一種新型生物質制氣爐的製作方法

2023-05-21 15:43:26 1

一種新型生物質制氣爐的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種新型的生物質制氣爐，包括爐體、螺旋式壓料杆、壓料盤、位於爐體底部的火嘴進風盤和焦油過濾裝置。其能源轉化率高，能夠燃燒大塊料並且燃燒完全，基本無灰燼，因此能夠最大限度利用資源。其燃燒時間長，可連續使用，無需頻繁加料。其產生的燃氣基本不含水汽和焦油，燃燒效率高，不易堵塞管道和閥門，大大延長了爐灶的使用壽命。
【專利說明】一種新型生物質制氣爐 一、

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種新型的生物制氣爐，具體是涉及一種可以將農作物秸杆、林木廢 棄物、木屑、酒糟、垃圾、動物糞便等一切可燃燒的生物質通過高溫分解出可燃氣體的爐具。 二、

【背景技術】
[0002] 生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生 命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括包括所有的植物、微生物以及以植物、微生 物為食物的動物及其生產的廢棄物。代表性的生物質例如農作物、農作物廢棄物、木材、木 材廢棄物和動物糞便等。生物質能源具有以下優點：
[0003] (1)可再生性。生物質能源與風能、太陽能等同屬可再生能源，資源豐富，可保證能 源的永續利用。
[0004] (2)清潔、低碳、低汙染。生物質能源是一種清潔能源，其中的有害物質含量很氐。 同時，生物質能源的轉化過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質，生 物質能源的使用過程又生成二氧化碳和水，形成二氧化碳的循環排放過程，能眵有效減少 人類二氧化碳的淨排放量，降低溫室效應。
[0005] (3)替代優勢。利用現代技術可以將生物質能源轉化成可替代化石燃料的生物質 成型燃料、生物質可燃氣、生物質液體燃料等。在熱轉化方面，生物質能源可以直接燃燒或 經過轉換，形成便於儲存和運輸的固體、氣體和液體燃料，可運用於大部分使用石油、煤炭 及天然氣的工業鍋爐和窯爐中。
[0006] (4)原料豐富、分布廣泛。生物質能源資源豐富，分布廣泛。根據世界自然基金會 的預計，全球生物質能源潛在可利用量達350EJ/年，約合82. 12億噸標準油，相當於2009 年全球能源消耗量的73%。根據我國《可再生能源中長期發展規劃》統計，目前我國生物質 資源可轉換為能源的潛力約5億噸標準煤，今後隨著造林面積的擴大和經濟社會的發展， 我國生物質資源轉換為能源的潛力可達10億噸標準煤。在傳統能源日漸枯竭的背景下，生 物質能源是理想的替代能源，被譽為繼煤炭、石油、天然氣之外的"第四大"能源。
[0007] 生物質能源利用的主要途徑有直接燃燒、熱化學轉換和生物化學轉換等三種途 徑。生物質氣化爐是熱化學轉換法的一種重要方式，在一定的溫度和條件下使生物質汽化， 以生產氣態燃料，然後提供清潔的生活和工業用能源。
[0008] 目前的生物質氣化爐存在一系列實際問題，嚴重阻礙了推廣應用。例如，生物質 能源轉化率低，大塊料燃燒不完全，造成資源浪費；燃燒時間短，不能連續使用，需要頻繁加 料，加料時排放出大量廢氣汙染環境；產生的燃氣含有大量水汽和焦油，嚴重影響燃燒效 率，由於目前還不能有效處理焦油或處理效率低，其中的焦油容易堵塞管道和閥門，影響爐 灶的使用壽命。 三、


【發明內容】

[0009] 為了解決現有生物質氣化爐存在的一系列問題，本發明提供了一種新型的生物質 制氣爐，其包括爐體和焦油過濾裝置，其中：
[0010] 所述的爐體包括耐高溫加料蓋，設置在所述的加料蓋上的耐高溫密封圈，通過所 述的加料蓋設置螺旋式壓料杆，以及與所述的螺旋式壓料杆連接的壓料盤，位於爐體底部 的火嘴進風盤；
[0011] 所述的焦油過濾裝置包括多組由水冷式焦油過濾器和/或隔板式過濾器組成的 焦油過濾器。
[0012] 在一個優選實施方案中，所述的火嘴進風盤上設置有多個通氣孔，其中中心孔為 垂直孔，其餘為斜孔。
[0013] 在另一個優選實施方案中，所述的火嘴進風盤與供氧風機相連。
[0014] 在另一個優選實施方案中，所述的爐體為包括內壁和外壁的雙層結構，其中內壁 與外壁之間形成可供可燃氣體通過的腔體。
[0015] 在另一個優選實施方案中，所述的內壁下部設置有傾斜的出氣口。
[0016] 在另一個優選實施方案中，所述的生物質制氣爐進一步包括一個或多個多層耐高 溫不鏽鋼燃燒板。優選地，所述的多層耐高溫不鏽鋼燃燒板為喇叭形燃燒器。
[0017] 在另一個優選實施方案中，所述的一個或多個多層耐高溫不鏽鋼燃燒板與所述的 焦油過濾裝置之間任選地設置第二焦油過濾裝置。
[0018] 在另一個優選實施方案中，在多個多層耐高溫不鏽鋼燃燒板之前設置可自動調節 供氣平衡的會管。
[0019] 在另一個優選實施方案中，進一步包括一個或多個取暖設備或者其它生活設備， 例如烤火爐、燃氣熱水器等。
[0020] 本發明的生物質制氣爐具有以下優勢：
[0021] (1)加料蓋採用耐高溫鋼板或其他耐高溫材料製成，高溫不變形，並在其上設置有 耐高溫密封圈，防止燃氣洩露。
[0022] (2)供氧風機通過特殊的火嘴進風盤（中心孔為直孔、周圍為斜孔），對一切可燃 物質進行高溫分解產生的可燃氣體，通過下出氣口進入多組水冷卻隔板進行循環脫油處理 直至淨化。
[0023] (3)燃氣通過輸送管輸送到會管中進行合理分配，配風至多層耐高溫燃燒板，所述 燃燒板可為喇叭形燃燒器，使燃氣充分燃燒。
[0024] (4)壓料杆採用螺旋式壓料杆，操作方便，密封性強，徹底解決了不能連續產氣的 老大難問題，使用時不會導致斷氣。不需要開蓋加料，因而防止排放氣體汙染環境。
[0025] (5)由於火嘴進風盤上設置了多個通氣孔，其中中心孔為垂直孔，其餘為斜孔，可 使各個方向均充分燃燒，使生物質徹底燃燒因而基本無灰，無需設置出灰口，對產生的少量 灰塵通過多層焦油水冷卻循環淨化分離，一同通過廢氣而排放。 四、

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 附圖1為本發明的一個優選實施方案的構造示意圖。 五、 實施例
[0027] 如圖1示出了本發明的一個優選實施方案的生物質制氣爐，包括爐體和焦油過濾 裝置，其中：
[0028] 所述的爐體為包括內壁和外壁的雙層結構，其中內壁與外壁之間形成可供可燃氣 體通過的腔體。在內壁的下部設置有多個出氣口（5)，供產生的燃氣進入內壁與外壁之間的 腔體。在爐體上部設置耐高溫加料蓋（2)，在所述的加料蓋（2)上設置耐高溫密封圈（3)， 在所述的加料蓋（2)正中設置有圓孔，可供壓料杆（1)通過並與之緊密配合。所述的壓料 杆（1)優選為螺旋式，上端可設置一手柄。所述的壓料杆（1)下端與壓料盤（4)連接，所述 的壓料盤（4)的形狀與爐體內壁相適應，並且通過壓料杆（1)操縱可沿爐體內壁上下移動。 在爐體底部設置火嘴進風盤￠)，其上設置有多個通氣孔，其中中心孔為垂直孔，其餘為斜 孔，以確保生物質材料充分並完全燃燒。所述的火嘴進風盤（6)下端與節能風機（7)相連。
[0029] 在爐體外壁上設置輸氣管道與焦油過濾裝置相連，將爐體內外壁之間的腔體內的 可燃氣體輸送到所述的焦油過濾裝置進行脫焦油和脫水汽處理。所述的焦油過濾裝置包括 多組水冷式焦油過濾器（8)和多組隔板式過濾器（18)，並在其下部設置排汙閥（9)。經所 述的焦油過濾裝置脫焦油和脫水汽處理的燃氣經輸氣管（10)輸送到二次水冷焦油處理器 (19)，進一步脫焦油。
[0030] 從二次水冷焦油處理器（19)出來的燃氣，一部分與節能風機（15)的空氣混合後 進入會管（11)，供一個或多個多層耐高溫不鏽鋼燃燒器（12)燃燒提供熱能，另一部分經閥 門（20)輸送至取暖設備或者為其它生活設備，例如烤火爐、燃氣熱水器等，為其提供能源。 其中由節能風機（15)提供的空氣通過閥門（17)控制流量，與燃氣混合後通過會管（11)進 行自動分配，從而使燃氣充分並完全燃燒。優選的燃燒器（12)為喇叭形燃燒器。
[0031] 本發明採用螺旋式壓料杆，操作方便，密封性強，徹底解決了不能連續產氣的老大 難問題，使用時不會導致斷氣。不需要開蓋加料，因而防止排放氣體汙染環境。
[0032] 本發明的火嘴進風盤上設置了多個通氣孔，其中中心孔為垂直孔，其餘為斜孔，可 使各個方向均充分燃燒，使生物質徹底燃燒因而基本無灰，無需設置出灰口，對產生的少量 灰塵通過多層焦油水冷卻循環淨化分離，一同通過廢氣而排放。
[0033] 本發明的生物質制氣爐生物質能源轉化率高，能夠燃燒大塊料並且燃燒完全，基 本無灰燼，無需設置出灰口，因此能夠最大限度利用資源。本發明的生物質制氣爐燃燒時間 長，每千克生物質可燃燒至少1小時，1次加入5千克生物質即可連續使用5小時，無需頻繁 加料。本發明產生的燃氣基本不含水汽和焦油，燃燒效率高，不易堵塞管道和閥門，大大延 長了爐灶的使用壽命。
[0034] 附圖1和上述具體實施例的目的僅是為了更好的解釋說明本發明的實施方案，而 不在於限制本發明的範圍，其任何顯而易見的變型形式和等同形式均在本發明的範圍內。
【權利要求】
1. 一種生物質制氣爐，其包括爐體和焦油過濾裝置，其中： 所述的爐體包括耐高溫加料蓋（2)，設置在所述的加料蓋上的耐高溫密封圈（3)，通過 所述的加料蓋設置螺旋式壓料杆（1)，以及與所述的螺旋式壓料杆連接的壓料盤（4)，位於 爐體底部的火嘴進風盤（6); 所述的焦油過濾裝置包括多組由水冷式焦油過濾器（8)和/或隔板式過濾器（18)組 成的焦油過濾器。
2. 根據權利要求1所述的生物質制氣爐，其特徵在於所述的火嘴進風盤（6)上設置有 多個通氣孔，其中中心孔為垂直孔，其餘為斜孔。
3. 根據權利要求1或2所述的生物質制氣爐，其特徵在於所述的火嘴進風盤（6)與供 氧風機（7)相連。
4. 根據權利要求1-3任一項所述的生物質制氣爐，其特徵在於所述的爐體為包括內壁 和外壁的雙層結構，其中內壁與外壁之間形成可供可燃氣體通過的腔體。
5. 根據權利要求4所述的生物質制氣爐，其特徵在於所述的內壁下部設置有傾斜的出 氣口（5)。
6. 根據權利要求1-5任一項所述的生物質制氣爐，其特徵在於進一步包括一個或多個 多層耐高溫不鏽鋼燃燒板（12)。
7. 根據權利要求6所述的生物質制氣爐，其特徵在於所述的多層耐高溫不鏽鋼燃燒板 (12)為喇叭形燃燒器。
8. 根據權利要求6所述的生物質制氣爐，其特徵在於所述的一個或多個多層耐高溫不 鏽鋼燃燒板（12)與所述的焦油過濾裝置之間任選地設置第二焦油過濾裝置。
9. 根據權利要求6所述的生物質制氣爐，其特徵在於在多個多層耐高溫不鏽鋼燃燒器 (12)之前設置可自動調節供氣平衡的會管（11)。
10. 根據權利要求1-9任一項所述的生物質制氣爐，其特徵在於進一步包括一個或多 個取暖設備或者其它生活設備，例如烤火爐、燃氣熱水器等。
【文檔編號】C10J3/20GK104212494SQ201410080919
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年2月23日 優先權日:2014年2月23日
【發明者】楊丕清 申請人:楊丕清