一種生物質半氣化爐及其製作方法

2023-07-05 20:16:41

專利名稱：一種生物質半氣化爐及其製作方法
技術領域：
本發明涉及農作物廢棄物的處理設備，特別是涉及一種生物質半氣化爐。本發明
還涉及該生物質半氣化爐的製備方法。
背景技術：
生物質氣化爐是本世紀興起的處理農作物廢棄物的家用設備。目前常見的生物質 氣化爐基本上有兩種， 一是生物質全氣化爐，二是生物質半氣化爐。生物質全氣化爐存在的 最大缺陷是在使用中產生大量的焦油、廢水、焦油蒸汽、灰塵和有害氣體排放，很容易造成 氣體輸送管道和燃燒器堵塞，產生的焦油和無法控制的部分一氧化碳氣體會直接排放到大 氣中，造成二次汙染，因此，生物質全氣化爐的推廣難度較大。現有的生物質半氣化爐一般 是在爐體內從上到下設有燃燒室、氣化室、空氣室和二次通風管道，氣化室與空氣室由爐橋 分開，其工作原理是空氣室為氣化室提供空氣，生物質在氣化室中悶燒產生可燃氣體，可 燃氣體上升到燃燒室後與二次風孔提供的空氣混合併充分燃燒，解決了二次汙染問題，但 是，現有生物質半氣化爐也存在一些缺陷，突出的如(l)氣化室為直筒狀，影響產氣和燃 燒效果；(2)經二次通風管道送進的是冷風，助燃效率低；(3)進風通道面積小或者通風不 暢，燃燒效果差；(4)採用外接風機鼓風供氣，供氣太大難控制，影響產氣，浪費燃料，倒煙 起塵，汙染空氣，若不採用鼓風機，對於水分大、熱質低、透氣性小、腐朽的燃料又光冒煙不 著火，太慢費時；(5)長時間使用會堵塞二次配風通道，產氣室壁開裂進風，影響產氣，影響 正常燃燒。

發明內容
本發明的目的是解決上述現有生物質半氣化爐存在的不足，提供一種生物質半氣 化爐及其製作方法。 本發明是通過以下技術方案實現的。 —種生物質半氣化爐，包括燃燒器、氣化室、添料口、爐橋、接灰及通風室、二次進 風通道、面板圍火罩和煙道、鼓風機口，其特徵在於，生物質半氣化爐還包括圓周空間、保溫 層、三次進風口和擋火圈，燃燒器與氣化室連成一體呈上部窄、下部寬的梯形或弧線形的半 氣化爐內膛，在氣化室外設有二至四個圓管、方管或梯形結構的二次進風通道，二次進風通 道的進風口與下面的接灰及通風室連通，二次進風通道的出風口通向上面的圓周空間、與 燃燒器上二次風孔連通，氣化室外為保溫層，圓周空間是由燃燒器為內環、面板圍火罩的底 板為頂部、保溫層為外環和底部形成的空間，三次進風口設在面板圍火罩的正面一側，經三 次進風通道通過擋火圈上開的孔，對著燃燒器的上方，擋火圈是平放在面板圍火罩底部、直 徑大於燃燒器上口 、高度低於上爐口的圓環，煙道設在面板圍火罩的側面或背面一側，添料 口設在氣化室的上部，爐橋在氣化室的下部，接灰及通風室在爐橋的下方，在接灰及通風室 的背面設鼓風機口。 本發明生物質半氣化爐膛的上口與下口直徑的比例為1 : 1.3 2.5。
3
本發明生物質半氣化爐的燃燒器在接近燃燒口 1 2. 5釐米處根據燃燒口的大小 設有1 2圈二次風孔。 本發明生物質半氣化爐的三次進風口是進風量大小開關可調節的裝置，同時可用 於點火觀火口。 本發明生物質半氣化爐的燃燒器、擋火圈是由生鐵鑄成、碳鋼板或不鏽鋼板焊成， 氣化室由耐火材料燒結而成，保溫層由耐火泥現場築成，面板圍火罩、煙道、添料口、二次進 風通道和爐橋由生鐵鑄成或碳鋼板焊成。 本發明生物質半氣化爐的製作方法是首先預製不同規格且配套的燃燒器、氣化 室、面板圍火罩及三次進風調節裝置、煙道、添料口、二次進風通道、爐橋等配件和方形或圓 形的金屬爐體外圍或用磚和泥砌成的灶臺外圍，將各配件連接好後，用耐火泥築成保溫層。
本發明與現有技術相比，其有益效果是 (1)燃燒器與氣化室連成一體呈上部窄、下部寬的梯形或弧線形的半氣化爐內膛， 消除了現有技術中燃燒器與氣化室連接處形成的死角，減少可燃氣體上升的阻力，增加了 可燃燒氣體上升的流動性，提高了產氣質量，預防了焦油的產生，無焦油廢水、無焦油蒸汽 的排放，使生物質原料的燃燒更加均勻充分、完全。
(2) 二次進風通道有二至四個分布在氣化室外緊貼氣化室壁、由耐火泥埋在保溫
層中，二次進風的出風口連接的圓周空間也是由燃燒器和保溫層包圍的溫度較高的空間環
境，因此，通過燃燒器上的進風口與從爐膛上升的可燃氣體混合時的二次進風已經成為高
溫風，大大提高了助燃效率，能將生物質在燃燒中產生的微量焦油直接燃燒掉，預防了焦油
的產生，解決了二次汙染問題，實現了潔淨燃燒，達到了零排放或微量排放。
(3)在面板圍火罩的正面一側設有三次可調節風量的進風口，穿過擋火圈，向燃燒
器的上方提供三次進風，在燃燒產氣較高的燃料時，補充二次進風量的不足，使可燃氣體的
燃燒的更加充分、完全。
(4)在燃燒器的上面外圍設置一個擋火圈，可使燃燒產生的熱量經過一個彎曲迷
宮式的路線才能從煙道排走，從而提高了燃燒熱的利用率，更節約了燃料和時間。
(5)在接灰及通風室的背面設一空管為鼓風機口，當燃燒水分大、熱質低、透氣性
小、腐朽等質量差燃料時，打開預留口蓋，加上小風鼓風機進行鼓風，解決了只冒煙不著火
的現象，拓寬了燃料的來源。
(6) 二次進風通道下部連通接灰及通風室，在清灰時，所產生的灰霧從二次進風通 道向上吸走而不會外散髮漂流到空氣中，使環境空氣乾淨衛生。二次進風通道在落積灰塵 時會自動流入下面的接灰及通風室內，所以二次進風通道不會堵塞，能長期正常使用。
(7)添料口設在氣化室的上面，控制加料過滿，避免了光冒煙不著火的現象，必要 時還可開門縫配風。 (8)本發明生物質半氣化爐的各配件可標準化工業化生產，降低了成本，有利於產 品推廣。


圖1是實施例生物質半氣化爐的結構示意圖； 圖2是實施例生物質半氣化爐三次可調節風量裝置的進風口結構示意圖中各標號表示1——-燃燒器2——-氣化室3——-添料口4——-爐橋5——-二次進風通道6——-接灰及通風室7——-面板圍火罩8——-煙道9——-燃燒器上的二次風孔10—一圓周空間11——一二次進風通道的出風口12——一保溫層13——一二次進風通道的進風口14——一鼓風機口15——一三次可調節風量裝置的進風口16——一三次進風通道17——一三次出風口18——一擋火圈15-1-—爐體預留進風口15-2-——調節板上的進風口15-3-——可轉動的調節板15-4-——調節板中心的固定旋轉軸
具體實施例方式
如圖1和圖2所示，本發明生物質半氣化爐包括燃燒器1、氣化室2、添料口 3、爐 橋4、二次進風通道5、接灰及通風室6、面板圍火罩7、煙道8、保溫層12和鼓風機口 14，生 物質燃料經添料口 3向爐膛內膛添加，控制加料過滿，避免了只冒煙不著火的現象，必要時 可開門縫起到配風作用。燃燒所需要的空氣通過接灰及通風室6、經爐橋4供給，通過調節 接灰及通風室6開啟的大小控制空氣的供給量，調整爐膛內生物質的燃燒達到氣化燃燒狀 態。開始時從燃燒器1上面點火，點火後生物質開始燃燒，生物質產生的可燃氣體比空氣的 比重輕，可燃氣體上升到燃燒器l的內腔。二次進風的空氣通過接灰及通風室6、經二次進 風通道5進入燃燒器1外圍的圓周空間IO，再通過燃燒器1上的二次風孔9進入燃燒器1的 內腔與可燃氣體混合。可燃氣體與二次進風混合後即可進行較好的燃燒，形成拉絲狀的火 焰。當燃燒產氣較高的燃料、二次配風不足時，通過面板圍火罩7上設置的三次可調節風量 裝置的進風口 15、經三次進風通道16穿過擋火圈18、在燃燒器1的上方供給三次空氣與可 燃氣體再次混合燃燒，使可燃氣體的燃燒更充分、更完全，效率更高。在接灰及通風室6的 對面設鼓風機口，當燃燒水分大、熱質低、透氣性小等質量差燃料時，打開預留口蓋，加上小 風鼓風機進行鼓風，解決了只冒煙不著火的現象，可拓寬燃料的來源。擋火圈18則使燃燒 產生的熱量經過一個彎曲迷宮式的路線才能從煙道8排走，從而提高了燃燒熱的利用率。
權利要求
一種生物質半氣化爐，包括燃燒器(1)、氣化室(2)、添料口(3)、爐橋(4)、二次進風通道(5)、接灰及通風室(6)、面板圍火罩(7)、煙道(8)、鼓風機口(14)，其特徵在於，生物質半氣化爐還包括圓周空間(10)、保溫層(12)、三次進風口(15)和擋火圈(18)，燃燒器(1)與氣化室(2)連成一體呈上部窄、下部寬的梯形或弧線形的半氣化爐膛，在氣化室(2)外設有二至四個圓管、方管或梯形結構的二次進風通道(5)，二次進風通道(5)的進風口與下面的接灰及通風室(6)連通，二次進風通道(5)的出風口通向上面的圓周空間(10)、與燃燒器(1)上二次風孔(9)連通，氣化室(2)外為保溫層(12)，圓周空間(10)是由燃燒器(1)為內環、面板圍火罩(7)的底板為頂部、保溫層(12)為外環和底部形成的空間，三次進風口(15)設在面板圍火罩的正面一側，經三次進風通道(16)通過擋火圈(18)上開的孔，對著燃燒器(1)的上方，擋火圈(18)是平放在面板圍火罩(7)底部、直徑大於燃燒器(1)上口、高度低於上爐口的圓環，煙道(8)設在面板圍火罩(7)的側面或背面一側，添料口(3)設在氣化室(2)的上部，爐橋(4)在氣化室(2)的下部，接灰及通風室(6)在爐橋(4)的下方，在接灰及通風室(6)的背面設鼓風機口(14)。
2. 根據權利要求1所述的生物質半氣化爐，其特徵在於，所述的生物質半氣化爐膛的 上口與下口直徑的比例為l : 1.3 2. 5。
3. 根據權利要求l所述的生物質半氣化爐，其特徵在於，所述的燃燒器(1)在接近燃燒 口 1 2. 5釐米處根據燃燒口的大小設有1 2圈二次風孔(9)。
4. 根據權利要求l所述的生物質半氣化爐，其特徵在於，所述的三次進風口 (15)是進 風量大小開關可調節的裝置，同時可用於點火觀火口。
5. 根據權利要求1、2、3或4所述的生物質半氣化爐，其特徵在於，所述的燃燒器(1)、 擋火圈(18)是由生鐵鑄成、碳鋼板或不鏽鋼板焊成，氣化室(2)由耐火材料燒結而成，保溫 層(12)由耐火泥現場築成，面板圍火罩(7)、煙道(8)、添料口 (3)、二次進風通道(5)和爐 橋(4)由生鐵鑄成或碳鋼板焊成。
6. 權利要求1所述生物質半氣化爐的製作方法，其特徵在於預製不同規格且配套的 燃燒器(D、氣化室(2)、面板圍火罩(7)及三次進風調節裝置(15)、煙道(8)、添料口 (3)、 二次進風通道(5)、爐橋(4)和方形或圓形的金屬爐體外圍或用磚和泥砌成的灶臺外圍，將 各配件連接好後，用耐火泥築成保溫層(12)。
全文摘要
一種生物質半氣化爐，包括燃燒器、氣化室、添料口、爐橋、接灰及通風室、二次進風通道、面板圍火罩和煙道、圓周空間、保溫層、擋火圈和鼓風機口等。本發明預製不同規格且配套的燃燒器、氣化室、面板圍火罩、煙道、添料口、二次進風通道、爐橋等配件和方形或圓形的金屬爐體外圍或用磚和泥砌成的灶臺外圍，將各配件連接好後，用耐火泥築成保溫層即可。本發明消除了燃燒器與氣化室連接處形成的死角，增加了可燃燒氣體上升的流動性，二次進風成為高溫風，大大提高了助燃效率，三次進風，在燃燒產氣較高的燃料時，補充二次進風量的不足，使生物質原料的燃燒更加均勻、完全。本發明產品的配件可標準化工業化生產，降低了成本，有利於產品推廣。
文檔編號C10J3/72GK101737808SQ20091017538
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月11日 優先權日2009年12月11日
發明者席禮 申請人:席禮