CN202124601U - 生物质水冷式空气-水蒸汽气化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种生物质水冷式空气-水蒸汽气化器,其保温层的外表层包裹一层外筒体,外筒体与保层外表形成冷却室,保温层的壁体开设能进料口,该进料口与燃烧室连通且进料口的侧壁与保温层的壁体相切,生物质粉料在风力的作用下,切向输入到燃烧室内,保温层还开设有至少一通孔,该通孔与燃烧室连通,水蒸汽从通孔输入到燃烧室中与生物质粉料充分混合,参与燃烧热解并发生气化反应产生生物质燃气。由于以空气作为气化剂的基础上,在气化器设置了水蒸汽管路,引入水蒸汽作为气化剂参与气化反应,使生物质燃料热解燃烧并气化后获得中热值的生物质燃气,热值提高30~40%,燃气产出率提高20%。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气化设备,具体是涉及一种用于燃烧生物质燃料产生生物质燃气的气化器。
背景技术
生物质燃气是一种可替代化石能源的绿色能源,它的原料为生物质物料,如秸杆、甘蔗渣、稻杆、稻壳(糠)、废木材、树皮、锯末、木屑等,通过气化设备对其高温(650℃以上)热解反应后,能够制出生物质燃气。
生物质气化制取燃气是一种先进的生物质能热化学转化方式,其中,生物质空气-水蒸汽气化是一种投资相对较低,产气质量也较好的气化方法。在这种气化中,水蒸汽重整所需要的热量可以由空气的部分燃烧供给。但这种气化方式并未得到广泛应用,原因在于水蒸汽加入点过于集中,使水蒸汽与反反应物的混合不完全,造成反应不充分,最终导致制备出的生物质燃气的产出率低,且热值低,无法大规模工业化。空气-水蒸汽气化器的燃烧技术主要是炉排层燃烧和流化床燃烧技术,其中,采用炉排层燃技术的缺点是燃料燃烧不完全,过量空气系数较高,导致热效率偏低;另者,如采用流化床燃烧炉,一般是应用于大型锅炉,其投资巨大,生产成本高,不能在中小企业中大力推应用。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的问题,本实用新型提供一种能够制备出高热值、产生率高的气化器。
为了实现以上目的,本实用新型的技术方案如下:一种生物质水冷式空气-水蒸汽气化器,包括具有中空圆筒形的燃烧室的保温层,保温层的外表层包裹一层外筒体,外筒体与保层外表形成冷却室,冷却室内填充具有流动性的冷却液,冷却液与保温层进行热交换,保温层的壁体开设能进料口,该进料口与燃烧室连通且进料口的侧壁与保温层的壁体相切,生物质粉料在风力的作用下,切向输入到燃烧室内,所述保温层还开设有至少一通孔,该通孔与燃烧室连通,水蒸汽从通孔输入到燃烧室中与生物质粉料充分混合,参与燃烧热解并发生气化反应产生生物质燃气。
进一步地,所述通孔的侧壁与燃烧室内壁相切,水蒸汽切向输入到燃烧室中,与生物质粉料形成旋风式充分燃烧。
所述通孔与水蒸汽管道连通。
所述通孔具有两个,每个通孔的出蒸汽口在燃烧室中处于不同位置。
所述水蒸汽管道的入口连接水蒸汽分配器,水蒸汽分配器将水蒸汽均匀分配到每路水蒸汽管道中。
所述每路水蒸汽管道安装有截止阀。
所述每路水蒸汽管道安装有压力表。
所述水蒸汽分配器连接排水阀,如疏水阀。
所述水蒸汽分配器连接水蒸汽总管。
所述保温层与外筒之间设置有若干块支撑板。
与现有技术相比,由于以空气作为气化剂的基础上,在气化器设置了水蒸汽管路,引入水蒸汽作为气化剂参与气化反应,使生物质燃料热解燃烧并气化后获得中热值(1800~2000Kcal/N m3)的生物质燃气,热值提高30~40%,燃气产出率提高20%。在气化器的燃烧过程中,气化反应所需的热能来源于气化器中的生物质燃料,实现自热平衡。水蒸汽由多路水蒸汽管道输入到气化器的燃烧室内,以分散形式从不同位置输入水蒸汽,使与燃烧内反应物(生物质碳和热解燃烧产生的气体)充分混合,进一步气化反应达到更完全的目的。
附图说明
图1气化炉的内部结构示意图。
图2为气化炉的侧面结构示意图。
图3为水蒸汽管路***。
下面,结合最佳实施例对本实用新型进一步具体描述。
具体实施方式
参照图1和图2,本实用新型气化器是一台0.5吨/时的气化炉,以流化床为最佳。气化炉由保温层18、点火器、风机22、液位计20、防爆门、人孔、观火孔和外壳体14组成,整体上横向放置。保温层18呈中空的圆筒形,其内部的圆筒形空腔作为燃烧室17。保温层18的材料为耐高温材料,其内部焊接密布有J形抓钉,以加固保温层18。保温层18的壁体上开设有三个进料口19,进料口19的侧壁与保温层18的壁体相切。进料口19的入口与风室23相通,风室23通过风管21与风机22连通。当生物质粉料从进料口19进入燃烧室时,风机22向进料口19切向吹入空气,使粉料在燃烧室17中旋风式卷起,与空气充分混合燃烧。保温层18的外壁包覆有外壳体14,保温层18和外壳体14之间设置有若干块支撑板15。支撑板15为圆环形状,其周围开设有一个90°缺口,每块支撑板的缺口朝向各不相同,有利于增加水流的振动性。保温层18与外壳体14之间的空间形成冷却室,里面可填充水。外壳体14的上部连接排气管16(与冷却室连通),用于将冷却室的蒸汽排出。冷却室连接液位计20,用于监视冷却室的水位。
如图3所示,炉体1连接水蒸汽管路组件,给炉体1内的燃烧室2提供高温水蒸汽。燃烧室为中空的圆筒形体。炉体1(燃烧室)的壁体开设三个通孔10,通孔10在炉体1的横截面上呈圆周均匀布置,通孔10的位置位于燃烧层。水蒸汽管路组件,由三路水蒸汽管路11、水蒸汽分配器3和水蒸汽总管4组成。水蒸汽分配器3为圆圈形状,其内圆侧连接三路水蒸汽管路11,每一路水蒸汽管路11也呈圆周均匀布置,每一路水蒸汽管路11与通孔10直线连通。水蒸汽分配器3的入口连接水蒸汽总管4,而出口连接疏水阀12。每一路水蒸汽管路11均安装有压力表13和截止阀9。水蒸汽总管4安装有压力表6、流量计7和减压阀8。水蒸汽总管连接一台0.5吨/时的蒸汽锅炉5。
本实用新型能够实现生物质空气-水蒸汽气化方法,其过程如下:在生物质气化器的燃烧室内通入空气,控制空气当量比ER为0.20,加入催化剂,如白云石、橄榄石、氧化铝等,在常压或微正压条件下燃烧生物质燃料产生反应物(生物质碳和反应气体),气化器内部温度达到800℃时,通入0.6Mpa的120℃的水蒸汽与反应物参与气化反应,控制水蒸汽/生物质燃料质量比S/B为0.5,经过2s反应时间,产生生物质燃气。
Claims (10)
1.一种生物质水冷式空气-水蒸汽气化器,包括具有中空圆筒形燃烧室的保温层,保温层的外表层包裹一层外筒体,外筒体与保层外表形成用于填充冷却液的冷却室,保温层的壁体开设能进料口,该进料口与燃烧室连通且进料口的侧壁与保温层的壁体相切,其特征在于:所述保温层还开设有至少一用于输入水蒸汽的通孔。
2.根据权利要求1所述的气化器,其特征在于,所述通孔的侧壁与燃烧室内壁相切,水蒸汽切向输入到燃烧室中,与生物质粉料形成旋风式充分燃烧。
3.根据权利要求1所述的气化器,其特征在于,所述通孔与水蒸汽管道连通。
4.根据权利要求3所述的气化器,其特征在于,所述通孔具有两个,每个通孔的出蒸汽口在燃烧室中处于不同位置。
5.根据权利要求4所述的气化器,其特征在于,所述水蒸汽管道的入口连接水蒸汽分配器,水蒸汽分配器将水蒸汽均匀分配到每路水蒸汽管道中。
6.根据权利要求5所述的气化器,其特征在于,所述每路水蒸汽管道安装有截止阀。
7.根据权利要求5所述的气化器,其特征在于,所述每路水蒸汽管道安装有压力表。
8.根据权利要求5所述的气化器,其特征在于,所述水蒸汽分配器连接排水阀。
9.根据权利要求5所述的气化器,其特征在于,所述水蒸汽分配器连接水蒸汽总管。
10.根据权利要求1所述的气化器,其特征在于,所述保温层与外筒之间设置有若干块支撑板。
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CN2011202184321U CN202124601U (zh) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | 生物质水冷式空气-水蒸汽气化器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102367393A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-03-07 | 广州迪森热能技术股份有限公司 | 生物质水冷式空气-水蒸汽气化器 |
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2011
- 2011-06-24 CN CN2011202184321U patent/CN202124601U/zh not_active Expired - Lifetime
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