[发明专利]一种气化室/燃烧器分离式的生物质气化炉在审
申请号: | 201910903138.5 | 申请日: | 2019-09-24 |
公开(公告)号: | CN110594790A | 公开(公告)日: | 2019-12-20 |
发明(设计)人: | 周宇光;里亚兹;赵楠;董仁杰 | 申请(专利权)人: | 中国农业大学 |
主分类号: | F24C3/08 | 分类号: | F24C3/08;F24C15/10;C10J3/00;C10J3/20 |
代理公司: | 11245 北京纪凯知识产权代理有限公司 | 代理人: | 王春霞 |
地址: | 100193 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 气化室 生物质气化炉 副燃烧室 主燃烧室 灰室 炉排 气体取样口 一次风进口 操作安全 燃气管道 燃烧效率 污染排放 出气口 隔热层 清灰口 燃烧器 侧壁 气化 液封 连通 室内 | ||
本发明公开了一种气化室/燃烧器分离式的生物质气化炉。它包括气化室、主燃烧室和副燃烧室;气化室的出气口通过燃气管道分别与主燃烧室和副燃烧室连通;所述气化室内设有隔热层;所述气化室的顶部采用液封,下部设有炉排;所述炉排的下部设有灰室,所述灰室的侧壁上设有清灰口、一次风进口和气体取样口。本发明生物质气化炉的燃烧效率高、污染排放较低、操作安全、简单。
技术领域
本发明涉及一种气化室/燃烧器分离式的生物质气化炉,属于室内空气污染减排领域。
背景技术
生物质正逐渐成为重要的能源资源,尤其是作为户用能源来满足农村家庭日常炊事和取暖需求,同时也为各种传统工业产业供给能源。世界上有近30亿人在使用生物质固体燃料来做饭、烧水和取暖,然而低效率的户用燃烧技术不仅会消耗大量的燃料,也会引起严重的室内空气污染问题。对传统生物质炉具进行结构和性能改进可以提高燃料燃烧效率并提高室内空气质量,降低室内空气污染对人体健康的影响。
设计优良的生物质气化炉是一种解决上述问题的可行选择。不同种类的生物质可在生物质气化炉中通过反应产生可燃生物燃气进行燃烧。与传统固体燃料炉具相比,基于气化-燃烧的户用气化炉具有更高的燃烧效率和更低的污染排放。绝大多数自然通风炉具没有配置火焰调节器,因此无法精准控制火焰,而气化炉可以通过控制生物燃气的产生以调节燃烧。
生物质气化是在一定的热力学条件下,借助于氧气(远少于完全燃烧所需实际氧气)作用,使生物质的高分子发生一系列热化学反应、最终转化为可燃气体的过程,该过程常在专门的气化室中进行。一般情况下,生物质气化炉温度范围为700℃~1000℃,工作过程可分为干燥、热解(碳化)、气化和燃气燃烧等4个阶段。
市场上销售的气化炉在结构上多将气化室和燃烧器设计在一起,并没有将气化和燃烧分开,两阶段都在厨房内进行,而气化启动阶段常常会产生高浓度的烟气,严重污染炊事环境。提供一种具有气化/燃烧分离结构的生物质气化炉,可有效减少污染物排放,有助于避免由室内空气污染导致的死亡。
发明内容
本发明的目的是提供一种气化室/燃烧器分离式的生物质气化炉,即燃烧器与气化室通过燃气管路相连接,因此可以把气化室放在厨房外,而把燃烧器放在厨房里,避免了生物质气化阶段产生的污染物进入厨房,同时也能避免由于一氧化碳泄漏导致的安全风险。
本发明所提供的气化室/燃烧器分离式的生物质气化炉,包括气化室、主燃烧室和副燃烧室;
所述气化室的出气口通过燃气管道分别与所述主燃烧室和所述副燃烧室连通。
上述的生物质气化炉中,所述气化室、所述主燃烧室和所述副燃烧室内均有间隙和隔热层,以避免热量损失和保持室内较高的燃烧温度。
本发明生物质气化炉中,所述副燃烧室用于燃烧所述气化室初始启动阶段产生的劣质燃气,所述主燃烧室用于燃烧经空气预混后的燃气以满足日常炊事任务。
上述的生物质气化炉中,所述气化室的顶部采用液封,其作用是防止顶部可燃气体泄露,下部设有炉排,可安装在铸铁支撑环上,生物质燃料放置在所述炉排(炉排的制造无严格要求)上进行气化,可包括成型颗粒燃料、生物质压块、木屑和稻壳等。
所述炉排的下部设有灰室,所述灰室主要用于收集生物质气化后的固体剩余物,所述灰室的侧壁上设有清灰口、一次风进口(与风机连接)和气体取样口,用于实时分析燃气的组成和特性。
本发明中,所述气化室可整体被设计为圆柱形,其上部和下部形状大致相同。
上述的生物质气化炉中,与所述主燃烧室相连通的所述燃气管道上设有燃气控制阀。
上述的生物质气化炉中,所述副燃烧室的底部采用液封,其作用是防止顶部烟气泄露。
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