[实用新型]生物质空气-水蒸汽气化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气化设备，具体是涉及一种燃烧生物质燃料产生生物质燃气的气化器。

背景技术

生物质燃气是一种可替代化石能源的绿色能源，它的原料为生物质物料，如秸杆、甘蔗渣、稻杆、稻壳(糠)、废木材、树皮、锯末、木屑等，通过气化设备对其高温(750℃以上)气化后，能够制出生物质燃气。

现有技术的气化器，由于结构简陋，一般采用空气作为气化剂，其投资成本低廉，但制备出的燃气的热值较低，只有1000～1200Kcal/N m³，且燃气产出率比较低。气化器也有采用氧气作为气化剂的，能够制备出中热值2500～4300Kcal/N m³的燃气，其具有制备工艺简单、技术成熟、运行稳定等优点，但是氧气的来源需要增配一套制氧设备，投资成本仍然很大。如果气化器采用高温水蒸汽作为气化剂，也能够制备出中热值2400～3800Kcal/N m³的燃气，但由于生物质热解温度的要求必需在700℃以上，才能达到较好的效果，因而，需要消耗大部分能源在水蒸汽上，经济效益低下。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种能够制备出高热值、投入成本低、产气率高的气化器。

为了实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：一种生物质空气-水蒸汽气化器，包括燃烧室，生物质燃料在此燃烧室中进行热解燃烧并产生反应物，所述燃烧室连通有至少一路水蒸汽管路，高温水蒸汽通过水蒸汽管路输入到燃烧室内并与反应物产生气化反应。

进一步地，所述燃烧室连通三路水蒸汽管路，每路水蒸汽管路出口在燃烧室中处于不同位置，也就是管路出口不是在同一水平位置上，上下错开。

所述水蒸汽管路的入口连接水蒸汽分配器，水蒸汽分配器将水蒸汽定量分配到每路水蒸汽管路中，目的，是为了让水蒸汽分散输入到燃烧室内，有利于与生物质反应物充分混合。

所述水蒸汽分配器为圆圈形结构管道，水蒸汽管路在水蒸汽分配器上绕圆周中心径向均匀分布。

所述每路水蒸汽管路安装有截止阀和/或压力表。

所述水蒸汽分配器连接水蒸汽总管。

所述水蒸汽总管安装减压阀和/或流量计和/或压力表。

所述水蒸汽分配器连接排水阀，如疏水阀。

所述水蒸汽总管的入口连接蒸汽锅炉的水蒸汽出口。

所述燃烧室的内腔为圆筒形，水蒸汽管路与燃烧室内壁相切。

与现有技术相比，由于以空气作为气化剂的基础上，在气化器设置了水蒸汽管路，引入水蒸汽作为气化剂参与气化反应，使生物质燃料热解燃烧并气化后获得中热值(1800～2000Kcal/N m³)的生物质燃气，热值提高30～40％，燃气产出率提高20％。在气化器的燃烧过程中，气化反应所需的热能来源于气化器中的生物质燃料，实现自热平衡。水蒸汽由多路水蒸汽管路输入到气化器的燃烧室内，以分散形式从不同位置输入水蒸汽，使与燃烧内反应物(生物质碳和热解燃烧产生的气体)充分混合，进一步气化反应达到更完全的目的。

附图说明

图1为气化器的结构示意图。

下面，结合最佳实施例对本实用新型进一步具体描述。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型气化器是一台0.5吨/时的气化炉，以流化床为最佳。气化器的炉体1连接水蒸汽管路组件，给炉体1内的燃烧室2提供高温水蒸汽。燃烧室为中空的圆筒形体。炉体1(燃烧室)的壁体开设三个通孔10，通孔10在炉体1的横截面上呈圆周均匀布置，通孔10的位置位于燃烧层。水蒸汽管路组件，由三路水蒸汽管路11、水蒸汽分配器3和水蒸汽总管4组成。水蒸汽分配器3为圆圈形状，其内圆侧连接三路水蒸汽管路11，每一路水蒸汽管路11也呈圆周均匀布置，每一路水蒸汽管路11与通孔10直线连通。水蒸汽分配器3的入口连接水蒸汽总管4，而出口连接疏水阀12。每一路水蒸汽管路11均安装有压力表13和截止阀9。水蒸汽总管4安装有压力表6、流量计7和减压阀8。水蒸汽总管连接一台0.5吨/时的蒸汽锅炉5。

本实用新型能够实现生物质空气-水蒸汽气化方法，其过程如下：在生物质气化器的燃烧室内通入空气，控制空气当量比ER为0.25，加入催化剂，如白云石、橄榄石、氧化铝等，在常压或微正压条件下燃烧生物质燃料产生反应物(生物质碳和反应气体)，气化器内部温度达到850℃左右时，通入0.6Mpa的120℃的水蒸汽与反应物参与气化反应，控制水蒸汽/生物质燃料质量比S/B为0.5，经过2s左右反应时间，产生生物质燃气。