专利名称：生物质气化炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物质气化炉。
背景技术：
早在18世纪末期人们就开始了解生物质气化的基本原理，有记载的商业应用是在1830年，到了 1850年，伦敦大部分地方有了“气灯”，到了 1920年，在欧洲可将气化燃气用于驱动卡车和拖拉机，后来生物质气化被大规模的石油开发与利用所替代。我国最早是在20世纪40年代用木炭气化器驱动汽车。山东科学能源所在“七五” 间提出了生物质气化集中供气的设想，得到农业部、国家科技部支持，1994年建成全国第一个实际运行的集中供气试点工程后，迅速在全国得到推广，目前已在全国建了 500个以上的集中供气工程。在2005年前后出现了大批秸秆气化炉产品，国家补贴，倡导农民购买，因为农村秸秆资源丰富，使用方便，此期间，也出现了大量秸秆气化炉专利，包括上吸式、下吸式、固定床的、流化床的等等。但实际调查发现这些气化炉开始使用效果还不错，使用一段时间后气路管线就会被焦油、粉尘等堵塞，产气质量下降，使用非常不方便。后面国家也不在进行相关补贴。现有气化炉存在如下缺点
1)现有气化炉主要针对农村家用型开发的，重点强调投资少，操作方便等，忽略了最关键的产气质量问题；
2)秸秆的能量利用率低，大部分能量是在气化炉里直接燃烧掉了，真正使用的能量
少；
3)部分专利的产气中焦油含量大，对管线堵塞严重；
4)所产气体热值低，燃烧时容易熄灭，使用时间长(煮饭、烧水等)；
5)产气量小，质量差，从投料至产气时间长(十几分钟)。小型气化炉(家用型)因为没有净化除焦等，很难进行普及，如加上净化系统成本太高也难以让广大百姓接受，目前国家倡导“一村一站”，就是以村为单位，建立一个集中供气站，“十二五”期间将在全国建设2000处集中供气示范地。如何提高生物质秸秆气的质量 (提高燃值、降低粉尘、减少焦油含量等)就成为关键。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种产气质量高、能量利用率高、产气中焦油含量小、产气热值高、产气时间短、可连续进料的生物质气化炉。本发明的目的通过下述技术方案实现生物质气化炉，主要由炉体、以及设置在炉体内部的炉排构成，所述炉体设置有位于炉排上方的燃气出口和加料口，以及设置有位于炉排下方的气化剂进口、排灰口和点火口，所述炉体的侧壁内部设置有位于炉排上方的燃气通道，且该燃气通道的两端分别与燃气出口和炉体内部相连通，所述燃气通道内设置有触媒。
所述触媒为耐硫甲烷化催化剂，且优先采用Co-Mo-A1203类触媒，该触媒在气体中含有S的情况下，220° C，常压条件下可将气体中的氢与一氧化碳转化为甲烷、乙烷、丙烷等，本发明的触媒并不局限于此，也可根据实际情况另行选择
所述排灰口设置有液封，其具有两个作用，一是对炉子起到封闭效果，防止空气进入， 同时清除灰份；二是降低粉尘含量。所述燃气出口设置在炉体高度的三分之二以上，且优先设置在炉体高度的四分之三位置处，即在原料的预热温度在220°C 250°C之间。所述加料口的侧壁上还贯穿设置有连续进料口，所述连续进料口内侧和外侧分别安装有挡板和进料管，进料管的另一端安装有进料斗；上述挡板的上端活动连接在炉体内壁上，在加料时，挡板受到物料的冲击力而向上开启，使得物料进入炉体内，不加料时，挡板受到自身重力对加料口进行封闭，从而能防止炉内气体从加料口漏出炉外。进料管上安装有螺旋送料机，该螺旋送料机包括彼此相连的螺旋送料结构和驱动结构；所述螺旋送料结构位于进料管的内部，驱动结构位于进料管的外部，在加料时，通过螺旋送料机可将原料以螺旋方式输送到气化炉内。所述加料口的侧壁上还设置有观察口，所述观察口上安装有玻璃视镜，用于观察炉内所加料的燃烧情况。所述炉体的外壁上设置有外保温层，防止炉气的大量热量传到空气中；且炉体还设置有一端位于燃气通道内的温度计，用于观察燃气的温度。所述炉排上安装有手动转轴，从而加快燃烧后的灰粉进入到炉子底部，防止堵塞。综上所述，本发明的有益效果是
(1)本发明粉尘少，焦油含量低；
(2)本发明采用水封，加盖等方式，从而防止空气进入，使得燃气中氮气含量少；
(3)本发明产生的气体首先进入触媒区，然后再排出，从而提高燃气质量；
(4)本发明增加了玻璃视镜和手动转轴等，从而使得操作更加方便；
(5)本发明设置了连续加料结构，在炉体运行过程中可实现连续加料；
(6)本发明产气热值高、产气时间短。
图1为本发明的结构示意图。附图中标记及相应的零部件名称1 一炉体；2—炉排；3—燃气出口 ；4一气化剂进口 ；5—排灰口 ；6—点火口 ；7—液封；8—加料口 ；9一挡板；10—进料管；11一螺旋送料机； 12—外保温层；13—温度计；14一玻璃视镜；15—手动转轴；16—触媒；17—进料斗。
具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。实施例
如图ι所示，本发明的炉体ι通过设置在其内部的炉排2分隔成两个区域，位于炉排2 上方和下方的区域分别为气化区域和排渣区域，位于气化区域的炉体1分别设置有燃气出口 3和加料口 8，燃气出口 3用于排出所产生的燃气，数目可根据实际情况自行设计，在燃气出口 3可采用抽空方式将燃气抽出气化炉，加料口 8用于对气化炉进行加料；位于排渣区域的炉体分别设置有气化剂进口 4、排灰口 5和点火口 6，气化剂进口 4进入的可以是空气、氧气、水蒸汽等或其混合物，气化剂选用不同，所产生的燃气质量有所不同；排灰口 5用于排出燃烧后的废弃物，点火口 6为炉子启动点火的地方，点燃后需要密封，防止空气进入。为了提高产气质量，本发明在炉体1的侧壁内部设置有位于炉排2上方的燃气通道，且该燃气通道的两端分别与燃气出口 3和炉体1内部相连通，所述燃气通道内设置有触媒16，本实施例中的触媒16为耐硫甲烷化催化剂，且优先采用Co-Mo-A1203类触媒，该触媒在气体中含有S的情况下，220° C，常压条件下可将气体中的氢与一氧化碳转化为甲烷、乙烷、丙烷等，炉体1内产生的燃气首先经过燃气通道与触媒接触，将气体中的氢与一氧化碳转化为甲烷、乙烷、丙烷等，最终从燃气出口 3，从而提高了产气质量。为了提高炉子的封闭效果，防止空气进入，同时清除灰份，并且降低粉尘含量，本发明在排灰口 5设置有液封7 ；为了加快燃烧后的灰粉进入到炉子1底部，防止堵塞，所述炉排2上安装有手动转轴15，从而将原料以螺旋方式输送到炉体内。上述燃气出口 3设置在不同的炉体1位置，对产气存在很大的影响，为了得到燃气出口 3在炉体1的最佳位置，申请人做了不同燃气出口 3位置对产气的影响试验，结果如下表所示
权利要求
1.生物质气化炉，主要由炉体(1)、以及设置在炉体(1)内部的炉排(2)构成，所述炉体 (1)设置有位于炉排(2)上方的燃气出口(3)和加料口(8)，以及设置有位于炉排(2)下方的气化剂进口(4)、排灰口(5)和点火口(6)，其特征在于，所述炉体(1)的侧壁内部设置有位于炉排(2)上方的燃气通道，且该燃气通道的两端分别与燃气出口(3)和炉体(1)内部相连通，所述燃气通道内设置有触媒(16 )。
2.根据权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述触媒(16)为耐硫甲烷化催化剂。
3.根据权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述排灰口(5)设置有液封(7)。
4.根据权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述燃气出口(3)设置在炉体 (1)高度的三分之二以上。
5.根据权利要求4所述的生物质气化炉，其特征在于，所述燃气出口(3)设置在炉体 (1)高度的四分之三位置处。
6.根据权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述加料口(8)的侧壁上还贯穿设置有连续进料口，所述连续进料口内侧和外侧分别安装有挡板(9)和进料管(10)，进料管(10)的另一端安装有进料斗(17)。
7.根据权利要求6所述的生物质气化炉，其特征在于，所述进料管(10)上安装有螺旋送料机(11)，该螺旋送料机(11)包括彼此相连的螺旋送料结构和驱动结构；所述螺旋送料结构位于进料管(10)的内部，驱动结构位于进料管(10)的外部。
8.根据权利要求6所述的生物质气化炉，其特征在于，所述加料口(8)的侧壁上还设置有观察口，所述观察口上安装有玻璃视镜(14 )。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉体(1)的外壁上设置有外保温层(12)，且炉体(1)还设置有一端位于燃气通道内的温度计(13)。
10.根据权利要求1 8中任一项所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉排(2)上安装有手动转轴(15)。
全文摘要
本发明公开了一种生物质气化炉，主要由炉体(1)、以及设置在炉体(1)内部的炉排(2)构成，所述炉体(1)设置有位于炉排(2)上方的燃气出口(3)和加料口(8)，以及设置有位于炉排(2)下方的气化剂进口(4)、排灰口(5)和点火口(6)，所述炉体(1)的侧壁内部设置有位于炉排(2)上方的燃气通道，且该燃气通道的两端分别与燃气出口(3)和炉体(1)内部相连通，所述燃气通道内设置有触媒(16)。本发明产气质量高、能量利用率高、产气中焦油含量小、产气热值高、产气时间短、可连续进料。
文档编号C10J3/82GK102226106SQ20111013344
公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者曾启明, 蔡跃明, 钟娅玲, 钟雨明, 陈天洪 申请人:四川亚连科技有限责任公司