高效利用多种生物质燃气的燃烧蓄热室的制作方法

本实用新型涉及生物质热化学转化和燃烧技术领域，特别涉及一种高效利用多种生物质燃气的燃烧蓄热室。

背景技术：

能源是现代社会赖以生存和发展的基础，能源的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展，是国家战略安全保障的基础之一。目前能源供给形势严峻，环境质量包袱沉重。由于化石能源储量日益减少、油价波动较大、对能源安全问题的担忧以及对全球变暖的关注，发展清洁可再生能源已成为紧迫的课题，新能源行业呈现高成长性。根据广泛论证的可再生能源的产业背景及发展概况，以生物质能为代表的生物质气化发电、生物质氢能、生物质绿色液体燃料将成为未来重要的替代能源。生物质能属于清洁能源，生物质再生能源的资源非常丰富，生物质再生能源大规模普及应用，有助于改善生态环境和CO2减排。

生物质能以其可再生性、低污染性、分布广泛和总量丰富的特点得到了越来越多科学家们的青睐。生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。生物质的直接燃烧在相当长的历史时期是生物质能利用的主要方式。生物质的热化学转换是指在一定的温度和条件下，使生物质气化、炭化、热解和液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。生物质热解是指生物质在没有氧化剂(空气、氧气、水蒸气等)存在或只提供有限氧的条件下，加热到250～700℃，通过热化学反应将生物质大分子物质(木质素、纤维素和半纤维素)分解成较小分子的燃料物质(固态炭、可燃气、生物油)的热化学转化技术方法。从化学反应的角度对其进行分析，生物质在热解过程中发生了复杂的热化学反应，包括分子键断裂、异构化和小分子聚合等反应。

焚烧技术经过多年的发展，目前技术上已经成熟、商业化普及程度较高，如生活垃圾焚烧和生物质直燃发电。从长期实践来看，此技术有着本质上的缺陷：

1、焚烧技术由于焚烧固体物料，局部会有低温不充分燃烧区域，相比于生物质燃气的气体燃烧，燃烧效率低。2、焚烧模式的环保问题突出，造成严重的二次污染，表现在以下几个方面：因为焚烧中使用了大量的过剩空气，稀释焚烧强度，焚烧炉工作温度较低或者停留时间短造成有害物质不能有效分解；在下游设备的低温区域，在过氧、金属盐类化合物催化剂、飞灰颗粒和未燃尽碳的作用下，重新合成二噁英和呋喃(PCDD/Fs)，它们是剧毒的有害物质。烟气中使用了大量的过量空气，会有较大的飞灰产生，需要较大的除尘设备。3、因为焚烧中使用了大量的过剩空气，常规焚烧机组采用规模、体积巨大的尾气处理设备，导致投资和运行费用大幅增加，降低了经济效益。

生物质热解气化技术是生物质能热化学转化法的一种，是生物质能高效利用一种方法，和生物质燃烧相比，能源利用效率高，环保效果好，尤其是针对来源更广泛、成分更复杂的生物质原料，包括各类有机废弃物、危险废弃物。同时，生物质热解气化技术能够更充分的实现全面的资源化利用，产生更有附加值的产品。例如：以稻壳、酒糟等为原料，除了热能的利用之外，固体产物还可以生产炭、活性炭、水玻璃、白炭黑等高附加值的产品，带来更高的经济性。

普通生物质气化炉处理的原料比较单一，大型企业的能源需要量非常大，使用单一生物质原料因收集半径太大，使用单一生物质原料的很难满足企业的生产需求。而且传统生物质气化炉单台设备处理量有限，不可能无限扩大，产生的生物质燃气量不足以满足客户的使用，这一点限制生物质气化技术在工业方面的集中大规模应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单，能够同时利用多台生物质气化炉将多种生物质原料，如：木屑、稻壳、秸秆、糠醛渣、烟叶梗、干化污泥等生物质，热解成燃气或沼气、高炉煤气、天然气等可燃气体的高效利用多种生物质燃气的燃烧蓄热室。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种高效利用多种生物质燃气的燃烧蓄热室，具有燃烧蓄热室外壳；所述燃烧蓄热室外壳的前端设有一个点火燃烧器接口和多个高温生物质燃气燃烧器接口，燃烧蓄热室外壳的中前部设置有配风管，燃烧蓄热室外壳的下部设置集灰箱、清灰门和高温烟气出口，燃烧蓄热室的高温烟气出口与锅炉或换热器相连；所述高温生物质燃气燃烧器接口以点火燃烧器接口为中心环绕设置，且高温生物质燃气燃烧器接口上可拆卸连接有相同或不同的生物质气化炉；所述点火燃烧器接口上可拆卸连接有用于系统启机时点火和预热使用的点火燃烧器；所述配风管上开设有若干等间距分布的配风孔。

上述技术方案所述高温生物质燃气燃烧器接口以不同的角度布置。

上述技术方案所述燃烧蓄热室外壳包括从外至内依次设置的燃烧室本体、保温层和高强耐火层。

上述技术方案在燃烧蓄热室外壳的顶部中部设置热电偶、压力变送器和防爆门。

上述技术方案所述燃烧蓄热室外壳的下部设置检修口；所述燃烧蓄热室外壳的末端设置有检修门、高温摄像头和观火孔。

上述技术方案所述配风孔内安装有陶瓷喷嘴。

上述技术方案所述燃烧蓄热室外壳为上半部的纵向截面呈圆形、下半部的横向截面呈方形的中空腔体，且燃烧室本体的表面包覆有金属外壳。

上述技术方案所述配风管的上下端部均穿出燃烧蓄热室外壳。

上述技术方案所述保温层为保温棉隔热层。

上述技术方案所述高强耐火层为高强硅酸铝耐火浇注料层。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

(1)本实用新型通过设置点火燃烧器，保证了燃烧蓄热室中火焰的稳定燃烧，避免了因生物质燃气压力波动产生的“爆燃”导致的安全事故。

(2)本实用新型通过设置多个生物质燃烧器接口，使得燃烧蓄热室可以同时利用多种生物生物质原料产生的生物质燃气，使得原料不再单一，降低了企业的运行风险和单一原料价格波动带来的影响。

(3)本实用新型通过设置多个生物质燃烧器接口，实现了多台生物质气化炉的并联运行，使得利用生物质原料的能源中心比以前的单台气化炉+燃烧室+锅炉的模式，即节约资金投入又节省占地面积。

(4)本实用新型使用高效利用多种生物质燃气的燃烧蓄热室的能源中心，规模可以做的更大，使得生物质气化应用范围更广，有利于生物质气化技术的推广，可降低人类对化石燃料的依赖，减少因温室气体的排放导致全球变暖等各种气候问题的发生。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的右视图；

图4为本实用新型的燃烧蓄热室与锅炉或换热器的连接方式示意图；

附图中标号为：燃烧室本体1、保温层2、高强耐火层3、高温生物质燃气燃烧器接口4、点火燃烧器接口5、配风管6、配风孔7、检修口8、集灰箱9、清灰门10、检修门11、高温烟气出口12、热电偶13、压力变送器14、防爆门15、高温摄像头16、观火孔17。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图4，本实用新型具有燃烧蓄热室外壳；燃烧蓄热室外壳的前端设有一个点火燃烧器接口5和多个高温生物质燃气燃烧器接口4，燃烧蓄热室外壳的中前部设置有配风管6，燃烧蓄热室外壳的下部设置集灰箱9、清灰门10和高温烟气出口12，燃烧蓄热室的高温烟气出口12与锅炉或换热器相连，进行能量的利用；高温生物质燃气燃烧器接口4以点火燃烧器接口5为中心环绕设置，且高温生物质燃气燃烧器接口4上可拆卸连接有相同或不同的生物质气化炉；点火燃烧器接口5上可拆卸连接有用于系统启机时点火和预热使用的点火燃烧器；配风管6上开设有若干等间距分布的配风孔7。

高温生物质燃气燃烧器接口4以不同的角度布置，使得多种生物质热解燃气进入燃烧蓄热室时产生旋转，增加燃气在蓄热燃烧室内的停留时间，可以与氧气充分混合并完全燃烧，同时设置点火燃烧器接口5，作为系统启机时点火和预热使用，保证了燃烧蓄热室不会因生物质燃气压力不稳定出现的“爆燃”现象。

燃烧蓄热室外壳包括从外至内依次设置的燃烧室本体1、保温层2和高强耐火层3。

在燃烧蓄热室外壳的顶部中部设置热电偶13、压力变送器14和防爆门15。

燃烧蓄热室外壳的下部设置检修口8；燃烧蓄热室外壳的末端设置有检修门11、高温摄像头16和观火孔17。

配风孔7内安装有陶瓷喷嘴。

燃烧蓄热室外壳为上半部的纵向截面呈圆形、下半部的横向截面呈方形的中空腔体，且燃烧室本体1的表面包覆有金属外壳。

配风管6的上下端部均穿出燃烧蓄热室外壳。

保温层2为保温棉隔热层。

高强耐火层3为高强硅酸铝耐火浇注料层。高温耐火层3可通过蓄热将燃烧室内部温度保持在1000℃左右，使得生物质燃气中的组分能够燃烧充分，彻底分解。

本实用新型的工作原理为：通过设置多个不同角度布置的高温生物质燃气燃烧器，可以实现了多台生物质气化炉、不同生物质燃气的同时燃烧利用，可有效避免因生物质燃气压力波动，引起的燃烧不充分，产生的高温空气通过高温烟道，进入配套的余热锅炉或导热油炉，实现多种生物质能源的清洁利用，同时克服了一般生物质气化炉处理量较小。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。