专利名称：清洁生产生物质干法燃气净化发生炉的制作方法
技术领域：
清洁生产生物质干法燃气净化发生炉技术领域-本实用新型涉及的是在同一炉内既能生产生物质燃气、又能高效净化燃 气的清洁生物质干法燃气高效净化发生炉。属于燃气净化发生炉设备技术领 域。
背景技术：
生物质是一种碳化物料。生物质利用则主要是指将各类农作物和农林有 机残余物转化为高效、高品质的燃气资源。目前，生物质气化炉生产燃气后都是采用水冲洗来净化燃气，每台每小时气化率在300m3的气化炉，要排放1.5吨的净化燃气的污水，给农村环境带来了严重的污染。发明内容本实用新型的目的旨在克服上述存在的缺陷，提出一种清洁生产型生物 质反火干法燃气高效净化发生炉。将生物质秸秆、树枝、稻壳、果壳等农林 废弃物在同一炉内即能生成生物质燃气，又能在炉内设置特别装置使生物质 燃气在高温中的焦油得到进一步裂解，转化为永久性可燃气体。促使燃气的 热值达到5500-6000kj/m3，比现有的各种秸秆热解气化炉所产生的生物质燃 气热值(4000-5000kj/m3)提高了 30%左右，是一种理想的生物质高效净化 发生炉，成功地解决了因生物质气化给农村环境带来的二次污染问题。本实用新型的技术解决方案其结构是包括炉体，它与进料装置与相连， 炉衬与炉膛连接，热电偶套管与炉体连接，二次进风供气装置设在炉体高度 1 20cm处的热解气化区位置，即围绕炉体内设有高10cm，宽15cm的气流圈 和8个通风口，进风系数控制在20%-25%,在炉内五分之二高度处设计微縮 成喇叭口，两个焦油净化过滤塔。本实用新型的优点(1)、热值高。本工艺采用多次裂解焦油的新技术，让燃气的焦油(焦油转化为气体发热量可达到15MJ/m3)转化为气体，再加 上无须水冲洗，提高了燃气的热值，比其它的各种"热解气化炉"所生产的 生物质燃气的热值高20%左右；(2)、清洁型。本技术采用干法，无须用水来 冲洗来净化燃气，无污水排放，比其它生物质制气设备用水洗冲后的水中夹 带有大量焦油，包括酚、萘、苯、苯乙烯等污水染物，因目前农村又无条件 进行净化处理，只得自然排放池内或自然渗透到土壤中、造成了二次新的环 境污染问题。(3)、操作方便。本技术设备结构简单，凡需要经常打开的装 置都设置了快开门，方便焦油过滤清洗；凡需要经常拆修的地方，如炉排、 焦油清洗塔等处都设置了抽屉式的快开门，方便焦油过滤清洗和维修，便于 操作，很适合乡村工作人员的使用。(4)、范围广。本(设备)机組可根据 乡村户数多少而定，可适合100-1000户以上农户供气使用，同时，还可以 用来发电或自用。与此同时，该机组适用各种物料，尤其是麦秸、稻草和油 菜秸秆等也可适用，真正解决了农林废弃物资源再利用问题。(5)、投资少。
附图1是清洁生产生物质干法燃气高效净化发生炉的结构示意图。图中的l是炉顶观察口， 2是进料装置，3是进料管，4是炉衬，5是 炉膛，6是热电偶套管，7是二次进风特别装置，8是炉内气流挡圈装置， 9是气流速流动收縮口装置，IO是燃气吸出通道装置，ll是焦油裂解强化 区，12是抽屉式炉排，13是抽屉式快开门。
具体实施方式
对照附图l，其结构是在炉体顶部设有炉顶观察口 1;进料装置2与炉 体相连，进料管3与进料装置2连接；炉衬4与炉膛5连接，热电偶套管6 与炉体连接Z 二次进风装置7上设有8个通风口，炉内气流挡圈装置8与 炉壁连接，气流速流动收縮口装置9与抽屉式炉排12和炉体连接，燃气 吸出通道装置10与炉体和气流速流动收縮口装置9连接，焦油裂解强化区 11与气流速流动收縮口装置9和抽屉式快开门13连接，抽屉式快开门13 与炉体连接。所述的二次进风供气装置7设在炉体高度1 20cm处的热解气化区位置， 即围绕炉体内设有高10cm，宽15cm的气流圈和8个通风口，保证空气与物料的良好结合，增加燃烧强度(800-1200°C),将进风系数控制在20%-25% 之间，促使这一区域形成空气动力扬，增加了气体的扰动，保证了空气与物 料的良好混合，增强了气化区的燃烧强度；使氧化区反应更加剧烈，使物料 生成大量分解混合气体，其中含焦油，在高温下焦油在300-350度高温时完 全裂解，很短时间内转化为永久性可燃气体，这样，即提髙了生物质燃气的 热值，又降低了燃气中的焦油含量。在炉内五分之二高度处设计微縮成喇叭口，该喇叭口的直径小于炉膛直 径的25%，微缩成喇叭口到炉排间设有空间，让气体在这空间有足够的滞留 时间，促使气流运动与生成的炭进一步发生反应，进而生成二氧化碳又转化 成一氧化碳(C0与H2)，在提高热值的同时，又使混合气体中的焦油进一步 得到裂解，生成永久性小分子可燃气体，增加了燃气的热值；发生炉装置还 增加了两个高效净化燃气的焦油净化过滤塔，塔体高度的120cm和180cm处 设有两个抽屉式的高密度金属过滤网，生物质燃气在负压吸力的作用下通过 高密度金属网过滤，使焦油和水分与燃气分离，焦油在气体5(TC左右下自动 从上向下流到焦油桶中，进一步得到净化优质的生物质燃气。进行焦油与气 体分离，从根本上减少了燃气中焦油含量，进一步达到燃气高效净化的目的。进料装置2与炉体相连，使物料速送到炉内；热电偶套管6与炉体连 接，可随时观察炉内燃烧温度，便于的计算；炉内气流挡圈装置8与炉壁 连接，增强气体扰动；气流速流动收缩口装置9与抽屉式炉排12和炉体连 接，形成气流快速流动；燃气吸出通道装置10与炉体和气流速流动收縮口 装置9连接，将生产的燃气输出炉外；焦油裂解强化区11与气流速流动收 縮口装置9和抽屉式快开门13连接，形成炭区空间，使燃气中的焦油在炭 区过滤、裂解，转化为永久性气体；抽厘式炉排12与气流速流动收縮口装 置9和炉体连接，从而达到排灰碴和快修的目的；抽屉式快开门13与炉体 连接，形成快速排碴和快速维修的目的。工作过程清洁生产型生物质干法燃气净化发生炉，采用常压固定反火生物质气化 炉，以农作物秸秆等生物质废弃物作原料，研发了干法式的缺氧热解气化法 制气的新技术，以过热空气和蒸气作气化剂，通过缺氧不完全燃烧的条件下生成一氧化碳、氢气、甲垸、氮气等混合气体，在微负压电机的运行下，在 炉内特别设计两处高效净化装置，让焦油转化为永久性气体，通过炉排向下 流动被吸出，再经过净化装置的除尘、降温、脱焦、过滤，无需水冲净化， 产出高品位的可燃气体，由集中供气系统(贮气柜、燃气输配管网、户内用 气设施)把优质燃气送入用户，既可作为炊事用气，实现农村的炊事燃气化， 也可作为洗浴、取暖、烘干、发电等用途，具有工艺过程合理、装置结构简 单、操作安全可靠、无二次污染。 实施例1:实施条件:融气化燃烧炉内径为1. 2m，炉高为3. 5m，炉床面积为0. 95m2， 物料为500公斤稻壳，稻壳含水量15%，气化剂为C+02， 二次进风量26%-30% 左右，燃烧时间为l小时。实施结果熔融燃烧温度，干燥区温度为250-30(TC;热解区温度为 400-800。C;氧化区温度为800-1300°C;还原区温度为700-900°C;气化率 为75%;气化量为1200m3; 2006年9月2日经江苏省检测中心捡测结果，H2 为21.2; 02为1.4; N2为40; C仏为3. 2; CO为12.8; C02为14; CnHm为1.2; 焦油和灰尘为2. 62mg/m3，比国家标准20 mg/V低了 17. 38 mg/m3;高位热值 为5.640 mg/m3，低位热值为5. 099 mg/m3,比其它热解炉提高35%左右。实施例2:实施条件:融气化燃烧炉内径为0. 8m，炉高为3. 2m，炉床面积为0. 70m2， 物料为350公斤稻壳，稻壳含水量15%，气化剂为C+02， 二次进风量26%-30% 左右，燃烧时间为l小时。实施结果熔融燃烧温度，干燥区温度为250-30(TC;热解区温度为 400-800°C;氧化区温度为800-130CTC;还原区温度为700-900°C;气化率 为75%;气化量为1500m3; 2007年6月5日经江苏省检测中心检测结果，H2 为26.4; 02为2.0; &为43; C仏为3.2; C0为10.4; C02为H.6; CnHm为 0.4;焦油和灰尘为3.57mg/m3;比国家标准20 mg/n^低了 16.43 rng/m3;高 位热值为6. 206mg/m3，低位热值为5. 547 mg/m3，比其它热解炉提高35%左右。
权利要求1、清洁生产生物质干法燃气净化发生炉，包括炉体，它与进料装置与相连，炉衬与炉膛连接，热电偶套管与炉体连接，其特征是二次进风供气装置设在炉体高度120cm处的热解气化区位置，即围绕炉体内设有高10cm，宽15cm的气流圈和8个通风口，进风系数控制在20％-25％，在炉内五分之二高度处设计微缩成喇叭口，两个焦油净化过滤塔。
2、 根据权利要求1所述的生物质反火干法燃气净化发生炉，其特征是 微縮成喇叭口的直径小于炉膛直径的25%，微縮成喇叭口到炉排间设有空间。
3、 根据权利要求1所述的生物质反火干法燃气净化发生炉，其特征是 在两个焦油净化过滤塔塔体高度的120cm和180cm处各设有抽屉式的高密度 金属过滤网。
专利摘要本实用新型是清洁生产生物质干法燃气净化发生炉，包括炉体，它与进料装置与相连，炉衬与炉膛连接，热电偶套管与炉体连接，二次进风供气装置设在炉体高度120cm处的热解气化区位置，即围绕炉体内设有高10cm，宽15cm的气流圈和8个通风口，进风系数控制在20％-25％，在炉内五分之二高度处设计微缩成喇叭口，两个焦油净化过滤塔。优点热值高，比其它“热解气化炉”所生产的生物质燃气的热值高20％左右；采用干法，无须用水来冲洗来净化燃气，更无污水和酚、萘、苯、苯乙烯染物排放，达到清洁生产的目的，设备结构简单，操作维修方便，适应范围广，适合100-1000户以上农户供气使用，同时，还用来发电或自用。投资少。
文档编号F24B1/00GK201106868SQ20072004342
公开日2008年8月27日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者刘正余, 史诗长, 李文涛, 楫 林 申请人:南京万物新能源科技有限公司