專利名稱：生物質(zhì)燃料熱能轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供的是生物質(zhì)燃料熱能轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
北京一些公司廣泛推廣的秸稈氣化燃燒爐是將粉末狀的農(nóng)作物秸稈裝入到燃?xì)?發(fā)生器的腔體內(nèi)，點(diǎn)火后，在空氣不足的情況下燃燒，并產(chǎn)生部分干餾效應(yīng)。在干餾狀態(tài)下， 秸稈粉末在不完全燃燒的狀態(tài)下，產(chǎn)生干餾氣體，點(diǎn)燃后進(jìn)行加熱使用。 目前的秸稈生物質(zhì)氣化燃燒爐基本結(jié)構(gòu)是在一筒狀的容器內(nèi)底部設(shè)有清灰口， 內(nèi)部下側(cè)設(shè)有爐排，在爐排下部接通有鼓風(fēng)機(jī)，在爐排上部到爐口之間為燃料填加與干餾 氣化腔，爐口上部設(shè)有爐蓋，在爐蓋上設(shè)有干餾氣排出口和排煙口 ，干餾氣管路分別與燃?xì)?爐具相連通。
目前秸稈生物質(zhì)氣化燃燒爐存在的最大缺點(diǎn)是 1、灰塵、煙氣與干餾氣一并通過管路在燃?xì)鉅t具燃燒與擴(kuò)散，其中可燃?xì)饽軌蛉?燒，而灰塵和煙氣則不能燃燒，但隨著干餾器的燃燒擴(kuò)散到環(huán)境空氣中，產(chǎn)生污染和難聞的 有毒有害物質(zhì)。尤其是干餾焦油在燃燒的同時(shí)，彌漫在燃燒爐具的周圍，產(chǎn)生難聞的氣味和 有害氣體的揮發(fā)。 2、由于生物質(zhì)燃料首先燃燒時(shí)需要大量的氧氣，而后進(jìn)入到不完全燃燒和干餾過
程，所以，當(dāng)氧氣過量時(shí)，產(chǎn)生干餾氣少，難以點(diǎn)燃和燃燒，當(dāng)氧氣缺乏到一定程度時(shí)，則不
能維持生物質(zhì)燃料的干餾過程，所以，容易出現(xiàn)斷火的現(xiàn)象，并且也容易產(chǎn)生爆燃的危險(xiǎn)。 3、粉末狀的生物質(zhì)燃料密度較小，其中所存在的空氣較多，當(dāng)部分燃燒時(shí)，所產(chǎn)生
的灰塵容易阻擋氣體的交換，限制了燃燒的繼續(xù)，也容易產(chǎn)生斷火現(xiàn)象。 4、由于粉末狀的生物質(zhì)燃料密度小，則達(dá)到同樣的干餾氣產(chǎn)出量和產(chǎn)氣時(shí)間就需
要較大的筒狀容器，所以占用空間較大。 5、在同等容積狀態(tài)下，所裝入的燃料較少，要保持足夠的產(chǎn)氣時(shí)間就需要不斷加 入燃料，給使用帶來不便。 6、由于諸多制約因素的共同作用，導(dǎo)致秸稈氣化爐的推廣由熱到冷，眾多使用者 驚呼上當(dāng)受騙。 其實(shí)，生物質(zhì)燃料燃燒利用有諸多優(yōu)越之處，就是沒有從根本上解決的技術(shù)方法， 也沒有新的氣化裝置的問世。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有生物質(zhì)燃料燃燒爐的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了生物質(zhì)燃料熱能轉(zhuǎn)換 裝置。該裝置通過生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器與凈化器結(jié)合，解決生物質(zhì)燃料氣化與凈 化和燃燒利用的技術(shù)問題。 本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的方案是 生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器結(jié)構(gòu)用金屬板制成圓筒形或方形的生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器的殼體，為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)層與外層具有間距，其間距成為干餾氣冷卻水 套，水套內(nèi)設(shè)置有螺旋或上下布置的干餾氣管，其下端與燃料腔相通，上部與集氣腔匯合， 水套內(nèi)壁之間作為燃料腔，燃料腔的上側(cè)設(shè)有空氣進(jìn)口 ，其上連接有氣體交換管，在通往空 氣進(jìn)口的近端的管上設(shè)有進(jìn)排氣閥，燃燒腔下部安裝有排桿，上部設(shè)有雙沿內(nèi)槽的水封口， 在水封口上蓋有蓋，殼體下側(cè)外部設(shè)有點(diǎn)火清灰門，從集氣腔上連接干餾氣連通管并與干 餾氣凈化降溫器連通。
干餾氣凈化降溫器結(jié)構(gòu)干餾氣凈化降溫器也為圓筒形或方形的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部分
別設(shè)有過濾腔、降塵腔和冷卻腔，其腔體外殼設(shè)有干餾氣凈化降溫器降溫水套，其內(nèi)裝有冷
卻水；干餾氣接入到過濾腔內(nèi)，從其底部進(jìn)入到降塵腔擴(kuò)散降塵，經(jīng)過過濾和降塵的干餾氣
從冷卻腔底部進(jìn)入到冷卻腔內(nèi)冷卻，在冷卻腔上設(shè)有風(fēng)口 ，風(fēng)泵的吸入口接在風(fēng)口上，經(jīng)過
冷卻的干餾氣從風(fēng)泵的排氣口輸送到干餾氣主輸送管內(nèi)，其管上安裝有干餾氣主輸送管控
制閥，干餾氣吹入到主燃燒器進(jìn)行燃燒；在過濾腔、降塵腔和冷卻腔的底部連接有焦油排出
管閥和灰塵排出管閥，在干餾氣主輸送管連通有廢氣排放管閥并與氣體交換管連通。 副燃燒器體結(jié)構(gòu)副燃燒器體為圓筒形或方形的金屬板結(jié)構(gòu)，其外圍為外壁，外壁
內(nèi)設(shè)有加熱水套，上部設(shè)有煙氣排出口 ，在燃燒器腔體的下部安裝有副燃燒器，副燃燒器的
一側(cè)與干餾氣副輸送管相連通，輸送管上安裝有干餾氣副輸送管閥，干餾氣副輸送管的上
端與干餾氣主輸送管相連通。 散熱器的連接當(dāng)使用干餾氣作為燃料燃燒通過散熱器取暖時(shí)，其副燃燒器體的 水套上端通過管路接在散熱器的上端，副燃燒器體的水套的下端通過管路接在散熱器的下 端，構(gòu)成水路循環(huán)。副燃燒器燃燒所生成的煙氣通過煙氣排出口通過炕體排出，或?qū)τ脽崞?進(jìn)行低溫加熱。 熱水交換器的連接當(dāng)使用副燃燒器進(jìn)行燃燒時(shí)，能夠加熱熱水換熱器，在熱水換 熱器內(nèi)裝入水，在熱水換熱器的下部連接有換熱器進(jìn)水管，上端連接有換熱器熱水出管。熱 水換熱器安裝在副燃燒器體或散熱器的外部與上部。 干餾氣冷卻降溫水的連接從生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器的干餾氣冷卻水套的 下部和干餾氣凈化降溫器的過濾腔、降塵腔及冷卻腔的干餾氣凈化降溫器降溫水套的下部 分別接出管路與回流管相連通，并接入到回水管上，從散熱器上端所連接的熱水管上通過 管路分別接到干餾氣凈化降溫器的上端，同時(shí)接入到生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器的干餾 氣冷卻水套的上部，構(gòu)成干餾氣降溫水的循環(huán)降溫和熱能綜合利用。 積極效果是本實(shí)用新型具有燃料利用率與轉(zhuǎn)化率高、無有害氣體和焦油的空氣 擴(kuò)散、能夠充分利用所產(chǎn)生的熱量、設(shè)計(jì)完善、無粉塵及有害氣體排放、操作管理方便和使 用周期長的特點(diǎn)，能夠進(jìn)行炊事、采暖、燒炕和加熱熱水。適宜以生物質(zhì)顆粒燃料為燃料的 加熱裝置使用。

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖 圖中，O.氣體交換管，1.生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器 1. 1.點(diǎn)火清灰門，1. 2.排 桿，1.3.燃料腔，1.4.干餾氣冷卻水套，1.5.干餾氣管，1.6.空氣進(jìn)口，1.7.空氣閥， 1.8.水封槽，1.9.蓋，2.干餾氣連通管，3.干餾氣凈化降溫器，3.0.過濾腔，3. 1.降塵腔，3.2.冷卻腔，3.3.風(fēng)泵，3.4.吸氣口，3.5.焦油排出管閥，3.6.灰塵排出管閥，3.7.廢氣排 放管閥，4.干餾氣主輸送管，4. 1.干餾氣主輸送管控制閥，5.主燃燒器，6.干餾氣副輸送 管，6. 1.干餾氣副輸送管控制閥，7.副燃燒器，8.副燃燒器體，8. 1.煙氣排出口，8.2.加熱 水套，9.散熱器，9.0.回流管，9. 1.回水管，9.2.熱水管，IO.熱水換熱器，IO. 1.換熱器進(jìn) 水管，IO. 2.換熱器熱水出管。
具體實(shí)施方式結(jié)合附圖l進(jìn)行說明 生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器結(jié)構(gòu)用金屬板制成圓筒形或方形的生物質(zhì)顆粒燃 料干餾氣發(fā)生器1的殼體，為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)層與外層具有間距，其間距成為干餾氣冷卻水 套1.4，水套內(nèi)設(shè)置有螺旋或上下布置的干餾氣管1.5，其下端與燃料腔相通，上部與集氣 腔匯合，水套內(nèi)壁之間作為燃料腔1.3，燃料腔的上側(cè)設(shè)有空氣進(jìn)口 1.6，其上連接有氣體 交換管O，在通往空氣進(jìn)口的近端的管上設(shè)有進(jìn)排氣閥1. 7，燃燒腔下部安裝有排桿1. 2，上 部設(shè)有雙沿內(nèi)槽的水封口 1.8，在水封口上蓋有蓋1.9，殼體下側(cè)外部設(shè)有點(diǎn)火清灰門1.1， 從集氣腔上連接干餾氣連通管并與干餾氣凈化降溫器連通。 干餾氣凈化降溫器結(jié)構(gòu)干餾氣凈化降溫器也為圓筒形或方形的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部分 別設(shè)有過濾腔3. 0、降塵腔3. 1和冷卻腔3. 2，其腔體外殼設(shè)有干餾氣凈化降溫器降溫水套， 其內(nèi)裝有冷卻水；干餾氣接入到過濾腔內(nèi)，從其底部進(jìn)入到降塵腔擴(kuò)散降塵，經(jīng)過過濾和降 塵的干餾氣從冷卻腔底部進(jìn)入到冷卻腔內(nèi)冷卻，在冷卻腔上設(shè)有風(fēng)口，風(fēng)泵3. 3的吸入口 3. 4接在風(fēng)口上，經(jīng)過冷卻的干餾氣從風(fēng)泵的排氣口輸送到干餾氣主輸送管4內(nèi)，其管上安 裝有干餾氣主輸送管控制閥4. l，干餾氣吹入到主燃燒器5進(jìn)行燃燒；在過濾腔、降塵腔和 冷卻腔的底部連接有焦油排出管閥3. 5和灰塵排出管閥3. 6，在干餾氣主輸送管連通有廢 氣排放管閥3. 7并與氣體交換管連通。 副燃燒器體結(jié)構(gòu)副燃燒器體為圓筒形或方形的金屬板結(jié)構(gòu)，其外圍為外壁，外壁 內(nèi)設(shè)有加熱水套8. 2，上部設(shè)有煙氣排出口 8. l，在燃燒器腔體的下部安裝有副燃燒器7，副 燃燒器的一側(cè)與干餾氣副輸送管相連通，輸送管上安裝有干餾氣副輸送管閥6. l，干餾氣副 輸送管的上端與干餾氣主輸送管相連通。 散熱器的連接當(dāng)使用干餾氣作為燃料燃燒通過散熱器9取暖時(shí)，其副燃燒器體 的水套上端通過管路接在散熱器的上端，副燃燒器體的水套的下端通過管路接在散熱器的 下端，構(gòu)成水路循環(huán)。副燃燒器燃燒所生成的煙氣通過煙氣排出口通過炕體排出，或?qū)τ脽?器進(jìn)行低溫加熱。 熱水交換器的連接當(dāng)使用副燃燒器8進(jìn)行燃燒時(shí)，能夠加熱熱水換熱器10，在熱 水換熱器內(nèi)裝入水，在熱水換熱器的下部連接有換熱器進(jìn)水管10. l，上端連接有換熱器熱 水出管10. 2。熱水換熱器安裝在副燃燒器體8或散熱器9的外部與上部。 干餾氣冷卻降溫水的連接從生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器1的干餾氣冷卻水套 1. 4的下部和干餾氣凈化降溫器3的過濾腔3. 0、降塵腔3. 1及冷卻腔3. 2的干餾氣凈化降 溫器降溫水套的下部分別接出管路與回流管9. 0相連通，并接入到回水管9. 1上，從散熱器 9上端所連接的熱水管上通過管路分別接到干餾氣凈化降溫器3的上端，同時(shí)接入到生物 質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器1的干餾氣冷卻水套1. 4的上部，構(gòu)成干餾氣降溫水的循環(huán)降溫
5和熱能綜合利用。 在回流管和回水管上可以安裝循環(huán)水泵，以增加循環(huán)換熱的效率。 在過濾腔內(nèi)充填纖維或多孔顆粒材料作為過濾劑，以過濾或吸收掉干餾氣中的焦
油和灰塵顆粒。 使用將生物質(zhì)顆粒燃料加入到生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器的燃料腔中，點(diǎn)火， 產(chǎn)生初燃?xì)怏w通過空氣閥上連接的氣體交換管排出戶外，當(dāng)燃料點(diǎn)燃后，蓋上蓋，關(guān)閉空氣 閥，打開風(fēng)泵的電源使其運(yùn)轉(zhuǎn)，將所產(chǎn)生的干餾氣分別通過過濾腔、降塵腔和冷卻腔過濾、 降塵和冷卻后，通過干餾氣主輸送管和控制閥與干餾氣副輸送管和控制閥分別供給主燃燒 器用于炊事使用，同時(shí)可以供給副燃燒器用于采暖及加熱熱水與燒炕。主燃燒器與副燃燒 器可以分別使用或同時(shí)使用。 當(dāng)燃料腔內(nèi)燃料缺乏導(dǎo)致氣量不足時(shí)，打開蓋繼續(xù)加入顆粒燃料，不斷加入燃料，
不斷產(chǎn)氣，長期使用。 特點(diǎn) 1、燃料利用率與轉(zhuǎn)化率高，生物質(zhì)顆粒燃料通過生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器干 餾氣化，干餾氣從發(fā)生器的下端引出，在其的上端匯聚，并且經(jīng)過水套降溫，不但能夠降溫 干餾氣，也降溫了干餾氣發(fā)生器體的壁，同時(shí)回收熱量以便應(yīng)用；而干餾后的干餾氣經(jīng)過干 餾氣凈化降溫器過濾、降塵和冷卻后分離出焦油，同時(shí)獲得熱量以便應(yīng)用，降溫后的干餾氣 能夠直接供給炊具燃燒，也可供給副燃燒器燃燒加熱取暖用水，加熱其它用熱水，副燃燒器 燃燒產(chǎn)生的煙氣還能夠加熱炕體，從而，其燃料利用率與轉(zhuǎn)換率高。 2、無有害氣體和焦油的空氣擴(kuò)散，所產(chǎn)生的干餾氣經(jīng)過干餾氣凈化降溫器后，不 但能夠適應(yīng)風(fēng)泵的溫度技術(shù)條件，而且還能夠從干餾氣中分離并排出焦油，經(jīng)過降溫與凈 化的干餾氣能夠充分燃燒，而且無有害氣體擴(kuò)散與排放，不影響環(huán)境，無氣味，有利于使用 者的身體健康。 3、能夠充分利用所產(chǎn)生的熱量，副燃燒器燃燒時(shí)，能夠通過加熱水套使用燃燒熱， 而且所排出的煙氣還能夠?qū)惑w進(jìn)行加熱，同時(shí)，干餾氣凈化降溫器的過濾腔、降塵腔和冷 卻腔的降溫水套的熱水能夠參與到散熱器散熱取暖和加熱熱水，所以能夠充分利用所產(chǎn)生 的熱量。 4、設(shè)計(jì)完善，由生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器和干餾氣凈化降溫器構(gòu)成完整的生 物質(zhì)顆粒燃料轉(zhuǎn)化為干餾氣系統(tǒng)裝置，并能夠通過主燃燒器和副燃燒器燃燒利用，占地面 積小，集約化，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，所以設(shè)計(jì)完善。 5、操作管理方便和使用周期長，通過生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器的燃料腔加入 燃料就能夠不斷產(chǎn)生能夠燃燒的干餾氣，操作簡單，當(dāng)燃料用少后，可以從上部直接加入燃 料就能連續(xù)使用， 一次點(diǎn)火，長期使用，中途不斷火，所以操作管理方便， 一次添加燃料可長 期使用，具有操作管理方便和使用周期長的特點(diǎn)。 6、能夠進(jìn)行炊事，所產(chǎn)生的干餾氣經(jīng)過凈化后直接作為主燃燒器的氣體燃料，可
以通過電子點(diǎn)火，如同液化石油氣或天然氣與煤氣的燃燒效果，所以能夠進(jìn)行炊事。 7、采暖和加熱熱水，通過副燃燒器的燃燒直接加熱散熱器進(jìn)行采暖，也可在散熱
器或副燃燒器體外部設(shè)置熱水換熱器，產(chǎn)生熱水，用于洗浴、洗衣、飼養(yǎng)等領(lǐng)域應(yīng)用，同時(shí)對
生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器的干餾氣凈化降溫器水套所交換的熱量參與到散熱取暖和加熱獲得熱水應(yīng)用。 本實(shí)用新型適宜以生物質(zhì)顆粒燃料為燃料的加熱裝置使用。
權(quán)利要求生物質(zhì)燃料熱能轉(zhuǎn)換裝置，其特征是生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器結(jié)構(gòu)用金屬板制成圓筒形或方形的生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器(1)的殼體，為雙層結(jié)構(gòu)，其內(nèi)層與外層具有間距，其間距成為干餾氣冷卻水套(1.4)，水套內(nèi)設(shè)置有螺旋或上下布置的干餾氣管(1.5)，其下端與燃料腔相通，上部與集氣腔匯合，水套內(nèi)壁之間作為燃料腔(1.3)，燃料腔的上側(cè)設(shè)有空氣進(jìn)口(1.6)，其上連接有氣體交換管(0)，在通往空氣進(jìn)口的近端的管上設(shè)有進(jìn)排氣閥(1.7)，燃燒腔下部安裝有排桿(1.2)，上部設(shè)有雙沿內(nèi)槽的水封口(1.8)，在水封口上蓋有蓋(1.9)，殼體下側(cè)外部設(shè)有點(diǎn)火清灰門(1.1)，從集氣腔上連接干餾氣連通管并與干餾氣凈化降溫器連通；干餾氣凈化降溫器結(jié)構(gòu)干餾氣凈化降溫器也為圓筒形或方形的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部分別設(shè)有過濾腔(3.0)、降塵腔(3.1)和冷卻腔(3.2)，其腔體外殼設(shè)有干餾氣凈化降溫器降溫水套，其內(nèi)裝有冷卻水；干餾氣接入到過濾腔內(nèi)，從其底部進(jìn)入到降塵腔擴(kuò)散降塵，經(jīng)過過濾和降塵的干餾氣從冷卻腔底部進(jìn)入到冷卻腔內(nèi)冷卻，在冷卻腔上設(shè)有風(fēng)口，風(fēng)泵(3.3)的吸入口(3.4)接在風(fēng)口上，經(jīng)過冷卻的干餾氣從風(fēng)泵的排氣口輸送到干餾氣主輸送管(4)內(nèi)，其管上安裝有干餾氣主輸送管控制閥(4.1)，干餾氣吹入到主燃燒器(5)進(jìn)行燃燒；在過濾腔、降塵腔和冷卻腔的底部連接有焦油排出管閥(3.5)和灰塵排出管閥(3.6)，在干餾氣主輸送管連通有廢氣排放管閥(3.7)并與氣體交換管連通；副燃燒器體結(jié)構(gòu)副燃燒器體為圓筒形或方形的金屬板結(jié)構(gòu)，其外圍為外壁，外壁內(nèi)設(shè)有加熱水套(8.2)，上部設(shè)有煙氣排出口(8.1)，在燃燒器腔體的下部安裝有副燃燒器(7)，副燃燒器的一側(cè)與干餾氣副輸送管相連通，輸送管上安裝有干餾氣副輸送管閥(6.1)，干餾氣副輸送管的上端與干餾氣主輸送管相連通；散熱器的連接當(dāng)使用干餾氣作為燃料燃燒通過散熱器(9)取暖時(shí)，其副燃燒器體的水套上端通過管路接在散熱器的上端，副燃燒器體的水套的下端通過管路接在散熱器的下端，構(gòu)成水路循環(huán)，副燃燒器燃燒所生成的煙氣通過煙氣排出口通過炕體排出，或?qū)τ脽崞鬟M(jìn)行低溫加熱；熱水交換器的連接當(dāng)使用副燃燒器(8)進(jìn)行燃燒時(shí)，能夠加熱熱水換熱器(10)，在熱水換熱器內(nèi)裝入水，在熱水換熱器的下部連接有換熱器進(jìn)水管(10.1)，上端連接有換熱器熱水出管(10.2)。熱水換熱器安裝在副燃燒器體(8)或散熱器(9)的外部與上部；干餾氣冷卻降溫水的連接從生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器(1)的干餾氣冷卻水套(1.4)的下部和干餾氣凈化降溫器(3)的過濾腔(3.0)、降塵腔(3.1)及冷卻腔(3.2)的干餾氣凈化降溫器降溫水套的下部分別接出管路與回流管(9.0)相連通，并接入到回水管(9.1)上，從散熱器(9)上端所連接的熱水管上通過管路分別接到干餾氣凈化降溫器(3)的上端，同時(shí)接入到生物質(zhì)顆粒燃料干餾氣發(fā)生器(1)的干餾氣冷卻水套(1.4)的上部，構(gòu)成干餾氣降溫水的循環(huán)降溫和熱能綜合利用。
專利摘要本實(shí)用新型提供的是生物質(zhì)燃料熱能轉(zhuǎn)換裝置。通過生物質(zhì)燃料干餾氣發(fā)生器和干餾氣凈化降溫器及主、副燃燒器與氣體配送管路構(gòu)成，用于炊事、采暖、燒炕和加熱熱水，其熱量能夠完全轉(zhuǎn)化并利用，具有熱轉(zhuǎn)換效率高，操作使用方便，衛(wèi)生環(huán)保的特點(diǎn)。適宜以生物質(zhì)顆粒燃料為燃料的加熱裝置使用。
文檔編號C10J3/84GK201507954SQ20092001638
公開日2010年6月16日 申請日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者何立武 申請人:何立武