[发明专利]蒸汽混合空气介质生物质气化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质气化设备，尤其涉及一种固定床生物质以蒸汽混和空气为气化介质的气化炉。

背景技术

目前，全世界生物质气化技术发展迅速，生物质气化单体炉家用做饭、生物质气化集中供气、生物质气化烤烟、生物质气化发电、生物质气化处理垃圾等技术逐渐延伸，生物质气化为在全球替代石化、天然气、煤炭等固定资源掀起了一场能源革命。但生物质气化革命才刚刚进入初始阶段，其现状为：生物质气化集中供气、生物质气化烤烟、生物质气化发电使用的气化剂是空气，由于生物质含碳量少、热值低，热能转换水平受局限，气化后的燃气炊用仅能烧水煮饭，以现有的生物质气化技术处理垃圾不得不以纯氧气或干蒸汽作气化介质；国际上大多数国家要求燃气温度不得高于35℃，生物质气化集中供气、生物质气化烤烟、生物质气化发电普遍采用冷煤气工艺，直接喷淋冷水为燃气降温除焦油，焦油、水的排放不仅二次污染，还降低了可燃气体的含量，为了杜绝二次水污染，有些部门正在研发冷水冷气为燃气间接降温。总之，燃气热值低、焦油处理难、二次水污染、热煤气转化为冷煤气热能损失大，是生物质气化行业性的技术缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种将制作冷煤气的热能转换为湿蒸汽与空气混合作为生物质气化的气化剂，有效地提高生物质燃气热值的蒸汽混合空气介质生物质气化炉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种蒸气混合空气介质生物质气化炉，主体由气化室、焦油裂解器、组合间壁水箱、补气系统、出灰系统组成，其特征是：气化室壁为水箱式结构，它分为水箱上体和水箱下体，水箱上体一侧设计有一高一低多道间壁水箱，高的间壁水箱底部留有气道，低的间壁水箱上部留有气道；间壁水箱之间设计有焦油裂解器，气化室水箱上体设有间壁水箱一侧壁上开有燃气出口，气化室、焦油裂解器填料间隙、高间壁水箱下沿口、低间壁水箱上端口、燃气出口、构成燃气通道。

上述的一种蒸气混合空气介质生物质气化炉其特征还在于：补气系统主体为一补气管，补气管一端与水箱上体腔体相连通，补气管另一端为补气桶，补气桶位于气化室内。

上述的一种蒸气混合空气介质生物质气化炉其特征还在于：补气桶为网眼型补气桶，它位于气化室中心，气化室外横向补气管下侧安装有凝水缸，凝水缸底部设计有排水阀，横向补气管上端安装有空气过滤器，空气过滤器上端安装有空气进气阀，补气管上连接有汽水分离器，汽水分离器接通水箱上体顶部，网眼型补气桶、补气管、空气过滤器、空气进气阀、汽水分离器、气化室水箱构成生物质气化补气系统。

上述的一种蒸气混合空气介质生物质气化炉其特征还在于：气化室的水箱上体内的焦油裂解器位于紧邻气化室的两间壁水箱之间，焦油裂解器设计有裂解器栅栏，裂解器栅栏内装有裂解填料；焦油裂解器上部为填料仓，填料仓截面为倒梯形，其上部开有裂解填料进口；水箱上体的顶板与焦油裂解器填料仓密闭连接。

上述的一种蒸气混合空气介质生物质气化炉其特征还在于：气化室底部设计为灰斗，灰斗底部设计有电机带动的旋叶式排灰机，灰斗、排灰机构成出灰系统。

上述的一种蒸汽混合空气介质生物质气化炉其特征还在于：间壁水箱为五道，由气化室至燃气出口从内向外分别为第一间壁水箱、第二间壁水箱、第三间壁水箱、第四间壁水箱，第五间壁水箱，焦油裂解器位于第一间壁水箱、第二间壁水箱之间，在第四间壁水箱与第五间壁水箱间、第五间壁水箱与水箱上体侧壁间分别设计有由封盖封堵的右除尘口和左除尘口。

上述的一种蒸汽混合空气介质生物质气化炉其特征还在于：在水箱上体的顶部开蒸汽排空阀。

本发明针对生物质气化依赖气化介质且燃气生成后必须降温使用的特点，本蒸气混合空气介质生物质气化炉，采用气化室水箱和一高一低多层间壁水箱组合为燃气间接降温，同时利用高温燃气将水由液体导热为汽体，将湿蒸汽和空气混合在一起满足生物质气化气化剂的需求，弥补了单纯以空气为气化剂造成的燃气热值低的缺陷，并且在气化室内大于750℃的高温区安装了焦油裂解器，使焦油分解为永久性气体，增大燃气热值。具体而言：

1、以蒸汽混合空气为气化剂，提高了燃气热值。水由氢和氧化合而成，其化学分子式为H₂O，氧气是生物质气化剂一种，氢气(107.94kj)不但本身是可燃气体，而且在高温下与一氧化碳(126.44kj)合成高热值的甲烷(359.06kj)，燃气热值提高幅度大。