一種氣化燃燒裝置的制作方法

本發明涉及一種氣化燃燒裝置，特別涉及反燒式氣化燃燒裝置，屬于木材加工與節能減排技術領域。

背景技術：

能源是經濟建設和社會發展的重要物質基礎。由于世界對能源需求的日益增長、常規能源的日益短缺、石油價格不斷上漲、全球氣候變暖以及環境的壓力，解決能源危機已經成為社會發展的瓶頸問題，是目前迫切需要解決的問題。世界各國為尋求能源安全和人類社會可持續發展，將戰略目光轉向可再生能源的開發。所以可再生的新能源將成為二十一世紀能源發展的重中之重。

農、林、牧業中的廢棄物、剩余物(例如農作物秸稈、木材加工剩余物等)卻是可循環利用的生物質資源，而且儲量巨大。農作物秸稈的產量隨著農作物、特別是糧食作物產量的增加而急速增加。農作物秸稈的供過于求導致秸稈被棄于田間地頭、房屋院落，甚至在田間被直接焚燒。遺棄在房屋院落和田間的秸稈會影響環境和引發火災，導致水源污染。在露天焚燒秸稈會污染空氣，危害人民健康，特別在機場、公路附近燃燒會影響交通安全，造成飛機停飛，高速公路汽車追尾相撞，行道樹被燒毀等不良后果。

隨著社會的快速發展，人們對于節能減排和生態環境保護越來越加重視，不斷尋求使用新的能源，治理大氣污染，節能減排，減少溫室效應。以農作物秸稈、糞便、糠渣等生物質廢棄資源綜合轉化為可利用資源的技術已引起政府各級部門的高度關注。

目前利用植物源生物質材料提供能源的鍋爐研究眾多，例如反燒式生物質廢棄資源熱解設備、裝置、明火反燒式燃燒爐等層出不窮。這些現有的氣化爐雖然能達到部分的節能、環保效果，但是其熱工、熱效率等綜合性能等方面存在一些技術缺陷，例如：爐外形較大，工質水的流程不夠長，熱量回收不充分，生物質 燃料燃燒不充分，其熱效率低，僅在80％左右，煙氣中的雜質含量高，污染嚴重，因此，有必要研發一種新型的生物質反燒式氣化燃燒爐。

現有的爐體大多采用正燒，就是燃氣直接往上走，這樣會使燃料燃燒不充分，會出現冒黑煙等現象，對環境污染嚴重，嚴重威脅到人們的生存環境。為了解決這些問題，申請號201420164860.4和201420165784.9的實用新型專利給出了一種氣化反燒供熱裝置，該裝置具有燃料燃燒充分，煙氣二次利用，污染小，燃燒后產生的煙氣中粉塵量極少，運行穩定、調節方便等優點，但現有的氣化反燒裝置功能單一，不能同時實現正燒和反燒功能，使用范圍受限，且爐排爐排使用壽命短，檢修難，運行成本較高。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有利用植物來源生物質為燃料的氣化爐存在的技術問題提供一種氣化燃燒裝置。本發明的氣化燃燒爐以植物來源生物質為原料，既可以采用反式燃燒、熱解氣化方式產生熱煙氣，提供熱源，又能采用正式燃燒、熱解氣化方式產生熱煙氣，提供熱源，熱效率高；而且燃料燃燒充分，污染物排量低。

為實現本發明目的，本發明一方面提供一種氣化燃燒裝置，包括氣化反燒爐、熱煙氣通道、正燒煙氣通道，其中：所述熱煙氣通道位于氣化反燒爐的后側，且與氣化反燒爐的爐體成一體連接并與氣化反燒爐相連通；所述正燒煙氣通道設置在氣化反燒爐的左右兩側，與氣化反燒爐的爐體成一體連接并與氣化反燒爐相連通。

其中，所述氣化反燒爐包括爐體、爐膽、煙氣出口、爐排組件，其中所述的爐體整體呈長方體型或正方體型；爐體內部的爐膽為截面為矩形的空腔，形成氣化燃燒室；所述爐排組件設置在爐膽的中部，將爐膽分成上、下燃燒室；所述煙氣出口設置在下燃燒室的側壁上。

特別是，所述爐排組件位于所述煙氣出口的上方。

尤其是，所述爐體由耐火保溫材料制成，其內側由耐火材料組成，外側由保溫材料組成。這樣不僅可減少爐體與外界空氣的熱交換，減少熱量損失，還能延長爐體使用壽命，有利于氣化反應。

特別是，所述爐體的前側壁的中上部開設上爐門；中下部開設下爐門，用于 觀察爐膽內燃料的燃燒狀況。上、下爐門也可以開啟為反燒爐內提供氧氣。

其中，煙氣出口設置在所述爐體的后側壁的下部，且貫穿后側壁，與所述熱煙氣通道相連通。

特別是，所述煙氣出口與所述的熱煙氣通道相連通，將氣化爐燃燒產生的熱煙氣經熱煙氣通道排出氣化爐。

尤其是，所述熱煙氣通道通過所述的煙氣出口與所述氣化反燒爐的爐膽相連通。

其中，所述爐體的下端封閉，上端設置有加料口以及封閉加料口的頂蓋。

特別是，所述加料口的設置位置與爐膽相對應，即加料口的中心與爐膽的軸線相適應，利于燃料落入爐膽內。

其中，所述爐體的左側壁、右側壁的中下部分別設置輔助進氧口(即左、右側輔助進氧口)，并且輔助進氧口分別與2根延伸至氣化反燒爐爐體之外的輔助進氧管(即左、右側輔助進氧管)相連接，將爐體外的空氣或氧氣導入爐體內部，為爐膽內的燃料燃燒提供氧氣。

特別是，所述輔助進氧管延伸到氣化反燒爐外部的管道內分別設置輔助進氧閥，通過調節輔助進氧閥的開閉或開啟程度來調節進入爐膽內的進氧量，提高燃料的燃燒效率。

本發明可以采用自動或手動控制系統來調節輔助進氧閥的開閉或開啟程度的大小，可根據爐膛內部生物質燃料的燃燒情況來調節閥門開啟大小，進而調節進氧量，提高正燒的燃燒狀態。

其中，所述輔助進氧口與開設在爐體的后側壁下部的煙氣出口位于同一水平面內，可減少熱煙氣流入熱煙氣通道的阻力，降低風機阻力，提高換熱效率。

特別是，所述輔助進氧口的設置位置與開設在爐體的后側壁的下部的煙氣出口位于同一水平面，即左、右側輔助進氧口的軸心與爐體的后側壁的下部開設煙氣出口的軸心位于同一水平面，減少了將熱煙氣抽出爐體的風機阻力，更利于換熱。

尤其是，所述輔助進氧管分別與所述的正燒煙氣通道相連通，將進入正燒煙氣通道內的熱煙氣送入所述的下燃燒室，然后經所述煙氣出口進入所述的熱煙氣通道，進而排出氣化反燒裝置。

其中，所述爐體的左、右側壁的上部分別開設正燒煙道口(即左、右側正燒 煙道口)，并且正燒煙道口分別與所述的正燒煙氣通道(左、右側正燒煙氣通道)相連通，用于氣化反燒爐在采用正燒方式燃燒的狀態下，將燃燒產生的熱煙氣從上燃燒室導出，流入正燒煙氣通道。

特別是，所述正燒煙氣通道位于正燒煙道口和輔助進氧口之間，將正燒煙道口與輔助進氧口連通。

尤其是，所述輔助進氧管水平設置；所述正燒煙氣通道豎直設置。

其中，所述正燒煙道口內設置正燒煙道閥，正燒煙道閥開啟時，正燒煙道口、正燒煙氣通道、輔助進氧管、輔助進氧口連通，將爐膽內正燒產生的熱煙氣經過正燒煙道口、正燒煙氣通道、輔助進氧管、輔助進氧口送入氣化反燒爐的下燃燒室，然后經所述煙氣出口排出；正燒煙道閥關閉時，正燒煙道口被堵塞，不能形成熱煙氣流動通道，氣化反燒爐進行反式燃燒。

正燒煙道閥可對正燒過程的開啟與否進行控制，當正燒煙道閥門開啟時，采用正燒，當正燒煙道閥關閉時，進行氣化反燒。反燒過程主要用于提供大量的熱量，如木材熱改性過程中的預熱處理過程，正燒過程主要是在熱量需求不多時進行，延緩生物質材料的燃燒過程，比如當熱處理過程中出現了停電，只需要對熱改性窯進行保溫，這時采用正燒。閥門的開閉采用電機進行調節，采用正燒的時候就開啟閥門，采用反燒時就關閉閥門。

特別是，所述輔助進氧管分別與所述正燒煙氣通道相連通，將進入正燒煙氣通道內的熱煙氣送入所述的下燃燒室，然后經所述煙氣出口進入所述的熱煙氣通道，進而排出氣化反燒裝置。

尤其是，所述爐體的左側壁、右側壁的上部分別開設正燒煙道口，并且正燒煙道口分別與所述的正燒煙氣通道(23、24)相連通，用于氣化爐在采用正燒方式燃燒的狀態下，將燃燒產生的熱煙氣從上燃燒室導出，流入正燒煙氣通道，然后通過輔助進氧口流入下燃燒室，再經過煙氣出口，進入熱煙氣通道，進而將產生的熱量排出氣化反燒裝置。

特別是，所述輔助進氧管設置所述正燒煙氣通道的底部，且與所述正燒煙氣通道相連通。

其中，所述爐排組件包括呈平板狀的爐排主體和位于主體上下兩端的上鋼管、下鋼管，其中，爐排主體與上、下鋼管固定連接，且相互連通，形成冷卻水流動的通道。

特別是，所述爐排主體由多根鋼管平行排列組成，且鋼管之間彼此間隔排列；所述上鋼管、下鋼管與所述主體鋼管焊接成一體，且在焊接處彼此相互連通，形成通道。

尤其是，所述爐排主體由2-5根鋼管平行排列組成，優選為3-4根。

爐排組件包括爐排主體和位于主體兩端的上鋼管、下鋼管，其中，所述爐排主體整體呈一個平面，由多根鋼管組成，彼此間隔，平行排列；所述上鋼管、下鋼管沿著垂直于組成爐排主體鋼管的軸向與所述主體鋼管焊接成一體，且上鋼管、下鋼管與組成爐排主體的鋼管在焊接處彼此相互連通，形成內部通道，用于冷卻水流動通道。冷卻水從下鋼管流入，經過爐排主體鋼管后從上鋼管流出。

特別是，所述上鋼管、下鋼管沿著垂直于組成爐排主體鋼管的軸向與所述主體鋼管焊接成一體，且上鋼管、下鋼管與組成爐排主體的鋼管在焊接處彼此相互連通，形成通道。

尤其是，所述上鋼管、下鋼管的軸線與組成爐排主體的鋼管的軸線相互垂直。

特別是，所述組成爐排主體的鋼管的外表面附著一層由耐火材料組成的耐火層。

尤其是，所述耐火層的厚度≥10mm。耐火層不僅可防止鋼管被燒壞，延長鋼管實用壽命，有利于氣化反燒過程的順利進行，又可根據爐內溫度和鋼管表面溫度(達到900℃以上)向爐排鋼管內通入冷卻水，對爐排進行冷卻處理，降低爐排表面的溫度，進一步延長爐排壽命，在氣化反燒前期，由于爐內溫度不是很高，不宜開啟冷卻水，處理后期，爐內溫度太高時，對鋼管的實用壽命有影響時，冷凝水可對爐排起到冷卻保護的作用，且在通入冷卻水對爐排進行冷卻保護處理的同時，爐排內部的冷凝水由于吸收熱量，部分水分可變為水蒸氣，從而將爐排鋼管內產生的蒸汽，通入后續需要水蒸汽處理的設備中(例如木材熱改性裝置內部可對木材起到加熱和調濕的作用)，實現能源循環利用，提高能源使用效率。

由于爐排鋼管的外側壁上附有耐火材料，其附著厚度不少于10mm，這樣不僅可保持材料外表面的溫度，有利于氣化反應；而且本發明的爐排組件的鋼管內又可通入冷卻水，對爐排進行冷卻降溫處理，降低爐排表面的溫度，進一步延長爐排壽命；第三還可以將冷卻水產生的蒸汽，用于后續或其他需要蒸汽的處理設備，以提供給木材熱加工的需要。

其中，所述爐排組件傾斜放置在爐膽內，所述傾斜角度為0-10°，優選為 5°，這樣有利于爐排內產生的蒸汽自動往上移動且有利于后期爐排內部水分的排除。

特別是，所述上、下鋼管的一端封閉，另一端開放，冷卻水從下鋼管的開放的一端流入，冷卻水流經爐排主體后，從上鋼管的開放的一端流出，為爐排組件在燃燒過程中進行冷卻、降溫。

其中，上、下鋼管的開放的一端分別延伸到爐體左側壁或右側壁之外，與冷卻水管相連接，將冷卻水引入爐膽內的爐排組件，為爐排組件降溫。

特別是，所述爐排組件的上鋼管設置在爐體的后側壁上；所述下鋼管設置在所述爐體的前側壁上。

與現有技術相比，本發明的氣化燃燒裝置具有如下優點：

1、本發明的氣化燃燒裝置以農林廢棄物或剩余物為原料，從頂部的進料口進入爐膽后，經上燃燒室、爐排組件、下燃燒室實現充分燃燒，煙氣通過灼熱的炭層，進行第二次燃燒，燃燒充分；本發明裝置在正燒過程，煙氣也通過灼熱的炭層，進行充分燃燒，顯著減少了農林廢棄物、加工剩余物直接燃燒過程中產生的粉塵和黑煙，具有顯著的環保效能；

2、本發明的氣化燃燒裝置的節能效果明顯，能夠持續提供熱能，使物料的能源利用率提高10％以上；

3、本發明的氣化燃燒裝置結構簡單，操作方便，能夠自動控制；爐排組件的外表面附著耐火材料層，保持材料外表面的溫度，有利于氣化反應，又可通過水冷的方式降低了爐排表面的溫度，進一步延長爐排壽命，且可實現少量自產蒸汽，以提供給木材熱加工的需要。

4、本發明的氣化燃燒裝置中生物質燃料的燃燒充分，熱效率高，提高了生產效率，降低了生產成本。

5、本發明的氣化燃燒裝置不僅能夠采用反式燃燒方式，進行生物質氣化產生大量熱量，為需要快速升溫，用熱需求大的狀況提供充足的熱源；還可以在某些僅僅需要保溫或系統停電后保證不出現急劇降溫等狀態下，采用正式燃燒的方式進行生物質熱解氣化產生熱量，連續不斷地提供熱能，避免因為突發狀況導致溫度劇烈變化影響使用或正常工作，尤其是在木材加工領域，避免因為突然斷電，導致木材加工過程中的溫度迅速降低，影響木材加工產品的質量。

可根據木材熱改性工藝的需要，靈活實現正、反燒作業，以滿足不同處理階段和場合的用能需求。反燒過程主要用于提供大量的熱量，如木材熱改性過程中的預熱處理過程，正燒過程主要是在熱量需求不多時進行，延緩生物質材料的燃燒過程，比如當熱處理過程中出現了停電，只需要對熱改性窯進行保溫，這時采用正燒。

6、本發明的氣化燃燒裝置設置的輔助進氧口、進氧管，當爐體內部生物質不能充分燃燒，有黑煙冒出時，說明內部缺少氧氣，需打開輔助進氧口向爐體內部通入空氣，促進生物質的燃燒，從而使得燃燒更充分完全，進氧管內的閥門的開啟程度是衡量進氧量的重要指標，當爐內氧氣不足時，將輔助進氧管內的閥門開大，反之減小或關閉。

7、本發明的氣化燃燒裝置適用范圍廣、布置靈活，可直接與現有的導熱油爐、蒸汽爐、熱水爐、熱風爐等現有鍋爐系統配合使用。

本發明的氣化反燒爐在引風機的作用下，煙氣會通過爐排上灼熱的炭層，進入下燃燒室進行第二次燃燒，與直接燃燒相比，本發明的氣化反燒裝置可以提高能源利用率10％以上，同時可大量減少植源生物質直接燃燒過程中產生的粉塵和黑煙。與此同時，本裝置可根據實際需要進行正燒和反燒，即使采用正燒，煙氣也能進行二次燃燒，使得燃燒充分，無污染。且為了延長爐排使用壽命，降低運行成本，本反燒爐對爐排進行改進。

附圖說明

圖1為本發明的反燒式氣化燃燒裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中A-A的剖視示意圖；

圖3為圖2中B-B的剖視示意圖；

圖4為本發明的反燒式氣化燃燒裝置的爐排組件系統的結構示意圖；

圖5為本發明的反燒式氣化燃燒裝置反燒時的工作狀態示意圖；

圖6為本發明的反燒式氣化燃燒裝置正燒時的工作狀態示意圖。

附圖標記說明

1、氣化反燒爐；2、爐體；20、左側輔助進氧口；21、上爐門；22、下爐門； 23、左側正燒煙氣通道；24、右側正燒煙氣通道；25、加料口；26、頂蓋；27、左側正燒煙道口；28、右側正燒煙道口；29、正燒煙道閥；30、右側輔助進氧口；3、爐膽；31、左側輔助進氧管；32、右側輔助進氧管；33、輔助進氧閥；4、熱煙氣通道；5、煙氣出口；6、爐排組件部件；61、爐排主體；62、上鋼管；63、下鋼管；7、上燃燒室；8、下燃燒室；

具體實施方式

下面參照附圖詳細描述本發明的具體實施例，本發明的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發明的保護范圍內。

如圖1、2、3所示，本發明的氣化燃燒裝置包括氣化反燒爐1、設置在氣化反燒爐爐體后側壁外部與氣化反燒爐爐膽相連通且與爐體呈一體連接的熱煙氣通道4，設置在爐體左、右側壁外部的與氣化反燒爐爐膽相連通且與爐體呈一體連接的正燒煙氣通道23、24。

整體成長方體形或正方體形的氣化反燒爐爐體2的內部的空腔的截面呈矩形，形成氣化爐的爐膽3，爐體內壁由耐火保溫材料制成，外壁由保溫材料制成。

爐體2的下端封閉，上端開設有燃料加料口25以及封閉加料口的頂蓋26，加料口25的設置位置與爐膽的中心線相適應，利于向爐膽內添加燃料。爐體的下端、上端的內側由耐火材料組成，外側由保溫材料組成(附圖中未標示)。

圖1，爐體前側壁的中上部、中下部開設用于觀察爐體內燃料燃燒狀況的上爐門21、下爐門22，分別用于觀察爐膽內的上、下部的燃料燃燒情況，利于實時調節燃料的添加以及調節爐膽內的氧氣的進氧量。

如圖2，爐體后側壁的下部開設煙氣出口5；緊貼著爐體后側壁的外部設置豎立的熱煙氣通道4，熱煙氣通道與煙氣出口相連通，將氣化反燒爐內燃料燃燒產生的熱煙氣導出反燒爐。熱煙氣通道與爐體后側壁的外部緊密貼合，呈一體連接。熱煙氣通道的內壁由耐火材料制成，在熱煙氣通道的耐火材料制成的內壁的外側包裹保溫材料，減少熱量損失，減少爐體與周圍環境的熱交換，耐火材料主要用于保護爐體不被燒壞。

如圖3，爐體左、右側壁的外部設置左側正燒煙氣通道23、右側正燒煙氣通道24；左側、右側正燒煙氣通道緊貼著爐體左側壁、右側壁的外部豎直設置，且與爐體連接呈一體。

爐體左側壁、右側壁的上部開設左側正燒煙道口27、右側正燒煙道口28，左側、右側正燒煙道口靠近爐體上端，分別貫穿爐體的左側壁、右側壁，形成通孔，分別與左側、右側正燒煙氣通道23、24相連通，將氣化反燒爐在正燒狀態下燃燒產生的熱煙氣從爐體的上部導入到正燒煙氣通道。

左側、右側正燒煙道口內設置正燒煙道閥29，正燒煙道閥開啟時將氣化反燒爐與左側、右側正燒煙氣通道相連通，將爐內燃料燃燒產生的熱煙氣從爐體的上部經過左側、右側正燒煙道口導入左側、右側正燒煙氣通道；當正燒煙道閥關閉時，氣化反燒爐與左側、右側正燒煙氣通道被阻斷。

正燒煙道閥可對正燒過程的開啟與否進行控制，當需要采用正燒方式供能時開啟正燒煙道閥，進行氣化正燒；當需要采用反燒方式供能時關閉正燒煙道閥，進行氣化反燒。根據木材熱改性工藝的需要，靈活實現正、反燒作業，以滿足不同處理階段和場合的用能需求。當需要正燒的時候，打開正燒閥門，當不需要進行正燒時，關閉閥門。

爐體的左、右側壁的中下部開設左側輔助進氧口20、右側輔助進氧口30。左、右側輔助進氧口與2根輔助進氧管31、32相連。分別貫穿爐體的左、右側壁并延伸至氣化反燒爐的爐體之外的左側、右側輔助進氧管31、32分別與相應的左、右側輔助進氧口連成一體。左側輔助進氧管位于左側正燒煙氣通道的底部且與左側正燒煙氣通道向連通，右側輔助進氧管位于右側正燒煙氣通道的底部且與右側正燒煙氣通道相連通。左側、右側輔助進氧管31、32延伸在氣化爐外部的管道內分別設置輔助進氧閥33，將氣化爐外部的氧氣輸送至爐膽內，為爐膽內的燃料燃燒提供氧氣。

本發明的輔助進氧閥無論氣化燃燒裝置處于正燒狀態還是反燒狀態，當爐體內部氧氣不足，燃燒過程中出現黑煙等缺氧條件下均需要打開輔助進氧口，從而使得燃燒更充分完全。

輔助進氧閥門只是調節反燒過程的進氧量，正燒過程中，輔助進氧閥門處于關閉狀態，由于正燒過程比較緩慢，氧氣需求量不是很大，氧氣主要通過爐體的爐門進入。

左、右側輔助進氧口的設置位置與爐體后側壁下部的煙氣出口5位于同一水平面，即左、右側輔助進氧口的軸心與爐體后側壁下部開設的煙氣出口的軸心位于同一水平面，減少了將熱煙氣抽出爐體的風機阻力，更利于換熱。

爐排組件部件6的作用是支撐生物質燃料，但是為了延長爐排的使用壽命，才通入水來保護的，降低爐排溫度延長其使用壽命。爐排組件將爐膽分為上、下燃燒室。

燃料從進料口落入爐膽，在爐排組件的支撐下，燃料在爐排組件上方的上燃燒室內進行燃燒，沒有燃燒完全的燃料以及燃燒過程中產生的灼熱的炭在重力的作用下掉入下燃燒室繼續燃燒，燃燒過程中上燃燒室內產生的煙氣在排煙風機(與熱煙氣通道相連通，將熱煙氣抽入熱煙氣通道)的作用下，進入下燃燒室進行二次燃燒，將上燃燒室內沒燃燒完全的部分燃燒掉，從而充分燃燒不會產生黑煙氣，進而產生大量清潔的的熱煙氣。

如圖4，爐排組件6由呈平板狀的爐排主體61和位于主體上下兩端的上鋼管62、下鋼管63組成，固定安裝氣化反燒爐的爐膽的中部，將爐膽分成上燃燒室7和下燃燒室8。爐排主體在爐膽內以傾斜角度為0-10°放置，爐排組件的下端位于爐體前側壁的中部偏下位置，爐排組件的上端位于爐體的后側壁中部偏上位置，即爐排組件的下鋼管位于爐體前側壁的中部偏下位置，爐排組件的上鋼管位于爐體的后側壁中部偏上位置，上、下鋼管形成的平面與水平面的夾角為0-10°，即爐排組件的傾斜角度為0-10°。上、下鋼管的一端封閉，另一端開放，上、下鋼管的開放的一端延伸到爐體左側壁或右側壁之外(如圖1、2)，與冷卻水管相連接，將冷卻水引入爐膽內的爐排組件，為爐排組件降溫。

平板狀的爐排主體由多根(本發明具體實施方式中選擇4根，通常選擇2-5根)平行排列且彼此間隔的鋼管組成，相鄰兩根鋼管之間的間隔距離為4-10mm。上鋼管、下鋼管位于爐排主體鋼管的兩端，與構成爐排主體的鋼管相互垂直，并且上、下鋼管與構成爐排主體的鋼管彼此相互連通，內部形成通道，

本發明爐排組件的上、下鋼管與構成爐排主體的多根鋼管焊接成一體，且上、下鋼管與組成爐排主體的鋼管在焊接處彼此相互連通，形成通道，即與爐排主體鋼管焊接在一起的上鋼管、下鋼管的軸線與組成爐排主體的鋼管的軸線相互垂直，且在焊接處彼此連通。爐排組件的鋼管內通入冷卻水，

組成爐排主體的鋼管的外表面附著一層由耐火材料組成的厚度≥10mm的 耐火層(圖中未標示)，耐火層不僅可防止鋼管被燒壞，延長鋼管實用壽命，有利于氣化反燒過程的進行，又可通過水冷的方式，根據爐內溫度和鋼管表面溫度向爐排鋼管內通入冷凝水，對爐排進行冷卻處理，降低了爐排表面的溫度，進一步延長爐排壽命。當爐內溫度太高(≥900℃)時，影響鋼管的使用壽命，對鋼管內通入冷凝水可對爐排起到冷卻、保護的作用，并且在保護爐排的同時，爐排內部的冷凝水由于吸收熱量，部分水分可變為水蒸氣，由于爐排有一定的傾斜角度，產生的蒸汽會自動往上移動，從而從爐排的上鋼管中排除，然后將產生的蒸汽通入木材熱改性裝置內部可對木材起到加熱和調濕的作用。

燃料從進料口進入爐膽，在爐排組件的支撐下，燃料在爐排組件上方的上燃燒室內進行燃燒，沒有燃燒完全的燃料以及燃燒過程中產生的灼熱的炭在重力的作用下進入下燃燒室繼續燃燒，燃燒過程中上燃燒室內產生的煙氣在排煙風機的作用下，進入下燃燒室進行二次燃燒，將上燃燒室內沒有完全燃燒的部分再次燃燒，使得燃料充分燃燒，不會產生黑煙氣，進而產生大量清潔的的熱煙氣。燃料(農、林、牧業中的廢棄物、剩余物等)通過兩次燃燒可使其充分燃燒，燃燒完全，減少污染物的排放。

下面說明本發明氣化燃燒裝置的氣化燃燒產生熱煙氣的工作過程。

一、反燒氣化供能

1、如圖5，關閉左右兩側的正燒煙道口內的正燒煙道閥29，打開頂蓋26，將植物來源的生物質燃料(例如農林廢棄物、加工剩余物，植物秸稈等)從加料口添加到本發明的氣化燃燒裝置的反燒式氣化爐1的爐膽3內，并開啟排煙風機和打開左右兩側的輔助進氧管31、32內的輔助進氧閥33；

2、在排煙風機的帶動之下，新鮮空氣從頂部加料口進入，在上燃燒室內,且可通過調節排煙風機的功率以及加料口處蓋子關閉程度來調節進氧量，進行氣化反燒，連續生成可燃氣和植源生物質炭；

3、生成的可燃氣及植源生物質小顆粒炭經過爐排組件的縫隙后，進入下燃燒室，爐體外的氧氣從輔助進氧管、輔助進氧口進入下燃燒室，使得可燃氣和生物質炭進行充分燃燒，產生的大量熱量在排煙風機的帶動下，經過煙氣出口，進入熱煙氣排出通道，然后排出氣化燃燒裝置，提供熱源。

與直接燃燒相比，本發明的氣化燃燒裝置可以提高能源利用率10％以上，同 時可大量減少植源生物質直接燃燒過程中產生的粉塵和黑煙。

二、正燒供能

1、如圖6，關閉頂蓋，打開左右兩側的正燒煙道口內的正燒煙道閥，同時關閉左右兩側的輔助進氧管內的輔助進氧閥，打開爐體是上下爐門；由于正燒過程比較緩慢，氧氣需求量不是很大，氧氣主要通過爐體的爐門進入。

2、植物來源的生物質燃料在上燃燒室內進行燃燒，即進行正燒式氣化燃燒，燃燒產生攜帶熱量的熱煙氣在排煙風機或熱煙氣排出通道的自然抽風的作用下，從位于爐膽上部的左右兩側的正燒煙道口依次分別流經左右兩側的正燒煙氣通道、左右兩側的輔助進氧管、左右兩側的輔助進氧口，然后進入下燃燒室，最后經過煙氣出口，進入熱煙氣排出通道，排出氣化燃燒裝置，提供熱源。

在需要保溫或系統停電的情況下，可實現緩慢正燒，不至于急劇的升降爐溫。

熱改性過程中，對熱量需求量較大時候(除開保溫和停電時)，采用反燒過程，具體如下：

1)將待燃燒的廢棄物加入爐體內部，并關閉頂蓋；

2)打開爐門，并將爐內廢棄物點燃；

3)關閉爐門和正燒開關，并開啟排煙風機和輔助進氧口；

4)打開供熱風機，進行熱量交換，將熱量引入熱處理室內部；

5)當爐膛內壁燒紅之后，向爐排內部通入水分，冷卻并保護爐排；

6)當爐體內部廢棄物燃燒一半的時，打開爐蓋向爐體內部增加燃料。

當熱改性過程中需要保溫時，打開正燒開關，進行正燒。