清潔生產生物質燃氣複合型氣化爐的製作方法
2023-05-07 13:37:06
專利名稱：清潔生產生物質燃氣複合型氣化爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種清潔生產生物質燃氣複合型氣化爐，是利用農村秸稈為 原料，可規模化連續清潔生產生物質燃氣和生成生物質炭，屬於氣化爐製造技術領域
背景技術生物質是一種碳化物料。生物質利用則主要是指將各類農作物和農林有機殘餘物 轉化為高品質的燃氣資源。目前，生物質下吸式氣化爐都是採用間斷性生產和水衝洗來淨 化燃氣，在每小時產氣300m3-500m3燃氣時需要排放1. 5噸的淨化燃氣的汙水，給規模化連 續生產和農村環境帶來了嚴重的汙染。
發明內容本實用新型提出的是一種清潔生產生物質燃氣複合型氣化爐，其目的旨在克服現 有技術所存在的上述缺陷，實現連續生產運行和無用水過濾而帶來的汙染排放。本實用新型的技術解決方案其結構是下爐體是浸在冷卻水池內，原料貯鬥連接 加料器，加料器與中爐體相接，原料貯鬥將生物質物料通過加料器，將物料輸送到中爐體 內；下爐體中的錐形乾餾艙與中爐體連接，操作平臺設在中爐體上；中爐體與上爐體連接； 動力爐排與下爐體、中爐體連接；動力爐排的下方是下爐體的密封艙，防爆裝置與中爐體連 接；加料器與上爐體連接；電動排灰器與關風機連接，防止在排渣灰時空氣進入，實現燃燒 排除的物料與空氣隔絕，使生成炭料產物。關風機與小車在出渣過道內，其中關風機與小車 對應設置。本實用新型的優點(1)、連續化。本複合型氣化爐可根據鄉村用氣量多少而定，也可以根據生產需要 設制大型氣化爐，每小時可產燃氣500m3-3000m3，可適合100-1000戶以上農戶供氣使用，還 可以用來發電、農戶取暖，其功能可連續生產，實現規模化。與此同時，該複合型氣化爐適用 各種物料，尤其是麥秸、稻草和油菜秸稈等也可適用，真正解決了農林廢棄物資源再利用問題。(2)熱值高。本工藝採用多次裂解焦油的新技術，讓燃氣中的焦油(焦油轉化為氣 體發熱量可達到15MJ/m3)轉化為可燃氣體，特別採用了國內首創的旋流除焦器先進工藝。 該設備科替代價格貴、操作安全指標高的電捕焦器降低了設備投資。再加上無須水衝洗，提 高了燃氣的熱值，比其它的各種「熱解氣化爐」所生產的生物質燃氣的熱值高20%左右；(3)、清潔型。本技術採用幹法，無須用水來衝洗來淨化燃氣，無汙水排放，比其它 生物質制氣設備用水洗衝後的水中夾帶有大量焦油，包括酚、萘、苯、苯乙烯等汙水染物，因 目前農村又無條件進行淨化處理，只得自然排放池內或自然滲透到土壤中、造成了 二次新 的環境汙染問題。(4)、操作方便。本技術設備結構簡單，上料設有自動裝置、生產安全防爆裝置和排 料自動裝置，凡需要經常打開的裝置都設置了快開門；凡需要經常維護的地方，設置了抽屜式的快開門，方便清洗和維修，便於操作，很適合鄉村工作人員的使用。
附圖1是清潔生產生物質燃氣複合型氣化爐的結構示意圖圖中的1是冷卻水池，設在地面下；2是下爐體；3是動力爐排；4是原料貯鬥；5是 中爐體；6是操作平臺；7是上爐體；8是加料器；9是防爆裝置；10是電動排灰器；11是關風 機；12是小車；13是出渣過道。
具體實施方式
對照附圖，其結構是下爐體2是浸在冷卻水池1內，原料貯鬥4連接加料器8，加料 器8與中爐體5相接，原料貯鬥4將生物質物料通過加料器8，將物料輸送到中爐體5內， 起到運送物料的作用；下爐體 2中的錐形乾餾艙與中爐體5連接，操作平臺6設在中爐體5 上；中爐體5與上爐體7連接，形成防火氣化爐整體設備；動力爐排3與下爐體2、中爐體5 連接，通過電力將爐排自動活動，將燃燒的灰自動篩下到下爐體2密封艙內，著重解決連續 燃燒和連續排灰作用；動力爐排的下方是下爐體2的密封艙，防爆裝置9與中爐體5連接， 防止氣體倒流時起防爆作用；加料器8與上爐體7連接，加固上料機在運作時的穩定性；電 動排灰器10與關風機11連接，防止在排渣灰時空氣進入，實現燃燒排除的物料與空氣隔 絕，使生成炭料產物。關風機11與小車12在出渣過道13內，其中關風機11與小車12對 應設置。在爐底向上20公分處設有下爐排。(1)篩板由生鐵鑄成，篩板由多邊三角形構成，並在每平米篩板上設有287個篩 孔，下爐排由四塊篩板合併為圓形整體爐排，篩板的自動運行由外部外力推動連續運行。這 種外力由篩板面積大小而採用搖動電動機推動。這種特製的活動篩板既能耐高溫1000多 度，又能自動將燃燒的生物質灰自動排進密封的乾餾艙內，使氣化爐產生的燃氣在高溫艙 內部分焦油得到裂解，變為永久性氣體，同時使物料在艙內無氧的情況下生成固定炭物。(2)在爐內五分之二高度處設計特別裝置(即微縮成喇叭口，喇叭口的直徑小於 爐膛直徑的25% )，這一裝置到爐排間設有一定的空間比例，讓氣體在這空間有足夠的滯 留時間，促使氣流運動與生成的炭進一步發生反應，使二氧化碳和水蒸氣轉化成一氧化碳 和氫氣(CO與H2),使物料生成大量氣態揮發物(其中含焦油)在高溫下裂解，轉化為可燃 氣體，在提高熱值的同時，又使混合氣體中的焦油進一步得到裂解，生成永久性小分子可燃 氣體，增加了燃氣的熱值；(3)在爐體底上部20公分處還設置了安全裝置，該裝置由爐體內向爐外延伸並延 伸到水封下約70公分處，通過水壓使氣體不能向外流出。安全裝置可根據爐體大小而定， 一般在爐外設置4-6個，在突然遇到停電或氣體倒流時，氣體通過防爆裝置孔將倒流氣體 強行流向水槽，再通過水壓自動散出，確保了生產安全。(4)氣化爐還設置了淨化燃氣系統裝置，該系列採用幹法式先進工藝淨化燃氣裝 置，設有慣性分離裝置、高效離心旋風裝置、水冷焦油分離裝置和高效旋流過濾裝置等，將 燃氣中的焦油與氣體分離，從根本上減少了燃氣中焦油含量，進一步達到燃氣高效淨化的 目的。實施例1[0018] 實施條件氣化燃燒爐內徑為1. 6m，爐高為3. 4m，爐床面積為2. 009m2，物料為350 公斤稻殼，稻殼含水量15%，氣化劑為空氣，燃燒時間為1小時，產氣500m3。實施結果燃燒溫度，乾燥區溫度為250_300°C ；熱解區溫度為400-800°C ；氧化區 溫度為800-1300°C ；還原區溫度為700-900°C ；氣化率為75% ；氣化量為500m3 ；經江蘇省檢 測中心檢測結果，H2 為 21. 2 ；O2 為 1. 4 ;N2 為 46 ；CH4 為 3. 2 ；CO 為 12. 8 ；CO2 為 14. 2 ；CnHm 為 1. 2 ；焦油和灰塵為2. 62mg/m3,比國家標準20mg/m3低了 17. 38mg/m3 ；高位熱值為5640KJ/ m3，低位熱值為5099KJ/m3，比其它熱解爐提高28%左右。實施例2 實施條件融氣化燃燒爐內徑為1.6m，爐高為3. 4m，爐床面積為2. 009m2，物料為 350公斤玉米秸稈，含水量15-17%，氣化劑為空氣，燃燒時間為1小時產燃氣500m3。實施結果燃燒溫度，乾燥區溫度為250_300°C ；熱解區溫度為400-800°C ；氧化區 溫度為800-1300°C ；還原區溫度為700-900°C ；氣化率為75% ；氣化量為300m3 ；經省檢測 中心檢測結果，H2 為 26. 4 ；O2 為 2.0 ;N2 為 43 ；CH4 為 3. 2 ；CO 為 10. 4 ；CO2 為 14. 6 ；CnHm 為 0. 4 ；焦油和灰塵為3. 57mg/m3 ；比國家標準20mg/m3低了 16. 43mg/m3 ；高位熱值為6206KJ/ m3，低位熱值為5547KJ/m3，比其它熱解爐提高37%左右。本發明能將樹枝、稻殼、果殼等硬質農林廢棄物在同一爐內生成生物質燃氣，又能 在爐內生成生物質炭，這種工藝可連續生產運行，有自動加料、自動篩灰和自動排灰裝置， 同時，根據生產需要，可設置每小時產氣500m3-3000m3各種型號的爐體，在爐內設置特別 結構，使生物質燃氣中含有的焦油在高溫下得到進一步裂解，轉化為永久性可燃氣體。使 燃氣的熱值達到5500-6000KJ/m3，比現有的各種秸稈熱解氣化爐所產生的生物質燃氣熱 值(4000-5000KJ/m3)提高了 20%左右，是一種理想的生物質多功能高效淨化發生爐，不但 成功地解決了因生物質氣化給農村環境帶來的二次汙染問題，更重要的是形成產品的多樣 性，提高了秸稈利用的經濟價值。
權利要求清潔生產生物質燃氣複合型氣化爐，其特徵是下爐體是浸在冷卻水池內，原料貯鬥連接加料器，加料器與中爐體相接，下爐體中的錐形乾餾艙與中爐體連接，操作平臺設在中爐體上；中爐體與上爐體連接；動力爐排與下爐體、中爐體連接；動力爐排的下方是下爐體的密封艙，防爆裝置與中爐體連接；加料器與上爐體連接；電動排灰器與關風機連接，關風機與小車在出渣過道內，其中關風機與小車對應設置，在爐底向上20公分處設有下爐排。
2.根據權利要求1所述的清潔生產生物質燃氣複合型氣化爐，其特徵是下爐排由四塊 篩板合併成圓形整體爐排，篩板由多邊三角形構成，並在每平米篩板上設有287個篩孔。
專利摘要本實用新型是清潔生產生物質燃氣複合型氣化爐，其特徵是下爐體是浸在冷卻水池內，原料貯鬥連接加料器，加料器與中爐體相接，下爐體中的錐形乾餾艙與中爐體連接，操作平臺設在中爐體上；中爐體與上爐體連接；動力爐排與下爐體、中爐體連接；動力爐排的下方是下爐體的密封艙，防爆裝置與中爐體連接；加料器與上爐體連接；電動排灰器與關風機連接，關風機與小車在出渣過道內，關風機與小車對應設置，在爐底向上20公分處設有下爐排。優點實現規模化連續化生產，每小時可產燃氣500m3-3000m3，該複合型氣化爐適用麥秸、稻草和油菜秸稈等。生物質燃氣的熱值比現有熱解氣化爐高20％左右；無汙水排放。操作方便、生產安全防爆。
文檔編號C10J3/84GK201770673SQ20102052632
公開日2011年3月23日 申請日期2010年9月13日 優先權日2010年9月13日
發明者史琳, 史詩長, 李文濤, 林楫 申請人:南京萬物新能源科技有限公司