生物質雙裂解一體爐的製作方法
2023-06-07 13:18:06 1
生物質雙裂解一體爐的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種清潔高效的生物質雙裂解一體爐，包括生物質氣化系統，生物質燃氣燃燒器，一體爐控制系統和應用系統；所述生物質氣化系統包括生物質氣化爐腔，與所述生物質氣化爐腔相連的儲氣腔和氣化劑加熱腔，所述氣化劑加熱腔連接有氣化劑風機，所述生物質氣化爐腔內設有生火器；所述生物質燃氣燃燒器包括混合區，與所述混合區相連的空氣加熱區、焦油高溫裂解區和燃燒區；所述焦油高溫裂解區通過燃氣管道與儲氣腔相連。本發明的生物質雙裂解一體爐，實現了焦油在生物質一體爐內雙裂解，最終被完全氣化燃燒，不但增加了燃氣熱值提高了能效，同時還沒有焦油、廢水、廢氣的排出，進而實現清潔高效的效果。
【專利說明】生物質雙裂解一體爐
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生物質爐，尤其是一種生物質雙裂解一體爐。
【背景技術】
[0002]生物質氣化是生物質在缺氧條件下，在特定裝置中通過乾餾、熱化學反應產生可燃氣體，生物質氣化產生可燃氣體的同時，伴生焦油、水蒸氣等。焦油在200°C以下會凝結為液態，液態焦油與水蒸氣和碳粒結合呈現粘稠狀，顏色為黑色或褐色。會造成管道和閥門的堵塞，嚴重影響氣化設備的運行。現有技術通常是把含油焦油的可燃氣體，先進行淨化去除焦油後再進行輸送利用，這樣就造成焦油所含能量的流失，所產生的焦油及廢水，如果直接排放，還會造成二次汙染。
[0003]現有生物質氣化爐普遍存在結構簡單，產氣率低，產氣不穩定，燃氣中含焦油量高，燃燒不充分，對環境會造成二次汙染等缺陷，從而制約了生物質氣化產品的使用與推廣。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種清潔高效的生物質雙裂解一體爐。
[0005]實現本發明目的的生物質雙裂解一體爐，包括生物質氣化系統，生物質燃氣燃燒器，一體爐控制系統和應用系統；
所述生物質氣化系統包括生物質氣化爐腔，與所述生物質氣化爐腔相連的儲氣腔和氣化劑加熱腔，所述氣化劑加熱腔連接有氣化劑風機，所述生物質氣化爐腔內設有生火器；所述生物質燃氣燃燒器包括混合區，與所述混合區相連的空氣加熱區、焦油高溫裂解區和燃燒區；所述焦油高溫裂解區通過燃氣管道與儲氣腔相連；所述燃燒區上設有點火器，所述空氣加熱區上設有助燃空氣風`機；
所述一體爐控制系統包括處理器，與所述處理器相連的信息反饋器、生火器控制器、氣化劑流量控制器、空氣流量控制器和點火裝置控制器；所述點火器控制器與點火器相連，所述氣化劑流量控制器與氣化劑風機相連，所述空氣流量控制器與助燃空氣風機相連，所述點火裝置控制器與點火器相連，所述信息反饋器分別與生物質氣化系統、生物質燃氣燃燒器和應用系統相連。
[0006]所述燃氣管道與生物質燃氣燃燒器的焦油高溫裂解區連接端高於與生物質氣化系統的儲氣腔連接端。
[0007]所述燃氣管道外設有保溫層。
[0008]所述燃氣管道外設有輔助加熱裝置。
[0009]所述應用系統包括熱水系統、採暖系統和炊事系統。
[0010]所述處理器還連接有輔助控制器，所述輔助控制器分別與燃氣管道、生物質氣化爐腔的進料裝置和下料裝置相連。
[0011]所述點火器為脈衝點火器。[0012]本發明的生物質雙裂解一體爐的有益效果如下:
本發明的生物質雙裂解一體爐，實現了焦油在生物質一體爐內雙裂解，最終被完全氣化燃燒，不但增加了燃氣熱值提高了能效，同時還沒有焦油、廢水、廢氣的排出，進而實現清潔高效的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的生物質雙裂解一體爐的結構示意圖。
[0014]【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本發明的生物質雙裂解一體爐，包括生物質氣化系統，生物質燃氣燃燒器，一體爐控制系統和應用系統；
所述生物質氣化系統包括生物質氣化爐腔，與所述生物質氣化爐腔相連的儲氣腔和氣化劑加熱腔，所述氣化劑加熱腔連接有氣化劑風機，所述生物質氣化爐腔內設有生火器；所述生物質燃氣燃燒器包括混合區，與所述混合區相連的空氣加熱區、焦油高溫裂解區和燃燒區；所述焦油高溫裂解區通過燃氣管道與儲氣腔相連；所述燃燒區上設有點火器，所述空氣加熱區上設有助燃空氣風機；
所述一體爐控制系統包括處理器，與所述處理器相連的信息反饋器、生火器控制器、氣化劑流量控制器、空氣流量控制器和點火裝置控制器；所述點火器控制器與點火器相連，所述氣化劑流量控制器與氣化劑風機相連，所述空氣流量控制器與助燃空氣風機相連，所述點火裝置控制器與點火器 相連，所述信息反饋器分別與生物質氣化系統、生物質燃氣燃燒器和應用系統相連。所述處理器還連接有輔助控制器，所述輔助控制器分別與燃氣管道、生物質氣化爐腔的進料裝置和下料裝置相連。
[0016]所述燃氣管道與生物質燃氣燃燒器的焦油高溫裂解區連接端高於與生物質氣化系統的儲氣腔連接端。所述燃氣管道外設有保溫層。所述燃氣管道外設有輔助加熱裝置。
[0017]所述應用系統包括熱水系統、採暖系統和炊事系統。所述點火器為脈衝點火器。
[0018]本發明的生物質雙裂解一體爐的工作原理如下:
生物質料從上端加入生物質氣化爐腔，氣化劑從底部進入，所述氣化劑可為空氣。氣化劑進入生物質氣化爐腔內時首先進入氣化劑加熱腔，被加熱後的高溫氣化劑從底部均勻送入生物質氣化爐腔以參與生物質氣化反應。所述氣化劑加熱腔的熱量由生物質氣化爐腔內反應產生的熱量維持。
[0019]生物質氣化爐腔內反應層從下至上依次為氧化層、還原層、裂解層及物料層。生物質可燃氣在還原層穿透部分裂解層被送入儲氣腔，此時的生物質可燃氣呈高溫狀態，由於進入儲氣腔的可燃氣是直接從高溫的還原層送出，再經過自然生成的裂解層的過濾，其中焦油含量顯著降低。進入儲氣腔的可燃氣冷凝出的焦油和水分會沿著腔壁在重力作用下，流回到生物質氣化爐腔的裂解層，隨著反應的持續，進入溫度更高的氧化層進行裂解。
[0020]所述生物質氣化爐腔內設置有生火器，在初始啟動一體爐時，生火器啟動，點燃生物質氣化爐腔底部的餘碳，從而啟動生物質氣化反應。所述生火器可以用燃氣、油來點燃，優先選用電熱方式生火。所述生火器在工作5~10分鐘，完成點燃爐底餘碳任務後，即在控制器作用下停止工作，從而延長生火器使用壽命並節約能量。
[0021 ] 燃氣管道從所述生物質氣化系統的燃氣出口開始，到所述生物質燃氣燃燒器進氣口過程中，每一段高度都比前一段管道高，使高溫可燃氣在通過所述管道時，產生的少量焦油及冷凝水可以順利地回流到生物質氣化爐腔內進行再次裂解。所述燃氣管道為一段可拆卸的管道。所述燃氣管道外包覆有保溫層。以確保在正常使用時，管內溫度不低於200°C，當保溫效果達不到要求時，可以在管道外壁和保溫層中間設置一層電輔助加熱層。
[0022]助燃空氣送入所述燃燒器時，先被送入空氣加熱區加熱，加熱後的熱空氣在混合區與裂解後的生物質可燃氣混合。由於混合的是高溫空氣，使得與高溫可燃氣混合後不會冷凝出焦油或廢水，混合氣體能夠充分地燃燒。
[0023]所述生物質可燃氣進入所述燃燒器時，首先進入通過燃燒器的80(Tl00(rC的焦油
高溫裂解區，燃氣管道輸送過來的生物質可燃氣中尚未裂解的少量焦油、水蒸氣、碳粒，會在此時進一步裂解氣化，生成穩定的可燃氣，然後再被送入混合區與高溫助燃空氣混合後，在燃燒區充分燃燒。 [0024]所述生物質燃氣燃燒器中，混合的高溫可燃氣體在燃燒區燃燒過程中，維持了燃燒器中高溫區的存在，同時維持了空氣加熱區的高溫。
[0025]所述生物質燃氣燃燒器，加裝有點火器，所述點火器優選脈衝點火器。
[0026]所述一體爐控制系統通過控制調節供應氣化劑的流量，實現控制生物質氣化裝置產生可燃氣體量的多少，進而控制燃燒器熱流量的大小。
[0027]所述一體爐控制系統通過控制生火器，實現在初始狀態時進行生火，在生火成功後自動停止工作，一般控制在工作5~10分鐘。
[0028]所述一體爐控制系統通過控制助燃空氣通入所述燃燒器的流量，使所述生物質燃氣能夠充分燃燒。
[0029]所述一體爐控制系統通過控制燃燒器部分的點火器，實現所述燃燒器初始狀態混合燃氣的點燃，所述點火器優選脈衝點火器，點火器還可以附帶有自動感應裝置，在感應到點火成功後自動停止工作。
[0030]所述一體爐控制系統還可以通過輔助功能，實現自動進料、自動下料、自動出渣、自動啟動所述燃氣管道輔助加熱的功能。
[0031]所述一體爐控制系統通過加裝在所述各個部分上的感應裝置反饋回的信息，自動發揮上述各項控制作用，以達到符所述合應用部分的需要。
[0032]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神前提下，本領域普通工程技術人員對本發明技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種生物質雙裂解一體爐，其特徵在於:包括生物質氣化系統，生物質燃氣燃燒器，一體爐控制系統和應用系統； 所述生物質氣化系統包括生物質氣化爐腔，與所述生物質氣化爐腔相連的儲氣腔和氣化劑加熱腔，所述氣化劑加熱腔連接有氣化劑風機，所述生物質氣化爐腔內設有生火器； 所述生物質燃氣燃燒器包括混合區，與所述混合區相連的空氣加熱區、焦油高溫裂解區和燃燒區；所述焦油高溫裂解區通過燃氣管道與儲氣腔相連；所述燃燒區上設有點火器，所述空氣加熱區上設有助燃空氣風機； 所述一體爐控制系統包括處理器，與所述處理器相連的信息反饋器、生火器控制器、氣化劑流量控制器、空氣流量控制器和點火裝置控制器；所述點火器控制器與點火器相連，所述氣化劑流量控制器與氣化劑風機相連，所述空氣流量控制器與助燃空氣風機相連，所述點火裝置控制器與點火器相連，所述信息反饋器分別與生物質氣化系統、生物質燃氣燃燒器和應用系統相連。
2.根據權利要求1所述的生物質雙裂解一體爐，其特徵在於:所述燃氣管道與生物質燃氣燃燒器的焦油高溫裂解區連接端高於與生物質氣化系統的儲氣腔連接端。
3.根據權利要求2所述的生物質雙裂解一體爐，其特徵在於:所述燃氣管道外設有保溫層。
4.根據權利要求2所述的生物質雙裂解一體爐，其特徵在於:所述燃氣管道外設有輔助加熱裝置。
5.根據權利要求1~4任一所述的生物質雙裂解一體爐，其特徵在於:所述應用系統包括熱水系統、採暖系統和炊事系統。
6.根據權利要求1~4任一所述的生物質雙裂解一體爐，其特徵在於:所述處理器還連接有輔助控制器，所述輔助控制器分別與燃氣管道、生物質氣化爐腔的進料裝置和下料裝置相連。
7.根據權利要求1~4任一所述的生物質雙裂解一體爐，其特徵在於:所述點火器為脈衝點火器。
【文檔編號】C10J3/20GK103773506SQ201410041696
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】張萬清 申請人:廣州貝龍火地生物質能源設備科技有限責任公司, 廣州貝龍環保熱力設備股份有限公司