CN201265874Y - 生物质秸秆气化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种生物质秸秆气化炉，包括炉体、加料盖、料仓、喷嘴、集气口、集气管道、燃气管道、炉桥、灰室、炉头及其它附属部件，在炉体的上端内侧设置有双层水封座，双层水封座由装水的水封层和不装水的水槽层构成，在加料盖的下端边缘设置有与双层水封座的位置、形状及尺寸相对应的双层密封套；集气口设置于炉体内的保温层上平行于或略高于喷嘴的位置；在加料盖的中部安装有压料杆，压料杆的上端连接压料手柄，压料杆的下端连接压料盘。由于设有压料装置且集气口位置较低，所以本实用新型可以燃烧比较大块的燃料并能输出碳、氢含量较高的燃气，另外水槽的设置能最大程度地减少焦油和废水的排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种农用燃气产生装置，尤其涉及一种利用生物质通过密闭缺氧、采用热解法及热化学氧化法产生可燃气体作为燃烧能源的生物质秸秆气化炉
背景技术
生物质秸杆气化炉是将各种农作物秸秆(如：麦草、高粮杆、豆秸及各种柴禾)、森林砍伐、木材加工剩余物和工业有机质废料(如：蔗渣、酒糟等)原料通过密闭欠氧燃烧转化成优质清洁的高效燃气的一种农用燃气产生装置，它一方面使广大农村能够用上洁净方便的燃气，享受现代生活的乐趣，另一方面因其原料能完全再生，可大量替代宝贵而有限的煤、石油等石化能源，所以近几年在农村得到大力推广和广泛使用。
生物质秸秆气化炉包括大型的秸秆气化站和小型的家用型气化炉，按结构不同又分为上吸、下吸式、流化床、循环流化床等各种形式。在现有小型家用气化炉中，由于集气口位置较高，距离温度最高的喷嘴相对较远，使其排出燃气中有可能在某些时候含有较多的分解不够彻底的焦油和蒸汽，不能产生更多的碳氧可燃气及碳氢可燃气，所以其产生的燃气质量不是很稳定，焦油和废水的排放量也比较大；另外对于较为大块的块状燃料，因为其间隙较大，现有的气化炉中又没有压缩其间隙的装置，容易导致其燃烧相对比较充分，从而减小了排出的燃气中碳氧可燃气及碳氢可燃气的含量，降低了产品的性能。
发明内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型的生物质秸秆气化炉，这种气化炉能燃烧比较大块的块状燃料而不降低排出燃气中碳氧可燃气及碳氢可燃气的含量。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案来实现：
本实用新型包括炉体、加料盖、料仓、喷嘴、集气口、集气管道、燃气管道、炉桥、灰室、炉头及其它附属部件，其创新之处在于，在炉体的上端内侧设置有双层水封座，双层水封座由装水的水封层和不装水的水槽层构成，在加料盖的下端边缘设置有与双层水封座的位置、形状及尺寸相对应的双层密封套；集气口设置于炉体内的保温层上平行于或略高于喷嘴的位置；在加料盖的中部安装有压料杆，压料杆的上端连接压料手柄，压料杆的下端连接压料盘。
加料盖下端边缘的环形双层密封套的深度在5厘米左右，与炉体上的双层水封座紧密配合形成密封结构，双层水封座的外层水封层装水，用于密封；里层水槽层不装水，用于收集气化炉上部水封层内蒸发的水蒸汽和燃料不充分燃烧产生的水蒸汽，降低了排出燃气中的水蒸汽含量，使排出燃气的质量更好。由于集气口设置于炉体内的保温层上平行于或略高于喷嘴的位置，炉体上部没有气体流动的可能，只能传递热量和预热上部的燃料同时产生一定的水分，所以排出的燃气在被排出前均要经过温度最高的喷嘴周围的空间，炉体下部气化产生的蒸汽可以直接参加喷嘴上部的还原层反应，得到更多的氢气和其它可燃气体并提高还原层的温度，对焦油的第一次裂解起到了助推作用；同时可燃气在高温的还原层被直接引入炉桥下面的灰室，进一步对燃气起到一个干燥和缓存作用，让燃气在炉内停留的时间增加，加上出气口和出气管都位于炉内温度最高的位置，对焦油起到了一定的裂解作用，并降低了水分含量，产生更多的可燃气体。在单独燃烧一种较大尺寸的燃料时，由于燃料之间的空隙是比较大的，这不利于燃料的不充分燃烧，所以要通过下压压料手柄，带动压料杆向下压缩燃料，使燃料之间的空隙变小，有利于燃料的不充分燃烧，压料杆下部的形状可以是圆型、一字型或爪型等，只要能达到压料的目的就行；当然，如果燃料的直径尺寸在10厘米以下，其空隙本来就比较小，就不用压缩燃料了，总的来说，这种结构使燃料的适用范围更广，并可在一定程度上减轻燃料加工的负担。
作为本实用新型的最佳结构，所述集气口的直径为7-15毫米，数量为9-15个。这使得本实用新型的集气口更长，减小了因集气口过短容易造成堵塞的弊端。
集气管道及出气管道垂直安装于炉体内、保温层外的两侧，其下端口均略低于炉桥，集气管道的上端口位于加料盖处并用内丝堵头密封，出气管道的上端口位于加料盖处并用内丝堵头密封。本实用新型增长了集气管道及出气管道的长度，有利于因堵塞引起的故障维护；下端口略低于炉桥，位于炉桥以下，便于灰份自动落入灰室，对于灰份有一定的分离作用，并减少了后期管道的堵塞，尽量减少维护管道的次数，上端口一侧的管道加长到加料盖处并用内丝堵头密封，以方便对管道的维护和清理。
压料杆与压料盘之间通过压料杆的下部外反丝连接，压料杆与加料盖之间通过加料盖上的内丝连接。这种结构解决了很多气化炉压料杆采用满丝结构的缺陷：因炉体温度降低，压料杆因焦油冷却变硬，压料杆没法搬动和上下移动；另外，整体丝结构的压料杆清理起来比较麻烦，压料杆动作也不是很方便，相反，本实用新型的压料杆清理简单，压料杆动作也很方便。
炉头安装有一片2-5毫米孔径的不锈钢微孔分火片。这种结构对燃气起到一定的缓冲作用并降低火焰长度，加上炉头二次配风，燃气燃烧更充分；由于微孔分火片的孔径之间的距离比较近，每个火柱之间对周围的火柱起到一定的帮助作用，燃烧更稳定，火焰温度更高，对焦油的第三次裂解成可燃气体起到很好的作用。
混合燃气管道的一端与燃气管道的中部互通连接，另一端与炉头互通连接，在混合燃气管道上安装有燃气开关，在燃气开关与炉头之间互通安装有配风管，在所述配风管上安装有配风开关，所述配风管的另一端与风机连接。上述装置为配风装置，其作用是调节燃气中的含氧量及其流动速度，使燃气达到最佳燃烧效果。
喷嘴的开口为向四周平行、均匀的开口。供氧的方式是以喷嘴为中心向喷嘴四周供氧，这使得喷嘴周围的温度都高而且均匀，有利于提高排出燃气的质量。由于喷嘴所处的环境温度很高，所以喷嘴必须是用耐高温材料制作，以保证产品的正常使用。
本实用新型的有益效果在于：
综上所述，本实用新型可以燃烧比较大块的燃料且不降低燃气的性能，使燃料的适用范围更广，并可在一定程度上减轻燃料加工的负担；能持续、稳定地输出碳氧可燃气及碳氢可燃气含量较高的燃气，使燃料利用率达到最大化；由于分解充分，所以可最大程度地减少焦油和废水的排放，有利于环保；不易堵塞，故障率低，便于维护；操作简单、方便；有利于在农村家庭中广泛推广使用，并全面优化了农村能源结构，有利于农村的现代化建设。
附图说明
附图是本实用新型在实际应用中的整体结构示意图。
其中，1内丝堵头，2保温层，3集气口，4喷嘴，5出灰口，6炉桥，7试火开关及试火口，8压料杆，9内丝堵头，10双层水封座，11锅架，12灶台支架，13燃气开关，14配风开关，15出气管，16供氧开关，17不锈钢微孔分火片，18风机，19炉头，20料仓，21灰室，22加料盖，23加料口，24炉体，25混合燃气管道，26燃气管道，27集气管道，28加料盖内丝，29下部外反丝，30压料盘，31供氧管，32压料手柄。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步具体说明：
如附图所示，本实用新型包括炉体24、加料盖22、料仓20、喷嘴4、集气口3、集气管道27、燃气管道26、炉桥6、灰室21、炉头19及其它附属部件，在炉体24的上端内侧设置有双层水封座10，双层水封座10由装水的水封层和不装水的水槽层构成，在加料盖22的下端边缘设置有与双层水封座10的位置、形状及尺寸相对应的双层密封套；集气口3设置于炉体24内的保温层2上平行于或略高于喷嘴4的位置；在加料盖22的中部安装有压料杆8，压料杆8的上端连接压料手柄32，压料杆8的下端连接压料盘30。
如附图所示，集气口3的直径为7-15毫米，数量为9-15个。这使得本实用新型的集气口3更长，减小了因集气口3过短容易造成堵塞的弊端。集气管道27及燃气管道26垂直安装于炉体24内、保温层2外的两侧，其下端口均略低于炉桥6，集气管道27的上端口位于加料盖22处并用内丝堵头1密封，燃气管道26的上端口位于加料盖22处并用内丝堵头9密封。本实用新型增长了集气管道27及燃气管道26的长度，有利于因堵塞引起的故障维护；下端口略低于炉桥6，位于炉桥6以下，便于灰份自动落入灰室21，对于灰份有一定的分离作用，并减少了后期管道的堵塞，尽量减少维护管道的次数，上端口一侧的管道加长到加料盖22处并用内丝堵头密封，以方便对管道的维护和清理。
如附图所示，压料杆8与压料盘30之间通过压料杆8的下部外反丝29连接，压料杆8与加料盖22之间通过加料盖22上的内丝28连接。这种结构解决了很多气化炉压料杆采用满丝结构的缺陷：因炉体温度降低，压料杆因焦油冷却变硬，压料杆没法搬动和上下移动；另外，整体丝结构的压料杆清理起来比较麻烦，压料杆动作也不是很方便，相反，本实用新型的压料杆8清理简单，压料杆8动作也很方便。
如附图所示，炉头19安装有一片2-5毫米孔径的不锈钢微孔分火片17。这种结构对燃气起到一定的缓冲作用并降低火焰长度，加上炉头19的二次配风，燃气燃烧更充分；由于微孔分火片17的孔径之间的距离比较近，每个火柱之间对周围的火柱起到一定的帮助作用，所以燃烧更稳定，火焰温度更高，对焦油的第三次裂解成可燃气体起到很好的作用。
如附图所示，混合燃气管道25的一端与燃气管道26的中部互通连接，另一端与炉头19互通连接，在混合燃气管道25上安装有燃气开关13，在燃气开关13与炉头19之间互通安装有配风管，在所述配风管上安装有配风开关14，所述配风管的另一端与风机18连接。上述装置为配风装置，其作用是调节燃气中的含氧量及其流动速度，使燃气达到最佳燃烧效果。
如附图所示，喷嘴4的开口为向四周平行、均匀的开口。供氧的方式是以喷嘴4为中心向喷嘴4四周供氧，这使得喷嘴4周围的温度都高而且均匀，有利于提高排出燃气的质量。由于喷嘴4所处的环境温度很高，所以喷嘴4必须是用耐高温材料制作，以保证产品的正常使用。
如附图所示，加料盖22下端边缘的环形双层密封套的深度在5厘米左右，与炉体24上的双层水封座10紧密配合形成密封结构，双层水封座10的外层水封层装水，用于密封；里层水槽层不装水，用于收集气化炉上部水封层内蒸发的水蒸汽和燃料不充分燃烧产生的水蒸汽，降低了排出燃气中的水蒸汽含量，使排出燃气的质量更好。由于集气口3设置于炉体24内的保温层2上平行于或略高于喷嘴4的位置，炉体24内的上部没有气体流动的可能，只能传递热量和预热上部的燃料同时产生一定的水分，所以排出的燃气在被排出前均要经过温度最高的喷嘴4周围的空间，炉体24内的下部气化产生的蒸汽可以直接参加喷嘴4上部的还原层反应，得到更多的氢气和其它可燃气体并提高还原层的温度，对焦油的第一次裂解起到了助推作用；同时可燃气在高温的还原层被直接引入炉桥6下面的灰室21，进一步对燃气起到一个干燥和缓存作用，让燃气在炉内停留的时间增加，加上出气口和出气管都位于炉内温度最高的位置，对焦油起到了一定的裂解作用，并降低了水分含量，产生更多的可燃气体。在单独燃烧一种较大尺寸的燃料时，由于燃料之间的空隙是比较大的，这不利于燃料的不充分燃烧，所以要通过下压压料手柄32，带动压料杆8向下压缩燃料，使燃料之间的空隙变小，有利于燃料的不充分燃烧，压料杆8下部的形状可以是圆型、一字型或爪型等，只要能达到压料的目的就行；当然，如果燃料的直径尺寸在10厘米以下，其空隙本来就比较小，就不用压缩燃料了，总的来说，这种结构使燃料的适用范围更广，并可在一定程度上减轻燃料加工的负担。
结合附图，本实用新型的操作方法及原理如下：
最初，加料盖22、风机18、供氧开关16、燃气开关13、配风开关14、试火开关及试火口7均处于关闭状态。先用比较易燃的燃料点火：首先打开加料盖22，将燃料从加料口23加入料仓20，把风机18和供氧开关16打开，使空气通过供氧管31到达喷嘴4并扩散到料仓20内的空间中，然后在喷嘴4的位置点火，把风机18开到比较小的位置，最好让它明火燃烧一会，这样排烟会少很多，当然是在绝对安全的情况下。底火一定要烧好，当下面有底火后就可以加料了，将燃料从加料口23加入料仓20，一般燃料盖住喷嘴4大概30公分以上，加粗大的燃料时最好等炉子有一定的炭层后再加比较好，但要注意的是尽量让燃料之间的间隙小点，必要通过压料手柄32压一下。让风机18吹1-2分钟后，然后盖上加料盖22。在料仓20内，燃料不充分燃烧产生的燃气中的一部分经过集气口3、集气管道27，另一部分经过炉桥6后，再经过灰室21、出气管15到达燃气管道26。在盖上加料盖22后即可在打开试火开关及试火口7，并进行试点火。如果可以点燃，即可关闭试火开关及试火口7，这时把燃气开关13打开，便可在炉头19点火使用气化炉了；如果暂时不能点燃，则继续重复点火过程即可，一般都能很快点燃。使用过程中，火力的大小可以通过风机18的调速开关和配风管上的配风开关14来调节。一般用户在使用2-3次后应该可以完全掌握。锅架11安装在灶台支架12的上方，在锅架11上方可安装各种家用锅，与使用城市管道煤气作为燃料一样。
Claims (7)
1、一种生物质秸秆气化炉，包括炉体(24)、加料盖(22)、料仓(20)、喷嘴(4)、集气口(3)、集气管道(27)、燃气管道(26)、炉桥(6)、灰室(21)、炉头(19)及其它附属部件，其特征在于：在炉体(24)的上端内侧设置有双层水封座(10)，双层水封座(10)由装水的水封层和不装水的水槽层构成，在加料盖(22)的下端边缘设置有与双层水封座(10)的位置、形状及尺寸相对应的双层密封套；集气口(3)设置于炉体(24)内的保温层(2)上平行于或略高于喷嘴(4)的位置；在加料盖(22)的中部安装有压料杆(8)，压料杆(8)的上端连接压料手柄，压料杆(8)的下端连接压料盘(30)。
2、根据权利要求1所述的生物质秸秆气化炉，其特征在于：集气口(3)的直径为7-15毫米，数量为9-15个。
3、根据权利要求1所述的生物质秸秆气化炉，其特征在于：集气管道(27)及燃气管道(26)垂直安装于炉体(24)内、保温层(2)外的两侧，其下端口均略低于炉桥(6)，集气管道(27)的上端口位于加料盖(22)处并用内丝堵头(1)密封，燃气管道(26)的上端口位于加料盖(22)处并用内丝堵头(9)密封。
4、根据权利要求1所述的生物质秸秆气化炉，其特征在于：压料杆(8)与压料盘(30)之间通过压料杆(8)的下部外反丝(29)连接，压料杆(8)与加料盖(22)之间通过加料盖(22)上的内丝(28)连接。
5、根据权利要求1所述的生物质秸秆气化炉，其特征在于：炉头安装有一片2-5毫米孔径的不锈钢微孔分火片(17)。
6、根据权利要求1所述的生物质秸秆气化炉，其特征在于：混合燃气管道(25)的一端与燃气管道(26)的中部互通连接，另一端与炉头(19)互通连接，在混合燃气管道(25)上安装有燃气开关(13)，在燃气开关(13)与炉头(19)之间互通安装有配风管，在所述配风管上安装有配风开关(14)，所述配风管的另一端与风机(18)连接。
7、根据权利要求1所述的生物质秸秆气化炉，其特征在于：喷嘴(4)的开口为向四周平行、均匀的开口。
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| CN104212494A (zh) * | 2014-02-23 | 2014-12-17 | 杨丕清 | 一种新型生物质制气炉 |
| CN104263389A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-07 | 黄熙瑜 | 生物质气化反应炉 |
| CN104629775A (zh) * | 2013-11-12 | 2015-05-20 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种含碳物质的热解装置 |
| CN105202582A (zh) * | 2015-10-21 | 2015-12-30 | 重庆光煦科技有限公司 | 一种高效节能的柴炉 |
-
2008
- 2008-05-30 CN CNU2008200635902U patent/CN201265874Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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