CN201686669U

CN201686669U - 生物质内燃加热式气化炉

Info

Publication number: CN201686669U
Application number: CN2010201872669U
Authority: CN
Inventors: 刘跃兵; 方维; 伊洋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2020-05-12

Abstract

本实用新型公开了一种生物质内燃加热式气化炉，包括炉体、催化剂入口、料斗、通道出口、生物质气化区、催化裂解区、保温层、催化剂出口及出灰口，生物质气化区和催化裂解区设有狭缝燃气通道。本实用新型延长了物料在炉内的停留时间，减少气化过程中焦油的产生，增加了气化效率，减少了燃气中氮气的含量，同时提高了燃气热值。

Description

生物质内燃加热式气化炉

技术领域

本实用新型涉及气化装置，尤其是一种生物质内燃加热式气化炉。

背景技术

21世纪人类将面临能源问题的严峻挑战，随着人类的开发利用，化石矿物资源正在逐渐减少，已不能满足社会发展对能源日益增长的需求，出现了能源紧缺。所以，大力开发和有效利用生物质能，有利于促进自然生态环境向良性循环方向发展。

国外生物质气化装置一般规模较大，自动化程度高，工艺较复杂，以发电和供热为主，气化效率可达60％～90％，可燃气热值为1.7～2.5×10⁴kJ/m³。目前，在该领域具有领先水平的国家有瑞典、美国、意大利、德国等。美国近年来在生物质热解气化技术方面有所突破，研制出了生物质综合气化装置——燃气轮机发电***成套设备，为大规模发电提供了样板。

国内外关于生物质气化流化床的研究较多，而在固定床中比较全面的研究较少。但我国实际应用的生物质热解气化技术，主要用固定床工艺，设备结构简单、易于操作、可以实现多种生物质原料的热解气化、投资少。国内对于焦油的处理，工业上大都用水洗法，产生的洗焦废水会造成二次污染，且目前洗焦废水的生化处理工艺仍不成熟。我国对生物质成型燃料燃烧所进行的理论和实验研究较少，对生物质成型燃料的燃烧机理、动力学特性、结渣特性及燃烧设备主要设计参数的研究才刚刚开始。燃气热值较低，由于生物质气化过程中直接引入较多的空气，导致燃气中含氮量超过55％，燃气的热值一般低于7000kJ/m³；气化过程产生的焦油较多，由于气化过程引入较多的冷空气，气化炉内温度不够高，导致焦油的产率较高，不仅影响气化炉的正常工作和燃气的输送、储存和利用，而且浪费大量的能源和资源。燃烧设备存在着工艺差、专业化程度低、热效率低、排烟污染严重、出力严重不足、容量小、劳动强度大等缺点，燃烧设备还未定型，还需进一步的研究、实验与开发。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种延长了物料在炉内的停留时间，减少气化过程中焦油的产生，增加了气化效率，减少了燃气中氮气的含量，提高燃气热值的生物质内燃加热式气化炉

为实现上述目的，本实用新型提供一种生物质内燃加热式气化炉，包括炉体、催化剂入口、料斗、通道出口、生物质气化区、催化裂解区、保温层、催化剂出口及出灰口，所述生物质气化区和催化裂解区之间设有夹层，所述夹层形成狭缝燃气通道。

所述炉体采用圆筒状炉体。

所述炉体内的生物质气化区设有蛇形内燃管道，所述蛇形内燃管道的入口位于圆筒状炉体的下部，其出口自圆筒状炉体的顶部引伸至炉体的外部。

所述料斗底部的进料口位于所述炉体顶部的偏心位置上。

所述炉体中的燃气出口位于所述炉体下方，所述炉体的顶部设置有助燃空气入口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

生物质内燃加热式气化炉延长了物料在炉内的停留时间，减少气化过程中焦油的产生，增加了气化效率。气化炉内蛇形管内燃烧换热装置的设计，并将燃烧管的出风口引出在炉体外部这一结构形式在提高炉膛温度和生物质热解效率的同时，有效避免了燃烧后空气中的氮气混入炉内，大大提高了生物质气化率和燃气热值；并可保持较高的炉膛温度，从而提高生物质气化效率，大大降低焦油产率、燃气净化难度和净化成本。本气化炉有效地将生物质气化与焦油的催化裂解集于一体，避免再为催化裂解单独提供热源，简化了设备。

本实用新型提供的一种生物质能内燃加热装置，采用内燃加热式生物质气化***，将可再生能源中的生物质能源进行有效开发，利用秸秆、稻草、枯枝败叶等物质为燃料，在经济、社会、生态等方面都取得很大的效益。

1.经济方面，由于生物质燃料来源充足、原料价格低廉，与现在高涨的原煤及型煤价格相比，具有较大的价格优势，因此利于推广使用。并且本实用新型的生物质能气化***为生物质能大规模工业化利用提供了可能的有效途径。

2.发展和利用生物质能源不但开辟了能源新领域，合理高效地利用了能源，而且改善了生态环境，绿色环保。另外，大力发展秸秆发电，还可以减少由于秸秆在田间地头大量焚烧、废弃所造成的污染，变废为宝、化害为利。

3.我国能源消费以煤炭为主，石油和天然气资源十分短缺。开发利用可再生能源是解决我国能源问题的战略选择和重要措施。

4.发展生物质能源，能够拓宽农业服务领域，增加农民收入。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

主要元件符号说明如下：

1.料斗 2.催化剂入口 3.通道出口

4.生物质气化区 5.狭缝燃气通道 6.催化裂解区

7.保温层 8.催化剂出口 9.燃气入口

10.燃气出口 11.炉体

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1所述的生物质内燃加热式气化炉，包括料斗1、催化剂入口2、通道出口3、生物质气化区4、催化裂解区6、保温层7、催化剂出口8、燃气入口9、燃气出口10及炉体11，生物质气化区4和催化裂解区6之间设有夹层，所述夹层形成狭缝燃气通道5。

炉体11采用圆筒状炉体，在炉体11的内部的生物质气化区4设置蛇形内燃管道，所述蛇形内燃管道的入口位于炉体11的下部，其出口自炉体11的顶部引伸至炉体11的外部。

在炉体11的上方设置料斗1，料斗1底部的螺旋进料口位于炉体11顶部的偏心位置上。

助燃空气入口9设置在炉体11的顶部，炉体11中的燃气出口10位于炉体11下方。

工作原理：

在气体内燃加热过程中，在生物质气化区与催化裂解区之间设计有狭缝燃气通道，该设计可使燃气与灰渣有效分离。当燃气由引风机抽动向上运动时，灰渣则由于自身重力作用向下运动；同时由于气体沿着圆筒壁螺旋上升而做离心运动时，灰渣碰到炉壁将滑落到炉体底部。另外使气化炉内燃加热的方式可保持较高的炉膛温度，从而提高生物质气化效率，大大降低焦油产率，气化过程焦油含量低。

催化裂解区与生物质气化区采用一体化设计，使得催化裂解区有较高的温度，不需要再为催化裂解单独提供热源，能够高效率发挥催化剂的作用。燃气从狭缝通道顶部进入催化裂解区后，自上而下运动，并在催化剂的作用下，进一步使燃气中的焦油裂解成小分子可燃气体。裂解后的燃气从炉体下部出口引出。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种生物质内燃加热式气化炉，包括炉体、催化剂入口、料斗、通道出口、生物质气化区、催化裂解区、保温层、催化剂出口及出灰口，其特征在于，所述生物质气化区和所述催化裂解区之间设有夹层，所述夹层形成狭缝燃气通道。

2.根据权利要求1所述的生物质内燃加热式气化炉，其特征在于，所述炉体采用圆筒状炉体。

3.根据权利要求1所述的生物质内燃加热式气化炉，其特征在于，所述炉体内的生物质气化区设有蛇形内燃管道，所述蛇形内燃管道的入口位于圆筒状炉体的下部，其出口自圆筒状炉体的顶部引伸至炉体的外部。

4.根据权利要求1所述的生物质内燃加热式气化炉，其特征在于，所述料斗底部的进料口设置于所述炉体顶部的偏心位置上。

5.根据权利要求1所述的生物质内燃加热式气化炉，其特征在于，所述炉体中的燃气出口位于所述炉体下方，所述炉体的顶部设置有助燃空气入口。