一種生物質(zhì)固定床富氧氣化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物質(zhì)氣化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種固定床氣化裝置，特別涉及固定床下吸式氣化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，面對(duì)工業(yè)化發(fā)展中礦物燃料引起的化石能源日益枯竭以及環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，生物質(zhì)作為僅次于煤炭、石油以及天然氣的世界第四大能源，具有可高效廉價(jià)濃縮太陽(yáng)能、減輕溫室氣體及有害氣體排放、易于轉(zhuǎn)化為常規(guī)燃料以及全球資源潛在可用量巨大等優(yōu)點(diǎn)，是可持續(xù)發(fā)展中一種相當(dāng)理想的清潔可再生能源。
[0003]生物質(zhì)的利用主要利用物化轉(zhuǎn)換技術(shù)，其中以生物質(zhì)氣化爐的開(kāi)發(fā)為主。氣化爐主要分為固定床氣化爐和流化床氣化爐兩類(lèi)。由于流化床氣化爐容量大，爐型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生物質(zhì)原料需進(jìn)行破碎，預(yù)處理能耗高，不利于發(fā)電、農(nóng)村供熱等工業(yè)應(yīng)用的普遍應(yīng)用。固定床氣化爐主要分為上吸式氣化爐和下吸式氣化爐。其中上吸式氣化爐燃?xì)饨褂秃慷嗲蚁驙t內(nèi)投料不便，而下吸式氣化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、造價(jià)較低，裂解產(chǎn)生的部分焦油在經(jīng)過(guò)氧化還原區(qū)域時(shí)能夠二次裂解成小分子，但燃?xì)庵薪褂秃咳匀缓芨?，大大高于人工煤氣?guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 13612-2006)，因此下吸式氣化爐在國(guó)內(nèi)外小規(guī)模生產(chǎn)中也受到很大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可實(shí)現(xiàn)可產(chǎn)生局部高溫有效減少合成氣中焦油含量的下吸式生物質(zhì)固定床富氧氣化爐。
[0005]技術(shù)方案:本發(fā)明的一種生物質(zhì)固定床富氧氣化爐包括上閘板閥、下閘板閥、料斗、中間料倉(cāng)、內(nèi)爐膛、一次風(fēng)進(jìn)口、可燃?xì)獬隹?、耐火層、保溫層、爐篦、外爐膛、二次進(jìn)風(fēng)噴嘴、二次風(fēng)風(fēng)室、二次風(fēng)進(jìn)口、灰層、星形卸灰閥、灰斗；其中，在內(nèi)爐膛的上部與中間料倉(cāng)之間設(shè)有下閘板閥，中間料倉(cāng)的上部與料斗之間設(shè)有上閘板閥；在內(nèi)爐膛的上半部?jī)蓚?cè)設(shè)有一次風(fēng)進(jìn)口，內(nèi)爐膛的下半部位于由耐火層、保溫層構(gòu)成的外爐膛中，在內(nèi)爐膛的底部設(shè)有爐篦，外爐膛的下部與內(nèi)爐膛的底部相通；在外爐膛的上部側(cè)面設(shè)有可燃?xì)獬隹?，外爐膛的下部側(cè)面設(shè)有二次風(fēng)風(fēng)室，二次風(fēng)風(fēng)室的爐內(nèi)側(cè)設(shè)有二次進(jìn)風(fēng)噴嘴，二次風(fēng)風(fēng)室的爐外側(cè)設(shè)有二次風(fēng)進(jìn)口 ；外爐膛的底部為錐形，在錐形的下面鏈接星形卸灰閥，星形卸灰閥的下面為灰斗。
[0006]所述二次進(jìn)風(fēng)噴嘴、二次風(fēng)風(fēng)室、二次風(fēng)進(jìn)口，其中，二次風(fēng)風(fēng)室為環(huán)狀風(fēng)室置于外爐膛外側(cè)，二次風(fēng)風(fēng)室沿耐火層和保溫層構(gòu)成的圓形橫截面的圓周外側(cè)設(shè)有兩個(gè)二次風(fēng)進(jìn)口，沿耐火層和保溫層構(gòu)成的圓形橫截面的圓周向內(nèi)側(cè)內(nèi)爐膛的切線方向設(shè)有若干二次進(jìn)風(fēng)噴嘴。
[0007]所述內(nèi)爐膛溫度控制在600-800°C，一次風(fēng)量當(dāng)量比α控制在0.2-0.3，外爐膛的爐膛溫度控制在900-1100°C，氣化爐燃?xì)獬隹诳偖?dāng)量比α控制在0.25-0.35。
[0008]有益效果:
[0009](I)本發(fā)明的生物質(zhì)固定床富氧氣化爐中，于儲(chǔ)料倉(cāng)2兩端分別設(shè)有閘板閥A和閘板閥B間歇運(yùn)作，閘板閥A及閘板閥B不同時(shí)運(yùn)作。閘板閥A開(kāi)啟后料斗I中生物質(zhì)原料在重力的作用下落入儲(chǔ)料倉(cāng)2進(jìn)行短時(shí)間儲(chǔ)存，此時(shí)閘板閥B關(guān)閉。當(dāng)儲(chǔ)料倉(cāng)2內(nèi)物料達(dá)到上限時(shí)，關(guān)閉閘板閥A同時(shí)開(kāi)啟閘板閥B對(duì)內(nèi)爐膛3進(jìn)行給料。當(dāng)儲(chǔ)料倉(cāng)2中物料達(dá)到下限，關(guān)閉閘板閥B同時(shí)開(kāi)啟閘板閥A對(duì)儲(chǔ)料倉(cāng)2進(jìn)行物料的補(bǔ)充直至物料再次達(dá)到儲(chǔ)料倉(cāng)2上限，關(guān)閉閘板閥A同時(shí)開(kāi)啟閘板閥B，如此往復(fù)，以保證內(nèi)爐膛3的進(jìn)料一直持續(xù)穩(wěn)定，便于一次性添加更多的進(jìn)料，避免了頻繁加料，減少人工的工作強(qiáng)度。
[0010](2)本發(fā)明的生物質(zhì)固定床富氧氣化爐中，分別設(shè)置了內(nèi)爐膛3和外爐膛9，內(nèi)爐膛3中主要進(jìn)行物料的干燥以及裂解，生物質(zhì)原料在干燥層中吸收熱量，蒸發(fā)出水分后變?yōu)楦晌锪稀８晌锪线M(jìn)裂解層發(fā)生裂解為炭、燃?xì)夂徒褂停傻娜細(xì)夂徒褂徒?jīng)爐篦8進(jìn)入外爐膛9，在外爐膛9中主要進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。此時(shí)，二次風(fēng)噴嘴10補(bǔ)充的富氧氣體使得外爐膛9下部產(chǎn)生局部高溫區(qū)達(dá)900-1100°C，焦油在高溫氛圍中二次裂解為小分子，燃?xì)庵薪褂秃繕O低，排氣管道5不會(huì)發(fā)生堵塞，同時(shí)焦油裂解產(chǎn)生的小分子經(jīng)過(guò)反應(yīng)生成的可燃?xì)馓岣吡撕铣蓺獾臒嶂怠?br>[0011](3)相比于目前已有的固定床氣化爐，本發(fā)明適用與多種生物質(zhì)原料，包括稻殼、木肩及秸桿等，產(chǎn)生的燃?xì)鉄嶂禐?-10MJ/m3，焦油含量低于人工煤氣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13612-2006)中焦油含量 10mg/m3。
[0012](4)相比于流化床氣化爐，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定，可廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外小規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1顯示的是本發(fā)明中的爐體剖面圖；
[0014]圖2顯示的是本發(fā)明中的二次風(fēng)室處爐體截面圖；
[0015]如圖所示有:上閘板閥A、下閘板閥B、料斗1、儲(chǔ)料倉(cāng)2、內(nèi)爐膛3、一次風(fēng)進(jìn)口 4、可燃?xì)獬隹?5、耐火層6、保溫層7、爐篦8、外爐膛9、二次進(jìn)風(fēng)噴嘴10、二次風(fēng)風(fēng)室11、二次風(fēng)進(jìn)口 12、灰層13、星形卸灰閥14、灰斗15。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]如圖1所示，該生物質(zhì)固定床富氧氣化爐裝置包括上閘板閥A、下閘板閥B、料斗1、中間料倉(cāng)2、內(nèi)爐膛3、一次風(fēng)進(jìn)口 4、可燃?xì)獬隹?5、耐火層6、保溫層7、爐篦8、外爐膛9、二次進(jìn)風(fēng)噴嘴10、二次風(fēng)風(fēng)室11、二次風(fēng)進(jìn)口 12、灰層13、星形卸灰閥14、灰斗15 ;其中，在內(nèi)爐膛3的上部與中間料倉(cāng)2之間設(shè)有下閘板閥B，中間料倉(cāng)2的上部與料斗I之間設(shè)有上閘板閥A ;在內(nèi)爐膛3的上半部?jī)蓚?cè)設(shè)有一次風(fēng)進(jìn)口 4，內(nèi)爐膛3的下半部位于由耐火層6、保溫層7構(gòu)成的外爐膛9中，在內(nèi)爐膛3的底部設(shè)有爐篦8，外爐膛9的下部與內(nèi)爐膛3的底部相通；在外爐膛9的上部側(cè)面設(shè)有可燃?xì)獬隹?5，外爐膛9的下部側(cè)面設(shè)有二次風(fēng)