滤片(342)，上滤片(341)和下滤片(342)之间设有过滤夹层。

7.根据权利要求6所述的生物质燃料气碳化设备，其特征在于，所述过滤夹层采用吸附性阻燃材料制成。

8.根据权利要求5或6所述的生物质燃料气碳化设备，其特征在于，燃气炉头的滤网至底板(31)的距离为D，5mm≤D≤30mm。