本實用新型涉及生物質(zhì)的處理利用領(lǐng)域，尤其涉及一種高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，我們正面臨著巨大的能源與環(huán)境壓力。當(dāng)今的能源主要來自礦物燃料，包括煤炭、石油、天燃?xì)獾?，礦物能源的應(yīng)用推動了社會發(fā)明，但其資源卻在日益耗盡。并且，由于礦物能源的過量使用已引起了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，如全球氣候變暖、臭氧層破壞、生態(tài)圈失衡、有害物質(zhì)排放、酸雨等自然災(zāi)害。

為了解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)中有利用生物質(zhì)氣化技術(shù)，產(chǎn)出可燃?xì)怏w，提供能源。生物質(zhì)氣化是在一定的熱力學(xué)條件下，借助于氣化介質(zhì)，如空氣、氧氣或水蒸氣等的作用，使生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原重整反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為CO、H₂和低分子烴類等可燃?xì)怏w的過程。而生物質(zhì)通過氣化技術(shù)可以產(chǎn)生生物質(zhì)炭，生物質(zhì)在低溫和缺氧(或無氧)條件下，脫除生物質(zhì)原料中的水分以及部分氧、碳等成分，獲得以生物質(zhì)炭為主要產(chǎn)品的加工過程。而通常生物質(zhì)原料儲存于生物質(zhì)氣化裝置的原料倉，生物質(zhì)原料中的含水量過高，極大的影響了生物質(zhì)氣化過程?，F(xiàn)有技術(shù)中對生物質(zhì)原料進(jìn)行單獨干燥以降低生物質(zhì)原料中的水分，這種方法不僅造成成本升高，且操作繁瑣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點和不足，提供一種高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置，利用生物質(zhì)氣化過程中的余熱對生物質(zhì)原料進(jìn)行干燥，提高生物質(zhì)原料的燃燒熱值，并提高能源利用率。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置，包括反應(yīng)腔體、熱氣回收單元和供料單元；所述反應(yīng)腔體至上而下導(dǎo)通并依次設(shè)置有儲料單元、反應(yīng)單元和炭粉回收單元，所述反應(yīng)單元的腔體側(cè)壁設(shè)置有點火口和可燃?xì)獬隹?，所述反?yīng)單元頂部側(cè)壁設(shè)置有第一通孔；所述熱氣回收單元環(huán)繞炭粉回收單元設(shè)置并露出炭粉回收單元的炭粉出口；所述供料單元的輸出端接入儲料單元；所述炭粉回收單元設(shè)置有炭粉回收單元內(nèi)膽，所述炭粉回收單元內(nèi)膽與炭粉回收單元內(nèi)壁形成空氣循環(huán)腔，所述空氣循環(huán)腔外側(cè)壁分別設(shè)置有與空氣連通的第二通孔和與熱氣回收單元連通的第三通孔；所述熱氣回收單元側(cè)壁設(shè)置有第四通孔，所述第四通孔與第一通孔連通；所述供料單元包括斗式提升機(jī)和原料倉；所述原料倉設(shè)置于斗式提升機(jī)下方，所述斗式提升機(jī)包括料斗帶、至少一個料斗、一組傳動輪和驅(qū)動部；所述料斗設(shè)置于料斗帶上，料斗帶安裝于一組傳動輪外圍，驅(qū)動部帶動傳動輪轉(zhuǎn)動。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置，通過熱氣回收單元的設(shè)置高效利用熱能對生物質(zhì)原料進(jìn)行干燥，避免水分過高，降低生物質(zhì)原料燃燒的熱值，并避免了水分吸熱后隨可燃?xì)膺M(jìn)入鍋爐等設(shè)備中，降低鍋爐等設(shè)備的效率，從而提高能源利用率；并且根據(jù)反應(yīng)腔體中生物質(zhì)原料的量控制供料單元的運行速率，進(jìn)一步節(jié)約了能源。

進(jìn)一步，所述熱氣回收單元的第四通孔外設(shè)置有一抽氣泵，所述抽氣泵的輸入端連接于第四通孔，所述抽氣泵的輸出端接入第一通孔。

進(jìn)一步，所述儲料單元和反應(yīng)單元之間設(shè)置有第一托板，所述第一托板上設(shè)置有微孔。

進(jìn)一步，所述第一托板包括相互貼合的第一固定托板和第一活動托板，所述第一固定托板和第一活動托板分別設(shè)置有相互交錯的第一葉片和第一連通孔，所述微孔設(shè)置于第一葉片上。

進(jìn)一步，所述反應(yīng)單元和炭粉回收單元之間設(shè)置有第二托板，所述第二托板包括相互貼合的第二固定托板和第二活動托板，所述第二固定托板和第二活動托板分別設(shè)置有相互交錯的第二葉片和第二連通孔。

進(jìn)一步，所述高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置還包括一動作驅(qū)動單元，所述第一活動托板和第二活動托板分別通過同心設(shè)置的第一驅(qū)動軸和第二驅(qū)動軸連接于動作驅(qū)動單元，所述動作驅(qū)動單元控制第一活動托板和第二活動托板動作。

進(jìn)一步，所述第二通孔設(shè)置于空氣循環(huán)腔外側(cè)壁頂端，所述第三通孔設(shè)置于空氣循環(huán)腔的外側(cè)壁底部。

進(jìn)一步，所述反應(yīng)單元中上部設(shè)置有反應(yīng)單元內(nèi)膽，所述反應(yīng)單元內(nèi)膽底部設(shè)置有通氣孔，所述反應(yīng)單元內(nèi)膽與反應(yīng)單元側(cè)壁形成一可燃?xì)鈪R聚腔，所述可燃?xì)鈪R聚腔頂端封口，底端開口并通過通氣孔與反應(yīng)單元的缺氧燃燒部連通；所述第一通孔設(shè)置于第一托板和可燃?xì)鈪R聚腔之間。

為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型。

附圖說明

圖1是本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置的反應(yīng)腔體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置的供料單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置的動作驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為更進(jìn)一步闡述本實用新型以達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及其技術(shù)效果，以下結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型提出的一種高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置的結(jié)構(gòu)特征及其具體實施方式進(jìn)行說明，詳細(xì)說明如下。

請參閱圖1，其是本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置包括一反應(yīng)腔體、可燃?xì)廨敵鰡卧?0、炭粉輸出單元、熱氣回收單元50、動作驅(qū)動單元60和供料單元70。所述供料單元70的輸出端接入反應(yīng)腔體，供料單元70將生物質(zhì)原料運輸至反應(yīng)腔體，生物質(zhì)原料在反應(yīng)腔體內(nèi)反應(yīng)后，產(chǎn)生的可燃?xì)馔ㄟ^可燃?xì)廨敵鰡卧敵?，生成的炭粉通過炭粉輸出單元輸出。

請參閱圖2，其是本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器的反應(yīng)腔體的結(jié)構(gòu)示意圖。所述反應(yīng)腔體至上而下導(dǎo)通并依次設(shè)置有儲料單元10、反應(yīng)單元20、炭粉回收單元30和供料單元70。所述供料單元70的輸出端接入儲料單元10，用于向儲料單元10中提供生物質(zhì)原料。所述儲料單元10和反應(yīng)單元20之間設(shè)置有第一托板11，所述反應(yīng)單元20與炭粉回收單元30之間設(shè)置有第二托板21。所述熱氣回收單元50環(huán)繞炭粉回收單元30設(shè)置。

所述反應(yīng)單元20中上部設(shè)置有反應(yīng)單元內(nèi)膽22，所述反應(yīng)單元內(nèi)膽22與反應(yīng)單元側(cè)壁形成一可燃?xì)鈪R聚腔23，所述反應(yīng)單元內(nèi)膽22底部設(shè)置有通氣孔(圖未示)。所述可燃?xì)鈪R聚腔23頂端封口，底端開口并通過反應(yīng)單元內(nèi)膽22底部的通氣孔與反應(yīng)單元的缺氧燃燒部24連通。所述可燃?xì)鈪R聚腔23通過設(shè)置于反應(yīng)單元20的腔體側(cè)壁的可燃?xì)怏w出口25外接于可燃?xì)廨敵鰡卧?0，可燃?xì)廨敵鰡卧?0末端連接至鍋爐等需要可燃?xì)獾脑O(shè)備，使生物質(zhì)氣化后產(chǎn)生的可燃?xì)馔ㄟ^可燃?xì)鈪R聚腔23及可燃?xì)廨敵鰡卧?0到達(dá)鍋爐等設(shè)備。所述反應(yīng)單元20頂部側(cè)壁設(shè)置有第一通孔26，所述第一通孔26設(shè)置于第一托板11和可燃?xì)鈪R聚腔23之間。在本實施例中，所述反應(yīng)單元20的腔體側(cè)壁設(shè)置有點火口(圖未示)。所述第一通孔26處設(shè)置有一擋板，防止生物質(zhì)原料進(jìn)入第一通孔26。

所述儲料單元10設(shè)置于反應(yīng)單元20上方，所述儲料單元10與反應(yīng)單元20通過所述第一托板11隔開。請參閱圖3，其是本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置的動作驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖。所述第一托板11包括相互貼合的第一固定托板111和第一活動托板112。所述第一固定托板111固定設(shè)置于反應(yīng)腔體內(nèi)，所述第一活動托板112設(shè)置于第一固定托板111下并相對第一固定托板111動作。所述第一固定托板111和第一活動托板112分別設(shè)置有相互交錯的第一葉片113和第一連通孔114。在不需要添加生物質(zhì)原料時，第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113交錯排列，使儲料單元10和反應(yīng)單元20隔離。而當(dāng)需要向反應(yīng)單元20中添加生物質(zhì)原料時，第一活動托板112相對第一固定托板111動作，使第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113及第一連通孔114分別對應(yīng)重疊，生物質(zhì)原料可以通過第一連通孔114進(jìn)入反應(yīng)單元20。所述第一葉片113上設(shè)置有微孔，使熱氣通過微孔進(jìn)入儲料單元10對生物質(zhì)原料進(jìn)行干燥。

所述炭粉回收單元30設(shè)置于反應(yīng)單元20下方，用于接收在反應(yīng)單元20進(jìn)行缺氧燃燒后產(chǎn)生的炭粉，所述炭粉回收單元30底部設(shè)置有炭粉出口31，所述炭粉出口31外接于炭粉輸出單元。所述反應(yīng)單元20與炭粉回收單元30通過所述第二托板21隔開。所述第二托板21包括相互貼合的第二固定托板211和第二活動托板212。所述第二固定托板211固定設(shè)置于反應(yīng)腔體內(nèi)，所述第二活動托板212設(shè)置于第二固定托板211下并相對第二固定托板211動作。所述第二固定托板211和第二活動托板212分別設(shè)置有相互交錯的第二葉片213和第二連通孔214。在生物質(zhì)燃料進(jìn)行缺氧燃燒還沒有形成優(yōu)質(zhì)炭粉時，第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213交錯排列，使反應(yīng)單元20和炭粉回收單元30隔離，防止炭粉落下。而當(dāng)生物質(zhì)原料缺氧燃燒產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)炭粉時，第二活動托板212相對第二固定托板211動作，使第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213及第二連通孔214分別對應(yīng)重疊，炭粉可以通過第二連通孔214進(jìn)入炭粉回收單元30。所述炭粉回收單元30設(shè)置有炭粉回收單元內(nèi)膽32，所述炭粉回收單元內(nèi)膽32與炭粉回收單元30內(nèi)壁形成一與可燃?xì)鈪R聚腔23隔離的空氣循環(huán)腔33。所述空氣循環(huán)腔33外側(cè)壁分別設(shè)置有與空氣連通的第二通孔331和與熱氣回收單元50連通的第三通孔332。在本實施例中，所述第二通孔331設(shè)置于空氣循環(huán)腔33外側(cè)壁頂端，所述第三通孔332設(shè)置于空氣循環(huán)腔33外側(cè)壁底部。所述第一活動托板112和第二活動托板212分別通過同心設(shè)置的第一驅(qū)動軸61和第二驅(qū)動軸62連接于動作驅(qū)動單元60，所述動作驅(qū)動單元60控制第一活動托板112和第二活動托板212的動作。

所述熱氣回收單元50環(huán)繞炭粉回收單元30設(shè)置，并露出炭粉回收單元30的炭粉出口31。所述熱氣回收單元50側(cè)壁設(shè)置有第四通孔51，所述第四通孔51與第一通孔25連通，進(jìn)而使所述熱氣回收單元50與所述反應(yīng)單元20和儲料單元10連通。在本實施例中，所述熱氣回收單元50的第四通孔51外設(shè)置有一抽氣泵52，所述抽氣泵52的輸入端連接于第四通孔51，抽氣泵52的輸出端接入第一通孔25，使第四通孔51與第一通孔25連通。

所述供料單元70豎直設(shè)置于反應(yīng)腔體側(cè)。請參閱圖3，其是本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置的供料單元的結(jié)構(gòu)示意圖。所述供料單元70包括斗式提升機(jī)71和原料倉72。所述原料倉72設(shè)置于斗式提升機(jī)71下方。所述斗式提升機(jī)71包括料斗帶711、至少一個料斗712、一組傳動輪713和驅(qū)動部。所述料斗712設(shè)置于料斗帶711上，料斗帶711安裝于一組傳動輪713外圍，驅(qū)動部帶動傳動輪713轉(zhuǎn)動，料斗帶711隨傳動輪713傳動，進(jìn)而帶動料斗712在豎直方向上傳動。當(dāng)供料單元70運轉(zhuǎn)時，斗式提升機(jī)71底部的料斗712經(jīng)過原料倉72，將生物質(zhì)原料舀起，隨著料斗帶711傳動提升至頂部，料斗712繞過頂部的傳動輪713后向下翻轉(zhuǎn)，將生物質(zhì)原料傾入儲料單元10中。在本實用新型中，所述供料單元70根據(jù)儲料單元10中的生物質(zhì)原料的高度，通過驅(qū)動部控制供料單元70的斗式提升機(jī)71的運行速率。當(dāng)生物質(zhì)原料高度較高時，控制較低的運行速率；當(dāng)生物質(zhì)原料高度較低時，控制較高的運行速率，從而不需要將斗式提升機(jī)一直保持在高的運行速率下，進(jìn)一步節(jié)約了能源。

所述炭粉輸出單元包括一輸送機(jī)和驅(qū)動元件。所述輸送機(jī)的入料端接入炭粉回收單元30的炭粉出口31。所述驅(qū)動元件驅(qū)動輸送機(jī)的運行，根據(jù)對炭粉的需求量控制輸送機(jī)的輸送頻率，從而增加或降低炭粉的輸送量。在本實施例中，所述輸送機(jī)優(yōu)選螺旋輸送機(jī)。

以下詳細(xì)說明所述高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置的工作過程及原理：

在生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置運行時，先通過供料單元向反應(yīng)腔體的儲料單元10中提供生物質(zhì)原料，并通過第一托板11動作，向反應(yīng)單元20中提供生物質(zhì)原料。所述供料單元70根據(jù)儲料單元10中的生物質(zhì)原料的高度，通過驅(qū)動部控制供料單元70的斗式提升機(jī)71的運行速率。當(dāng)生物質(zhì)原料高度較高時，控制較低的運行速率；當(dāng)生物質(zhì)原料高度較低時，控制較高的運行速率，從而不需要將斗式提升機(jī)一直保持在高的運行速率下，進(jìn)一步節(jié)約了能源。通過反應(yīng)單元20底部內(nèi)側(cè)壁的點火口，點燃反應(yīng)單元20底部的生物質(zhì)原料，使其進(jìn)行缺氧燃燒。反應(yīng)單元20底部的缺氧燃燒產(chǎn)生的可燃?xì)怏w通過反應(yīng)單元內(nèi)膽27底部的通氣孔進(jìn)入反應(yīng)單元20的可燃?xì)鈪R聚腔22、可燃?xì)怏w出口25輸出至可燃?xì)廨敵鰡卧?0，可燃?xì)廨敵鰡卧?0末端連接至鍋爐等設(shè)備。當(dāng)生物質(zhì)原料缺氧燃燒產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)炭粉時，第二活動托板212相對第二固定托板211動作，使第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213及第二連通孔214分別對應(yīng)重疊，炭粉通過第二連通孔214進(jìn)入炭粉回收單元30。當(dāng)炭粉進(jìn)入炭粉回收單元30中時，炭粉的溫度較高，不及時降溫影響炭粉的品質(zhì)。此時，啟動抽氣泵52，由于熱氣回收單元50內(nèi)氣壓降低，空氣通過第二通孔331進(jìn)入空氣循環(huán)腔33，并從第三通孔332進(jìn)入熱氣回收單元50。由于回落至炭粉回收單元30的炭粉具有較高的溫度，經(jīng)過炭粉回收單元30側(cè)壁的空氣循環(huán)腔33的空氣通過熱交換也具有較高的溫度，儲存于熱氣回收單元50中，并同時使炭粉的溫度降低，避免高溫對炭粉品質(zhì)的影響。設(shè)置于熱氣回收單元50外的抽氣泵52通過第四通孔51將熱氣回收單元50中的熱空氣輸送至反應(yīng)單元20頂部側(cè)壁上的第一通孔26，第一通孔26處設(shè)置的擋板，可有效防止生物質(zhì)原料通過第一通孔26進(jìn)入熱氣回收通道中。由于熱空氣上升，當(dāng)?shù)谝煌邪?1的第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113交錯排列時，熱空氣通過第一葉片113上的微孔進(jìn)入儲料單元10；當(dāng)?shù)谝煌邪?1的第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113及第一連通孔114分別對應(yīng)重疊時，熱空氣可通過第一連通孔114及微孔進(jìn)入儲料單元10。熱空氣進(jìn)入儲料單元10后，對生物質(zhì)原料進(jìn)行了干燥除水，避免水分過高，降低生物質(zhì)原料燃燒的熱值，并避免了水分吸熱后隨可燃?xì)膺M(jìn)入鍋爐等設(shè)備中，降低鍋爐等設(shè)備的效率。當(dāng)炭粉的溫度降低后，所述炭粉輸出單元的驅(qū)動元件控制輸送機(jī)運行，根據(jù)對炭粉的需求量控制輸送機(jī)的輸送頻率，從而增加或降低炭粉的輸送量，以滿足對炭粉的需求。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的高效節(jié)能的生物質(zhì)氣化發(fā)生器裝置，通過熱氣回收單元的設(shè)置高效利用熱能對生物質(zhì)原料進(jìn)行干燥，避免水分過高，降低生物質(zhì)原料燃燒的熱值，并避免了水分吸熱后隨可燃?xì)膺M(jìn)入鍋爐等設(shè)備中，降低鍋爐等設(shè)備的效率，從而提高能源利用率。

本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變形不脫離本實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本實用新型的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。