一種戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及由固態(tài)含碳物料通過包含氧氣或蒸汽的部分氧化工藝生產(chǎn)含有一氧化碳和氫氣的氣體，具體涉及一種戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)為戶用型上吸式固定床生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，其特征在于氣化爐爐體的頂部設(shè)有油水分離室，該油水分離室為冷卻盤與集液環(huán)之間爐壁內(nèi)的空間，其中，冷卻盤為通入冷卻水的夾層結(jié)構(gòu)，其下表面為由中心傾斜向下并與所述氣化爐的內(nèi)壁連成一體的錐面，一出氣管由爐體的頂面經(jīng)該錐面的頂點(diǎn)與油水分離室連通；集液環(huán)為喇叭口向下的喇叭狀且位于冷卻盤的下方，其下部的邊緣與爐壁連成一體，形成一環(huán)形的集水槽，該集水槽的底部設(shè)有一穿越爐壁的排污管。該氣化爐產(chǎn)出的可燃?xì)獾木哂薪褂秃退魵饧肮腆w塵粒含量低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及由固態(tài)含碳物料通過包含氧氣或蒸汽的部分氧化工藝生產(chǎn)含有一氧化碳和氫氣的氣體，具體涉及固定床氣化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，社會對能源的需求日益增加，能源供應(yīng)越來越緊張，原本棄之不用的農(nóng)作物秸桿和木肩等生物能源越來越受到人們的重視。為利用生物質(zhì)燃料，人們開發(fā)出各種生物質(zhì)氣化爐。生物質(zhì)氣化按照使用的氣化爐的類型不同分為固定床氣化和流化床氣化兩類，其中，流化床氣化爐結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)備投資大，多為大型氣化站所采用，而戶用型氣化爐通常采用固定床氣化爐。
[0003]按燃?xì)庠跔t內(nèi)流動方向，可將固定床氣化爐分為下吸式、上吸式、橫吸式和開心式四種類型。戶用型氣化爐多選擇上吸式固定床氣化爐，這種形式的氣化爐在正壓下運(yùn)行，對密封要求高，產(chǎn)出的燃?xì)庵薪褂秃扛摺?br>[0004]但是，目前市售的戶用型生物質(zhì)氣化爐受限于低成本的要求，無法應(yīng)用結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高的燃?xì)鈨艋b置，這些氣化爐普遍存在輸出燃?xì)庵械慕褂秃扛撸?jīng)常堵塞輸送管道和灶具，使用時不能充分燃燒，既不環(huán)保又不方便使用的不足。
[0005]上述不足已經(jīng)嚴(yán)重制約了戶用型生物質(zhì)氣化爐的推廣應(yīng)用。因此，開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)簡單，輸出的燃?xì)獾挠?、水及固體塵粒含量低的戶用型生物質(zhì)氣化爐，既可以滿足人們的迫切需要，也可以獲得很高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的技術(shù)問題是提供一種戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)產(chǎn)出的可燃?xì)獾木哂薪褂秃退魵夂康偷膬?yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的方案是:
[0008]—種戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐，其特征在于，
[0009]所述的上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐的爐體的頂部設(shè)有油水分離室，該油水分離室為冷卻盤與集液環(huán)之間爐壁內(nèi)的空間，其中，所述的冷卻盤為通入冷卻水的夾層結(jié)構(gòu)，其下表面為由中心傾斜向下并與所述氣化爐的內(nèi)壁連成一體的錐面，一出氣管由所述上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐的爐體的頂面經(jīng)所述錐面的頂點(diǎn)與所述的油水分離室連通;所述的集液環(huán)為喇叭口向下的喇叭狀且位于冷卻盤的下方，所述喇叭狀的集液環(huán)下部的邊緣與爐壁連成一體，形成一環(huán)形的集水槽，該集水槽的底部設(shè)有一穿越爐壁的排污管。
[0010]為了進(jìn)一步降低所產(chǎn)生的可燃?xì)庵械念w粒物、焦油和水蒸氣含量，本發(fā)明所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)還包括與所述上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐串聯(lián)的燃?xì)鈨艋b置，該裝置由依次連接的沉降分離器和組合分離器組成，其中，
[0011]所述的沉降分離器為一豎直的兩頭封閉的圓柱管，其上頭為與所述生物質(zhì)氣化爐的出氣管相連接的進(jìn)口，下頭為排污口，中部為出口，該出口將所述的圓柱管分成上下兩段，其中上段為分離段、下段為集液段;所述的進(jìn)口和出口的直徑相等且小于所述圓柱管的直徑；
[0012]所述的組合分離器由旋風(fēng)分離器和將該旋風(fēng)分離器包裹在其內(nèi)部的水夾套組成，其中，所述的水夾套為圓柱形，其進(jìn)水管設(shè)在所述水夾套的下部并與冷卻水源連接，出水口設(shè)在所述水夾套的上部;所述旋風(fēng)分離器的排氣管由金屬水管緊密螺旋繞制而成，所述的金屬水管一頭與冷卻水源連接，另一頭與所述的水夾套連通;所述旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口與沉降分離器的出口經(jīng)進(jìn)氣管相連接，排氣管經(jīng)過渡管與輸氣管道連接;所述的旋風(fēng)分離器的底部設(shè)有排放管，該排放管穿過水夾套的底部。
[0013]本發(fā)明所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，其中，所述喇叭狀的集液環(huán)與爐壁交線所在的平面與水平面的夾角α為2?10°，所述的排污管由所述集水槽底部的最低位置穿越爐壁。
[0014]本發(fā)明所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，其中，所述的爐體的底部設(shè)有進(jìn)風(fēng)管，該進(jìn)風(fēng)管上設(shè)有進(jìn)氣開關(guān)；所述進(jìn)氣開關(guān)與爐體之間的進(jìn)風(fēng)管上設(shè)有旁通的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門，該風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門的進(jìn)口與大氣連通;在氣化爐封火、進(jìn)氣開關(guān)關(guān)閉時，可以根據(jù)需要打開并調(diào)節(jié)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門，以使氣化爐獲得少量空氣維持燃燒而不至于熄火。
[0015]與大氣相通的引風(fēng)管，該引風(fēng)管上設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門；在氣化爐封火、風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，可以根據(jù)需要打開并調(diào)節(jié)引風(fēng)管上的閥門，以使氣化爐獲得少量空氣維持燃燒而不至于熄火。
[0016]本發(fā)明所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，其中，所述的爐體的側(cè)面設(shè)有加料口，該加料口位于所述油水分離室的下方，且其進(jìn)口的端部套設(shè)有由耐高溫的玻璃制成的密封蓋;通過該密封蓋可以方便觀察爐內(nèi)剩余燃料的多少及其燃燒狀況。
[0017]本發(fā)明所公開的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下所述的有益效果:
[0018]1、由于所述氣化爐的頂部設(shè)置油水分離室，因此生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的燃?xì)馍仙晾鋮s盤后，其中的焦油和水蒸氣則冷凝成液態(tài)，液態(tài)的焦油和冷凝水夾帶部分固體塵粒流至集水槽而排出爐外，顯著提高了輸出的燃?xì)獾馁|(zhì)量，既可改善燃燒的穩(wěn)定性，又干凈環(huán)保，不堵塞輸送管道和灶具。
[0019]2、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造、使用成本低。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所公開的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)的上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2?圖3為本發(fā)明實(shí)施例2所公開的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2為主視圖，圖3為圖2的A-A剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例1
[0024]參見圖1，本發(fā)明所公開的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)的上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐的爐體I的底面上方設(shè)有帶出渣孔的擋板9，在擋板9的上方由下至上形成燃燒室、氣化室、燃料干燥室和油水分離室;其中，爐體I在燃燒室、氣化室和燃料干燥室部位的外壁上包覆有保溫層12;在燃燒室、氣化室部位的內(nèi)壁設(shè)有耐火材料制成的內(nèi)襯11，該內(nèi)襯11使燃燒室和氣化室呈上大下小的倒錐形。
[0025]在擋板9與爐體I的底面之間形成灰渣室，在灰渣室的側(cè)邊爐體I上設(shè)有帶蓋的出渣口 10，以方便除渣并可以保證密封。
[0026]位于爐體I的頂部的油水分離室為冷卻盤2與集液環(huán)3之間爐壁內(nèi)的空間，其中，7令卻盤2為通入冷卻水的夾層結(jié)構(gòu)，其下表面為由中心傾斜向下并與氣化爐的內(nèi)壁連成一體的錐面;在該夾層結(jié)構(gòu)的上方、即爐體I的頂蓋上安裝有冷卻水的進(jìn)水管15，夾層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上安裝有冷卻水循環(huán)管16和冷卻水放空管17;氣化爐的出氣管18由爐體I的頂面經(jīng)所述錐面的頂點(diǎn)與該油水分離室連通;所述的集液環(huán)3為喇叭口向下的喇叭狀且位于冷卻盤2的下方，該集液環(huán)3下部的邊緣與爐體I的內(nèi)壁通過焊接連成一體，形成一環(huán)形的集水槽;該集液環(huán)3與爐壁交線所在的平面與水平面的夾角α為3°;該集水槽底部的最低位置設(shè)有一穿越爐壁的排污管13，該排污管13的出口插入盛有水的污物桶14中。
[0027]在出氣管18上還安裝有排煙管19、安全閥20和氣壓表21。在剛加入燃料或潮濕燃料燃燒導(dǎo)致煙氣大時，可以打開排煙管19上的閥門排出煙氣。其中，排煙管19和安全閥20的出口可連接管道，將其排出的煙、氣引至室外。
[0028]在位于內(nèi)襯11上方的燃料室的爐體I側(cè)面上，設(shè)有加料口4，該加料口 4的口部設(shè)有密封蓋23，該密封蓋23由耐高溫的玻璃制成，以方便觀察爐膛內(nèi)剩余的燃料多少及其燃燒情況。
[0029]在爐體I的底部設(shè)有進(jìn)風(fēng)管22，該進(jìn)風(fēng)管22從擋板9的上方接入燃燒室，其位于爐體I外側(cè)的一頭安裝有進(jìn)氣開關(guān)7并與鼓風(fēng)機(jī)6連接，圖中所示進(jìn)氣開關(guān)7為一閥門；進(jìn)風(fēng)管22位于爐膛內(nèi)的一頭向上設(shè)有形似花灑、出口在下方的出風(fēng)口8，該出風(fēng)口 8的結(jié)構(gòu)既可以均勻輸出空氣又可以方便排除灰渣。
[0030]在進(jìn)氣開關(guān)7與爐體I之間的進(jìn)風(fēng)管22上設(shè)有旁通的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門24，該風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門24的進(jìn)口與大氣連通;在氣化爐關(guān)閉進(jìn)氣開關(guān)7封火時，可以根據(jù)需要打開并調(diào)節(jié)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門24，以使氣化爐獲得少量空氣維持燃燒而不至于熄火，使氣化爐的封火時間在18小時以上，可以避免每次使用時都需要點(diǎn)火。
[0031]爐體I在進(jìn)風(fēng)管22的上方設(shè)有帶蓋的點(diǎn)火孔5，以供在需要點(diǎn)火時使用。
[0032]本實(shí)施例所公開的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)的上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐產(chǎn)生的燃?xì)庀蛏贤ㄟ^喇叭狀的集液環(huán)3到達(dá)油水分離室內(nèi)，經(jīng)底面呈錐面的冷卻盤2冷卻，其中的焦油和水蒸氣冷凝成液態(tài)，并夾帶固體塵粒落入集水槽中，由安裝在集水槽底部的排污管13排出爐外，可使輸出燃?xì)獾慕褂惋@著降低，后續(xù)使用時不堵塞管道和灶具，燃燒穩(wěn)定，既衛(wèi)生又環(huán)保。
[0033]本發(fā)明還具有燃料適應(yīng)性廣，保溫性、密閉性好，氣化溫度高，焦油生成少，熱效率、燃?xì)鉄嶂蹈?設(shè)置了排除煙氣的排煙管、可以泄壓的安全閥，使用方便舒適、安全可靠；結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造、使用成本低的優(yōu)點(diǎn)。
[0034]實(shí)施例2
[0035]參見圖2和圖3，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于:
[0036]所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)還包括與所述上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐串聯(lián)的燃?xì)鈨艋b置，該裝置由依次連接的沉降分離器和組合分離器組成，其中，
[0037]沉降分離器為一豎直的兩頭封閉的圓柱管，其上頭為與所述氣化爐的出氣管18相連接的進(jìn)口，中部為出口，該出口將所述的圓柱管分成上下兩段，其中上段為分離段25、下段為裝有閥門的集液段26;其中，所述的進(jìn)口和出口的直徑相等，是所述圓柱管直徑的1/2;
[0038]組合分離器由旋風(fēng)分離器29和將該旋風(fēng)分離器29包裹在其內(nèi)部的水夾套28組成，其中，水夾套28為圓柱形，其進(jìn)水管30設(shè)在水夾套28的下部側(cè)壁上并與冷卻水源連接，出水口設(shè)在水夾套28的上部側(cè)壁上，該出水口上安裝有出水管32，在水夾套28的底部設(shè)有排空管31;旋風(fēng)分離器29的排氣管34由金屬水管緊密螺旋繞制而成，該金屬水管進(jìn)水的一頭穿過旋風(fēng)分離器29、水夾套28的側(cè)壁與進(jìn)水管30相連接，其排水的另一頭穿過旋風(fēng)分離器29的側(cè)壁與水夾套28連通;旋風(fēng)分離器29的排氣管34經(jīng)過渡管33與輸氣管道36連接;在旋風(fēng)分離器29的底部出口安裝有排放管35，該排放管35穿過水夾套28的底部并裝有控制閥門。
[0039]為了保證所述由金屬水管緊密螺旋繞制而成的排氣管34的密封性，防止漏氣，可以在相鄰兩層金屬水管的間隙涂布如環(huán)氧樹脂類粘接劑。
[0040]參見圖3，沉降分離器的出口安裝的進(jìn)氣管27穿過水夾套28以切線方向進(jìn)入并固定在旋風(fēng)分離器29的進(jìn)氣口上，使沉降分離器和旋風(fēng)分離器29相連通。
[0041]本實(shí)施例所公開的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，其上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐產(chǎn)生的高溫燃?xì)饨?jīng)過其頂部設(shè)置的油水分離室冷凝分離出焦油、水蒸氣和固體塵粒后，輸出的燃?xì)庖来卧俳?jīng)過沉降分離器和組合分離器的兩次凈化，可以獲得較純凈的生物質(zhì)燃?xì)狻?br>[0042]本實(shí)施例所公開的燃?xì)鈨艋b置，其中，沉降分離器使氣化爐輸出的較高溫度的燃?xì)饨?jīng)過減速、空氣冷卻，首先分離出其中殘留的較難處理的易凝固的焦油和部分水蒸氣及固體塵粒;燃?xì)庠龠M(jìn)入組合分離器，經(jīng)水夾套28和排氣管34內(nèi)的冷卻水的冷卻，燃?xì)鉁囟冗M(jìn)一步降低，提高了旋風(fēng)分離器29的分離效果，輸出的燃?xì)獾玫搅诉M(jìn)一步的凈化。特別是，所述的組合分離器通過采用將旋風(fēng)分離器29包裹在水夾套28內(nèi)、同時采用將構(gòu)成旋風(fēng)分離器29的排氣管34的金屬水管內(nèi)接通冷卻水源的措施，使旋風(fēng)分離器29同時取得了旋風(fēng)分離和冷凝分離的效果，可以同時分離燃?xì)庵幸簯B(tài)的焦油、水蒸氣和固態(tài)的塵粒，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、分離效果好和造價低的優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐，其特征在于， 所述的上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐的爐體(I)的頂部設(shè)有油水分離室，該油水分離室為冷卻盤(2)與集液環(huán)(3)之間爐壁內(nèi)的空間，其中，所述的冷卻盤(2)為通入冷卻水的夾層結(jié)構(gòu)，其下表面為由中心傾斜向下并與所述氣化爐的內(nèi)壁連成一體的錐面，一出氣管(18)由所述上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐的爐體(I)的頂面經(jīng)所述錐面的頂點(diǎn)與所述的油水分離室連通;所述的集液環(huán)(3)為喇叭口向下的喇叭狀且位于冷卻盤(2)的下方，所述喇叭狀的集液環(huán)(3)下部的邊緣與爐壁連成一體，形成一環(huán)形的集水槽，該集水槽的底部設(shè)有一穿越爐壁的排污管(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)還包括與所述上吸式固定床生物質(zhì)氣化爐串聯(lián)的燃?xì)鈨艋b置，該裝置由依次連接的沉降分離器和組合分離器組成，其中， 所述的沉降分離器為一豎直的兩頭封閉的圓柱管，其上頭為與所述生物質(zhì)氣化爐的出氣管(18)相連接的進(jìn)口，下頭為排污口，中部為出口，該出口將所述的圓柱管分成上下兩段，其中上段為分離段(25)、下段為集液段(26);所述的進(jìn)口和出口的直徑相等且小于所述圓柱管的直徑； 所述的組合分離器由旋風(fēng)分離器(29)和將該旋風(fēng)分離器(29)包裹在其內(nèi)部的水夾套(28)組成，其中，所述的水夾套(28)為圓柱形，其進(jìn)水管(30)設(shè)在所述水夾套(28)的下部并與冷卻水源連接，出水口設(shè)在所述水夾套(28)的上部;所述旋風(fēng)分離器(29)的排氣管(34)由金屬水管緊密螺旋繞制而成，所述的金屬水管一頭與冷卻水源連接，另一頭與所述的水夾套(28)連通;所述旋風(fēng)分離器(29)的進(jìn)氣口與沉降分離器的出口經(jīng)進(jìn)氣管(27)相連接，排氣管(34)經(jīng)過渡管(33)與輸氣管道(36)連接;所述的旋風(fēng)分離器(29)的底部設(shè)有排放管(35)，該排放管(35)穿過水夾套(28)的底部。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述喇叭狀的集液環(huán)(3)與爐壁交線所在的平面與水平面的夾角α為2?10°，所述的排污管(13)由所述集水槽底部的最低位置穿越爐壁。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述的爐體(I)的底部設(shè)有進(jìn)風(fēng)管(22)，該進(jìn)風(fēng)管(22)上設(shè)有進(jìn)氣開關(guān)(7);所述進(jìn)氣開關(guān)(7)與爐體(I)之間的進(jìn)風(fēng)管(22)上設(shè)有旁通的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門(24)，該風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門(24)的進(jìn)口與大氣連通。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的戶用型生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，所述的爐體(I)的側(cè)面設(shè)有加料口(4)，該加料口(4)位于所述油水分離室的下方，且其進(jìn)口的端部套設(shè)有由耐高溫的玻璃制成的密封蓋(23)。
【文檔編號】C10J3/84GK105838446SQ201610231590
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】楊錢俊
【申請人】宣城市楊氏顆粒爐灶科技有限公司