[发明专利]炊事、取暖两用生物质气化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种民用炉，尤其涉及一种以生物质压块为燃料的气化炉。

背景技术

传统的民用灶烟熏火燎已逐渐被人们所抛弃，而节煤灶一改再改在仍然局限于燃料直燃利用。随着新能源开发和利用的深入，生物质气化技术延伸到了小型气化炉，目前的小型生物质气化炉外观千姿百态，但万变不离其宗，密封投料，电鼓风从气化炉底部送入，固体燃料裂解生成以CO、H₂、CH₄为主的可燃气体，这种形式显然是标准的固定床上吸式工艺，其工艺不仅消耗动力、投料难度大且燃气中焦油含量大，已被固体燃料气化技术界冷落。

发明内容

本发明提供了一种依靠炉温产生蒸汽介质喷注燃烧后通过烟囱自然排出的民用生物质气化炉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种炊事、取暖两用生物质气化炉，其外部是由炉顶面板、炉壁、炉底板组成的封闭腔体，炉壁为水箱结构，水箱由水箱外筒和水箱内筒组成，水箱上部由炉顶面板封闭，下部由炉底板封闭，水箱内筒内侧有由耐火材料构成的耐火筒，耐火筒围成气化室，炉顶面板上与气化室中心相对应位置开有炉口，炉口由炉盖封闭，耐火筒的下部设计有炉箅，炉箅下方为抽拉式的灰斗，其特征在于：在炉内腔体的上部，设计有水平的隔板，隔板将腔体分为两个部分，上部为燃烧室，下部为气化室；隔板中心设计有二次补气锥形斗，其小口顶部高出隔板水平面，其大口底部支承在二次补气锥形斗支撑上，隔板底部、二次补气锥形斗外部、耐火筒内侧构成二次补气空间，隔板中部开有圆孔，内缘与二次补气锥形斗的上部小口连接，二次补气锥形斗的下方大口支承在二次补气锥形斗支撑上，在气化室的下部炉箅的上方固定有小口向下的锥形斗；两锥形斗的大口直径与耐火筒的内径相当；炉箅为圆形，其中轴延长成炉箅摇杆，炉箅摇杆一端嵌入炉箅摇杆套中，另一端由固定于灰斗套筒上的吊耳内，炉箅摇杆吊耳一侧的端头与安装于灰斗面板上的炉箅摇柄键连接，灰斗面板上还开有圆形通孔作为一次补气口，一次补气口上安装有一次补气口盖对一次补气口的开闭进行控制；水箱外筒的上部连接有一次蒸汽补气管，一次蒸汽补气管的另一端向下穿透水箱并从炉箅下方穿入炉腔；炉壁水箱上还设有冷水入口和排水口；烟囱竖向固定于炉顶面板上，烟囱的下端穿过炉壁水箱与燃烧室相通。

上述的一种炊事、取暖两用生物质气化炉，其特征在于：在一次蒸汽补气管上连接有一支管作为二次补气管，二次补气管一端与一次蒸汽补气管相通，另一端穿过炉壁水箱及耐火筒进入由隔板、耐火筒、二次补气锥形斗围成的空间；二次补气管上安装有控制开闭的二次补气调节阀；二次补气锥形斗上均匀开有多个二次补气孔，二次补气孔将二次补气管与气化室上部导通。

上述的一种炊事、取暖两用生物质气化炉，其特征在于：在炉壁上与二次补气锥形斗相应位置开有投料门，投料门与气化室相通；吊耳由固定于灰斗套筒的固定吊耳和活动吊耳组成，活动吊耳由固定螺栓固定于固定吊耳上，炉箅摇杆由固定吊耳、活动吊耳、固定螺栓限位。

本发明的应用工艺包括以下步骤：

(1)打开顶部炉盖，向炉内投入软柴布满炉箅，将碎块固体燃料覆盖软柴且密实均匀，盖上炉盖，松开一次补气口盖，通天烟囱燃气流速为8-12m/s，抽开出灰斗，在通天烟囱的作用下，用明火从炉箅底部点燃软柴，软柴火焰引燃固体燃料，关紧出灰斗，适时补充燃料，炽热的炭越积越多，炉膛的温度上升到800℃以上，构成了氧化层，固体燃料层层裂解、挥发生成二氧化碳气体向上流动，在这里，炉箅底部注入的氧气已基本消耗完毕，炉膛内热工况温度迫使绝大部分二氧化碳分离出一个氧转换为一氧化碳，固体燃料含的氢被还原，少部分氢和一氧化碳合成甲烷，完成了固体燃料向气体燃料的能量转换；

(2)炉膛热工况形成后，炉内温度径向辐射，水箱的水逐步转换成饱和蒸汽，不断地从炉箅底部为固体燃料进行热化学反应提供补气介质，氧分子助燃，氢分子参与反应；

(3)炉内的火苗向上喷吐，燃气在流动中寻找氧气助燃，水箱的饱和蒸汽不断增加，一次补气口散发出蒸汽，打开二次补气管调节阀，关闭一次补气口盖，蒸汽通过二次补气管进入二次补气锥形斗外沿从多个二次补气孔喷出与燃气混合，蒸汽中的氧气为燃气助燃放射热量。

(4)转动炉箅落掉灰渣，及时倒掉灰斗内的灰渣。

(5)将锅或烧水壶放在炉口上，天气寒冷时可以围炉集体用餐。

步骤(1)中，软柴指的是易燃物质。

步骤(1)中，碎块固体燃料密实均匀是指碎块固体燃料在炉膛内没有穿线搭桥穿孔现象。

步骤(1)中，层层氧化挥发指的是固体燃料进行热化学反应的过程。