在水套190内被循环加热为水蒸汽以节省水资源。
[0044]水套190的上部设有进水口 191和汽水出口 192，水套190的下部设有回水入口193。换热盘管140的一端与水泵900连接而另一端与水套190的进水口 191连通，以将一次制备的水蒸汽输送至水套190内进行二次制备。
[0045]在该非限制性实施方式中，自预热生物质气化炉进一步设有汽水分离器300用于去除水蒸汽中的液态水以三次制备水蒸汽。汽水分离器300设有汽水入口 301、蒸汽出口302以及回水出口 303。汽水入口 301通过管线与水套190的汽水出口 192连通以将水套内的汽水混合物引入汽水分离器内分离出高纯度水蒸汽。回水出口 303通过管线与水套190的回水入口 193连通用于将汽水分离器内分离出的液态水送入水套内加热以循环制备水蒸汽。蒸汽出口 302通过管线与炉体110的底壁上的水蒸汽入口 116连通。
[0046]从而，来自风机800的冷空气在风壳180内预热成大约150摄氏度的热空气后，经由热空气入口 117输送至炉体110内。来自水泵900的冷水在换热盘管140内加热成约100摄氏度的汽水混合物，汽水混合物进一步在水套190内加热以提高蒸汽温度和干度，随后汽水混合物进入汽水分离器300内分离出高纯度水蒸汽。制备好的热空气和水蒸汽分别输送至气化反应区130使其中堆积的生物质料200气化。气化产生的生物质燃气经由第一筛板120进入燃气收集排出通道170内，生物质燃气首先经过陶瓷球过滤层400进行一级过滤焦油后，再与换热盘管140内的冷水换热，最后约110摄氏度的生物质燃气从燃气出口177排出该上吸式固定床气化炉100。
[0047]作为一种可替代实施方式，自预热生物质气化炉进一步包括旋风除尘装置500。上吸式固定床气化炉100的燃气出口 177通过管线连接至旋风除尘装置500以除去生物质燃气中的灰分。旋风除尘装置500包括一级燃气入口 501、一级燃气出口 502以及下料器505。一级燃气入口 501沿着旋风除尘装置500的本体(在该实施方式中，该本体近似圆筒状)的切向方向设置以使得燃气在旋风除尘装置500内部盘旋流动。一级燃气出口 502设置于旋风除尘装置500的本体的顶部。下料器505设置于旋风除尘装置500的本体的底部用于收集灰分。
[0048]作为一种可替代实施方式，自预热生物质气化炉进一步包括二级过滤装置700。二级过滤装置700设有二级燃气入口 701和二级燃气出口 702。二级燃气入口 701通过管线连接至旋风除尘装置的一级燃气出口 502，二级燃气出口 702输出洁净生物质燃气。二级过滤装置700的内部包括由第二筛板720分隔成的位于下部的过渡除灰腔730以及位于过渡除灰腔上方的过滤区(未标号)。过滤区包括由间隔板750分隔成的第一过滤腔760和第二过滤腔770，第一过滤腔760和第二过滤腔770的中下部均设有锯末过滤层780。二级燃气入口 701设置于第一过滤腔760的顶部，二级燃气出口 702设置于第二过滤腔770的顶部。在第二过滤腔770内于锯末过滤层780的顶部进一步设置第三筛板790以防止制得的洁净生物质燃气中混入锯末。
[0049]作为一种可替代实施方式，生物质出料口 125的下方设有分料锥166用于将生物质料均匀地分散至气化反应区130，并进一步设有旋转驱动装置(图未示)用于驱动分料锥166旋转，使得生物质料更加均匀地分散。
[0050]请参照图2和图3，作为一种替代实施方式，其主要结构与前述实施方式相同，不同之处在于未采用汽水分离器300、旋风除尘装置500及二级过滤装置700，并且，水套190的汽水出口 192直接通过管线与炉体底壁上的水蒸汽入口 116连通。此外，在该替代实施方式中，上吸式固定床气化炉的下部设有集灰室118，集灰室118与气化反应区130之间通过炉排(未标号)相隔。气化反应区内的生物质料层堆积于炉排上。炉排下方布置有热空气与水蒸汽混合管路220，热空气与水蒸汽混合管路包括至少一个水蒸汽管226和至少一个热空气管227，炉体的底壁上的水蒸汽入口 116通过管线与至少一个水蒸汽管226连通，炉体的底壁上的热空气入口 117通过管线与至少一个热空气管227连通。每个水蒸汽管226设有若干个水蒸汽出口 2261，每个热空气管227设有若干个热空气出口 2271。至少一个水蒸汽管和至少一个热空气管可以均为直管并呈十字交叉状布置，或者可以均为环形管并呈同心圆状布置。这样制备的生物质燃气可直接通过管线供应给其它锅炉设备作为燃料使用，或者用于坎事、采暖或烘干谷物、木材等方面。
[0051]尽管在此已详细描述本实用新型的优选实施方式，但要理解的是本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。例如，可以将一级制备的水蒸汽或二级制备的水蒸汽直接供应给气化反应区而不采用下一级水蒸汽制备工艺。此外，系统各处的温度或压力等参数可以根据具体使用条件在本实用新型所公开的范围内适当选取。
【主权项】
1.一种自预热生物质气化炉，包括: 上吸式固定床气化炉，所述上吸式固定床气化炉包括炉体，所述炉体的内部空间通过第一筛板分隔为位于中下部的用于堆积生物质料层的气化反应区以及位于所述气化反应区上方的进料排气综合区，其中，所述炉体的顶壁设有生物质进料口，所述炉体的底壁设有水蒸汽入口和热空气入口，所述第一筛板设有生物质出料口； 其特征在于: 所述进料排气综合区通过料筒分隔为位于中央的生物质进料通道以及围绕所述生物质进料通道设置的燃气收集排出通道，并且在所述炉体的顶壁上于所述燃气收集排出通道的顶部设有燃气出口； 所述生物质进料通道的一端与所述炉体顶壁上的所述生物质进料口连通，所述生物质进料通道的另一端与所述第一筛板上的所述生物质出料口连通，所述燃气收集排出通道位于所述第一筛板的上表面、所述料筒的外表面以及所述炉体的内表面围成的空间内；并且 在所述燃气收集排出通道内设有换热盘管，在所述气化反应区的外侧沿所述炉体的外壁围绕设置有水套。
2.如权利要求1所述的自预热生物质气化炉，其特征在于，所述水套的上部设有进水口和汽水出口，所述换热盘管的一端与水泵连接而另一端与所述水套的所述进水口连通，所述水套的所述汽水出口通过管线与所述炉体底壁上的所述水蒸汽入口连通。
3.如权利要求1或2所述的自预热生物质气化炉，其特征在于，所述上吸式固定床气化炉的下部设有集灰室，所述集灰室与所述气化反应区之间通过炉排相隔。
4.如权利要求3所述的自预热生物质气化炉，其特征在于，所述气化反应区内的所述生物质料层堆积于所述炉排上。
5.如权利要求4所述的自预热生物质气化炉，其特征在于，所述炉排下方布置有热空气与水蒸汽混合管路，所述热空气与水蒸汽混合管路包括至少一个水蒸汽管和至少一个热空气管，所述炉体的底壁上的所述水蒸汽入口通过管线与所述至少一个水蒸汽管连通，所述炉体的底壁上的所述热空气入口通过管线与所述至少一个热空气管连通。
6.如权利要求5所述的自预热生物质气化炉，其特征在于，每个所述水蒸汽管设有若干个水蒸汽出口，每个所述热空气管设有若干个热空气出口。
7.如权利要求6所述的自预热生物质气化炉，其特征在于，所述至少一个水蒸汽管和所述至少一个热空气管呈十字交叉状布置。
8.如权利要求6所述的自预热生物质气化炉，其特征在于，所述至少一个水蒸汽管和所述至少一个热空气管呈同心圆状布置。
【专利摘要】本实用新型公开一种自预热生物质气化炉，其炉体的内部空间通过第一筛板分隔为气化反应区和进料排气综合区。炉体的顶壁设有生物质进料口，炉体的底壁设有水蒸汽入口和热空气入口，第一筛板设有生物质出料口。进料排气综合区通过料筒分隔为生物质进料通道和燃气收集排出通道，并且在炉体的顶壁上于燃气收集排出通道的顶部设有燃气出口。燃气收集排出通道位于第一筛板的上表面、料筒的外表面以及炉体的内表面围成的空间内。其中，在燃气收集排出通道内设有换热盘管，并且在气化反应区的外侧沿炉体的外壁围绕设置有水套。
【IPC分类】C10J3-76, C10J3-80, C10J3-84, C10J3-20
【公开号】CN204369819
【申请号】CN201420758942
【发明人】刘效洲, 马培碧
【申请人】广州环渝能源科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月4日