專利名稱：上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐
背景技術(shù)：
能源是人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力和賴以生存的基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，常規(guī)化石 燃料被過渡開采和使用，煤、石油、天然氣等不可再生能源日益枯竭，環(huán)境保 護(hù)也面臨巨大壓力。因而改變能源的生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式，對建立可持續(xù)發(fā)展 的能源系統(tǒng)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善，具有重大意義。
我國是油氣資源相對貧乏的國家，近年來國際油價(jià)的不斷上漲對我國經(jīng)濟(jì)產(chǎn) 生了重要影響，對我國的能源安全也帶來了相當(dāng)大的壓力。我國可利用的生物
質(zhì)能中僅農(nóng)作物秸稈可獲得量約3.8億噸，林木廢棄物可獲得量約7.3億噸，除 去飼料、造紙等，可作能源利用的折合約3.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，加上能源作物、工農(nóng) 業(yè)有機(jī)廢料等，我國生物質(zhì)能源約5.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。當(dāng)前，農(nóng)村居民生活用能中 的生物質(zhì)能，70%是在普通爐灶上用作直接燃燒，效率僅為10 20%。近年來， 由于其它能源進(jìn)入農(nóng)村，部分農(nóng)村，特別是較發(fā)達(dá)地區(qū)農(nóng)村，生物質(zhì)能源的使 用量下降，生物質(zhì)能相對過剩。同時生物質(zhì)能利用水平低，浪費(fèi)嚴(yán)重。
生物質(zhì)能源是唯一可以存儲和運(yùn)輸?shù)目稍偕?源，其利用方式合理化特性與 常規(guī)能源有較大的相似性，可以充分利用已經(jīng)發(fā)展起來的常規(guī)能源利用技術(shù)開 發(fā)利用生物質(zhì)能。但是生物質(zhì)具有堆積密度小、能量密度低，運(yùn)輸、儲存、使 用空間大、成本高等特點(diǎn)，嚴(yán)重制約了生物質(zhì)能的大規(guī)模應(yīng)用。生物質(zhì)粉碎后由專用模具在常溫高壓下加工成顆粒燃料，其密度是原來的10 倍，方便儲存、運(yùn)輸，并大大改變了生物質(zhì)的燃燒性能。為生物質(zhì)的在規(guī)模利 用提供了可能。但由于在加工成型時消耗了一定的社會資源，其綜合價(jià)格比煤 要高一些，但現(xiàn)有的生物質(zhì)利用技術(shù)仍是以生物質(zhì)顆粒代替燃煤為主，其經(jīng)濟(jì) 性較差，只有代替高品位的能源，如石油、天然氣等，才有較好的經(jīng)濟(jì)可行性。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種可連續(xù)生產(chǎn)且轉(zhuǎn)化率高的上吸式生物質(zhì)顆粒 氣化爐。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案上吸式生物質(zhì)顆粒氣化 爐，包括上料機(jī)構(gòu)、氣化爐主體和送風(fēng)機(jī)構(gòu)，氣化爐主體上部設(shè)有出氣口，氣 化爐主體由上爐膛、爐排、灰倉組成；送風(fēng)機(jī)構(gòu)出風(fēng)口通過風(fēng)管與灰倉連通； 爐膛下部壁體內(nèi)設(shè)有水套，水套的頂部通過蒸汽管與送風(fēng)機(jī)構(gòu)的風(fēng)管連通。
所述的上料機(jī)構(gòu)為上料攪龍，上料攪龍上端的出料口通過閉風(fēng)器與氣化爐主 體頂部的進(jìn)料口連接，上料攪龍的主軸與調(diào)速電機(jī)傳動連接。
所述的蒸汽管上設(shè)有蒸汽閥門，風(fēng)管上設(shè)有風(fēng)管閥門。
所述的爐排包括上活動爐排和下固定爐排，上活動爐排通過傳動結(jié)構(gòu)與外側(cè) 壁上設(shè)置的搖桿傳動連接。
所述的氣化爐主體內(nèi)頂部與進(jìn)料口位置對應(yīng)處設(shè)置有布料板。
所述的灰倉側(cè)壁上設(shè)有除灰口 。
所述的上爐膛側(cè)壁上設(shè)有檢修孔。
所述的水套上設(shè)有液位計(jì)。
所述的送風(fēng)機(jī)構(gòu)為高壓風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料、連續(xù)產(chǎn)氣、連續(xù)運(yùn)行的目的，可在燃油燃?xì)忮?爐上運(yùn)行代替高價(jià)格的燃油與燃?xì)?，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。生物質(zhì)能源是可再生 能源，對緩解能源枯竭問題意義重大?？沙浞掷秘S富的生物質(zhì)資源來轉(zhuǎn)化為 生物質(zhì)燃?xì)猓镔|(zhì)資源利用率高。
上料攪龍是本系統(tǒng)上料機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料，同時可根據(jù)氣化爐負(fù)荷的變 化調(diào)整給料量。上料攪龍與氣化爐由高溫閉風(fēng)器連接，可防止氣化爐內(nèi)的高溫 生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)入上料系統(tǒng)。在氣化爐加料口下部有一布料板，使生物質(zhì)顆粒能 在爐膛內(nèi)均勻布置?；顒訝t排可通過搖桿調(diào)節(jié)并與固定爐排配合使用，調(diào)整爐 排間隙。在上爐膛的下部為水套，上爐膛內(nèi)熱量對水套內(nèi)的水進(jìn)行加熱汽化， 水蒸汽由高壓風(fēng)機(jī)送入爐膛，與上部的生物質(zhì)顆粒反應(yīng)，在爐膛內(nèi)部自下而上 依次形成了氧化層、還原層、裂解層與干燥層，產(chǎn)生的生物質(zhì)燃?xì)庾詈蠼?jīng)排氣 口輸出。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例如圖l所示的上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，包括上料機(jī)構(gòu)、氣化爐主 體和送風(fēng)機(jī)構(gòu)(即高壓風(fēng)機(jī)4)，氣化爐主體上部設(shè)有出氣口 19，氣化爐主體由 上爐膛2、爐排、灰倉3組成，灰倉3側(cè)壁上設(shè)有除灰口 14，上爐膛2側(cè)壁上 設(shè)有檢修孔8;高壓風(fēng)機(jī)4出風(fēng)口通過風(fēng)管20與灰倉3連通，風(fēng)管20上設(shè)有風(fēng) 管閥門11，可采用蝶閥；爐膛2上部壁體為耐高溫水泥7;爐膛2下部壁體內(nèi) 設(shè)有水套17，水套17的頂部通過蒸汽管10與高壓風(fēng)機(jī)4的風(fēng)管20連通，蒸汽 管10上設(shè)有蒸汽閥門9，可采用球閥；水套17上設(shè)有液位計(jì)16;上料機(jī)構(gòu)為上料攪龍1，上料攪龍1上端的出料口通過閉風(fēng)器6與氣化爐主體頂部的進(jìn)料口 連接，上料攪龍1的主軸與調(diào)速電機(jī)5傳動連接，可根據(jù)氣化爐負(fù)荷的變化調(diào) 整給料量；氣化爐主體內(nèi)頂部與進(jìn)料口位置對應(yīng)處設(shè)置有布料板18;爐排包括 上活動爐排13和下固定爐排12，上活動爐排13通過傳動結(jié)構(gòu)與外側(cè)壁上設(shè)置 的搖桿15傳動連接。
其工作過程為生物質(zhì)顆粒從上爐膛2的頂部加入，在爐排上方厚度保持 0.6 0.8m之間。空氣從下部灰倉3經(jīng)爐排進(jìn)入上爐膛2，與上部的生物質(zhì)顆粒 反應(yīng)。在上爐膛2內(nèi)部自下而上依次形成了氧化層、還原層、裂解層與干燥層。 上爐膛2下部水套17內(nèi)的水受熱氣化產(chǎn)生高溫水蒸汽與空氣混合后進(jìn)入氣化 爐，它可與氧化層內(nèi)熾熱的炭發(fā)生水煤氣反應(yīng)生成H2與CO。并同時可保證氧 化層溫度不高于85(TC，以防結(jié)渣。氧化層內(nèi)產(chǎn)生的高溫氣體在上升過程中與還 原層的炭相遇，可使氣體中的C02與部分水與炭反應(yīng)生成CO與H2，氣化進(jìn)一 步上升，可使生物質(zhì)顆粒的大分子類物質(zhì)裂解為可燃?xì)怏w，進(jìn)入干燥層后可對 生物質(zhì)進(jìn)行干燥。產(chǎn)生的生物質(zhì)燃?xì)庾詈蠼?jīng)排氣口 19輸出。
權(quán)利要求1、上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，其特征在于包括上料機(jī)構(gòu)、氣化爐主體和送風(fēng)機(jī)構(gòu)，氣化爐主體上部設(shè)有出氣口，氣化爐主體由上爐膛、爐排、灰倉組成；送風(fēng)機(jī)構(gòu)出風(fēng)口通過風(fēng)管與灰倉連通；爐膛下部壁體內(nèi)設(shè)有水套，水套的頂部通過蒸汽管與送風(fēng)機(jī)構(gòu)的風(fēng)管連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，其特征在于所述的 上料機(jī)構(gòu)為上料攪龍，上料攪龍上端的出料口通過閉風(fēng)器與氣化爐主體頂部的 進(jìn)料口連接，上料攪龍的主軸與調(diào)速電機(jī)傳動連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，其特征在于所 述的蒸汽管上設(shè)有蒸汽閥門，風(fēng)管上設(shè)有風(fēng)管閥門。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，其特征在于所述的 爐排包括上活動爐排和下固定爐排，上活動爐排通過傳動結(jié)構(gòu)與外側(cè)壁上設(shè)置 的搖桿傳動連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，其特征在于所述的 氣化爐主體內(nèi)頂部與進(jìn)料口位置對應(yīng)處設(shè)置有布料板。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，其特征在于所述的 灰倉側(cè)壁上設(shè)有除灰口。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，其特征在于所述的 上爐膛側(cè)壁上設(shè)有檢修孔。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，其特征在于所述的 水套上設(shè)有液位計(jì)。
9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，其特征在于所述的 送風(fēng)機(jī)構(gòu)為高壓風(fēng)機(jī)。
專利摘要上吸式生物質(zhì)顆粒氣化爐，包括上料機(jī)構(gòu)、氣化爐主體和送風(fēng)機(jī)構(gòu)，氣化爐主體上部設(shè)有出氣口，氣化爐主體由上爐膛、爐排、灰倉組成；送風(fēng)機(jī)構(gòu)出風(fēng)口通過風(fēng)管與灰倉連通；爐膛下部壁體內(nèi)設(shè)有水套，水套的頂部通過蒸汽管與送風(fēng)機(jī)構(gòu)的風(fēng)管連通。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料、連續(xù)產(chǎn)氣、連續(xù)運(yùn)行的目的，可在燃油燃?xì)忮仩t上運(yùn)行代替高價(jià)格的燃油與燃?xì)?，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。生物質(zhì)能源是可再生能源，對緩解能源枯竭問題意義重大?？沙浞掷秘S富的生物質(zhì)資源來轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)?，生物質(zhì)資源利用率高。
文檔編號F24B9/00GK201314576SQ20082023087
公開日2009年9月23日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者于顯敬, 何曉峰, 劉軍偉, 崔俊貞, 朱金陵, 李在峰, 楊樹華, 王志偉, 煒 白, 趙寶珠, 剛 韓 申請人:河南省科學(xué)院能源研究所有限公司;河南省生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室