申请/专利权人：福州鑫裕协新能源有限公司

申请日：2019-03-15

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN110041966B

主分类号：C10J3/00

分类号：C10J3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2019.08.16#实质审查的生效;2019.07.23#公开

摘要：本发明涉及一种生物质气化炉，包括炉体，炉体内由上至下依次设置有备料室、气化室和燃烧室，燃烧室的外侧设置有水蒸气发生室，炉体内设置有热传导件，热传导件的下端伸入燃烧室内，上端伸入气化室内，水蒸气发生室连接有水蒸气出气管，水蒸气出气管的出口连接在热传导件的下端，热传导件的上端设置有蒸气出口。本发明的燃烧室与气化室通过热传导件进行热传递，使气化室内上下层物料的温度均匀分布，同时也减少了气化室内物料达到裂解温度所需的时间，提高产气速度；水蒸气出气管的出口连接在热传导件的底部，通过燃烧室加热后在由散热件喷射到气化室内，保证水蒸气均匀分布在气化室内，使气化室反应充分。

主权项：1.一种生物质气化炉，包括炉体（1），所述炉体（1）内由上至下依次设置有备料室（11）、气化室（12）和燃烧室（14），所述燃烧室（14）的外侧设置有水蒸气发生室（15），其特征在于：所述炉体（1）内设置有热传导件（3），所述热传导件（3）的下端伸入燃烧室（14）内，上端伸入气化室（12）内，所述水蒸气发生室（15）连接有水蒸气出气管（16），所述水蒸气出气管（16）的出口连接在热传导件（3）的下端，所述热传导件（3）的上端设置有蒸气出口；所述热传导件（3）包括导热件（31）、设置在导热件（31）下端的吸热件（33）以及设置在导热件（31）上端的散热件（32），所述吸热件（33）位于燃烧室（14）内，所述散热件（32）位于气化室（12）内，所述导热件（31）、吸热件（33）和散热件（32）均为相互连通的中空管道，所述蒸气出口设置在散热件（32）上；所述导热件（31）的下端设置有蒸气容腔（34），所述水蒸气出气管（16）的出口处设置有球形结构的喷头（161），所述喷头（161）位于蒸气容腔（34）内，所述喷头（161）上均匀分布有多个喷气孔（163）；所述燃烧室（14）和气化室（12）均为漏斗状结构，所述备料室（11）为筒形结构，所述燃烧室（14）的内径由上至下依次增大，所述气化室（12）的内径由上至下依次减小。

全文数据：一种生物质气化炉技术领域本发明涉及生物质燃气制备设备技术领域，特别涉及一种生物质气化炉。背景技术生物质包括自然界的植物、粪便以及城乡有机废物，是一种非化石可再生能源。与生物质直接燃烧的能源利用方式相比，把生物质热解气化后进行利用具有扩展用途、减少污染、清洁高效的优点。气化炉是根据有机物的热解原理,是炉内的生物质在一定温度和氧气条件下充分裂解为可燃性气体。只需要点燃炉内生物质即可产生高温,在缺氧的环境下,生物质裂解为甲烷、氢气、一氧化碳等可燃气体。现有的气化炉，例如：申请号为201720984910.7的中国实用新型专利公开了一种生物质气化炉，包括炉本体，所述炉本体内从下往上依次有加热氧化区、还原区和燃料准备区；对应于所述还原区的所述炉本体内通过导流板设有U型的还原通道；对应于所述加热氧化区的所述炉本体外围护有水蒸汽发生室；所述水蒸汽发生室的出汽口与所述还原通道的入口相连通；所述导流板包括有横板和并排立于所述横板上的至少两个立板，所述导流板有所述横板相对设置、所述立板交错设置的两个。这种气化炉的物料在裂解及干燥时仅由下方的物料燃烧提供热源，热传递效率低，上下层物料的温度相差较大，往往下层物料燃烧殆尽时上层物料还没有达到裂解温度，影响产气率。发明内容本发明为解决上述问题提供一种生物质气化炉，通过提高热传递效率来提高产气率。本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种生物质气化炉，包括炉体，所述炉体内由上至下依次设置有备料室、气化室和燃烧室，所述燃烧室的外侧设置有水蒸气发生室，所述炉体内设置有热传导件，所述热传导件的下端伸入燃烧室内，上端伸入气化室内，所述水蒸气发生室连接有水蒸气出气管，所述水蒸气出气管的出口连接在热传导件的下端，所述热传导件的上端设置有蒸气出口。作为优选，所述热传导件包括导热件、设置在导热件下端的吸热件以及设置在导热件上端的散热件，所述吸热件位于燃烧室内，所述散热件位于气化室内，所述导热件、吸热件和散热件均为相互连通的中空管道，所述蒸气出口设置在散热件上。作为优选，所述吸热件和所述散热件均以导热件为中心向外呈辐射状分布。作为优选，所述导热件的下端设置有蒸气容腔，所述水蒸气出气管的出口处设置有球形结构的喷头，所述喷头位于蒸气容腔内，所述喷头上均匀分布有多个喷气孔。作为优选，所述喷头的内侧设置有球状导流件，所述球状导流件的外壁与所述喷头的内壁形成导流间隙。作为优选，所述燃烧室和气化室均为漏斗状结构，所述备料室为筒形结构，所述燃烧室的内径由上至下依次增大，所述气化室的内径由上至下依次减小。作为优选，所述燃烧室与所述气化室之间设置有过渡室，所述过渡室的内径大于所述燃烧室与所述气化室的最小内径，且小于所述燃烧室的最大内径。作为优选，所述过渡室内设置有用于将气化室与燃烧室分隔的物料隔板，所述物料隔板设置有落料部，所述热传导件上下贯穿落料部。作为优选，所述过渡室内设置有火星捕捉网，所述火星捕捉网位于物料隔板下方。作为优选，所述水蒸气发生室内设置有进气管，所述进气管螺旋绕设在燃烧室的外侧，所述进气管的进气口位于所述水蒸气发生室的外侧，所述进气管的出气口位于所述燃烧室内。本发明具有以下有益效果：1、燃烧室与气化室通过热传导件进行热传递，使气化室内上下层物料的温度均匀分布，同时也减少了气化室内物料达到裂解温度所需的时间，提高产气速度；2、水蒸气出气管的出口连接在热传导件的底部，通过燃烧室加热后在由散热件分布到气化室内，既提高了水蒸气的温度，又保证水蒸气均匀分布在气化室内，使气化室反应充分；3、进气管螺旋绕设在燃烧室的外侧，能够通过燃烧室和水蒸气发生室对进气管进行加热，提高位于进气管内的助燃气体的温度，减小燃烧室的温度波动，降低对气化炉产气率的影响。附图说明图1是本发明实施例的结构示意图；图2是本发明实施例中热传导件的结构示意图；图3是本发明实施例中喷头的结构示意图；图中：1-炉体，11-备料室，12-气化室，13-过渡室，14-燃烧室，15-水蒸气发生室，16-水蒸气出气管，161-喷头，162-球状导流件，163-喷气孔，164-导流间隙，17-进气管，2-集气罩，21-集气管，3-热传导件，31-导热件，32-散热件，33-吸热件，34-蒸气容腔，4-物料隔板，41-落料部，5-火星捕捉网，6-燃烧架。具体实施方式以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后，可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。实施例：如图1、图2和图3所示，一种生物质气化炉，包括炉体1，炉体1有铁板卷制而成，外侧包覆有保温材料。炉体1内由上至下依次设置有备料室11、气化室12和燃烧室14。燃烧室14和气化室12均为漏斗状结构，备料室11为筒形结构。备料室11内设置有集气罩2，集气罩2罩在气化室12上方，用于收集可燃气，集气罩2连接有集气管21，集气管21伸出备料室11外侧。燃烧室14的内径由上至下依次增大，气化室12的内径由上至下依次减小。燃烧室14的最小端与气化室12的最小端相对设置。燃烧室14的高度小于气化室12的高度，燃烧室14的高度为气化室12的高度的15，例如：气化室12的高度为200mm，燃烧室14的高度则为40mm。燃烧室14与气化室12之间设置有过渡室13，过渡室13的内径大于燃烧室14与气化室12的最小内径，且小于燃烧室14的最大内径。该过渡室13增大了燃烧室14与气化室12的连接处的内径，即喉部的内径，而喉部的尺寸决定了气化炉的产气能力和产气品质。如图1所示，过渡室13内设置有用于将气化室12与燃烧室14分隔的物料隔板4，物料隔板4设置有落料部41，落料部41具有通孔，能够使气化室12的部分物料穿过落料部41进入燃烧室14。过渡室13内设置有火星捕捉网5，火星捕捉网5位于物料隔板4下方，防止燃烧室14的火星进入气化室12，火星捕捉网5为金属丝编织的网。炉体1内设置有热传导件3，热传导件3上下贯穿落料部41，热传导件3的下端伸入燃烧室14内，上端伸入气化室12内。如图2所示，热传导件3包括导热件31、设置在导热件31下端的吸热件33以及设置在导热件31上端的散热件32，其中吸热件33位于燃烧室14内，散热件32位于气化室12内，导热件31、吸热件33和散热件32均为一体连接、并且相互连通的中空金属管道。吸热件33和散热件32均以导热件31为中心向外呈辐射状分布。如图1所示，燃烧室14的外侧设置有水蒸气发生室15，水蒸气发生室15连接有水蒸气出气管16，水蒸气出气管16的出口连接在热传导件3的下端，热传导件3的上端设置有蒸气出口，蒸气出口均匀分布在散热件32上。如图2和图3所示，导热件31的下端设置有蒸气容腔34，水蒸气出气管16的出口处设置有球形结构的喷头161，喷头161位于蒸气容腔34内，喷头161上均匀分布有多个喷气孔163。喷头161的内侧设置有球状导流件162，所述球状导流件162的外壁与所述喷头161的内壁形成导流间隙164。喷头161为铜制喷头，球状导流件162为铜球，铜球通过铜杆固定在喷头161的内壁上。水蒸气从水蒸气出气管16进入喷头161内时，在导流间隙164内压力和流速增大，使向外喷射速度增大，同时喷头161和球状导流件162受热使导流间隙164形成高温空间，使水蒸气进入导流间隙164进行加热，避免水蒸气冷却凝结。水蒸气发生室15内设置有钢制的进气管17，进气管17螺旋绕设在燃烧室14的外侧，并且进气管17的管壁贴靠在燃烧室14的外壁上。进气管17的横截面为扁平状，增加了与燃烧室14的外壁贴合面积，进气管17既受到燃烧室14的加热，又受到水蒸气发生室15内的热水加热。如图1所示，进气管17的进气口位于水蒸气发生室15的外侧，进气管17的出气口位于燃烧室14内。燃烧室14内设置有燃烧架，燃烧架由金属管构成，分为上下多层，上下层金属管相互连通，金属管上分布有多个出气孔，进气管17的出气口与燃烧架的金属管连通。

权利要求：1.一种生物质气化炉，包括炉体（1），所述炉体（1）内由上至下依次设置有备料室（11）、气化室（12）和燃烧室（14），所述燃烧室（14）的外侧设置有水蒸气发生室（15），其特征在于：所述炉体（1）内设置有热传导件（3），所述热传导件（3）的下端伸入燃烧室（14）内，上端伸入气化室（12）内，所述水蒸气发生室（15）连接有水蒸气出气管（16），所述水蒸气出气管（16）的出口连接在热传导件（3）的下端，所述热传导件（3）的上端设置有蒸气出口。2.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉，其特征在于：所述热传导件（3）包括导热件（31）、设置在导热件（31）下端的吸热件（33）以及设置在导热件（31）上端的散热件（32），所述吸热件（33）位于燃烧室（14）内，所述散热件（32）位于气化室（12）内，所述导热件（31）、吸热件（33）和散热件（32）均为相互连通的中空管道，所述蒸气出口设置在散热件（32）上。3.根据权利要求2所述的一种生物质气化炉，其特征在于：所述吸热件（33）和所述散热件（32）均以导热件（31）为中心向外呈辐射状分布。4.根据权利要求2所述的一种生物质气化炉，其特征在于：所述导热件（31）的下端设置有蒸气容腔（34），所述水蒸气出气管（16）的出口处设置有球形结构的喷头（161），所述喷头（161）位于蒸气容腔（34）内，所述喷头（161）上均匀分布有多个喷气孔（163）。5.根据权利要求4所述的一种生物质气化炉，其特征在于：所述喷头（161）的内侧设置有球状导流件（162），所述球状导流件（162）的外壁与所述喷头（161）的内壁形成导流间隙（164）。6.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉，其特征在于：所述燃烧室（14）和气化室（12）均为漏斗状结构，所述备料室（11）为筒形结构，所述燃烧室（14）的内径由上至下依次增大，所述气化室（12）的内径由上至下依次减小。7.根据权利要求6所述的一种生物质气化炉，其特征在于：所述燃烧室（14）与所述气化室（12）之间设置有过渡室（13），所述过渡室（13）的内径大于所述燃烧室（14）与所述气化室（12）的最小内径，且小于所述燃烧室（14）的最大内径。8.根据权利要求7所述的一种生物质气化炉，其特征在于：所述过渡室（13）内设置有用于将气化室（12）与燃烧室（14）分隔的物料隔板（4），所述物料隔板（4）设置有落料部（41），所述热传导件（3）上下贯穿落料部（41）。9.根据权利要求8所述的一种生物质气化炉，其特征在于：所述过渡室（13）内设置有火星捕捉网（5），所述火星捕捉网（5）位于物料隔板（4）下方。10.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉，其特征在于：所述水蒸气发生室（15）内设置有进气管（17），所述进气管（17）螺旋绕设在燃烧室（14）的外侧，所述进气管（17）的进气口位于所述水蒸气发生室（15）的外侧，所述进气管（17）的出气口位于所述燃烧室（14）内。

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