專利名稱：一種下吸式氣化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣化爐，特別是涉及一種用于生物質(zhì)以及固體廢棄物氣化的下吸式氣化爐。
背景技術：
下吸式氣化爐是生物質(zhì)氣化過程中常用的一種氣化爐，具有原料適應性廣、反應層次分明和產(chǎn)氣中焦油含量少的特點。在氣化過程中，原料從氣化爐上部加入，氣化劑從喉部通入，產(chǎn)生的氣化氣從氣化爐下部引出。為了提高生物質(zhì)氣化氣的氫氣含量、熱值以及減少焦油含量，一種有效的辦法是在氣化過程中提高氣化介質(zhì)的溫度，并加入催化劑或通入水蒸汽，但一般的下吸式氣化爐只具有單一的生物質(zhì)氣化的功能，不能實現(xiàn)氣化介質(zhì)預熱、加催化劑氣化，或需要外熱源提供蒸汽，這不僅導致氣化爐的生產(chǎn)效率低，而且也增加了生物質(zhì)氣化的成本。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于一種具有預熱氣化介質(zhì)、催化氣化和自制蒸汽進行氣化等功能的下吸式氣化爐。
本實用新型提供的一種下吸式氣化爐，包括一爐體，爐體由耐火泥和保溫層構成，爐體的上部具有一加料裝置，下部具有一排氣管，爐體內(nèi)設置有氣化介質(zhì)預熱室、水蒸汽發(fā)生室和催化氣化室，其中氣化介質(zhì)預熱室設于爐體喉部的爐壁上，催化氣化室設于爐體內(nèi)排氣管的上方，水蒸汽發(fā)生室設于氣化介質(zhì)預熱室和催化氣化室之間的爐壁上。
本實用新型所述的氣化介質(zhì)預熱室為一位于耐火泥外圍的環(huán)形通道，其外側(cè)具有一進氣口，內(nèi)側(cè)具有通道與爐體的內(nèi)部連通。
本實用新型所述的水蒸汽發(fā)生室為一位于耐火泥外圍的環(huán)形通道，其下部具有一進水口，上部具有一出氣口。
本實用新型所述的催化氣化室為一位于爐體內(nèi)排氣管上方的圓柱形通道，其下方為一具有一定密度的篩網(wǎng)，篩網(wǎng)上放置催化劑。
本實用新型的工作原理是(1)加催化劑氣化。在爐體內(nèi)排氣管的上部設置催化氣化室，當生物質(zhì)氣化氣從上部通過催化劑床層時，發(fā)生焦油裂解反應和氣體的催化重整反應，使氣體質(zhì)量得以改善。(2)自制蒸汽。水蒸汽發(fā)生室是在耐火泥的外圍，工作時，水從通道下部的進水口進入，被高溫耐火泥爐壁加熱變?yōu)檎羝?，從蒸汽發(fā)生室上部的出氣口流出，通過限制蒸汽排嘴大小就可得到具有一定溫度和壓力的水蒸汽，實現(xiàn)自制蒸汽的功能。(3)氣化介質(zhì)預熱。氣化介質(zhì)(空氣或氧氣)從氣化爐喉部通入，在進氣口和爐體內(nèi)部之間設置氣化介質(zhì)預熱室，使氣化介質(zhì)在進入爐體內(nèi)之前經(jīng)過一預熱階段，使氣化介質(zhì)的溫度提高，改善生物質(zhì)氣化工況。
本實用新型的有益效果是可以實現(xiàn)預熱氣化介質(zhì)、自制蒸汽和加催化劑氣化，此外，由于蒸汽的產(chǎn)生是利用爐壁的余熱產(chǎn)生的，因而節(jié)省了外熱源，降低了生物質(zhì)氣化制燃料氣的成本，同時改善了下吸式氣化爐的應用效果和擴大了應用范圍，如可用于生物質(zhì)催化制氫等。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型下吸式氣化爐，包括爐體，爐體由耐火泥1和保溫層2構成。爐體的上部具有一螺旋加料裝置3，下部具有一排氣管4，爐壁上具有測溫孔管14。爐體內(nèi)設置有氣化介質(zhì)預熱室5、水蒸汽發(fā)生室6和催化氣化室7，其中氣化介質(zhì)預熱室5設于爐體喉部的爐壁上，催化氣化室7設于爐體內(nèi)排氣管4的上方，水蒸汽發(fā)生室6設于氣化介質(zhì)預熱室5和催化氣化室7之間的爐壁上。氣化介質(zhì)預熱室5為一位于耐火泥1外圍的環(huán)形通道，其外側(cè)具有一進氣口8，內(nèi)側(cè)具有通道9與爐體的內(nèi)部連通。水蒸汽發(fā)生室6為一位于耐火泥1外圍的環(huán)形通道，其下部具有一進水口10，上部具有一出氣口11。催化氣化室7為一位于爐體內(nèi)排氣管4上方的圓柱形通道，其兩端用法蘭密封，下方為一具有一定密度的篩網(wǎng)12，篩網(wǎng)上放置催化劑13。
工作時，生物質(zhì)由螺旋進料裝置3進入氣化爐內(nèi)，首先將攜帶的水分蒸發(fā)；再發(fā)生熱解反應，產(chǎn)生固定碳，氫氣，一氧化碳等氣體，還有一部分焦油；氣化劑(空氣或氧氣)經(jīng)流量計計量后，通過氣化介質(zhì)預熱室5進入氣化爐內(nèi)，與生物質(zhì)分解產(chǎn)物發(fā)生氧化反應，放出熱量；水蒸汽發(fā)生室6產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)蒸汽流量計計量后也進入氣化爐內(nèi)和生物質(zhì)氣化氣發(fā)生蒸汽重整反應，使反應氣中的氫氣含量提高；生物質(zhì)氣化氣經(jīng)過催化劑床層13時發(fā)生焦油裂解反應，使產(chǎn)氣中的氫氣含量提高和焦油含量減少；產(chǎn)生的較潔凈的燃料氣經(jīng)過排氣管4流出氣化爐，燃氣中攜帶的灰塵經(jīng)重力作用落入灰室15。其中，在水蒸汽發(fā)生室6內(nèi)，水從水蒸汽發(fā)生室6下部的進水口10進入，進入的水量由一安裝于水蒸汽發(fā)生室6內(nèi)的液位計控制，產(chǎn)生的蒸汽從水蒸汽發(fā)生室6的上部的出氣口11流出，再經(jīng)蒸汽流量計計量即可進入氣化爐內(nèi)。
權利要求1.一種下吸式氣化爐，包括一爐體，爐體由耐火泥(1)和保溫層(2)構成，爐體的上部具有一加料裝置(3)，下部具有一排氣管(4)，其特征在于所述的爐體內(nèi)設置有氣化介質(zhì)預熱室(5)、水蒸汽發(fā)生室(6)和催化氣化室(7)，其中氣化介質(zhì)預熱室(5)設于爐體喉部的爐壁上，催化氣化室(7)設于爐體內(nèi)排氣管(3)的上方，水蒸汽發(fā)生室(6)設于氣化介質(zhì)預熱室(5)和催化氣化室(7)之間的爐壁上。
2.根據(jù)權利要求1所述的下吸式氣化爐，其特征在于所述的氣化介質(zhì)預熱室(5)為一位于耐火泥(1)外圍的環(huán)形通道，其外側(cè)具有一進氣口(8)，內(nèi)側(cè)具有通道(9)與爐體的內(nèi)部連通。
3.根據(jù)權利要求1所述的下吸式氣化爐，其特征在于所述的水蒸汽發(fā)生室(6)為一位于耐火泥(1)外圍的環(huán)形通道，其下部具有一進水口(10)，上部具有一出氣口(11)。
4.根據(jù)權利要求1所述的下吸式氣化爐，其特征在于所述的催化氣化室(7)為一位于爐體內(nèi)排氣管(4)上方的圓柱形通道，其下方為一具有一定密度的篩網(wǎng)(12)，篩網(wǎng)(12)上放置催化劑(13)。
專利摘要本實用新型公開了一種下吸式氣化爐，包括一爐體，爐體由耐火泥和保溫層構成，爐體的上部具有一加料裝置，下部具有一排氣管，爐體內(nèi)設置有氣化介質(zhì)預熱室、水蒸氣發(fā)生室和催化氣化室，其中氣化介質(zhì)預熱室設于爐體喉部的爐壁上，催化氣化室設于爐體內(nèi)排氣管的上方，水蒸氣發(fā)生室設于氣化介質(zhì)預熱室和催化氣化室之間的爐壁上。本實用新型可以實現(xiàn)預熱氣化介質(zhì)、自制蒸汽和加催化劑氣化，此外，由于蒸汽的產(chǎn)生是利用爐壁的余熱產(chǎn)生的，因而節(jié)省了外熱源，降低了生物質(zhì)氣化制燃料氣的成本，同時改善了下吸式氣化爐的應用效果和擴大了應用范圍。
文檔編號C10B53/02GK2677376SQ20042001489
公開日2005年2月9日 申請日期2004年1月16日 優(yōu)先權日2004年1月16日
發(fā)明者熊祖鴻, 呂鵬梅, 李海濱, 吳創(chuàng)之, 陳勇 申請人:中國科學院廣州能源研究所