[發明專利]一種下吸式生物質氣化爐

在審

• 申請號: 202210166296.9
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114561231A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 馬培勇;王思杰;張維;劉博
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學智能制造技術研究院
• 主分類號: C10J3/26
• 分類號: C10J3/26;C10J3/30;C10J3/36;C10J3/72
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

本發明涉及一種下吸式生物質氣化爐，包括爐體、設于爐體內的氣化室、設于氣化室外的腔室，所述氣化室的頂部設有進料口，底部設有爐排；所述爐排的下方設有第一燃氣出口，所述腔室的上部設有第二燃氣出口；所述氣化室的頂部還設有預熱室，生物質在預熱室進行預干燥后在氣化室內氣化產生燃氣，燃氣通過第一燃氣出口進入到腔室內，然后從第二燃氣出口離開爐體；本發明通過隔熱腔室的設計，可以利用燃氣的高溫進行對氣化室上半部分進行升溫并維持，極大的促進了氣化室內熱解區的熱解效率，提升燃氣產率；同時，還能利用氣化室對預熱室進行預干燥，降低對生物質含水率的要求，節省干燥的能源。

技術領域

本發明屬于生物質技術領域，尤其設計下吸式生物質氣化爐領域。

背景技術

生物質氣化是指在無氧或缺氧的高溫環境下，使生物質固體原料發生熱分解或不完全燃燒而轉化為氣體燃料的熱化學轉化過程；氣化工藝相比于直接燃燒，可大大降低污染物的排放，將燃料的化學能轉移到燃氣中，是一種高效的轉換方式，可實現生物質能的高效利用；目前，常用的生物質氣化爐按結構形式分可分為固定床和流化床兩大類。固定床的氣化爐結構形式主要包括上吸式氣化爐、下吸式氣化爐、橫臥式氣化爐、開心式氣化爐等；其中，橫臥式和開心式氣化爐由于其固有缺陷在商用領域應用較少；而上吸式和下吸式氣化爐是較為常用的兩大類氣化爐，其中，下吸式氣化爐的物料自爐頂投入，反應產生的氣體自上而下流動，由爐體下部的燃氣出口排出；爐內自上而下分為干燥層、熱解層、氧化層、還原層；由于投料方向與氣體排出方向一致，因此可隨時開蓋添料，且熱解層產生的焦油會經過氣化區的進一步熱解，因此可大大降低產出可燃氣體中的焦油含量；但是由于熱流的自然方向是自下而上，而氣體出爐的方向卻是自上而下，因此，不僅抽出可燃氣體需要耗費較大的功率，同時導致物料進入爐體內后干燥和熱解效果差，進而對物料的含水率有比較高的要求，為了能夠順利的使用，在進行使用前往往還需要預先對物料進行干燥，降低物料的含水率，使用起來異常的不便，還額外浪費能源。

發明內容

為了解決上述問題，本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

一種下吸式生物質氣化爐，包括爐體、設于爐體內的氣化室、設于氣化室外的腔室，所述氣化室的頂部設有進料口，底部設有爐排；所述爐排的下方設有第一燃氣出口，所述腔室的上部設有第二燃氣出口；所述氣化室的頂部還設有預熱室，生物質在預熱室進行預干燥后在氣化室內氣化產生燃氣，燃氣通過第一燃氣出口進入到腔室內，然后從第二燃氣出口離開爐體。

作為本發明的進一步優化方案，所述預熱室的頂部設有螺旋進料器，所述螺旋進料器控制生物質的連續式進料，并用于封閉預熱室。

作為本發明的進一步優化方案，所述腔室的頂部與預熱室的頂部平齊，并結合氣化室的頂部將預熱室形成圍合式結構。

作為本發明的進一步優化方案，所述預熱室靠近螺旋進料器的下料口的下方設有穹頂，所述穹頂的垂直投影覆蓋氣化室的進料口；且所述進料口周緣處設有緩坡，生物質從螺旋進料器落入預熱室內，被穹頂分散至進料口的周緣處進行短暫堆積，先堆積的生物質被后落下的生物質擠入進料口。

作為本發明的進一步優化方案，所述進料口的下方還設有蓄熱體，所述蓄熱體的頂部呈半圓狀，用于生物質的二次干燥。

作為本發明的進一步優化方案，所述氣化室的側壁上靠近進料口設有第一進氣管，靠近爐排的上方設有若干第二進氣管，所述第二進氣管沿氣化室軸向豎直設置。

作為本發明的進一步優化方案，所述第二燃氣出口處設有燃氣管，所述燃氣管上套設有進風管，進風管的一端與鼓風機連接，另一端與穿過腔室與第一進氣管和第二進氣管聯通。

作為本發明的進一步優化方案，蓄熱體內設有空腔，蓄熱體的表面設有與空腔聯通的出氣孔，所述第一進氣管與蓄熱體的空腔聯通。

本發明的有益效果在于：