專利名稱：固流復(fù)合床生物質(zhì)氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬固流復(fù)合床生物質(zhì)氣化爐領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高溫下，利用氣化劑使生物質(zhì)即木材之類的植物原料或其他含碳固體材料轉(zhuǎn)變成可燃性氣體的熱化學(xué)過程稱作氣化，也就是固體或液體燃料轉(zhuǎn)化為氣體燃料的熱化學(xué)過程。在氣化裝置內(nèi)，游離氧或結(jié)合氧與燃料中的碳進行化學(xué)反應(yīng)，生成可燃氣體。利用氣化的方法將木質(zhì)原料、農(nóng)作物秸稈或有機性工業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化成氣體燃料，不但在節(jié)約能源方面具有重大意義，而且在保護環(huán)境、防止污染方面也有重要意義。
生物質(zhì)的氣化就是利用空氣中的氧氣或含氧物質(zhì)作為氣化劑將生物質(zhì)中的固定碳氧化成可燃氣體的過程，采用不同原料、吹入氣體(空氣、氧氣、水蒸汽)或操作溫度、設(shè)備，所產(chǎn)生的熱解氣成分也各異。
目前常用的生物質(zhì)氣化爐主要有固定床氣化爐和流化床氣化爐。固定床氣化爐中的氣化反應(yīng)在一個相對靜止的床層中進行，依次完成干燥、熱解、氧化和還原過程，將生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)變成可燃氣體。它的特征是有一個容納原料的爐膛和一個承托反應(yīng)料層的爐排。根據(jù)氣流方向的不同，固定床氣化爐又可分為上吸式氣化爐和下吸式氣化爐。固定床氣化爐主要用于農(nóng)村生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)中。固定床的主要不足之處是容易產(chǎn)生焦油，生產(chǎn)率也不夠高。
流化床氣化爐一般有一個熱砂床，即在流化床氣化爐中放入砂子作為流化介質(zhì)，首先將砂床加熱，之后進入流化床氣化爐的物料便能在熱砂床上進行氣化反應(yīng)，并通過反應(yīng)熱保持流化床的溫度。在流化床氣化爐中物料顆粒、砂子、氣化劑(空氣)充分接觸，受熱均勻，在爐內(nèi)呈“沸騰”狀態(tài)，氣化反應(yīng)速度快，產(chǎn)氣率高，它的氣化反應(yīng)是在恒溫床上進行的。流化床氣化爐分為鼓泡床氣化爐、循環(huán)流化床氣化爐、雙流床氣化爐和攜帶床氣化爐。流化床氣化爐適用于大型氣化系統(tǒng)，如生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)。由于流化床要以空氣作為氣化劑，產(chǎn)氣中含N2較高，因而氣體熱值較低。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是將固定床和流化床結(jié)合起來，提供一種外供熱、易操作、出氣質(zhì)量穩(wěn)定的固流復(fù)合床生物質(zhì)氣化爐。
本實用新型以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題在內(nèi)腔為空心圓筒狀的氣化爐內(nèi)腔(5)的上部有帶斜面的布料柵板(3)，下部有高溫蓄熱填料層(6)，周圍有環(huán)形的保溫集塵腔(9)，側(cè)面有高溫CO2氣化劑進口(4)。
使用本生物質(zhì)氣化的固流復(fù)合床生物質(zhì)氣化爐，以高溫CO2為氣化劑，可得到高熱值和高產(chǎn)氣率?？扇細怏w主要成分(CO、H2)可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。產(chǎn)生的熱解氣既可以作為民用燃料，又可以作為工業(yè)原料(CO、H2)。內(nèi)置的高溫蓄熱填料層，使碳轉(zhuǎn)化率高，在無催化劑的條件下達到88％。兼具固定床和流化床特點的復(fù)合床可燃氣體發(fā)生爐，使生物質(zhì)在爐內(nèi)呈流態(tài)化與高溫CO2充分接觸，進行閃速裂解。


圖1是本實用新型固流復(fù)合床生物質(zhì)氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
在內(nèi)腔為空心圓筒狀的氣化爐內(nèi)腔5的上方有上料設(shè)備加料斗1和螺旋送料器2；氣化爐內(nèi)腔5的上部有帶斜面的布料柵板3，下部有高溫蓄熱填料層6，周圍有環(huán)形的保溫集塵腔9，側(cè)面有高溫CO2氣化劑進口4。
固流復(fù)合床生物質(zhì)氣化爐工作時，生物質(zhì)細料被螺旋送料器2推入進料口進入氣化爐內(nèi)腔5，并沿傾斜的布料柵板3下行，途中與來自進氣口4的高溫CO2氣體接觸發(fā)生干餾熱解反應(yīng)，碳化后的粒料則通過布料柵板3孔隙下落，繼續(xù)與來自進氣口4的高溫CO2氣體呈流態(tài)化發(fā)生閃速氣化反應(yīng)，未反應(yīng)的碳粒則隨氣化氣流經(jīng)過爐體下部的高溫蓄熱填料層6繼續(xù)氣化反應(yīng)，經(jīng)前述三個階段的反應(yīng)，入爐的生物質(zhì)細料得以充分氣化。生成的氣化氣經(jīng)過折板7進入在爐體外側(cè)的保溫集塵腔9，借助含塵氣流的慣性力和重力作用，將未能反應(yīng)的灰分粉塵收集于爐底灰斗8內(nèi)，同時還對爐體內(nèi)起保溫作用。氣化反應(yīng)得到的可燃氣體則沿保溫集塵腔9向上流動，經(jīng)出氣口進入旋風(fēng)分離器10進行氣固分離后由出口11輸出，達到凈化氣體的作用。使用本生物質(zhì)氣化的固流復(fù)合床生物質(zhì)氣化爐，其蓄熱填料層使生物熱解炭的氣化過程趨于完全，出氣焦油含量極低；由于采用外供熱方式，爐腔內(nèi)環(huán)境易控制，便于系統(tǒng)操作和出氣質(zhì)量穩(wěn)定。氣化劑僅為CO2和H2O，可得到熱值較高的可燃氣。爐體外側(cè)的保溫集塵腔，將未能反應(yīng)的灰分粉塵收集于爐底灰斗內(nèi)，同時還對爐體內(nèi)起保溫作用和進一步完成含炭灰粒的氣化反應(yīng)。
權(quán)利要求1.一種固流復(fù)合床生物質(zhì)氣化爐，其特征是在內(nèi)腔為空心圓筒狀的氣化爐內(nèi)腔(5)的上部有帶斜面的布料柵板(3)，下部有高溫蓄熱填料層(6)，周圍有環(huán)形的保溫集塵腔(9)，側(cè)面有高溫CO2氣化劑進口(4)。
專利摘要一種固流復(fù)合床生物質(zhì)氣化爐，在內(nèi)腔為空心圓筒狀的氣化爐內(nèi)腔(5)的上部有帶斜面的布料柵板(3)，下部有高溫蓄熱填料層(6)，周圍有環(huán)形的保溫集塵腔(9)，側(cè)面有高溫CO
文檔編號C10B53/02GK2913363SQ20062009740
公開日2007年6月20日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者冼萍, 周航, 理河 申請人:廣西大學(xué)