專利名稱：生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置及其潔凈燃?xì)獾闹苽浞椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)氣化裝置，尤其是一種生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置，同時(shí)也涉及一種利用生物質(zhì)制備潔凈燃?xì)獾姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
目前可以將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成燃?xì)獾臍饣O(shè)備種類較多，典型的爐型有上吸式固定床氣化爐、下吸式固定床氣化爐、橫吸式固定床氣化爐和各種類型的流化床氣化爐等等。眾所周知，固定床氣化爐與流化床氣化爐相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作穩(wěn)定，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而近年來全國各地的科技工作者把小型生物質(zhì)氣化爐的研發(fā)重點(diǎn)均集中在固定床氣化爐的爐型開發(fā)上，其中尤以上吸式固定床氣化爐和下吸式固定床氣化爐居多。實(shí)踐證明“上吸式固定床氣化爐”是所有固定床氣化爐中熱效率最高的一種，而且它還具有結(jié)構(gòu)簡單，操作穩(wěn)定，造價(jià)低廉，產(chǎn)氣快，氣量大，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，因而“上吸式固定床氣化爐”成了廣大科研人員面向農(nóng)村和農(nóng)民開發(fā)經(jīng)濟(jì)適用型生物質(zhì)氣化爐的重點(diǎn)考慮爐型，但是現(xiàn)有技術(shù)的上吸式固定床氣化爐無一例外地存在所產(chǎn)燃?xì)狻盁焿m和焦油含量過高”的致命弱點(diǎn)，因而凡是以“上吸式固定床氣化爐”為基礎(chǔ)研發(fā)的家用小型生物質(zhì)氣化爐至今仍無一例外地被廣大消費(fèi)者拒之門外，如中國專利曾以公告號(hào)CN2565831Y公開的湖南省桑植縣周松林同志設(shè)計(jì)生產(chǎn)的“制氣爐”(專利號(hào)ZL02277000.3)就是一例典型的上吸式固定床氣化爐，由于該“制氣爐”所產(chǎn)燃?xì)獾臒焿m和焦油問題嚴(yán)重，產(chǎn)品一投放市場即受到消費(fèi)者的責(zé)難，要求退貨退款現(xiàn)象十分嚴(yán)重，產(chǎn)品無法真正走上市場；與此相反，下吸式固定床氣化爐所產(chǎn)燃?xì)庵须m然煙塵和焦油含量較少，但由于這種爐型經(jīng)還原后的高溫氣體被強(qiáng)行直接排出爐外，因而能量損失很大，熱效率較低，同時(shí)，因其所產(chǎn)燃?xì)獾膹?qiáng)制流動(dòng)方向與爐內(nèi)熱氣流的自然流動(dòng)方向相反，床層阻力較大，為使燃?xì)忭樌懦鰻t外，需配置大功率的抽氣機(jī)，這樣不僅加大了設(shè)備投資，而且增加了能耗，降低了經(jīng)濟(jì)效益，加上下吸式固定床氣化爐還存在產(chǎn)氣慢，氣量小等缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致現(xiàn)有各種“下吸式固定床氣化爐”亦無法被廣大消費(fèi)者所接受，如中國專利曾以公告號(hào)CN2486552Y公開的山東平渡市宋武卿同志設(shè)計(jì)生產(chǎn)的“家用小型下吸式秸稈氣化爐(專利號(hào)ZL01243912.6)”，就因存在以上所述的各種致命弱點(diǎn)而不受農(nóng)民歡迎，致使產(chǎn)品最終亦無法走向市場。
為了減少燃?xì)庵械臒焿m和焦油含量，提高熱效率，國內(nèi)外的科技工作者，就上吸式固定床氣化爐和下吸式固定床氣化爐的優(yōu)勢(shì)兼容問題曾作過廣泛深入的研究，如中國專利曾以公告號(hào)CN1116383C公開的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究發(fā)明的“一種復(fù)合式生物質(zhì)氣化爐及其燃?xì)庵苽浞椒?專利號(hào)ZL00133263.5)”，就是一個(gè)積極探索如何充分發(fā)揮上吸式固定床氣化爐和下吸式固定床氣化爐各自優(yōu)點(diǎn)，以達(dá)到既保持較高的熱效率，又使燃?xì)庵械臒焿m和焦油含量實(shí)現(xiàn)最小化的典型例子，然而，只要我們仔細(xì)研究一下這一設(shè)備的內(nèi)在結(jié)構(gòu)及其制備燃?xì)獾姆椒ǎ筒浑y發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備及方法仍存在不少缺限首先，該設(shè)備采用了雙爐型結(jié)構(gòu)，致使設(shè)備造價(jià)高，占地面積大，農(nóng)民無法接受，不能用作家用小型燃?xì)獍l(fā)生裝置服務(wù)千家萬戶；其次，該氣化爐實(shí)際上是一個(gè)下吸式固定床氣化爐和一個(gè)上吸式干餾型固定床氣化爐的組合，雖然其下吸式固定床氣化爐“熱效率低”的弱點(diǎn)，因“上吸式干餾型固定床氣化爐(簡稱干餾爐)”的配套設(shè)置能得到一定程度的改善，但下吸式固定床氣化爐所固有的其它弱點(diǎn)(如產(chǎn)氣慢、氣量小、能耗高、生物質(zhì)耗用量大、設(shè)備造價(jià)高等弱點(diǎn))依然存在，而且裝入“干餾爐”內(nèi)的物料在混合熱氣流的熱解作用下，不可避免地會(huì)使所得燃?xì)庵性俅位烊胍欢康臒焿m和焦油；第三，在下吸式固定床氣化爐的底部設(shè)置了一個(gè)用隔板分割而成的獨(dú)立催化反應(yīng)區(qū)，為了實(shí)現(xiàn)其催化反應(yīng)的功能，還需外購并定期裝填催化劑，這對(duì)普遍只圖省錢和操作簡單的農(nóng)民來說，又增加了一道心理障礙，同時(shí)也使制氣操作變得更為復(fù)雜；第四，利用其“方法”制備燃?xì)?，使得裝入“干餾爐”內(nèi)的生物質(zhì)，每隔20至40小時(shí)就要人工將其取出并轉(zhuǎn)移至旁邊的下吸式固定床氣化爐內(nèi)，操作過程既不衛(wèi)生又不方便也不安全。由于以上種種缺限的存在，必將在一定程度上影響該“復(fù)合設(shè)備”及其制備燃?xì)獾姆椒ㄔ谵r(nóng)村的普及推廣。
正因如此，長期以來國內(nèi)外的專家學(xué)者，普遍對(duì)“上吸式固定床氣化爐與下吸式固定床氣化爐”的優(yōu)勢(shì)兼容問題產(chǎn)生了一種偏見即“二種爐型的優(yōu)點(diǎn)無法在一爐內(nèi)同時(shí)得以實(shí)現(xiàn)”，導(dǎo)致長期以來，在利用上吸式固定床氣化爐進(jìn)行生物質(zhì)燃?xì)獾母咝Э焖俎D(zhuǎn)化過程中，煙塵與焦油成了一道幾乎無法解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足而創(chuàng)新發(fā)明一套兼具上吸式固定床氣化爐和下吸式固定床氣化爐優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又能在一定程度上克服以上二爐的原有缺點(diǎn)，具有煙塵和焦油轉(zhuǎn)化功能及較高熱效率的“生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置及其潔凈燃?xì)獾闹苽浞椒ā?，具體地說，就是要發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，維修使用方便，而且產(chǎn)氣快，氣量大，熱效率高，所產(chǎn)燃?xì)鉄o煙塵，且焦油含量少，對(duì)生物質(zhì)種類無特殊要求(粉料、塊料、棒狀料、干濕料等均可單獨(dú)或搭配使用)，常壓制氣，安全穩(wěn)定，設(shè)備使用壽命長，節(jié)能效果顯著，出灰、點(diǎn)火及加料均很方便，加料時(shí)爐口無煙塵，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)(加料、出灰、制氣和使用均可同步進(jìn)行)的生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置及其潔凈燃?xì)獾闹苽浞椒ā?br> 為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明的生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置由制氣爐、抽氣機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和凈化器組成，其中1、所述的制氣爐是在保持現(xiàn)有“上吸式固定床氣化爐”高熱效率的基礎(chǔ)上，經(jīng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)而成的一種專門用于制備生物質(zhì)潔凈燃?xì)獾男滦蜕狭魇綒饣癄t，它包括爐體、貯料桶、環(huán)形水槽、爐蓋、導(dǎo)氣管、排氣管、環(huán)形氣道、爐膛、噴咀、爐腳、出灰口、灰蓋、點(diǎn)火口及密封蓋等，其特征在于在所述爐體的下部爐膛內(nèi)設(shè)置了一個(gè)氣化劑噴咀，該噴咀通過管道或空氣預(yù)熱器與位于爐外的鼓風(fēng)機(jī)相連；在所述爐體的上部爐膛內(nèi)設(shè)置了一個(gè)上、下開口且懸置在噴咀正上方的貯料桶，該貯料桶的上端口通過環(huán)形水槽與爐體相連；在貯料桶上部一側(cè)的桶壁上設(shè)置了一根通向爐外的排氣管，并在該排氣管上設(shè)置了一個(gè)排氣閥，通過排氣管和排氣閥，貯料桶可以與大氣相通；在由貯料桶與爐體構(gòu)成的環(huán)形氣道的上部設(shè)置了一根與爐體爐壁相連的導(dǎo)氣管，該導(dǎo)氣管與環(huán)形氣道相通；在爐體下部一側(cè)的爐壁上設(shè)置了一個(gè)點(diǎn)火口；在爐體底部設(shè)置了一個(gè)出灰口；所述的貯料桶、噴咀和出灰口均同軸設(shè)置在爐膛中心軸線上；在所述爐體的內(nèi)爐壁上設(shè)置了一層耐火隔熱涂層。
2、所述的抽氣機(jī)由普通鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)創(chuàng)新改造而成，其特征在于在抽氣機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)腔的正下方設(shè)置了一套帶溢流管的液體回收密封裝置，該液體回收密封裝置的一端與抽氣機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)腔相聯(lián)通，另一端通過溢流管與大氣相通，滯留在液體回收密封裝置內(nèi)的液體對(duì)抽氣機(jī)的內(nèi)腔形成密封，多余的液體可以自動(dòng)從溢流管流出。
3、所述的凈化器由外筒體、內(nèi)筒體、進(jìn)氣管、出氣管和帶溢流管的液體回收密封裝置組成，其特征在于所述的外筒體上部呈園柱形，下部呈倒園錐形；所述的內(nèi)筒體為同軸設(shè)置在外筒體內(nèi)的園柱形內(nèi)空筒體，其下端開口，上端對(duì)接在外筒體的上端蓋上，其筒體內(nèi)徑大于25毫米；所述的出氣管設(shè)置在外筒體和內(nèi)筒體的上部并與內(nèi)筒體相通；所述的進(jìn)氣管設(shè)置在外筒體上端的一側(cè)筒壁上，與由內(nèi)筒體和外筒體共同構(gòu)成的環(huán)形間隙相通。
使用上述“生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置”制備潔凈燃?xì)獾姆椒?，包括將生物質(zhì)廢料裝入制氣爐內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱干燥、缺氧燃燒、炭化熱解、催化重整和高溫還原等，其特征在于空爐首次啟用時(shí)，應(yīng)先用生物質(zhì)干性灰渣投入制氣爐，填滿位于噴咀以下的灰渣區(qū)，然后再投入含碳量較高的干性物料進(jìn)行低溫慢速缺氧燃燒，使?fàn)t內(nèi)物料在制氣過程中盡快炭化并充滿位于貯料桶下部的反應(yīng)爐膛或用預(yù)先準(zhǔn)備的木炭填滿之，然后即可轉(zhuǎn)入正常制氣階段；正常制氣過程中，應(yīng)先將物料裝入貯料桶，讓其在貯料桶內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱干燥，然后用壓料器將貯料桶內(nèi)的干熱物料垂直壓入位于貯料桶下部的高溫炭床中，使高溫炭床對(duì)被壓入的干熱物料形成包圍，以使物料在炭床中心部位進(jìn)行缺氧燃燒和炭化熱解。
利用本發(fā)明所述的“生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置及其潔凈燃?xì)獾闹苽浞椒ā鄙a(chǎn)潔凈燃?xì)?，其原理如下由于本發(fā)明的科學(xué)創(chuàng)新，使得“上吸式固定床氣化爐”反應(yīng)爐膛由下至上原本依次為灰渣區(qū)→氧化區(qū)→還原區(qū)→熱解區(qū)→干燥區(qū)的五大區(qū)域演變成了如附圖一所示的灰渣區(qū)→氧化區(qū)→熱解區(qū)→干燥區(qū)的四大區(qū)域，而原位于氧化區(qū)上方的還原區(qū)則發(fā)生了位移，被移到了氧化區(qū)和熱解區(qū)的四周，并對(duì)氧化區(qū)和熱解區(qū)形成包圍，這樣，來自氧化區(qū)和熱解區(qū)的混合氣體，在途經(jīng)其四周的還原區(qū)時(shí)(注因受貯料桶氣體分流作用的影響，來自氧化區(qū)和熱解區(qū)的混合氣體，均會(huì)自動(dòng)沿爐膛四周的高溫炭床上升)，因受高溫炭床的催化作用，發(fā)生復(fù)雜的焦油裂解、二氧化碳還原和氫氣、水蒸氣等氣體的催化重整反應(yīng)，從而制得無煙塵，且焦油含量少，熱值較高的混合可燃?xì)?，該混合可燃?xì)庠俳?jīng)抽氣機(jī)和凈化器凈化從而獲得所需的潔凈燃?xì)狻?br> 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下功能與優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明所述的“生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置”保留了現(xiàn)有“上吸式固定床氣化爐”和“下吸式固定床氣化爐”所具有的全部優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又在一定程度上克服了其原有的全部缺點(diǎn)，解決了人們普遍認(rèn)為“上吸式固定床氣化爐”無法解決的“所產(chǎn)燃?xì)鉄焿m和焦油含量過高”和“下吸式固定床氣化爐”所難以解決的“產(chǎn)氣慢、氣量小、熱效率低和設(shè)備造價(jià)高”的技術(shù)難題。具體表現(xiàn)為本發(fā)明所述的“生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置”具有結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，維修使用方便，產(chǎn)氣快，氣量大，熱效率高，所產(chǎn)燃?xì)鉄o煙塵，且焦油含量少，對(duì)制氣所用生物質(zhì)種類無特殊要求(粉料、塊料、棒狀料、干濕料等均可單獨(dú)或搭配使用)，常壓制氣，安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于所述制氣爐的“貯料桶、噴咀和出灰口”均同軸設(shè)置在爐體爐膛的中心軸線上，從而使得爐膛內(nèi)的高溫氧化區(qū)和炭化熱解區(qū)自然分布在位于爐膛的中心軸線上，而吸收熱量的催化重整與還原反應(yīng)區(qū)則自然坐落在高溫氧化區(qū)和熱解區(qū)的環(huán)形四周，從而有效地降低了爐壁溫度，減少了熱損失，因而設(shè)備使用壽命被大大延長，節(jié)能效果十分顯著，加上由于出灰口、點(diǎn)火口和抽氣機(jī)的科學(xué)設(shè)置與創(chuàng)新改造，使得出灰、點(diǎn)火和加料均很方便，加料時(shí)爐口無煙塵并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)(加料、出灰、制氣和使用均可同步進(jìn)行)。
綜上所述，在燃料告急、廢舊生物質(zhì)激增和環(huán)保呼聲日高的今天，本發(fā)明在我國尤其是在我國廣大農(nóng)村極具推廣價(jià)值！


圖一、圖二和圖三分別是本發(fā)明所述“生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置”第一、第二和第三種實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖，但要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，不完全僅限于本附圖。
附圖中各組成部分的序號(hào)與名稱如下1-爐體 2-貯料桶3-環(huán)形水槽 4-爐蓋5-導(dǎo)氣管 6-環(huán)形氣道 7-爐膛 8-噴咀9-鼓風(fēng)機(jī) 10-爐腳 11-灰蓋12-出灰口13-密封蓋 14-點(diǎn)火口 15-抽氣機(jī) 16-排空閥17-進(jìn)氣閥 18-進(jìn)氣管 19-出氣管 20-外筒體21-內(nèi)筒體 22-凈化器 23-溢流管 24-液體回收密封裝置25-制氣爐 26-排氣管 27-排氣閥 A-干燥區(qū)
B-熱解區(qū) C-氧化區(qū) D-還原區(qū) E-灰渣區(qū)
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的“生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置”又名“柴草液化氣發(fā)生裝置”，根據(jù)其所述制氣爐貯料桶外形結(jié)構(gòu)的不同，有圖一、圖二、圖三等多種具體實(shí)施方式
，其中以圖一所示的實(shí)施方式為最佳實(shí)施方式，它包括制氣爐25、鼓風(fēng)機(jī)9、抽氣機(jī)15和凈化器22，其中1、所述的制氣爐25是在保持現(xiàn)有“上吸式固定床氣化爐”高熱效率的基礎(chǔ)上，經(jīng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)而成的一種專門用于制備生物質(zhì)潔凈燃?xì)獾男滦蜕狭魇綒饣癄t，它包括爐體1、貯料桶2、環(huán)形水槽3、爐蓋4、導(dǎo)氣管5、排氣管26、環(huán)形氣道6、爐膛7、噴咀8、鼓風(fēng)機(jī)9、爐腳10、灰蓋11、出灰口12、密封蓋13、點(diǎn)火口14等，其特征在于在所述爐體1的下部爐膛7內(nèi)設(shè)置了一個(gè)氣化劑噴咀8，該噴咀8通過管道或空氣預(yù)熱器與位于爐外的鼓風(fēng)機(jī)9相連；在所述爐體1的上部爐膛7內(nèi)設(shè)置了一個(gè)上、下開口且懸置在氣化劑噴咀8正上方的貯料桶2，其上端口通過環(huán)形水槽3與爐體1相連，其下端口口徑小于爐膛7的內(nèi)徑，并以爐膛內(nèi)徑的1/3-1/2為最佳，同時(shí)其下端口至噴咀8的垂直高度與其下端口口徑之比大于1，貯料桶2的高度不定，但以大于或等于其下端口至噴咀8的垂直高度為宜；在貯料桶2的上部一側(cè)的桶壁上設(shè)置了一根通向爐外的排氣管26，并在該排氣管26上設(shè)置了一個(gè)排氣閥27，通過排氣管26和排氣閥27，貯料桶2可以與大氣相通；在由貯料桶2與爐體1構(gòu)成的環(huán)形氣道6的上部設(shè)置了一根與爐體1的爐壁相連的導(dǎo)氣管5，該導(dǎo)氣管5與環(huán)形氣道6相通；在爐體1的下部一側(cè)爐壁上設(shè)置了一個(gè)點(diǎn)火口14；在爐體1的底部設(shè)置了一個(gè)出灰口12；所述的貯料桶2、噴咀8和出灰口12均同軸設(shè)置在爐膛7的中心軸線上；在所述爐體1的內(nèi)爐壁上設(shè)置了一層耐火隔熱涂層。
2、所述的抽氣機(jī)15由普通鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)創(chuàng)新改造而成，因而造價(jià)低廉，并具有一定的燃?xì)鈨艋δ?，其特征在于在抽氣機(jī)15的葉片旋轉(zhuǎn)腔的正下方設(shè)置了一套帶溢流管23的液體回收密封裝置24，該液體回收密封裝置24的一端與抽氣機(jī)15的葉片旋轉(zhuǎn)腔相聯(lián)通，另一端通過溢流管23與大氣相通，滯留在液體回收密封裝置24內(nèi)的液體對(duì)抽氣機(jī)15的內(nèi)腔形成密封，多余的液體可以自動(dòng)從溢流管23流出。
3、所述的凈化器22由外筒體20、內(nèi)筒體21、進(jìn)氣管18、出氣管19和帶溢流管23的液體回收密封裝置24組成，其特征在于所述的外筒體20的上部呈園柱形，下部呈倒園錐形；所述的內(nèi)筒體21為同軸設(shè)置在外筒體20內(nèi)的園柱形內(nèi)空筒體，其下端開口，上端對(duì)接在外筒體20的上端蓋上，其筒體內(nèi)徑大于25毫米并以上部園柱形外筒體內(nèi)徑的70％-80％為最佳；所述的出氣管19設(shè)置在外筒體20和內(nèi)筒體21的上部，并與內(nèi)筒體21相通；所述的進(jìn)氣管18設(shè)置在外筒體20上端一側(cè)的筒壁上，與由內(nèi)筒體21和外筒體20共同構(gòu)成的環(huán)形間隙相通，為了強(qiáng)化凈化效果，其指向該環(huán)形間隙的一端管口為橢園形斜切口，該橢園形斜切口朝向所述的環(huán)形間隙的切線方向。
使用本發(fā)明所述的“生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置”制備潔凈燃?xì)獾姆椒?，包括將生物質(zhì)廢料裝入制氣爐25內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱干燥、缺氧燃燒、炭化熱解、催化重整和高溫還原等，其特征在于空爐首次啟用時(shí)，應(yīng)先用生物質(zhì)干性灰渣投入制氣爐25，填滿位于噴咀8以下的灰渣區(qū)E，然后再投入含碳量較高的干性物料進(jìn)行低溫慢速缺氧燃燒，使?fàn)t內(nèi)物料在制氣過程中盡快炭化并充滿位于貯料桶2下部的反應(yīng)爐膛7或用預(yù)先準(zhǔn)備的木炭填滿之，然后即可轉(zhuǎn)入正常制氣階段；正常制氣過程中，應(yīng)先將物料裝入貯料桶2，讓其在貯料桶2內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱干燥，然后用壓料器將貯料桶2內(nèi)的干熱物料垂直壓入位于貯料桶2下部的高溫炭床中，使高溫炭床對(duì)被壓入的干熱物料形成包圍，以使物料在炭床中心部位進(jìn)行缺氧燃燒和炭化熱解，所得混合氣體在環(huán)形氣道6的導(dǎo)流下，沿靠近爐壁四周的高溫炭床(即附圖一所示的還原區(qū)D)上升，并在高溫炭床的催化作用下發(fā)生復(fù)雜的焦油裂解、二氧化碳還原和氫氣、水蒸氣等其它氣體的催化重整反應(yīng)，從而獲得無煙塵、焦油含量少且熱值較高的混合可燃?xì)?，這種混合可燃?xì)庠俳?jīng)抽氣機(jī)15和凈化器22的二級(jí)凈化即可獲得所需的潔凈燃?xì)猓浯呋磻?yīng)所用的催化劑即為生物質(zhì)廢料經(jīng)炭化熱解后所得木炭。
在制氣中途如需開蓋加料，應(yīng)先打開抽氣機(jī)15，然后關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)9，以使開蓋加料時(shí)爐口無煙塵和燃?xì)庖绯?，加料完畢蓋上爐蓋4后，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉抽氣機(jī)15并打開鼓風(fēng)機(jī)9，以使制氣過程恢復(fù)到正常狀態(tài)。
制氣結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)往貯料桶2內(nèi)添加新物料，并在關(guān)閉導(dǎo)氣管5的前提下，及時(shí)打開貯料桶2上的排氣管26，以便讓爐膛7內(nèi)的余熱氣流全部流經(jīng)貯料桶2，對(duì)貯料桶2內(nèi)的生物質(zhì)進(jìn)行充分預(yù)熱干燥，為下一次制氣作好物質(zhì)準(zhǔn)備。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置，包括制氣爐(25)、鼓風(fēng)機(jī)(9)、抽氣機(jī)(15)和凈化器(22)，所述的制氣爐(25)包括爐體(1)、貯料桶(2)、環(huán)形水槽(3)、爐蓋(4)、導(dǎo)氣管(5)、排氣管(26)、環(huán)形氣道(6)、爐膛(7)、噴咀(8)、爐腳(10)、灰蓋(11)、出灰口(12)、密封蓋(13)、點(diǎn)火口(14)等，其特征在于在所述爐體(1)的下部爐膛(7)內(nèi)設(shè)置了一個(gè)氣化劑噴咀(8)；在所述爐體(1)的上部爐膛(7)內(nèi)設(shè)置了一個(gè)上、下開口且懸置在噴咀(8)正上方的貯料桶(2)；在貯料桶(2)的上部一側(cè)桶壁上設(shè)置了一根通向爐外的排氣管(26)；在由貯料桶(2)與爐體(1)構(gòu)成的環(huán)形氣道(6)的上部設(shè)置了一根與爐體(1)的爐壁相連的導(dǎo)氣管(5)，該導(dǎo)氣管(5)與環(huán)形氣道(6)相通；在爐體(1)的下部一側(cè)爐壁上設(shè)置了一個(gè)點(diǎn)火口(14)；在爐體(1)的底部設(shè)置了一個(gè)出灰口(12)；所述的貯料桶(2)、噴咀(8)和出灰口(12)均同軸設(shè)置在爐膛(7)的中心軸線上；在所述爐體(1)的內(nèi)爐壁上設(shè)置了一層耐火隔熱涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置，其特征在于所述的抽氣機(jī)(15)由普通鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)創(chuàng)新改造而成，并在其葉片旋轉(zhuǎn)腔的正下方，設(shè)置了一套帶溢流管(23)的液體回收密封裝置(24)，該液體回收密封裝置(24)的一端與抽氣機(jī)(15)的葉片旋轉(zhuǎn)腔相聯(lián)通，另一端通過溢流管(23)與大氣相通，滯留在液體回收密封裝置(24)內(nèi)的液體對(duì)抽氣機(jī)(15)的內(nèi)腔形成密封，多余的液體可以自動(dòng)從溢流管(23)流出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置，其特征在于所述的凈化器(22)由外筒體(20)、內(nèi)筒體(21)、進(jìn)氣管(18)、出氣管(19)和帶溢流管(23)的液體回收密封裝置(24)組成；所述的外筒體(20)的上部呈園柱形，下部呈倒園錐形；所述的內(nèi)筒體(21)為同軸設(shè)置在外筒體(20)內(nèi)的園柱形內(nèi)空筒體，其下端開口，上端對(duì)接在外筒體(20)的上端蓋上，其內(nèi)徑大于25毫米；所述的出氣管(19)設(shè)置在外筒體(20)和內(nèi)筒體(21)的上部，并與內(nèi)筒體(21)相通；所述的進(jìn)氣管(18)設(shè)置在外筒體(20)上端一側(cè)的筒壁上，與由內(nèi)筒體(21)和外筒體(20)共同構(gòu)成的環(huán)形間隙相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置，其特征在于所述的氣化劑噴咀(8)采用耐熱鑄鐵或耐熱鋼制作而成。
5.一種使用權(quán)利要求1所述的“生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置”制備潔凈燃?xì)獾姆椒?，包括將生物質(zhì)廢料裝入制氣爐(25)內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱干燥、缺氧燃燒、炭化熱解、催化重整和高溫還原等，其特征在于空爐首次啟用時(shí)，應(yīng)首先用生物質(zhì)干性灰渣投入到制氣爐(25)內(nèi)，并填滿位于噴咀以下的灰渣區(qū)(E)，然后再將含碳量較高的干性生物質(zhì)廢料，投入到所述的制氣爐(25)內(nèi)進(jìn)行低溫慢速缺氧燃燒，使?fàn)t內(nèi)物料在制氣過程中盡快炭化并充滿位于貯料桶(2)下部的反應(yīng)爐膛(7)或用預(yù)先準(zhǔn)備的木炭填滿之，然后即可轉(zhuǎn)入正常制氣階段；正常制氣過程中，應(yīng)先將物料裝入貯料桶(2)，讓其在貯料桶(2)內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱干燥，然后用壓料器將貯料桶(2)內(nèi)的干熱物料垂直壓入位于貯料桶(2)下部的高溫炭床中，使高溫炭床對(duì)被壓入的干熱物料形成包圍，以使物料在炭床中心部位進(jìn)行缺氧燃燒和炭化熱解。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備潔凈燃?xì)獾姆椒?，其特征在于催化反?yīng)所用的催化劑即為生物質(zhì)廢料在制氣爐(25)內(nèi)經(jīng)炭化熱解后所得木炭。
全文摘要
一種生物質(zhì)潔凈燃?xì)獍l(fā)生裝置及其潔凈燃?xì)獾闹苽浞椒?，該裝置由制氣爐、抽氣機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和凈化器組成，其特征是在制氣爐上部和下部爐膛內(nèi)分別同軸設(shè)置了一個(gè)二端開口的貯料桶和一個(gè)氣化劑噴咀，在貯料桶上部設(shè)置了排氣管；在貯料桶與爐體構(gòu)成的環(huán)形氣道上設(shè)置了導(dǎo)氣管；所述的抽氣機(jī)由鼓風(fēng)機(jī)改裝而成，并設(shè)有液體回收密封裝置；所述的凈化器由內(nèi)筒體、外筒體、進(jìn)氣管、出氣管和液體回收密封裝置組成，其園柱形內(nèi)筒體的內(nèi)徑大于25毫米；利用該裝置制備燃?xì)?，只要將貯料桶內(nèi)的干熱物料垂直壓入爐膛內(nèi)的高溫炭床中，使高溫炭床對(duì)物料形成包圍，即可獲得無煙塵和焦油含量少的潔凈燃?xì)?，具有產(chǎn)氣快，氣量大，熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，可商品化生產(chǎn)，極具開發(fā)價(jià)值。
文檔編號(hào)C10B53/00GK1699512SQ20051008158
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者劉偉奇 申請(qǐng)人:劉偉奇