专利名称：小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃烧生成物或燃烧余渣的清除或处理，尤其是涉及一种小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置。
背景技术：
由于生物质气化技术能将农作物秸秆、林业采伐和加工剩余物等农林废弃物转化为高品位可燃性气体，气体燃料燃烧高效、清洁、方便，因此，近年来小型户用生物质气化炉在农村得到大力推广。生物质气化产生CO、H2、CH4及CnHm等可燃成分，其中CnHm在热态下为雾状焦油气，在冷态下凝结为粘稠的焦油液，容易堵塞输气管道及灶具，凝结为液滴的焦油化气体难以燃尽，且燃烧时产生的炭黑等颗粒对燃气利用设备损害严重。
目前，生物质气化燃气存在的主要问题就是焦油和灰尘等杂质含量过高，造成燃气净化困难，系统不能进行长期安全运行。而小型户用生物质气化炉燃气净化装置结构简单，大多采用单一的湿式水洗或干式冷却过滤，使焦油脱除不彻底，净化效果不佳。水洗后的焦油废水经常直接排放，容易造成二次污染。另外，从气化炉出来的生物质燃气出口温度较高，对操作人员安全有影响。
发明内容
为了克服现有技术之不足，本发明的目的在于提供净化效率高、结构紧凑、操作方便的一种小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置，使净化后的燃气达到洁净可燃的国家标准，使燃气余热得到充分利用。
本发明的采用的技术方案是包括档板过滤器、切向进气管、垂直旋风分离管、水箱、支撑架、旋风分离器、放水龙头和炭过滤器。将壳体支撑在支撑架上，壳体中心装有档板过滤器，档板过滤器内设置交错分布的挡板，档板过滤器下端接旋风分离器，旋风分离器的下端插入水箱中，壳体与档板过滤器间为水套，档板过滤器上端设有炭过滤器，水套上方设有一注水口，水套下方设有放水龙头。
所述的旋风分离器为大圆柱筒、圆锥筒和小圆柱筒三段组成，大圆柱筒内设有切向进气管和垂直旋风分离管，小圆柱筒插入水箱中。
所述的炭过滤器为内部填充颗粒状木炭吸附剂，以网纱袋的形式填充。
本发明与背景技术相比具有的有益效果是燃气依次经过三次综合净化和冷却，分别是旋风分离器的旋风除尘，档板过滤器和水套的冷却除焦油，炭过滤器的吸附过滤，使得燃气中的焦油、水分和灰尘得到有效地沉降、分离、净化。高温燃气的热量被水吸收，燃气中的余热得到充分利用，使输气管道温度降低，可防止操作人员被烫伤。该装置具有净化效率高、结构紧凑、操作方便等特点，净化后的燃气达到洁净可燃气的国家标准。
附图是小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置的结构示意图。
图中1、注水口，2、档板过滤器，3、交错分布的挡板，4、水套，5、切向进气管，6、垂直旋风分离管，7、水箱，8、支撑架，9、旋风分离器，10、水龙头，11、炭过滤器，12、木炭吸附剂。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如附图所示，本发明由旋风分离器9、档板过滤器2、水套4、炭过滤器11、支撑架8、木炭吸附剂12组成。旋风分离器9设有切向进气管5、垂直旋风分离管6、大小圆柱筒和圆锥筒，小圆柱筒末端垂直插入水箱7中，当管道内气体压力过高时起防爆作用。水套4为一圆柱筒，水套上方设有一注水口1，冷却水从上方加入，下方设有一放水龙头10，热水从下部放出。水套4的内筒体设有档板过滤器2，档板过滤器2内置交错分布的挡板3，档板过滤器2和水套4组成的整体由底部支撑架支撑。炭过滤器11内部填充颗粒状木炭吸附剂12，以网纱袋的形式装填，更换时可方便地整袋取出，更换下来的木炭可投入气化炉再次热解气化。
从气化炉出来的生物质燃气从旋风分离器9的切向进气管5进入，气流在垂直旋风分离管6和圆柱筒、圆锥筒之间高速旋转，在离心力和重力作用下，部分灰尘和焦油顺着圆锥筒壁流入水箱7中，沉淀下来的焦油废水可从水龙头排出。一次过滤后的燃气从垂直旋风分离管6进入档板过滤器2，交错分布的挡板3使气流速度减慢，使高温燃气与水套4中的冷水发生充分热交换，余热获得利用，同时燃气中的部分焦油气冷凝，流入水箱7中，达到气液分离的目的。经二次过滤后的燃气进入炭过滤器11，燃气被分成无数细流，从颗粒状木炭吸附剂12的缝隙中流过，水蒸汽和焦油气被进一步吸附过滤，最终得到洁净、干燥的可燃气体。
经试验表明，采用该装置净化后的可燃气中焦油、灰尘含量大大降低，燃气中杂质含量符合国家标准要求。
上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置，其特征在于包括档板过滤器(2)、切向进气管(5)、垂直旋风分离管(6)、水箱(7)、支撑架(8)、旋风分离器(9)、放水龙头(10)和炭过滤器(11)；将壳体支撑在支撑架(8)上，壳体中心装有档板过滤器(2)，档板过滤器(2)内设置交错分布的挡板(3)，档板过滤器(2)下端接旋风分离器(9)，旋风分离器(9)的下端插入水箱(7)中，壳体与档板过滤器(2)间为水套(4)，档板过滤器(2)上端设有炭过滤器(11)，水套(4)上方设有一注水口，水套(4)下方设有放水龙头(10)。
2.根据权利要求1所述的小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置，其特征在于所述的旋风分离器(9)为大圆柱筒、圆锥筒和小圆柱筒三段组成，大圆柱筒内设有切向进气管(5)和垂直旋风分离管(6)，小圆柱筒插入水箱(7)中。
3.根据权利要求1所述的小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置，其特征在于所述的炭过滤器(11)为内部填充颗粒状木炭吸附剂，以网纱袋的形式填充。
全文摘要
本发明公开了一种小型生物质气化炉燃气净化和余热利用装置。将壳体支撑在支撑架上，壳体中心装有档板过滤器，档板过滤器内设置交错分布的挡板，档板过滤器下端接旋风分离器，旋风分离器的下端插入水箱中，壳体与档板过滤器间为水套，档板过滤器上端设有炭过滤器，水套上方设有一注水口，水套下方设有放水龙头。燃气经过旋风除尘、冷却过滤、吸附过滤三次综合净化，使得燃气中的焦油、水分和灰尘得到有效地沉降分离和净化。高温燃气的热量被水套吸收，燃气中的余热得到充分利用。该装置具有净化效率高、结构紧凑、操作方便等特点，净化后的燃气达到洁净可燃气的国家标准。
文档编号B01D53/24GK1888538SQ200610052449
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月13日 优先权日2006年7月13日
发明者钱湘群, 盛奎川, 马顺水, 陈亮, 洪一前 申请人:浙江大学