上到下依次联接的上部汇料室1、中部壳体2和下部气固分离室3，下面将对这些组件逐一进行具体解释说明。
[0022]所述上部汇料室I优选呈正置的锥形结构，它的侧面开有气化原料入口11，其底面与中部壳体2的上顶板密封连接，而且在此处设置有譬如由搅拌叶片和分配孔板共同组成的分料器12;生物质气化原料由气化原料入口 11导入后，将经由分料器12按照需要分配至下部继续密封相连的气化列管，并借助列管外部的高温烟气所带来的热能来执行气化过程，气化过程中还对气化原料中掺入适当的水蒸气。
[0023]所述中部壳体2的上端一侧开有加热烟气出口23，下端相对一侧开有加热烟气入口 24，它的内部则沿着竖直方向设置有多个气化列管21，这些气化列管彼此平行，并且其上端经由分料器12共同密封连通至上部汇料室，其下端则共同密封连接至下部气固分离室3;以此方式，高温加热烟气从所述烟气出口输入，并通过从下到上的流动对各个气化列管执行加热，然后经由所述烟气出口排出；生物质气化原料则经由所述分料器的分配后分别进入到各个所述气化列管，并在自由落体过程中从管外获得热能来实现气化，同时延长了热交换和气化反应的时间。
[0024]此外，所述下部气固分离室3优选呈倒置的锥形结构，它的侧面开有粗燃气出口31，其底部则开有气化残留产物出口 32。
[0025]作为本发明的关键改进之一，在各个气化列管21的内部，各自配置有用于对生物质气化反应过程中所产生的碳颗粒执行拦截功能的截料机构22，按照本发明的一个优选实施例，该截料机构包括竖直设置在各个气化列管21中的支撑杆、水平贯穿安装在此支撑杆上且沿着竖直方向间隔分布的多个截料小孔板、使所有支撑杆予以固定的支架，以及与所述支架相连用于使得所述截料小孔板发生偏心运动的驱动单元；以此方式，气化过程中所产生的碳颗粒会不断停留在各个所述截料小孔板上，延长与所输入水蒸气之间的反应时间，并使得最终的反应产物中基本无残留碳和灰分;气化产生的燃气和焦油气则在各个所述气化列管内下部集中，并经由所述粗燃气出口31排出继续处理;反应产生的其余无机物和最终可能残留的碳颗粒则在各个所述气化列管下部流出，沉积在所述下部气固分离室3底部，并经由所述气化残留产物出口 32排出继续处理。
[0026]按照本发明的一个优选实施例，考虑到气化列管和截料机构自身的结构参数会对整体的反应效率尤其是碳颗粒的反应效果起到较大的影响，经过较多的对比测试，最终对以上组件确定了以下的优选参数规格。具体而言，各个所述气化列管21可由耐热材料制成，并且其长度优选设计为2米?5米，其内径优选设计为20mm?100mm。此外，对于所述截料小孔板而言，各个截料小孔板的孔径优选为2mm?6mm，进一步优选为3mm;相邻截料小孔板在竖直方向上的间距则优选为15cm?50cm，进一步优选为20cmo
[0027]此外，用于使得所述截料小孔板发生偏心运动的驱动单元221譬如可设置在中间壳体的最下部，譬如处于中间壳体与下部气固分离室的交界处，并横向向外地设置，由此即便当管内拦截的残留碳在长期使用后形成气流阻塞时，也可以非常方便、快捷地通过此驱动单元来执行各截留小孔板的偏心运动，打通堵塞部位，确保所有列管内的气流畅通。
[0028]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具备截料机构的列管式生物质气化炉反应器，该列管式生物质气化炉反应器沿着竖直方向从上到下依次包括上部汇料室(I)、中部壳体(2)和下部气固分离室(3)，其特征在于: 所述上部汇料室(I)呈正置的锥形结构，它的侧面开有气化原料入口( 11)，其底面与所述中部壳体(2)的上顶板密封连接且设置有分料器(12);所述中部壳体(2)的上、下两端分别开有加热烟气出口(23)和加热烟气入口(24)，它的内部沿着竖直方向设置有多个气化列管(21)，这些气化列管彼此平行，并且其上端经由所述分料器(12)共同密封连通至所述上部汇料室(I)，其下端则共同密封连接至所述下部气固分离室(3);所述下部气固分离室(3)呈倒置的锥形结构，它的侧面开有粗燃气出口(31)，其底部则开有气化残留产物出口(32);相应地，高温烟气从所述烟气出口输入，并通过从下到上的流动对各个气化列管执行加热，然后经由所述烟气出口排出；生物质气化原料则经由所述分料器的分配后分别进入到各个所述气化列管，并在自由落体过程中从管外获得热能来实现气化； 此外，在各个气化列管(21)的内部，各自配置有用于对生物质气化反应过程中所产生的碳颗粒执行拦截功能的截料机构(22)，该截料机构(22)包括竖直设置在气化列管(21)中的支撑杆、水平贯穿安装在此支撑杆上且沿着竖直方向间隔分布的多个截料小孔板、使所有支撑杆予以固定的支架，以及与所述支架相连用于使得所述截料小孔板发生偏心运动的驱动单元；以此方式，气化过程中所产生的碳颗粒会停留在各个所述截料小孔板上，延长与所输入水蒸气之间的反应时间；气化产生的燃气和焦油气在各个所述气化列管内下部集中，并经由所述粗燃气出口(31)排出继续处理;反应产生的其余无机物和最终残留的碳颗粒则在各个所述气化列管下部流出，沉积在所述下部气固分离室(3)底部，并经由所述气化残留产物出口(32)排出继续处理。2.如权利要求1所述的具备截料机构的列管式生物质气化炉反应器，其特征在于，所述分料器由搅拌叶片和分配孔板共同组成，并且分配孔板上的多个孔与所述气化列管(21)的上端管口在垂直方向上——对应。3.如权利要求1或2所述的具备截料机构的列管式生物质气化炉反应器，其特征在于，各个所述气化列管(21)由耐热材料制成，并且其长度优选设计为2米?6米，其内径优选设计为20mm ?100mm。4.如权利要求1-3任意一项所述的具备截料机构的列管式生物质气化炉反应器，其特征在于，对于所述截料小孔板而言，其关键规格参数设计如下:各个截料小孔板的孔径优选为2mm?6mm，相邻截料小孔板在竖直方向上的间距优选为15cm?50cm。
【专利摘要】本发明属于可再生清洁能源装置领域，并公开了一种具备截料机构的列管式生物质气化炉反应器，其从上到下依次包括上部汇料室、中部壳体和下部气固分离室，其中中部壳体的内部设置有多个在竖直方向上彼此平行的气化列管，在各个气化列管的内部还分别配置用于对生物质气化反应过程中所产生的碳颗粒执行拦截功能的截料机构，该截料机构包括竖直设置在气化列管中的支撑杆、水平贯穿安装在此支撑杆上且沿着竖直方向间隔分布的多个截料小孔板、使所有支撑杆予以固定的支架，以及与所述支架相连用于使得所述截料小孔板发生偏心运动的驱动单元。通过本发明，能够显著提高反应产物中的碳颗粒与水蒸气之间的接触时间，显著降低碳在气化反应后的最终残留。
【IPC分类】C10J3/48, C10J3/72
【公开号】CN105567336
【申请号】CN201510996933
【发明人】肖波, 李光兴, 靳世平, 梅付名, 胡沔, 黄芬霞, 舒良锁, 张琦
【申请人】华中科技大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月24日