CN101240904A - 免粉碎、耐潮湿、无焦油、防烧空型生物质气化炉 - Google Patents
免粉碎、耐潮湿、无焦油、防烧空型生物质气化炉 Download PDFInfo
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Abstract
一种免粉碎、耐潮湿、无焦油、防烧空型生物质气化炉。它是利用农林牧废弃生物质通过限氧燃烧热解反应转化为可燃气体的上吸式家用气化炉。本发明通过设置畅开式加料口，配置生物质打捆机可轻易将膨松的生物质压缩致密并捆扎成圆柱形整捆燃料，便于投入炉内，不需粉碎；通过设置圆锥形冷凝水收集炉盖，使炉内不断蒸发的水汽骤冷而凝成水珠沿其斜向边缘下滑至水槽中，并随溢流管排出，解决了生物质含水量较高时无法燃烧的问题；通过在燃烧高温区设置燃气导向口并导入所设置的高温燃气滞留延时环道，从而使高温燃气中的残余焦油得到了进一步裂解；通过在燃烧区设置环形旋转进风装置和带轴可旋转驱灰落料装置，达到了不偏烧、无积炭，能够及时落料而不再烧空的效果。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种利用农林牧废弃的生物质通过限氧燃烧热解反应转化为可燃气体的气化炉。尤其是上吸式家用气化炉。
背景技术
目前，现有技术中的上吸式气化炉因其结构简单，造价低廉，燃料来源广泛，又因当前全球性关注能源危机和因焚烧秸秆等废弃物所造成的大气污染问题，使广大农村居民渴求拥有这项可再生的替代能源利用技术，希望达到既节能又环保。但由于现有技术中的气化炉对生物质的要求过高，首先必须经过粉碎加工，其次是晒干并在室内或防雨储存，使用中又因焦油过滤不清而堵塞管道，还时常为烧空熄火等诸多不便因素制约了其推广利用。
发明内容
为了克服现有的气化炉因其炉口太小，未经加工粉碎的生物质无法投入的不足，本发明所采用的技术方案是：设置畅开式加料口，尽可能地将加料口放大至最大极限；借助配置生物质打捆机可轻易将膨松杂乱的燃料捆扎成略小于炉体加料口径的并经压缩致密的圆柱形整捆燃料，便于投入炉内。
为了克服现有的气化炉因其平面炉盖而导致水份在炉膛内循环蒸发—冷凝—滴入炉内，致使熄火或难于热解产气，只能对生物质干燥度的要求提高的不足，本发明所采用的技术方案是：设置圆锥形冷凝水收集炉盖，当炉内正常燃烧时会产生高温不断地对上部潮湿的生物质自然烘烤，使水份受热逐渐转化成水蒸汽向上挥发至炉盖时因炉盖与外界空气接触散热骤冷而结成水珠沿炉盖斜向边缘下滑至水槽中，随即穿过冷凝水流通孔，再顺溢流管排出炉外，经反复实验证实本发明对生物质燃料的含水量没有要求。
为了克服现有的气化炉因通常将燃气输出口设置在炉体上部，致使焦油和水蒸气跟随喷出，导致不易着火或堵塞管道、灶具的不足，本发明所采用的技术方案是：直接在炉体燃烧高温区设置燃气导向口并导入所设置的高温燃气滞留延时环道，因高温燃气中的焦油和水份含量最低，且焦油在高温环境下停留时间越长其裂解越充分，据此原理，本发明通过滞留高温燃气延时输出，达到了将高温燃气中少量的残余焦油又得到了充***解的效果。
为了克服现有气化炉因进风不合理而易偏烧，加之因无法及时除炭致使炉体内燃料被结块的焦炭顶着，造成不能下落而时常烧空冒烟、熄火的不足，本发明所采用的技术方案是：在炉体下部燃烧高温区设置带轴可旋转驱灰落料装置及环形旋转进风装置；通过手动或电动定时驱动方式旋转，及时驱除炉内不断形成的炭灰，并利用环形旋转进风装置布局均匀，能以点带面，旋风式传递火苗的特点达到了不偏烧、无积炭，能及时落料而不再烧空的效果。
本发明的有益效果是生物质不需要加工粉碎，大小粗细不限，燃料来源更广；能轻易捆扎且可露天堆放，对燃料的干湿度没有严格要求，阴雨季节和潮湿地区以及广阔的农村野外堆放秸秆的习俗和条件更加切合；省去了多重焦油、水份过滤装置且不会堵塞输气管道和灶具，比较清洁卫生，减少了污染；通过设置手动或自动带轴可旋转驱灰落料装置，便能保持正常使用不再烧空、熄火，提高了气化炉的适应性和使用效果，降低了制作成本，更加切合实际，真正值得在提倡节能减排，建设***新农村活动中的推广应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主视剖面构造图。
图2是本发明所述的高温燃气滞留延时环道示意图。
图3是本发明所述的带轴可旋转驱灰落料装置剖面图。
图4是本发明所述的带轴可旋转驱灰落料装置俯视图。
图5是本发明所述的环形旋转进风装置剖面图。
图6是本发明所述的环形旋转进风装置俯视剖面图。
图7是本发明所述的生物质打捆机示意图。
图8是本发明所述的生物质打捆机俯视图。
图中1.驱动杆手柄，2.环形旋转进风装置，是一个环形的空心管，内侧和外侧均匀分布着斜向的吹风管，其底部一端与风机相连通，另一端是固定于炉底的支架，3.带轴可旋转驱灰落料装置，是一个犹如方向盘式的底部带转轴的圆盘，圆盘内为十字(或一字)架结构，圆盘周边上平均分布四个三角形铲料头，圆盘内十字架上设置2至4个稍小的破炭头，靠底部转轴带动旋转，4.燃烧高温区，5.水箱环套，6.进水口，7.炉体(料桶)，8.冷凝水流通孔，9.溢流管，10.圆锥形冷凝水收集炉盖，11.排烟阀，12.畅开式加料口，13.环形水槽，14.燃气导向口，15.高温燃气滞留延时环道，是一个环状的中空管道，可以设置成一环或多环的，16.燃气过滤室，17.无焦燃气输出管，18.排污口，19.风机，20.密封圈、轴承及端盖，21.炉腿，22.燃气导入口，23.燃气导出口，24.十字架，25.破炭头，26.铲料头，27.转轴，28.圆盘，29.内侧吹风管，30.环状风道，31.外侧吹风管，32.进风口，33.底座，34.支架，35.托料架，36.转轴，37.压料架，38.操纵手把，39.限位勾解除踏板。
具体实施方式
在图1中，炉体(7)的上部有畅开式加料口(12)，畅开式加料口***有环形水槽(13)和冷凝水溢流管(9)，顶部为圆锥形冷凝水收集炉盖(10)，其底部周边留有许多冷凝水流通孔(8)，炉体的下部燃烧高温区(4)设置有燃气导向口(14)连接至排烟阀(11)和高温燃气滞留延时环道(15)，高温燃气滞留延时环道固定于炉体下部周壁，并将燃气导出口(图2中23)设置通入燃气过滤室(16)内，与之安装在同一平面上的环形旋转进风装置(2)一端固定于连接风机(19)的进风管，另一端设置支撑柱，其上部紧贴着安装带轴可旋转驱灰落料装置(3)，带轴可旋转驱灰落料装置的转轴穿过炉体底部并设置密封圈，轴承及端盖(20)，转轴头连接驱动杆手柄(1)或加装大齿轮与电机的小齿轮吻合，有电子定时控制器控制其定时旋转。炉体外可安装水箱环套(5)，水箱环套壁上留有进水口(6)和出水阀。
结合附图，新炉启用时应先用一些干燥碎小的生物质作底料，从畅开式加料口(12)投入炉体(7)的底部，填至环形旋转进风装置(2)高度，再点燃一团软草投入炉体内，打开风机(19)通过设置于环形旋转进风装置侧面的螺旋吹风管(图5、图6)向炉内供氧，再徐徐加入一些干燥生物质，见炉内火势越来越旺时即可将预先用生物质打捆机(图7、图8)捆扎成形的生物质从畅开式加料口整捆***炉体内，并盖上圆锥形冷凝水收集炉盖(10)，随着底料渐渐着火，燃烧高温区(4)不断升温，开始对上部整捆生物质进行烘烤蒸发，按顺序先下落至燃烧高温区的生物质也开始参与燃烧并继续对其上部的生物质进行烘烤，其中所含的水份随受热转化成蒸气向上挥发至顶部圆锥形冷凝水收集炉盖(10)因骤冷而结成水珠沿斜向边缘下滑至环形水槽(13)中，又穿过设置于圆锥形冷凝水收集炉盖底边的冷凝水流通孔(8)，再随溢流管(9)排出炉外，这样周而复始地循环燃烧—烘烤—蒸发—排出。只要炉内不脱料，就能保持正常燃烧，不会因生物质潮湿而熄火。
通过长时间的燃烧，炉内燃烧高温区(4)会累积形成许多积块的焦炭顶着上部的生物质无法下落，此时，通过扳动几下驱动杆手柄(1)的方法或通过在炉体底部配装小电机和电子定时控制器来实现自动定时驱动带轴可旋转驱灰落料装置(3)的方法来及时破碎驱除炭灰，从而上部生物质燃料即会自行下落，参与燃烧了。
利用水份和焦油受热时会向上蒸发或被裂解的原理，停留在高温环境下的水份和焦油含量很少，通过在炉体下部燃烧高温区(4)设置燃气导向口(14)并直接导入高温燃气滞留延时环道(15)，迫使高温燃气继续在燃烧高温区环境中滞留延时，使本来含量就很少的残余焦油能得到进一步充***解，然后导入填满清洁球、钢丝网等过滤物的燃气过滤室(16)，再由无焦燃气输出管(17)送至灶具供日常使用。
Claims (6)
1.一种免粉碎、耐潮湿、无焦油、防烧空型生物质气化炉，包括现有技术中上吸式气化炉的炉体、进风口、排烟阀、出灰口、环形水槽、炉腿，其特征是：炉体上部设置畅开式加料口、圆锥形冷凝水收集炉盖、在炉体燃烧高温区设置燃气导向口及高温燃气滞留延时环道，在炉体燃烧高温区设置带轴可旋转驱灰落料装置及环形旋转进风装置，附生物质打捆机。
2.根据权利要求1所述的免粉碎、耐潮湿、无焦油、防烧空型生物质气化炉，其特征是：畅开式加料口应是大于等于料桶最小段内径或呈喇叭口形的。
3.根据权利要求1所述的免粉碎、耐潮湿、无焦油、防烧空型生物质气化炉，其特征是：圆锥形冷凝水收集炉盖应是上小下大，其底部周边是环形水槽密封的，也可以是橡胶圈密封的。
4.根据权利要求1所述的免粉碎、耐潮湿、无焦油、防烧空型生物质气化炉，其特征是：带轴可旋转驱灰落料装置是手动杆驱动旋转，也可以是配装小电机和电子定时控制器自动定时旋转的；其转轴应是从炉体底部穿过连接至炉膛的。
5.根据权利要求1所述的免粉碎、耐潮湿、无焦油、防烧空型生物质气化炉，其特征是：环形旋转进风装置是一个环形的中空管道，其内、外侧均匀分布有许多斜向吹风管或吹风孔的。
6.根据权利要求1所述的“免粉碎、耐潮湿、无焦油、防烧空型生物质气化炉”，其特征是：炉体上部是圆柱形的，也可以是圆锥形的；炉体可以是单层的，也可以是双层带水箱环套的；炉体底部可以是半球形的，也可是圆锥形或圆柱形的。
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