CN212174887U - 一种生物质气化供热一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物质气化供热一体化设备，涉及生物质能源利用设备技术领域，包括炉体，炉体包括通过第一储液容器隔开的燃烧腔和气化腔，所述燃烧腔上设有排烟口，所述燃烧腔内设有盘管，所述盘管、第一储液容器及第一热用户相互连接形成第一循环系统，所述气化腔外壁设有第二储液容器，所述第二储液容器与第二热用户互相连接形成第二循环系统，所述气化腔内设有气化炉，所述气化炉入口与生物质进料装置连接，出口通过管路与生物质燃烧器连接，所述生物质燃烧器设置在所述燃烧腔的底部。本实用新型涉及多次热交换过程，使生物质能转换的热能被最大限度吸收利用，同时对生物质气化后产生的碳材料进行收集，使生物质能充分利用。

Description

一种生物质气化供热一体化设备

技术领域

本实用新型属于生物质能源利用设备技术领域，尤其涉及一种生物质气化供热一体化设备。

背景技术

随着社会的进步，煤、油等传统能源的消耗，随之而来环境污染、全球气候的变暖等问题接踵而至，直接威胁着人类的生存和发展，开发和重视可再生、环保的能源，减少CO₂排放已成为世界各国的共识。

生物质是植物通过光合作用生成的有机物质，如木材、木材废弃物、农作物、农作物废弃物、和动物粪便等，生物质的独特性，不仅在于能贮存太阳能，还是一种可再生的碳源，具有CO₂零排放的特征，是一种重要的可再生能源。

基于生物质环保、节能的优点，现有技术中的关于生物质能源利用的技术越来越多。专利ZL200810097420.0公开了一种绿能炉，由灰箱、催化器、耐火套、水套、灶头连合结构组成，其特征在于，灰箱、催化器在下，耐火套、水套在中，灶头在上，灰箱在催化器内可动并与之配合，水套在耐火套外，炉膛在耐火套中。本发明将生物质能转化为热能，用于烧水等。专利

ZL201020246256.8公开了一种多功能户用生物质气化供热装置，主要山气化反应室、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，并山水冷炉排隔开，其特征在于所述的气化反应室与燃气灶连接，燃烧室侧面通过火焰旋流口与燃尽除尘室相连通，换热装置设在烟道与燃尽除尘室之间。本发明气化反应室具有夹层，可加热水，供用户使用，产生的燃气供燃气灶使用。

以上发明均利用生物质能替代传统能源，将生物质能转化为热能，用于日常生活，但是现有技术中生物质燃烧、利用装置结构复杂，且生物质能利用效率低，造成了能源的巨大浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中生物质燃烧利用设备结构复杂、占用空间大，生物质能利用效率低下的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种生物质气化供热一体化设备，其特征在于，包括炉体，所述炉体包括燃烧腔和气化腔，所述燃烧腔与所述气化腔通过第一储液容器隔开，所述燃烧腔上设有排烟口，所述燃烧腔内设有盘管，所述盘管入口与所述第一储液容器出口连接，所述盘管出口经第一热用户与所述第一储液容器入口连接，所述气化腔外壁设有第二储液容器，所述第二储液容器出口经第二热用户与所述第二储液容器入口连通，所述气化腔内设有气化炉，所述气化炉入口与生物质进料装置连接，所述气化炉出口通过管路与生物质燃烧器连接，所述生物质燃烧器设置在所述燃烧腔的底部。第一储液容器、第二储液容器将气化腔包裹，生物质在气化腔气化时放出热量，热量传输至第一储液容器和第二储液容器，对第一储液容器和第二储液容器内的液体进行预热，防止热量流失。第一储液容器、盘管、第一热用户互相连接，形成第一循环系统；第二储液容器与第二热用户形成第二循环系统。生物质燃烧器设置在燃烧腔底部，用于盘管进行加热，使盘液管受热均匀，升温速度更快。

优选的，所述气化炉出口还与排气管连接，所述排气管上设有阀门。用于反应结束后，排放剩余废气，防止气化炉内压力过大导致危险的发生。

优选的，所述气化炉出口与所述生物质燃烧器连接的管路上设有压力计。压力计用于监测气化炉内的压力，气化炉内为微负压时为安全状态。

优选的，所述气化炉底部设有碳料排放口并延伸至气化腔外。用于生物质裂解后形成的碳料排出，当压力计显示正压时，碳料排放口不能打开，以防碳料溅射，发生危险。

优选的，所述气化炉底部还连有点火装置，所述点火装置与点火/应急燃气接口连接。点火装置用于给气化炉点火，特殊情况时，可通过向气化炉中直接通入燃气进行加热。

优选的，所述气化炉方设有抽气装置，所述抽气装置与所述气化炉出口连接。生物质气化形成燃气后经抽气装置抽气传输到生物质燃烧器中。

优选的，所述抽气装置上设有集气管，以所述集气管一端为中心连通若干根抽气管，所述抽气管均设有若干抽气口，所述抽气口开口方向呈顺时针或逆时针设置，所述集气管另一端与所述气化炉出口连接。集气管与抽气管采用

“支母管”形式抽出，可以实现可燃气均匀抽出，防止气流偏流，导致内部料气化不均衡；抽气口侧面抽气，可以兼顾尽可能抽净气化燃气同时，防止内部灰被抽出；设置多个抽气口进行多点抽出，也防止局部气速过高，把灰带出来，堵塞管路。

优选的，所述盘管与所述第一热用户之间设有压力缓冲罐。用于调节管路压力，及时向第一储液容器补液，保障使用安全。

优选的，所述第二储液容器还连有补液装置。当第二储液容器内液体不足时，通过补液装置进对其进行补液。

优选的，所述排烟口连有换热器，所述换热器入口与补液装置连接，所述换热器出口与所述第二储液容器连接。排烟口的烟气通过与换热器进行热交换后，换热器内的液体升温并传输至第二储液容器，将热量传输至第二储液容器，间接的实现了对生物质能量的二次利用。

通过采用以上技术手段，达到技术效果如下：

(1)本实用新型涉及多次热交换的过程：①气化腔外壁及顶部被储液腔包裹，生物质气化过程产生的绝大部分热量被储液腔内的液体吸收；②生物质气化产生的燃气用于给盘管加热升温；③燃气燃烧后的烟气通过换热器进行热交换后排放。通过以上过程生物质能转换的热能被最大限度的有效吸收利用，同时对生物质气化后产生的碳材料进行收集，使生物质能充分利用，避免了不必要的浪费。

(2)本实用新型包括两个循环系统，增加了设备使用的灵活性、广泛性，更好的满足用户的需求。

(3)本实用新型结构简单紧凑，气化、燃烧、供热一体化设置，有效节省设备占用空间。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是抽气装置俯视结构示意图；

图中：1、炉体，2、燃烧腔，2-1、排烟口，2-2、盘管，3、第一储液容器，4、气化腔，4-1、气化炉，4-2、碳料排放口，4-3、抽气装置，4-4、集气管，4-5、抽气管，4-6、抽气口，4-7、点火装置，5、生物质燃烧器，6、压力计，7、生物质加料装置，8、换热器，9、第二储液容器，10、补液装置，11、第一热用户，12、第二热用户，13、排气管，14、点火/应急燃气接口，15、压力缓冲罐，15-1、注油口，15-2、止回阀。

具体实施方式

如图1所示，一种生物质气化供热一体化设备，包括炉体1，所述炉体1包括燃烧腔2和气化腔4，所述燃烧腔2与所述气化腔4通过第一储液容器3隔开，所述气化腔4外壁设有第二储液容器9，气化腔4被第一储液容器3和第二储液容器9包裹。

所述燃烧腔2内设有盘管2-2，所述盘管2-2入口与所述第一储液容器3出口连接，所述盘管2-2出口经第一热用户11与所述第一储液容器3入口连接，即第一储液容器3、盘管2-2、第一热用户11相互连接，形成第一循环系统，第一储液容器3内的液体为导热油。

所述第二储液容器9出口经第二热用户12与所述第二储液容器9入口连通，即第二储液容器9与第二热用户12形成第二循环系统，所述第二储液容器9还连有补液装置10。通过补液装置10对第二储液容器进行液体补给，第二储液容器9内的液体为水。

所述燃烧腔2上设有排烟口2-1，所述排烟口2-1连有换热器8，所述换热器8入口与补液装置10连接，所述换热器8出口与所述第二储液容器9连接。换热器8内通过补液装置10充满冷水，换热器8与烟气进行热交换，换热器8中的冷水升温并流向第二储液容器9中，并随第二储液容器9内的水，一并流入到第二热用户12。

所述气化腔4内设有气化炉4-1，所述气化炉4-1入口与生物质进料装置7连接，所述气化炉4-1出口通过管路与生物质燃烧器5连接，气化炉4-1上方设有抽气装置4-3，所述抽气装置4-3上设有集气管4-4，以所述集气管4-4一端为中心连通若干根抽气管4-5，所述抽气管4-5均设有若干抽气口4-6，所述抽气口4-6开口方向呈逆时针分布，所述集气管4-4另一端与所述气化炉4-1出口连接。燃气通过抽气口4-6进入抽气管4-5，然后汇集到集气管4-4，再经集气管4-4通向气化炉出口，最终经管路传送至生物质燃烧器5中。

所述生物质燃烧器5设有若干个燃烧出口5-1，所述燃烧出口5-1设置在所述燃烧腔2的底部，均匀的分布在盘管2-2的下方，使盘管2-2受热均匀，实现快速升温。

在使用过程中，生物质燃料通过生物质加料装置7加入到气化炉4-1中，点火/应急燃气接口14向气化炉4-1通入燃气，点火装置4-7点火，生物质燃料发生气化反应，放出大量的热量，传输至第一储液容器3和第二储液容器9。

第二储液容器9与第二热用户12相互连通形成第二循环系统。打开第二储液容器9与第二热用户12连接管路上的阀门，第二储液容器9中的水吸收气化炉4-1释放的热量后升温，升温后的热水传送至第二热用户12，一方面，经第二热用户12后，水温降低，降温后的水循环至第二储液容器9继续加热，另一方面，经第二热用户12使用后，热水量减少，打开补液装置10与第二储液容器12管路上的阀门，通过补液装置10向第二储液容器9补水，并由气化炉4-1继续加热，供第二热用户12使用。如此反复循环。

第一储液容器3内的导热油，在外力驱动下，经盘管2-2进入第一热用户11中，并由第一热用户11循环至第一储液容器3，形成第一循环系统，在该循环系统中，各单元通过管路互相连接，管路上分别设有阀门，其中盘管2-2与第一热用户11连接的管路上设有压力计和压力缓冲罐15，生物质进料装置7中的生物质在气化炉4-1气化，放出的热量传递至第一储液容器3内的导热油，对导热油进行初步的预热，生物质气化后的燃气，通过抽气装置4-3将气化后的燃气传送至气化炉4-1出口，经管路传送至生物质燃烧器5中，燃气在生物质燃烧器5的若干燃烧出口燃烧，对燃烧腔2内的盘管2-2进行多点式加热，盘管2-2内的导热油温度升高，进入第一热用户11中，导热油在第一热用户11散热后温度降低，由第一热用户11进入到第一储液容器3中。如此反复循环。

在燃烧腔2内燃烧后的烟气从排烟口2-1排放，烟气与换热器8进行热交换后，换热器8中的冷水升温，传输至第二储液容器9，并对第二储液容器9中的水一起进入第二热用户12。换热器8的水通过补液装置10补给。

气化炉4-1底部设有点火装置4-7，用于给气化炉点火，所述点火装置4-

7连有点火/应急燃气接口14，特殊情况时，可通过向气化炉中直接通入燃气对供第一循环系统和第二循环系统使用。

所述气化炉4-1底部设有碳料排放口4-2。用于生物质裂解后形成的碳料排出。所述气化炉4-1出口与所述生物质燃烧器5连接的管路上还设有压力计6。用于监测气化炉4-1内的压力，气化炉4-1内为微负压时为安全状态，当压力计显示正压时，碳料排放口4-2不能打开，以防碳料溅射，发生危险。

所述气化炉4-1出口还与排气管13连接。用于反应结束后，关闭气化炉4-1出口与生物质燃烧器5连接管路上的阀门，打开气化炉4-1出口与排气管13连接管路上的阀门，排放剩余废气，防止气化炉内压力过大导致危险的发生。所述盘管2-2与所述第一热用户11之间设有压力缓冲罐15，所述压力缓冲罐15设有注油口1，在注油口1与压力缓冲罐15连接的管路上设有止回阀15-2，用于调节管路压力，及时向第一储液容器8补液，保障第一热用户11的使用安全。

Claims (10)

1.一种生物质气化供热一体化设备，其特征在于，包括炉体(1)，所述炉体(1)包括燃烧腔(2)和气化腔(4)，所述燃烧腔(2)与所述气化腔(4)通过第一储液容器(3)隔开，所述燃烧腔(2)上设有排烟口(2-1)，所述燃烧腔(2)内设有盘管(2-2)，所述盘管(2-2)入口与所述第一储液容器(3)出口连接，所述盘管(2-2)出口经第一热用户(11)与所述第一储液容器(3)入口连接，所述气化腔(4)外壁设有第二储液容器(9)，所述第二储液容器(9)出口经第二热用户(12)与所述第二储液容器(9)入口连通，所述气化腔(4)内设有气化炉(4-1)，所述气化炉(4-1)入口与生物质进料装置(7)连接，所述气化炉(4-1)出口通过管路与生物质燃烧器(5)连接，所述生物质燃烧器(5)设置在所述燃烧腔(2)的底部。

2.根据权利要求1所述的生物质气化供热一体化设备，其特征在于，所述气化炉(4-1)出口还与排气管(13)连接，所述排气管(13)上设有阀门。

3.根据权利要求1所述的生物质气化供热一体化设备，其特征在于，所述气化炉(4-1)出口与所述生物质燃烧器(5)连接的管路上设有压力计(6)。

4.根据权利要求1或3所述的生物质气化供热一体化设备，其特征在于，所述气化炉(4-1)底部设有碳料排放口(4-2)并延伸至气化腔(4)外。

5.根据权利要求1所述的生物质气化供热一体化设备，其特征在于，所述气化炉(4-1)底部还连有点火装置(4-7)，所述点火装置(4-7)与点火/应急燃气接口(14)连接。

6.根据权利要求1所述的生物质气化供热一体化设备，其特征在于，所述气化炉(4-1)上方设有抽气装置(4-3)，所述抽气装置(4-3)与所述气化炉(4-1)出口连接。

7.根据权利要求6所述的生物质气化供热一体化设备，其特征在于，所述抽气装置(4-3)上设有集气管(4-4)，以所述集气管(4-4)一端为中心连通若干根抽气管(4-5)，所述抽气管(4-5)均设有若干抽气口(4-6)，所述抽气口(4-6)开口方向呈顺时针或逆时针设置，所述集气管(4-4)另一端与所述气化炉(4-1)出口连接。

8.根据权利要求1所述的生物质气化供热一体化设备，其特征在于，所述盘管(2-2)与所述第一热用户(11)之间设有压力缓冲罐(15)。

9.根据权利要求1所述的生物质气化供热一体化设备，其特征在于，所述第二储液容器(9)还连有补液装置(10)。

10.根据权利要求9述的生物质气化供热一体化设备，其特征在于，所述排烟口(2-1)连有换热器(8)，所述换热器(8)入口与补液装置(10)连接，所述换热器(8)出口与所述第二储液容器(9)连接。

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