CN201367419Y - 一种预热式多级配风固定床秸秆气化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种预热式多级配风固定床秸秆气化装置，该装置中有一个由金属板围成的筒状的气化炉，气化炉***由上至下分别安装有通向气化炉内的上进风咀、喷嘴及下热风出口；在气化炉的一侧，分别安装有热风分配集箱，预热器及风机；气化炉的上进风咀，顺序通过调节风门，热风管与热风分配集箱连通，喷咀分别顺序通过风箱，调节风门、热风管与热风分配集箱连通；热风分配集箱通过热风母管与预热器的换热元件连通，并顺序通过冷风管与风机连通，热风出口通过导气管与预热器及热风分配集箱顺序连通。本实用新型充分利用燃气所携带的物理显热，同时也提高了燃气的热值，降低了灰渣含量，更可减少我国的温室气体排放量，更清洁环保。

Description

一种预热式多级配风固定床秸秆气化装置

技术领域

本实用新型涉及一种固定床秸秆气化工艺，是一种预热式多级配风固定床秸秆气化装置。

背景技术

我国是一个农业大国，秸秆产量巨大，秸秆气化技术是一项适合国情、清洁环保、可再生的能源技术，不但可为广大农村提供清洁、方便的燃气能源，同时也可避免秸秆引起的各种污染问题，更可减少我国的温室气体排放量。虽然我国目前已开发出多种秸秆气化炉，但是，几乎国内所有的中小型固定床秸秆气化炉都是以空气为气化炉介质，由于生物质自身的燃热值不高，在气化介质中79％的N2将吸收大量的热而并不参加气化反应，因此，都存在气化效率低、燃气热值低、灰渣含碳量高的普遍缺点。虽然采用纯氧(或辅以水蒸气)作为气化介质也可大幅提高燃气热值和气化效率，但是，目前农村还不具备条件进行应用。对此，目前还没有十分有效的解决办法。

发明内容

根据目前我国农村秸秆气化炉存在的问题，本实用新型提出了一种预热式多级配风固定床秸秆气化装置，该装置充分利用了生物质本身的能量——即通过各种手段降低灰渣含碳量，充分利用燃气的物理显热，尽可能将生物质的化学能转化为燃气的化学能。利用反应后燃气的余热加热气化介质，将减少燃烧用于N2升温的热量，降低空气量，提高燃烧效率，降低灰渣含碳量，可迅速的将生物质的储能转化为燃气的化学能，从而使燃气热值得以大幅度提高。

本实用新型解决其技术问题所采用的具体方案是：该装置主要由风机、冷风管、预热器、换热元件、燃气出口管、热风母管、热风分配集箱、热风管、热风管、热风管、调节风门、调节风门、调节风门、导气管、风箱、喷嘴、风箱、喷嘴及气化炉。其特征在于：该装置中有一个由金属板围成的筒状的气化炉，气化炉***由上至下分别安装有通向气化炉内的上进风咀、喷嘴及下热风出口；在气化炉的一侧，分别安装有热风分配集箱，预热器及风机；气化炉的上进风咀，顺序通过调节风门，热风管与热风分配集箱连通，喷咀分别顺序通过风箱，调节风门、热风管与热风分配集箱连通；热风分配集箱通过热风母管与预热器的换热元件连通，并顺序通过冷风管与风机连通，热风出口通过导气管与预热器及热风分配集箱顺序连通，从而使气化炉得以不断送入热风；使热气化介质首先在预热器内被加热，加热后的气化介质在热风分配集箱被分段送入气化炉，以建立良好的气化炉反应条件，以此提高气化效率和燃气热值；利用气化介质来回收燃气、显热，气化介质的加热温度为110℃～500℃。

其有益效果是：本实用新型对气化介质进行预热后进行多极配风气化，提高了秸秆的气化反应的效率，充分利用燃气所携带的物理显热，同时也提高了燃气的热值，降低了灰渣含量，更可减少我国的温室气体排放量，更清洁环保。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明；

附图为本实用新型的结构原理示意图；

图中，1.风机，2.冷风管，3.预热器，4.换热元件，5.燃气出口管，6.热风母管，7热风分配集箱，8.热风管，9.热风管，10.热风管，11.调节风门，12.调节风门，13.调节风门，14.导气管，15.风箱，16.喷嘴，17.风箱，18.喷嘴，19.气化炉。

具体实施方式

在图中，该装置主要由风机1、冷风管2、预热器3、换热元件4、燃气出口管5、热风母管6、热风分配集箱7、热风管8、热风管9、热风管10、调节风门11、调节风门12、调节风门13、导气管14、风箱15、喷嘴16、风箱17、喷嘴18及气化炉19。其特征在于：该装置中有一个由金属板围成的筒状的气化炉19，气化炉19***由上至下分别安装有通向气化炉19内的上进风咀、喷嘴18、16及下热风出口；在气化炉的一侧，分别安装有热风分配集箱7，预热器3及风机1；气化炉19的上进风咀，顺序通过调节风门11，热风管8与热风分配集箱7连通，喷咀18、16分别顺序通过风箱17、15，调节风门12、13、热风管9、10与热风分配集箱7连通；热风分配集箱7通过热风母管6与预热器3的换热元件4连通，并顺序通过冷风管2与风机1连通；热风出口通过导气管14与预热器3及热风分配集箱3顺序连通，从而使气化炉得以不断送入热风；使热气化介质首先在预热器3内被加热，加热后的气化介质在热风分配集箱7被分段送入气化炉，以建立良好的气化炉反应条件，以此提高气化效率和燃气热值；利用气化介质来回收燃气、显热，气化介质的加热温度为110℃～500℃。

在图中，风机1将冷空气通过冷风管2送入预热器3的换热元件4，空气通过换热元件4被高温燃气加热到110℃～500℃温度，热空气经热风母管6进入热风分配集箱7，热空气在此箱中被分配为三股。第一股风经风管8进入气化炉19内料层上部空间，其流量由调节风门11控制，该股风量的大小会影响秸秆的干燥与热解速度；第二股风经风管9进入风箱17通过喷嘴18喷入炉内，其流量由调节风门12控制；第三股风经风管10进入风箱15通过喷嘴16喷入炉内，其流量由调节风门13控制。调节第二、三股风的风量会调节燃烧中心的区域大小、高度位置和温度的变化。

在图中，在生物质热解燃烧的气化还原反应段，由于气化反应是吸热还原反应，使热风和燃烧所带来的热量全部供给还原气化反应段，整个炉体19外部采用保温材料绝热，此外热风管8、9、10、热风母管6、热风分配集箱7、导气管14、风箱15、17和预热器3均敷设保温材料以减少热损失。

秸秆的品种、含水量、含灰量等因素都会对其热解和气化特性产生影响热解，在生物热解、燃烧反应段采用2级～8级的配风方式，一级配风用于控制干燥和热解，其它级配风用于组织气化反应条件。通过调节其余股风量的大小可使反应条件达到最佳化，利用气化介质回收燃气显热以减少秸秆完全燃烧的份额，因而可提高气化效率和燃气的热值。

Claims (2)

1.一种预热式多级配风固定床秸秆气化装置，该装置主要由风机(1)、冷风管(2)、预热器(3)、换热元件(4)、燃气出口管(5)、热风母管(6)、热风分配集箱(7)，热风管(8)，热风管(9)，热风管(10)，调节风门(11)，调节风门(12)，调节风门(13)，导气管(14)，风箱(15)，喷嘴(16)，风箱(17)，喷嘴(18)，气化炉(19)，其特征在于：该装置中有一个由金属板围成的筒状的气化炉(19)，气炉(19)***由上至下分别安装有通向气化炉(19)内的上进风咀、喷嘴(18)、(16)及下热风出口；在气化炉的一侧，分别安装有热风分配集箱(7)，预热器(3)及风机(1)；气化炉(19)的上进风咀，顺序通过调节风门(11)，热风管(8)与热风分配集箱(7)连通，喷咀(18)、(16)分别顺序通过风箱(17)、(15)，调节风门(12)、(13)、热风管(9)、(10)与热风分配集箱(7)连通；热风分配集箱(7)通过热风母管(6)与预热器(3)的换热元件(4)连通，并顺序通过冷风管(2)与风机(1)连通；热风出口通过导气管(14)与预热器(3)及热风分配集箱(3)顺序连通。

2.根据权利要求1所述的一种预热式多级配风固定床秸秆气化装置，其特征在于：热风管(8、9、10)、热风母管(6)、热风分配集箱(7)、导气管(14)、风箱(15、17)和预热器(3)均敷设保温材料以减少热损失。

Images