專利名稱：清潔生產(chǎn)生物質(zhì)干法燃?xì)鈨艋l(fā)生爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
清潔生產(chǎn)生物質(zhì)干法燃?xì)鈨艋l(fā)生爐技術(shù)領(lǐng)域-本實(shí)用新型涉及的是在同一爐內(nèi)既能生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?、又能高效凈化?氣的清潔生物質(zhì)干法燃?xì)飧咝艋l(fā)生爐。屬于燃?xì)鈨艋l(fā)生爐設(shè)備技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)是一種碳化物料。生物質(zhì)利用則主要是指將各類農(nóng)作物和農(nóng)林有 機(jī)殘余物轉(zhuǎn)化為高效、高品質(zhì)的燃?xì)赓Y源。目前，生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)燃?xì)夂蠖际遣捎盟疀_洗來凈化燃?xì)?，每臺(tái)每小時(shí)氣化率在300m3的氣化爐，要排放1.5噸的凈化燃?xì)獾奈鬯?，給農(nóng)村環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在克服上述存在的缺陷，提出一種清潔生產(chǎn)型生物 質(zhì)反火干法燃?xì)飧咝艋l(fā)生爐。將生物質(zhì)秸稈、樹枝、稻殼、果殼等農(nóng)林 廢棄物在同一爐內(nèi)即能生成生物質(zhì)燃?xì)?，又能在爐內(nèi)設(shè)置特別裝置使生物質(zhì) 燃?xì)庠诟邷刂械慕褂偷玫竭M(jìn)一步裂解，轉(zhuǎn)化為永久性可燃?xì)怏w。促使燃?xì)獾?熱值達(dá)到5500-6000kj/m3，比現(xiàn)有的各種秸稈熱解氣化爐所產(chǎn)生的生物質(zhì)燃 氣熱值(4000-5000kj/m3)提高了 30%左右，是一種理想的生物質(zhì)高效凈化 發(fā)生爐，成功地解決了因生物質(zhì)氣化給農(nóng)村環(huán)境帶來的二次污染問題。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)是包括爐體，它與進(jìn)料裝置與相連， 爐襯與爐膛連接，熱電偶套管與爐體連接，二次進(jìn)風(fēng)供氣裝置設(shè)在爐體高度 1 20cm處的熱解氣化區(qū)位置，即圍繞爐體內(nèi)設(shè)有高10cm，寬15cm的氣流圈 和8個(gè)通風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)系數(shù)控制在20%-25%,在爐內(nèi)五分之二高度處設(shè)計(jì)微縮 成喇叭口，兩個(gè)焦油凈化過濾塔。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)(1)、熱值高。本工藝采用多次裂解焦油的新技術(shù)，讓燃?xì)獾慕褂?焦油轉(zhuǎn)化為氣體發(fā)熱量可達(dá)到15MJ/m3)轉(zhuǎn)化為氣體，再加 上無須水沖洗，提高了燃?xì)獾臒嶂?，比其它的各種"熱解氣化爐"所生產(chǎn)的 生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂蹈?0%左右；(2)、清潔型。本技術(shù)采用干法，無須用水來 沖洗來凈化燃?xì)?，無污水排放，比其它生物質(zhì)制氣設(shè)備用水洗沖后的水中夾 帶有大量焦油，包括酚、萘、苯、苯乙烯等污水染物，因目前農(nóng)村又無條件 進(jìn)行凈化處理，只得自然排放池內(nèi)或自然滲透到土壤中、造成了二次新的環(huán) 境污染問題。(3)、操作方便。本技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，凡需要經(jīng)常打開的裝 置都設(shè)置了快開門，方便焦油過濾清洗；凡需要經(jīng)常拆修的地方，如爐排、 焦油清洗塔等處都設(shè)置了抽屜式的快開門，方便焦油過濾清洗和維修，便于 操作，很適合鄉(xiāng)村工作人員的使用。(4)、范圍廣。本(設(shè)備)機(jī)組可根據(jù) 鄉(xiāng)村戶數(shù)多少而定，可適合100-1000戶以上農(nóng)戶供氣使用，同時(shí)，還可以 用來發(fā)電或自用。與此同時(shí)，該機(jī)組適用各種物料，尤其是麥秸、稻草和油 菜秸稈等也可適用，真正解決了農(nóng)林廢棄物資源再利用問題。(5)、投資少。

附圖1是清潔生產(chǎn)生物質(zhì)干法燃?xì)飧咝艋l(fā)生爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的l是爐頂觀察口， 2是進(jìn)料裝置，3是進(jìn)料管，4是爐襯，5是 爐膛，6是熱電偶套管，7是二次進(jìn)風(fēng)特別裝置，8是爐內(nèi)氣流擋圈裝置， 9是氣流速流動(dòng)收縮口裝置，IO是燃?xì)馕鐾ǖ姥b置，ll是焦油裂解強(qiáng)化 區(qū)，12是抽屜式爐排，13是抽屜式快開門。
具體實(shí)施方式
對(duì)照附圖l，其結(jié)構(gòu)是在爐體頂部設(shè)有爐頂觀察口 1;進(jìn)料裝置2與爐 體相連，進(jìn)料管3與進(jìn)料裝置2連接；爐襯4與爐膛5連接，熱電偶套管6 與爐體連接Z 二次進(jìn)風(fēng)裝置7上設(shè)有8個(gè)通風(fēng)口，爐內(nèi)氣流擋圈裝置8與 爐壁連接，氣流速流動(dòng)收縮口裝置9與抽屜式爐排12和爐體連接，燃?xì)?吸出通道裝置10與爐體和氣流速流動(dòng)收縮口裝置9連接，焦油裂解強(qiáng)化區(qū) 11與氣流速流動(dòng)收縮口裝置9和抽屜式快開門13連接，抽屜式快開門13 與爐體連接。所述的二次進(jìn)風(fēng)供氣裝置7設(shè)在爐體高度1 20cm處的熱解氣化區(qū)位置， 即圍繞爐體內(nèi)設(shè)有高10cm，寬15cm的氣流圈和8個(gè)通風(fēng)口，保證空氣與物料的良好結(jié)合，增加燃燒強(qiáng)度(800-1200°C),將進(jìn)風(fēng)系數(shù)控制在20%-25% 之間，促使這一區(qū)域形成空氣動(dòng)力揚(yáng)，增加了氣體的擾動(dòng)，保證了空氣與物 料的良好混合，增強(qiáng)了氣化區(qū)的燃燒強(qiáng)度；使氧化區(qū)反應(yīng)更加劇烈，使物料 生成大量分解混合氣體，其中含焦油，在高溫下焦油在300-350度高溫時(shí)完 全裂解，很短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為永久性可燃?xì)怏w，這樣，即提髙了生物質(zhì)燃?xì)獾?熱值，又降低了燃?xì)庵械慕褂秃?。在爐內(nèi)五分之二高度處設(shè)計(jì)微縮成喇叭口，該喇叭口的直徑小于爐膛直 徑的25%，微縮成喇叭口到爐排間設(shè)有空間，讓氣體在這空間有足夠的滯留 時(shí)間，促使氣流運(yùn)動(dòng)與生成的炭進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而生成二氧化碳又轉(zhuǎn)化 成一氧化碳(C0與H2)，在提高熱值的同時(shí)，又使混合氣體中的焦油進(jìn)一步 得到裂解，生成永久性小分子可燃?xì)怏w，增加了燃?xì)獾臒嶂?；發(fā)生爐裝置還 增加了兩個(gè)高效凈化燃?xì)獾慕褂蛢艋^濾塔，塔體高度的120cm和180cm處 設(shè)有兩個(gè)抽屜式的高密度金屬過濾網(wǎng)，生物質(zhì)燃?xì)庠谪?fù)壓吸力的作用下通過 高密度金屬網(wǎng)過濾，使焦油和水分與燃?xì)夥蛛x，焦油在氣體5(TC左右下自動(dòng) 從上向下流到焦油桶中，進(jìn)一步得到凈化優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)燃?xì)狻＿M(jìn)行焦油與氣 體分離，從根本上減少了燃?xì)庵薪褂秃?，進(jìn)一步達(dá)到燃?xì)飧咝艋哪康?。進(jìn)料裝置2與爐體相連，使物料速送到爐內(nèi)；熱電偶套管6與爐體連 接，可隨時(shí)觀察爐內(nèi)燃燒溫度，便于的計(jì)算；爐內(nèi)氣流擋圈裝置8與爐壁 連接，增強(qiáng)氣體擾動(dòng)；氣流速流動(dòng)收縮口裝置9與抽屜式爐排12和爐體連 接，形成氣流快速流動(dòng)；燃?xì)馕鐾ǖ姥b置10與爐體和氣流速流動(dòng)收縮口 裝置9連接，將生產(chǎn)的燃?xì)廨敵鰻t外；焦油裂解強(qiáng)化區(qū)11與氣流速流動(dòng)收 縮口裝置9和抽屜式快開門13連接，形成炭區(qū)空間，使燃?xì)庵械慕褂驮谔?區(qū)過濾、裂解，轉(zhuǎn)化為永久性氣體；抽厘式爐排12與氣流速流動(dòng)收縮口裝 置9和爐體連接，從而達(dá)到排灰碴和快修的目的；抽屜式快開門13與爐體 連接，形成快速排碴和快速維修的目的。工作過程清潔生產(chǎn)型生物質(zhì)干法燃?xì)鈨艋l(fā)生爐，采用常壓固定反火生物質(zhì)氣化 爐，以農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)廢棄物作原料，研發(fā)了干法式的缺氧熱解氣化法 制氣的新技術(shù)，以過熱空氣和蒸氣作氣化劑，通過缺氧不完全燃燒的條件下生成一氧化碳、氫氣、甲垸、氮?dú)獾然旌蠚怏w，在微負(fù)壓電機(jī)的運(yùn)行下，在 爐內(nèi)特別設(shè)計(jì)兩處高效凈化裝置，讓焦油轉(zhuǎn)化為永久性氣體，通過爐排向下 流動(dòng)被吸出，再經(jīng)過凈化裝置的除塵、降溫、脫焦、過濾，無需水沖凈化， 產(chǎn)出高品位的可燃?xì)怏w，由集中供氣系統(tǒng)(貯氣柜、燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)、戶內(nèi)用 氣設(shè)施)把優(yōu)質(zhì)燃?xì)馑腿胗脩?，既可作為炊事用氣，?shí)現(xiàn)農(nóng)村的炊事燃?xì)饣?也可作為洗浴、取暖、烘干、發(fā)電等用途，具有工藝過程合理、裝置結(jié)構(gòu)簡 單、操作安全可靠、無二次污染。 實(shí)施例1:實(shí)施條件:融氣化燃燒爐內(nèi)徑為1. 2m，爐高為3. 5m，爐床面積為0. 95m2， 物料為500公斤稻殼，稻殼含水量15%，氣化劑為C+02， 二次進(jìn)風(fēng)量26%-30% 左右，燃燒時(shí)間為l小時(shí)。實(shí)施結(jié)果熔融燃燒溫度，干燥區(qū)溫度為250-30(TC;熱解區(qū)溫度為 400-800。C;氧化區(qū)溫度為800-1300°C;還原區(qū)溫度為700-900°C;氣化率 為75%;氣化量為1200m3; 2006年9月2日經(jīng)江蘇省檢測中心撿測結(jié)果，H2 為21.2; 02為1.4; N2為40; C仏為3. 2; CO為12.8; C02為14; CnHm為1.2; 焦油和灰塵為2. 62mg/m3，比國家標(biāo)準(zhǔn)20 mg/V低了 17. 38 mg/m3;高位熱值 為5.640 mg/m3，低位熱值為5. 099 mg/m3,比其它熱解爐提高35%左右。實(shí)施例2:實(shí)施條件:融氣化燃燒爐內(nèi)徑為0. 8m，爐高為3. 2m，爐床面積為0. 70m2， 物料為350公斤稻殼，稻殼含水量15%，氣化劑為C+02， 二次進(jìn)風(fēng)量26%-30% 左右，燃燒時(shí)間為l小時(shí)。實(shí)施結(jié)果熔融燃燒溫度，干燥區(qū)溫度為250-30(TC;熱解區(qū)溫度為 400-800°C;氧化區(qū)溫度為800-130CTC;還原區(qū)溫度為700-900°C;氣化率 為75%;氣化量為1500m3; 2007年6月5日經(jīng)江蘇省檢測中心檢測結(jié)果，H2 為26.4; 02為2.0; &為43; C仏為3.2; C0為10.4; C02為H.6; CnHm為 0.4;焦油和灰塵為3.57mg/m3;比國家標(biāo)準(zhǔn)20 mg/n^低了 16.43 rng/m3;高 位熱值為6. 206mg/m3，低位熱值為5. 547 mg/m3，比其它熱解爐提高35%左右。
權(quán)利要求1、清潔生產(chǎn)生物質(zhì)干法燃?xì)鈨艋l(fā)生爐，包括爐體，它與進(jìn)料裝置與相連，爐襯與爐膛連接，熱電偶套管與爐體連接，其特征是二次進(jìn)風(fēng)供氣裝置設(shè)在爐體高度120cm處的熱解氣化區(qū)位置，即圍繞爐體內(nèi)設(shè)有高10cm，寬15cm的氣流圈和8個(gè)通風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)系數(shù)控制在20％-25％，在爐內(nèi)五分之二高度處設(shè)計(jì)微縮成喇叭口，兩個(gè)焦油凈化過濾塔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)反火干法燃?xì)鈨艋l(fā)生爐，其特征是 微縮成喇叭口的直徑小于爐膛直徑的25%，微縮成喇叭口到爐排間設(shè)有空間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)反火干法燃?xì)鈨艋l(fā)生爐，其特征是 在兩個(gè)焦油凈化過濾塔塔體高度的120cm和180cm處各設(shè)有抽屜式的高密度 金屬過濾網(wǎng)。
專利摘要本實(shí)用新型是清潔生產(chǎn)生物質(zhì)干法燃?xì)鈨艋l(fā)生爐，包括爐體，它與進(jìn)料裝置與相連，爐襯與爐膛連接，熱電偶套管與爐體連接，二次進(jìn)風(fēng)供氣裝置設(shè)在爐體高度120cm處的熱解氣化區(qū)位置，即圍繞爐體內(nèi)設(shè)有高10cm，寬15cm的氣流圈和8個(gè)通風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)系數(shù)控制在20％-25％，在爐內(nèi)五分之二高度處設(shè)計(jì)微縮成喇叭口，兩個(gè)焦油凈化過濾塔。優(yōu)點(diǎn)熱值高，比其它“熱解氣化爐”所生產(chǎn)的生物質(zhì)燃?xì)獾臒嶂蹈?0％左右；采用干法，無須用水來沖洗來凈化燃?xì)猓鼰o污水和酚、萘、苯、苯乙烯染物排放，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作維修方便，適應(yīng)范圍廣，適合100-1000戶以上農(nóng)戶供氣使用，同時(shí)，還用來發(fā)電或自用。投資少。
文檔編號(hào)F24B1/00GK201106868SQ20072004342
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者劉正余, 史詩長, 李文濤, 楫 林 申請(qǐng)人:南京萬物新能源科技有限公司