CN201106868Y - 清洁生产生物质干法燃气净化发生炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是清洁生产生物质干法燃气净化发生炉，包括炉体，它与进料装置与相连，炉衬与炉膛连接，热电偶套管与炉体连接，二次进风供气装置设在炉体高度120cm处的热解气化区位置，即围绕炉体内设有高10cm，宽15cm的气流圈和8个通风口，进风系数控制在20％－25％，在炉内五分之二高度处设计微缩成喇叭口，两个焦油净化过滤塔。优点：热值高，比其它“热解气化炉”所生产的生物质燃气的热值高20％左右；采用干法，无须用水来冲洗来净化燃气，更无污水和酚、萘、苯、苯乙烯染物排放，达到清洁生产的目的，设备结构简单，操作维修方便，适应范围广，适合100－1000户以上农户供气使用，同时，还用来发电或自用。投资少。
Description
技术领域：
本实用新型涉及的是在同一炉内既能生产生物质燃气、又能高效净化燃气的清洁生物质干法燃气高效净化发生炉。属于燃气净化发生炉设备技术领域。
背景技术：
生物质是一种碳化物料。生物质利用则主要是指将各类农作物和农林有机残余物转化为高效、高品质的燃气资源。目前，生物质气化炉生产燃气后都是采用水冲洗来净化燃气，每台每小时气化率在300m3的气化炉，要排放1.5吨的净化燃气的污水，给农村环境带来了严重的污染。
发明内容
本实用新型的目的旨在克服上述存在的缺陷，提出一种清洁生产型生物质反火干法燃气高效净化发生炉。将生物质秸秆、树枝、稻壳、果壳等农林废弃物在同一炉内即能生成生物质燃气，又能在炉内设置特别装置使生物质燃气在高温中的焦油得到进一步裂解，转化为永久性可燃气体。促使燃气的热值达到5500-6000kj/m3，比现有的各种秸秆热解气化炉所产生的生物质燃气热值(4000-5000kj/m3)提高了30％左右，是一种理想的生物质高效净化发生炉，成功地解决了因生物质气化给农村环境带来的二次污染问题。
本实用新型的技术解决方案：其结构是包括炉体，它与进料装置与相连，炉衬与炉膛连接，热电偶套管与炉体连接，二次进风供气装置设在炉体高度120cm处的热解气化区位置，即围绕炉体内设有高10cm，宽15cm的气流圈和8个通风口，进风系数控制在20％-25％，在炉内五分之二高度处设计微缩成喇叭口，两个焦油净化过滤塔。
本实用新型的优点：(1)、热值高。本工艺采用多次裂解焦油的新技术，让燃气的焦油(焦油转化为气体发热量可达到15MJ/m3)转化为气体，再加上无须水冲洗，提高了燃气的热值，比其它的各种“热解气化炉”所生产的生物质燃气的热值高20％左右；(2)、清洁型。本技术采用干法，无须用水来冲洗来净化燃气，无污水排放，比其它生物质制气设备用水洗冲后的水中夹带有大量焦油，包括酚、萘、苯、苯乙烯等污水染物，因目前农村又无条件进行净化处理，只得自然排放池内或自然渗透到土壤中、造成了二次新的环境污染问题。(3)、操作方便。本技术设备结构简单，凡需要经常打开的装置都设置了快开门，方便焦油过滤清洗；凡需要经常拆修的地方，如炉排、焦油清洗塔等处都设置了抽屉式的快开门，方便焦油过滤清洗和维修，便于操作，很适合乡村工作人员的使用。(4)、范围广。本(设备)机组可根据乡村户数多少而定，可适合100-1000户以上农户供气使用，同时，还可以用来发电或自用。与此同时，该机组适用各种物料，尤其是麦秸、稻草和油菜秸秆等也可适用，真正解决了农林废弃物资源再利用问题。(5)、投资少。
附图说明：
附图1是清洁生产生物质干法燃气高效净化发生炉的结构示意图。
图中的1是炉顶观察口，2是进料装置，3是进料管，4是炉衬，5是炉膛，6是热电偶套管，7是二次进风特别装置，8是炉内气流挡圈装置，9是气流速流动收缩口装置，10是燃气吸出通道装置，11是焦油裂解强化区，12是抽屉式炉排，13是抽屉式快开门。
具体实施方式
对照附图1，其结构是在炉体顶部设有炉顶观察口1；进料装置2与炉体相连，进料管3与进料装置2连接；炉衬4与炉膛5连接，热电偶套管6与炉体连接，二次进风装置7上设有8个通风口，炉内气流挡圈装置8与炉壁连接，气流速流动收缩口装置9与抽屉式炉排12和炉体连接，燃气吸出通道装置10与炉体和气流速流动收缩口装置9连接，焦油裂解强化区11与气流速流动收缩口装置9和抽屉式快开门13连接，抽屉式快开门13与炉体连接。
所述的二次进风供气装置7设在炉体高度120cm处的热解气化区位置，即围绕炉体内设有高10cm，宽15cm的气流圈和8个通风口，保证空气与物料的良好结合，增加燃烧强度(800-1200℃)，将进风系数控制在20％-25％之间，促使这一区域形成空气动力扬，增加了气体的扰动，保证了空气与物料的良好混合，增强了气化区的燃烧强度；使氧化区反应更加剧烈，使物料生成大量分解混合气体，其中含焦油，在高温下焦油在300-350度高温时完全裂解，很短时间内转化为永久性可燃气体，这样，即提高了生物质燃气的热值，又降低了燃气中的焦油含量。
在炉内五分之二高度处设计微缩成喇叭口，该喇叭口的直径小于炉膛直径的25％，微缩成喇叭口到炉排间设有空间，让气体在这空间有足够的滞留时间，促使气流运动与生成的炭进一步发生反应，进而生成二氧化碳又转化成一氧化碳(CO与H2)，在提高热值的同时，又使混合气体中的焦油进一步得到裂解，生成永久性小分子可燃气体，增加了燃气的热值；发生炉装置还增加了两个高效净化燃气的焦油净化过滤塔，塔体高度的120cm和180cm处设有两个抽屉式的高密度金属过滤网，生物质燃气在负压吸力的作用下通过高密度金属网过滤，使焦油和水分与燃气分离，焦油在气体50℃左右下自动从上向下流到焦油桶中，进一步得到净化优质的生物质燃气。进行焦油与气体分离，从根本上减少了燃气中焦油含量，进一步达到燃气高效净化的目的。
进料装置2与炉体相连，使物料速送到炉内；热电偶套管6与炉体连接，可随时观察炉内燃烧温度，便于的计算；炉内气流挡圈装置8与炉壁连接，增强气体扰动；气流速流动收缩口装置9与抽屉式炉排12和炉体连接，形成气流快速流动；燃气吸出通道装置10与炉体和气流速流动收缩口装置9连接，将生产的燃气输出炉外；焦油裂解强化区11与气流速流动收缩口装置9和抽屉式快开门13连接，形成炭区空间，使燃气中的焦油在炭区过滤、裂解，转化为永久性气体；抽屉式炉排12与气流速流动收缩口装置9和炉体连接，从而达到排灰碴和快修的目的；抽屉式快开门13与炉体连接，形成快速排碴和快速维修的目的。
工作过程：
清洁生产型生物质干法燃气净化发生炉，采用常压固定反火生物质气化炉，以农作物秸秆等生物质废弃物作原料，研发了干法式的缺氧热解气化法制气的新技术，以过热空气和蒸气作气化剂，通过缺氧不完全燃烧的条件下生成一氧化碳、氢气、甲烷、氮气等混合气体，在微负压电机的运行下，在炉内特别设计两处高效净化装置，让焦油转化为永久性气体，通过炉排向下流动被吸出，再经过净化装置的除尘、降温、脱焦、过滤，无需水冲净化，产出高品位的可燃气体，由集中供气系统(贮气柜、燃气输配管网、户内用气设施)把优质燃气送入用户，既可作为炊事用气，实现农村的炊事燃气化，也可作为洗浴、取暖、烘干、发电等用途，具有工艺过程合理、装置结构简单、操作安全可靠、无二次污染。
实施例1：
实施条件：融气化燃烧炉内径为1.2m，炉高为3.5m，炉床面积为0.95m2，物料为500公斤稻壳，稻壳含水量15％，气化剂为C+O2，二次进风量26％-30％左右，燃烧时间为1小时。
实施结果：熔融燃烧温度，干燥区温度为250-300℃；热解区温度为400-800℃；氧化区温度为800-1300℃；还原区温度为700-900℃；气化率为75％；气化量为1200m3；2006年9月2日经江苏省检测中心检测结果，H2为21.2；O2为1.4；N2为40；CH4为3.2；CO为12.8；CO2为14；CnHm为1.2；焦油和灰尘为2.62mg/m3，比国家标准20mg/m3低了17.38mg/m3；高位热值为5.640mg/m3，低位热值为5.099mg/m3，比其它热解炉提高35％左右。
实施例2：
实施条件：融气化燃烧炉内径为0.8m，炉高为3.2m，炉床面积为0.70m2，物料为350公斤稻壳，稻壳含水量15％，气化剂为C+O2，二次进风量26％-30％左右，燃烧时间为1小时。
实施结果：熔融燃烧温度，干燥区温度为250-300℃；热解区温度为400-800℃；氧化区温度为800-1300℃；还原区温度为700-900℃；气化率为75％；气化量为1500m3；2007年6月5日经江苏省检测中心检测结果，H2为26.4；O2为2.0；N2为43；CH4为3.2；CO为10.4；CO2为14.6；CnHm为0.4；焦油和灰尘为3.57mg/m3；比国家标准20mg/m3低了16.43mg/m3；高位热值为6.206mg/m3，低位热值为5.547mg/m3，比其它热解炉提高35％左右。
Claims (3)
1、清洁生产生物质干法燃气净化发生炉，包括炉体，它与进料装置与相连，炉衬与炉膛连接，热电偶套管与炉体连接，其特征是二次进风供气装置设在炉体高度120cm处的热解气化区位置，即围绕炉体内设有高10cm，宽15cm的气流圈和8个通风口，进风系数控制在20％-25％，在炉内五分之二高度处设计微缩成喇叭口，两个焦油净化过滤塔。
2、根据权利要求1所述的生物质反火干法燃气净化发生炉，其特征是微缩成喇叭口的直径小于炉膛直径的25％，微缩成喇叭口到炉排间设有空间。
3、根据权利要求1所述的生物质反火干法燃气净化发生炉，其特征是在两个焦油净化过滤塔塔体高度的120cm和180cm处各设有抽屉式的高密度金属过滤网。
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