一种生物质燃料的高温全气化方法技术

本发明专利技术涉及一种生物质燃料的高温全气化方法，包括如下步骤：步骤一，通过送料装置将生物质燃料送入气化炉内；步骤二，将空气和蒸汽发生器发出的水蒸气一并通入气化炉内；步骤三，控制气化炉的初始反应温度为500

【技术实现步骤摘要】
一种生物质燃料的高温全气化方法


[0001]本专利技术涉及生物质燃料的气化领域，尤其涉及一种生物质燃料的高温全气化方法。

技术介绍

[0002]生物质气化炉制造的秸秆燃气，属于绿色新能源，具有强大的生命力。
[0003]不同生物质的反应过程也有差异，常见气化炉反应可分为氧化层、还原层、裂解层和干燥层，包括下列反应1、氧化反应，生物质在氧化层中的主要反应为氧化反应，气化剂（空气）由炉栅的下部导入，经灰渣层吸热后进入氧化层，在这里通过高温的碳发生燃烧反应，生成大量的二氧化碳，同时放出热量，温度可达1000~1300摄氏度，在氧化层进行的燃烧均为放热反应，这部分反应热为还原层的还原反应，物料的裂解及干燥提供了热源；2、还原反应。在氧化层中生成的二氧化碳和碳与水蒸气发生还原反应；3、裂解反应区。氧化区及还原区生成的热气体在上行过程中经裂解区，将生物质加热，使在裂解区的生物质进行裂解反应；4、干燥区。经氧化层、还原层及裂解反应区的气体产物上升至该区，加热生物质原料，使原料中的水分蒸发，吸收热量，并降低产生温度。
[0004]现有的生物质气化炉为低温气化炉，气化炉的初始反应温度一般为200
‑
300摄氏度，如此容易产生焦油，沾染在燃气管道上容易造成堵塞。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种生物质燃料的高温全气化方法，将气化炉的初始反应温度设计为500
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550度，通过蒸汽发生器发出的蒸汽并与与空气一起通入到炉膛内，既能够与生物质内的碳元素发生化学反应，提高气化率，同时还可以对炉壁起到一定的冷却效果，避免炉壁温度过高，实现高温全气化，避免焦油产生。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种生物质燃料的高温全气化方法，包括如下步骤：步骤一，通过送料装置将生物质燃料送入气化炉内；步骤二，将空气和蒸汽发生器发出的水蒸气一并通入气化炉内；步骤三，控制气化炉的初始反应温度为500
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550摄氏度，使通入的空气和水蒸气与生物质燃料依次发生氧化反应、还原反应和裂解反应，产生的燃气对干燥层进行干燥后从气化炉中排出，进入到燃气输送结构中进行输送。
[0007]优选的，步骤三中，燃气从气化炉排出后，先进入冷凝器中将燃气中的水蒸气液化排出，然后再进入燃气输送结构中进行输送。
[0008]优选的，燃气输送结构为负压输送，气化炉处于负压状态。
[0009]优选的，所述的气化炉包括炉体，所述的炉体上开设有进料口、燃气出口和紧急出口，进料口配合送料机构、燃气出口配合冷凝器，紧急出口配合有紧急气泵，炉体内设置有炉栅，炉栅的下部设置有进气管，所述的炉体的外侧设置有蒸汽发生器，所述的蒸汽发生器
连接有蒸汽管，所述的所述的蒸汽管与进气管连通。
[0010]优选的，所述的炉体的下部通过螺栓安装有炉底板，且进气管穿过炉底板。
[0011]优选的，所述的冷凝器包括与燃气出口连接的弯折冷凝管，且冷凝管的最低处连通有出水管，且出水管通过出水软管与蒸汽发生器连接。
[0012]优选的，所述的燃气输送结构包括与冷凝器连通的燃气管，所述的燃气管沿燃气输送方向依次设置有吸风机补偿器和燃气管道切断阀。
[0013]优选的，所述的送料机构包括送料筒，所述的送料筒内为圆筒，且送料筒的中心设置有送料转轴，所述的送料转轴由送料筒外的送料电机驱动，所述的送料转轴外设置有螺旋叶片，且送料转轴和螺旋叶片的末端距离送料筒的末端间距为60
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80mm，所述的送料筒上开设有料筒进口。
[0014]优选的，所述的送料筒上固定有与料筒进口连通的进料斗，所述的进料斗配合有倾斜走向的提升结构。
[0015]优选的，所述的提升结构包括倾斜走向的提升架，所述的提升架通过提升滚筒安装有提升皮带，所述的提升皮带上均匀的设置有用于装载生物质燃料的提升斗。
[0016]本专利技术的技术效果为：通过蒸汽管往进气管内通入水蒸汽，水蒸气会和生物质中的碳元素发生反应，生成一氧化碳和氢气，此反应可以吸热，因此可吸收部分氧化反应产生的热量，如此可以降低燃气出口出来的燃气温度，同时水蒸气也能够吸收炉壁的热量，进而降低炉壁的温度。
[0017]冷凝管的结构设计，可以将对气化炉产生的燃气中的水蒸气进行液化，分离出燃气中的水蒸气并应用到蒸汽发生器中，燃气输送结构的燃气管道中设置吸风机，如此可以使气化炉内形成负压，燃气一产生即可抽走，进而避免了气爆的发生。
[0018]采用送料转轴和螺旋叶片实现生物质燃料的送料，且螺旋叶片与送料筒的末端有60
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80mm的间距，如此在送料筒的末端对堆积生物质燃料，只能通过生物质燃料的堆积挤压后才能进入到气化炉的进料口，如此能够对进料口起到较好的封堵效果，避免气化的燃气从进料口跑出。
附图说明
[0019]图1为一种生物质燃料的高温全气化方法所用的气化系统的结构示意图；图2为气化炉的结构示意图；图3为冷凝器和燃气输送结构的示意图；图4为送料机构的结构示意图；图5为提升结构与进料斗的配合示意图；图6为一种生物质燃料的高温全气化方法的流程示意图；图7为气化炉的反应原理图。
[0020]图中所示文字标注表示为：1、炉体；2、进料口；3、燃气出口；5、紧急出口；6、紧急气泵；7、进气管；8、炉底板；9、炉栅；10、蒸汽发生器；11、蒸汽管；12、冷凝器；13、燃气输送结构；15、冷凝管；16、出水管；17、出水软管；19、气化炉；20、送料机构；21、送料筒；22、送料电机；23、送料转轴；24、螺旋叶片；25、料筒进口；26、进料斗；27、提升架；28、提升皮带；29、提升斗；30、提升滚筒；31、燃气管；32、吸风机；33、补偿器；34、燃气管道切断阀。
具体实施方式
[0021]为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。
[0022]如图1
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7所示，本专利技术的一种生物质燃料的高温全气化方法所用的气化系统，包括气化炉19和气化炉19配合的送料机构20及燃气输送结构13；如图2所示，所述的气化炉19包括炉体1，所述的炉体1上开设有进料口2、燃气出口3和紧急出口5，进料口2配合送料机构20、燃气出口3配合冷凝器12，紧急出口5配合有紧急气泵6，炉体1内设置有炉栅9，炉栅9的下部设置有进气管7，所述的炉体1的外侧设置有蒸汽发生器10，所述的蒸汽发生器10连接有蒸汽管11，所述的所述的蒸汽管11与进气管7连通，所述的炉体1的下部通过螺栓安装有炉底板8，且进气管7穿过炉底板8。
[0023]如图3所示，所述的燃气输送结构13与气化炉19的燃气出口3之间还设置有冷凝器12，冷凝器12用于冷凝出燃气中的水蒸气，所述的冷凝器12包括与燃气出口3连接的弯折冷凝管15，且冷凝管15的最低处连通有出水管16，且出水管16通过出水软管17与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质燃料的高温全气化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，通过送料装置将生物质燃料送入气化炉内；步骤二，将空气和蒸汽发生器发出的水蒸气一并通入气化炉内；步骤三，控制气化炉的初始反应温度为500
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550摄氏度，使通入的空气和水蒸气与生物质燃料依次发生氧化反应、还原反应和裂解反应，产生的燃气对干燥层进行干燥后从气化炉中排出，进入到燃气输送结构中进行输送。2.根据权利要求1所述的一种生物质燃料的高温全气化方法，其特征在于，步骤三中，燃气从气化炉排出后，先进入冷凝器中将燃气中的水蒸气液化排出，然后再进入燃气输送结构中进行输送。3.根据权利要求1所述的一种生物质燃料的高温全气化方法，其特征在于，燃气输送结构为负压输送，气化炉处于负压状态。4.根据权利要求1所述的一种生物质燃料的高温全气化方法，其特征在于，所述的气化炉（19）包括炉体（1），所述的炉体（1）上开设有进料口（2）、燃气出口（3）和紧急出口（5），进料口（2）配合送料机构（20）、燃气出口（3）配合冷凝器（12），紧急出口（5）配合有紧急气泵（6），炉体（1）内设置有炉栅（9），炉栅（9）的下部设置有进气管（7），所述的炉体（1）的外侧设置有蒸汽发生器（10），所述的蒸汽发生器（10）连接有蒸汽管（11），所述的所述的蒸汽管（11）与进气管（7）连通。5.根据权利要求4所述的一种生物质燃料的高温全气化方法，其特征在于，所述的炉体（1）的下部通过螺栓安装有炉底板（8），且进气管（7）穿过炉底板（8）。6.根据权利要求4所述的一种生物质燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁炜祈，郑日开，袁健仲，
申请(专利权)人：袁炜祈，
类型：发明
国别省市：