專利名稱：具有經改進的穩定性的下吸式氣化爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及下吸式氣化爐的經改進的穩定性。本發明揭示用于整平床頂部處的生物質、將氧化劑均勻地注入到床的整個橫截面及通過爐篦均勻地抽取灰及殘碳的技術。可個別地或優選地全部以組合方式使用這些技術以提供大幅改進的氣化爐穩定性及可控制性。
背景技術：
下吸式氣化爐為眾所周知且已使用達上100年。在所述布置中，生物質及氧化劑均沿向下方向流動。使用下吸式氣化爐產生氣體，所述氣體的焦油濃度極低，這是因為合成氣體穿過殘碳區帶朝向床的在彼處發生顯著焦油分解的下部區段。由于所產生的合成氣體需要最小程度的進一步清潔，因此已發現此類型的氣化爐可用作機載氣化爐以供運載工具在燃料短缺時間期間使用。下吸式氣化爐也具有若干缺點。由于床支撐于爐篦上，因此生物質可堵塞爐篦或床，從而產生空氣穿過床的不均勻分配(分配不當)、跨越床的深度的過大壓力下降及甚至對關閉氣化爐以清理爐篦及床的需要。生物質也可形成橋或通道，借此形成氧化劑的低壓力下降“捷徑”，從而產生較低床燃燒、弱氣體產生及焦油產生的可能增加的速率。另一問題是可難以穩定火焰前緣。取決于操作篦條件，燃燒的熱解前緣可遷移到床的頂部，從而產生不穩定的操作及/或上部燃燒，此又產生對關閉系統的需要。一種下吸式氣化爐(即，Imbert式設計)通過僅朝向下部床徑向注入氧化劑而克服此最有一個問題。因此火焰前緣自然地穩定在那里，由于在注入點上面缺少氧化劑，因此其不能向上行進。然而，由于經徑向引導的射流可致使氧化劑穿透床的距離的受限，因此此技術缺少按比例調整到較高生產量的能力。實質上，上部大小由氧化劑可穿透床的距離規定。
發明內容
本發明揭示下吸式氣化爐及用于下吸式氣化爐的特殊爐篦。一種下吸式氣化爐，其具有主體；進氣口，其朝向所述主體的頂部以允許空氣進入到所述主體中；燃料進料入口，其朝向所述主體的所述頂部以允許將燃料受控地引入到所述氣化爐中；爐篦，其位于所述主體內部及所述燃料進料入口下面以支撐所述燃料的床；床內空氣分配系統，其包括其中具有位于所述主體內部及所述爐篦上面以將空氣注入到所述床內的噴嘴的多個管；旋轉槳，其位于所述主體內部及所述爐篦上面以攪動所述床；氣體排出口，其位于所述爐篦下面；及除灰口，其朝向所述主體的底部。另一種下吸式氣化爐，其具有主體；進氣口，其朝向所述主體的頂部以允許空氣進入到所述主體中；燃料進料入口，其經定位而朝向所述主體的所述頂部以允許將燃料受控地引入到所述氣化爐中；空氣入口，其經定位而朝向所述主體的所述頂部以允許將空氣引入到所述氣化爐中；及特別爐篦，其位于所述主體內部及所述燃料進料入口及所述空氣入口下面以支撐所述燃料的床；電機，其使所述爐篦的規定部分以規定方式移動；旋轉槳，其位于所述主體內部及所述爐篦上面以攪動所述床；氣體排出口，其位于所述爐篦下面；及除灰口，其朝向所述主體的底部。所述特別爐篦具有(I)多個大致平行伸長篦板區段，每一篦板區段具有伸長尺寸且包括水平分量及垂直分量，所述垂直分量大致定中心于所述水平分量上，所述水平分量彼此分離第一預定距離，所述垂直分量彼此分離第二預定距離，且所述篦板區段的所述伸長尺寸沿第一預定方向定向；(2)間隔件，其用以圍繞所述篦板區段，且結合到所述篦板區段以形成篦板結構；(3)多個大致平行伸長篦罩區段，每一篦罩區段具有伸長尺寸且具有預定形狀，所述篦罩區段在所述預定形狀的頂部處彼此分離第三預定距離且在所述預定 形狀的底部處彼此分離第四預定距離，所述篦罩區段的所述伸長尺寸也沿所述第一預定方向定向 '及(4)多個篦條，其結合到所述篦罩區段以形成篦罩結構。所述篦罩結構在所述篦板結構的正上面。電機使所述篦罩結構或所述篦板結構中的預定一者沿大致垂直于所述第一預定方向的方向移動，所述篦罩結構或所述篦板結構中的另一結構固定在適當位置。因此顯著地改進下吸式氣化爐的穩定性，且氣化爐系統具有比傳統氣化爐設計的能量輸出速率大致高的能量輸出速率。產生更均勻的床及空氣流，且氣化過程遍布氣化爐床的全部橫截面區域以類似方式發生。上部槳跨越氣化爐床的整個橫截面區域均勻地分配生物質，具有復數個氧化劑注入噴嘴的床內氧化劑分配器遍布床的整個橫截面區域供應氧化劑且有效爐篦機構允許從床定量抽取較低水平的灰殘炭混合物。可個別地或以組合方式使用本文中所揭示的各種改進。
通過連同附圖一起參考以下對本發明的數個實施例的說明，本發明的上述及其它特征及優點以及獲得這些特征及優點的方式將變得顯而易見且得到更好的理解，其中圖I是利用用于生物質進料的雙瓣閥及一個頂部槳的下吸式氣化爐的示意圖。圖2是具有床內空氣分配器的下吸式氣化爐的示意圖。圖3圖解說明示范性床內空氣分配器設計的俯視圖及側視圖。圖4圖解說明另一示范性床內空氣分配器設計的俯視圖及側視圖。圖5圖解說明示范性致動式滑動爐篦布置的組件及構造。在所述數個視圖中，相應的參考符號表示相應的部件。本文中所陳述的實例圖解說明本發明的數個實施例，但不應將其解釋為以任何方式限制本發明的范圍。
具體實施例方式上部槳跨越氣化爐床的整個橫截面區域均勻地分配生物質，具有多個氧化劑噴嘴的床內氧化劑分配器遍布床的整個橫截面區域供應氧化劑，且有效爐篦機構允許從床定量地抽取較低水平的灰殘炭混合物。因此，產生更均勻的床及空氣流，且遍布氣化爐床的全部橫截面區域以類似方式發生氣化過程。因此，下吸式氣化爐的穩定性得到鮮明地改進，且氣化爐具有比傳統設計的氣化爐大致高的能量輸出速率。在下吸式氣化爐中，氧化劑及生物質兩者均沿向下方向行進。通常，生物質支撐于多孔爐篦上，所述多孔爐篦支撐生物質床同時允許殘炭及灰的較小離子以及所產生的合成氣體從氣化室傳遞到下部室。所述技術產生具有比其它上吸式、側吸式或流化床布置低的焦油濃度的合成氣體。這是由于朝向床的下部區段存在熱殘炭還原區帶且其中發生顯著焦油分解反應。為使下吸式氣化爐以最佳或接近最佳性能且以經改進的穩定性操作，氣化爐床必須遍布床的整個橫截面以類似的熱及質量傳送及動力特性操作。此發生在以下情形時·(i)從床的頂部到床的底部的壓力下降遍布床的整個橫截面是相同的；(ii)床的高度在所有處均是相同的；(iii)使火焰穩定在床內；(iv)以使得床的每一橫截面區域接收相同的氧化劑體積流速的方式分配空氣；及(V)爐篦下面的任何阻礙或出口管道不在床內促成優選流動。如先前所提及，不穩定性及非最佳氣化爐性能的一個原因是由氣流穿過氣化爐床的分配不當所產生。當氣流在床上面進入氣化單元時，此特別重要。可使用厄貢(Ergun)方程來預測橫跨被填滿的床的壓力下降。在所述方程中，可看到壓力下降與床高度直接成比例，其中床高度定義為從爐篦水平面到生物質的頂部的高度。如果床的部分稍微低于周圍床，那么空氣流將優先在低點處穿過床。局部增加的空氣流將在所述區中促成較快運動，因此增加其中存在低點的橫截面區域中的生物質消耗的速率。此接著將使床在彼處更快速地下落，從而致使所述低點變得更低。此產生正反饋循環，且此是在床內形成通道的起始點。空氣的分配不當可產生較高的二氧化碳產生速率及在含有通道的橫截面區域內的較高局部溫度。圖I是裝設有上部旋轉槳的分層下吸式氣化爐的示意圖。所述氣化爐具有主體或殼體，其大體上指定為(19)。在圖I中所描繪的氣化爐(I)中，雙瓣閥(2)布置表現如同燃料進料入口一樣，其用于將生物質進料到所述系統同時提供氣塞以防止空氣經由此路線進入所述系統或合成氣體離開所述系統。可使用若干不同類型的原料進料設備，包含(但不限于)旋轉閥、螺絲鉆、滑動閘閥或風動進料系統。所述圖也含有床上面的中心氧化劑入口
(3)。若干不同入口布置是可能的，包含側入口、床上方的氧化劑分配器(其將氧化劑均勻地分配到床上方的頂部空間中)及床中氧化劑分配器(其直接在爐篦上方的某一高度處將氧化劑均勻地分配到床中)。生物質經由雙瓣閥布置(2)進料到氣化爐床(4)中。首先將一定量的生物質進料到頂部瓣閥上方的料斗(20)。一旦進料了所需量，頂部閥便打開且生物質進入閥之間的腔。一但頂部閥關閉，底部閥便打開且生物質掉落到氣化爐床中。進料往往傾卸到底部閥的排放點下方的局部區帶中。在此情況下，旋轉槳(5)起作用以跨越床的整個橫截面均勻地分配生物質。由于槳重新分配床的頂部的生物質，因此床內的任何低點或凹陷被連續地填充。跨越整個橫截面維持均勻床高度促成均勻的空氣分配，因此最小化了上文所述的不穩定性的幾率。實例I使用具有用于生物質添加的偏心12”雙瓣閥及6”中心空氣氧化劑入口的50”內徑(ID)分層氣化爐來氣化1/4”外徑(OD)的木球。切向激光系統(IOB)用于指示床高度且經設定以將從爐篦(9)的頂部到床的頂部的床高度維持在24”。激光系統并不是首選，這是因為當添加新材料時所形成的塵埃可暫時地給出錯誤的高度指示。更佳的是使用紅外線或微波傳感器。更佳的是使用旋轉槳開關(IOA)。示范性旋轉槳開關為K-TEK型KP旋轉槳開關。也可使用其它旋轉槳開關。將來自激光的信號饋送到PLC系統(28)中，PLC系統
(28)給螺絲鉆系統(未展示)饋送信號以裝載瓣閥(2)上方的料斗(20)，然后起始瓣閥序列。吹風機(21)用于在氣化爐出口上形成真空以促成通過中心空氣入口(3)的空氣流。最 初使用木炭作為燃料使氣化爐達到某一溫度。也可使用其它燃料及技術使氣化爐達到所需操作溫度。一旦氣化爐上升到所需操作溫度(例如，600°C到1200°C )，便將木球引入到所述系統中。吹風機經設定以從所述系統抽取300SCFM(每分鐘標準立方英尺)的合成氣體。首先，氣化爐以穩定方式操作，其中溫度及合成氣體成分在正常范圍中。在操作50分鐘之后，開始在床內形成局部“熱點”。合成氣體質量開始下降，同時二氧化碳產生速率增加。關掉吹風機且允許系統冷卻。在系統冷卻之后，檢查床且識別床中的局部低點。發現這些低點下的爐篦由于發生在那里的局部燃燒而具有持續的熱損壞。實例2利用木片作為燃料源來實行與上文所述相同的測試。發現所述系統比實例I中所述的測試更不穩定。在測試之后，在生物質進料點下方發現大尖頂。同樣，損壞發生在床中的低點下方的爐篦處。實例3將旋轉槳布置(5)裝設在上文所述的50” ID氣化爐中。使用電機(22)及齒輪箱
(23)布置在外部驅動所述系統。從變頻器(VFD)(未展示，但可為PLC(28)的部分)給電機供電以允許調查旋轉速度的效應。槳(5)由實心I” 304不銹鋼方形篦條組成，其經由軛布置(未展示)連接到驅動軸件(未單獨編號)。槳經布置以使得槳的頂部低于床指示器激光(10)的水平面I”。槳經設定以按大約IRPM轉動。重復實例I中所述的測試。發現所述系統在一致的徑向溫度曲線下以穩定方式操作。產生強烈的合成氣體，其展示在測試的整個周期(50分鐘)內的很小變化。所述系統操作達4個小時，此時間之后，發現火焰前緣已遷移到床的頂部。所述系統然后變成頂部穩定的，此時之后，氣體成分變得振蕩且與進料添加時間有關。分層下吸式氣化爐固有的不穩定性的第二個原因是由火焰前緣遷移到床內的傾向所產生。如果火焰前緣朝向床的頂部遷移，那么那里的氧化劑對生物質比率允許在那里燃燒生物質產物。在下部區段中可減少二氧化碳及水以產生合成氣體。當所述系統變得“頂部穩定”時，大量的“精細物”(精細特定物質或灰)可朝向床的頂部快速地積累。此等精細物可產生跨越床的壓力下降的快速增加。對于以半批處理方法進料的過程，看到氣體化學性質、成分及焦油含量的大振蕩與生物質添加時間同步。圖2是具有床中空氣分配器的下吸式氣化爐的示意圖。在圖中，空氣分配管(8)用于允許將氧化劑從入口(3)傳遞到床中氧化劑分配器(6)。可以若干方式進料床內分配，包含從上面、下面或直接穿過氣化爐壁的垂直空氣分配管。也可使用大型單個管。圖3圖解說明示范性床內空氣分配設計(6)的俯視圖及側視圖。分配器由優選地橫越床的整個橫截面的結構組成。所述結構含有生物質可容易流過其的大型空隙(30)。所述結構含有若干個空氣注入噴嘴(31)。噴嘴的大小及位置經設計以每橫截面床區域的單位面積引入均勻的氧化劑流。不妨礙生物質向下流動且噴嘴密度是優選的以使得每一噴嘴向床橫截面區域的Iin2到30in2供應空氣。槳(5)可用于輔助材料流過分配器結構。噴嘴內徑應在1/16”到I”的范圍中。注入速度優選地在30ft/s到300ft/s的范圍中且更優選地在70ft/s到170ft/s的范圍中。分配器應經構造以使得穿過噴嘴的壓力下降優選地為氣體從進入點到分配器中到達噴嘴位置的壓力下降的2倍或30倍。在優選的實施例中，分配器由從四個直徑相對的進料添加點(32)進料的5到7個同心環(33)組成。在所述環中鉆制220個5/16”0D孔(31)。在1000SCFM的流動速率下，穿過分配器的壓力下降小于每平方英寸O. 3磅。噴嘴可經定向以向正下方引導氣體或噴嘴 可傾斜以與正下方成微小角度地引導氣體。也可使用各定向的混合。圖4圖解說明另一示范性床內空氣分配器設計的俯視圖及側視圖。在此情況下，空氣分配器(6)由具有沿長度定位的空氣分配噴嘴(31)的平行管(33)組成。空氣經由環面(34)進料到空氣分配器。環面優選地經由管中管布置構造，即，外管形成外壁且內管形成內壁，其中空氣穿過形成于所述兩個壁之間的中央腔。在頂部及底部密封管中管布置，除了頂部處通向環面的空氣入口開口(32)(此圖中未展示)及下部區段中的空氣分配管
(33)。噴嘴(未展示)也可位于內管中以增強到氣化爐器皿的內壁的空氣分配。可在氣化爐的耐高溫內壁中形成臺階或插入物(未展示)以容納管中管的下流管的垂直區段以使得氣化爐的內部從頂部到底部呈現大致均勻的橫截面。在圖2的示意圖中，位于氣化爐排出管道或氣體排出口(7)上的吹風機(21)用于在氣化爐排出口(7)處形成真空以促成穿過分配器的空氣流。也可有以下情形使用外部正壓力吹風機來克服與分配器相關聯的壓力下降及可能地與穿過床的流動相關聯的壓力下降的部分。若干個任選空氣噴嘴(35)也可位于分配器進料管(8)(位于氣化爐頂部空間中)中。在此情況啊下，氧化劑的部分流過整個床且部分被注入到床本身內。噴嘴的大小比率可用于直接將介于0%與100%之間的空氣引導至床中。在優選實施例中，將氧化劑的80%到90%引導到下部床分配器中。下吸式氣化爐中的不穩定性的第三個固有原因與灰及殘炭在爐篦(9)上及穿過爐篦(9)的不穩定流動有關。如果材料不以均勻的方式流過爐篦，那么在剛剛高于爐篦的高度處跨越橫截面區域的顆粒大小分配將變得極廣泛。具有低生物質穿過爐篦速率的橫截面區域將往往積累大量精細物。在展示小于中等顆粒大小的橫截面中的區域由于穿過精細材料的壓力下降的增加而將在那里具有減小的氧化物流。氧化物流的損失將減小這些區中生物質消耗的速率。用于流動的減小的橫截面區域的結果產生跨越所述系統的壓力下降的增加且由于塞滿的床而可最終產生對關閉所述系統的需要。圖5圖解說明示范性致動式滑動爐篦布置的組件及構造。所述爐篦由下部平坦篦板區段(14)及上部篦罩區段(12)組成。外部間隔件(15)用于維持爐篦的圓周與料斗的內部之間的間隙間隔。篦罩區段(12)彼此分離間隙(17)且平坦篦板區段(14)分離間隙(16)。間隙(16)及上部篦罩區段(12)的大小使得當從上面觀察爐篦時，不可看到穿過爐篦的通路，這是因為上部篦罩區段(12)在下部平坦篦板區段(14)中的間隙(16)的正上面且隱蔽間隙(16)。滑動槳(13)布置坐落在下部平坦篦板區段(14)的頂部上，所述滑動槳也通過間隙(未單獨編號)分離。每一滑動槳(13)橫向(如頁面上所展示)移動跨越其對應下部篦板區段(14)的寬度且借此使灰及殘炭沿下部篦板移動，直到其通過滑動槳(13)穿過形成于上部篦罩與下部平坦篦板之間的垂直狹縫(18)排出為止。通過每一沖程所傳遞的材料的量可通過選擇槳的高度及控制每一致動沖程的長度來調節。間隙大小可經調節以適合所述位置處的灰/殘炭固體的大小及性質。此外，可通過調節槳的橫向移動來控制灰/殘炭固體的大小。橫向移動越大，將傳遞的顆粒大小越大，當然其也受間隙大小限制。優選地，篦罩區段(12)具有三角形形狀且篦板區段(14)大體上呈倒“T”形狀。這些形狀的變化形式是可接受的，只要其滿足上文所論述的功能要求。
此布置的優點是可有效地控制爐篦以從遍布床的橫截面使所需體積的灰材料均勻地移動。致動頻率可由來自傳感器(25)的或與進料添加序列的頻率相關的溫度或壓力下降測量來控制。爐篦也允許氣化爐以殘炭產生模式操作。此處，有目的地從床以比所述工藝所強迫的頻率更快的頻率抽取殘炭。當需要活性碳源時或當將碳添加到陸地或填埋場作為隔離碳的手段時此是所期望的模式。在此情況下，整個工藝可以負碳排放量來操作。實例4使用具有用于生物質添加的偏心12’雙瓣閥及6”中心空氣氧化劑入口的50” ID分層氣化爐來氣化1/4”0D木球。切向激光系統(10)用于指示床高度且經設定以將從爐篦的頂部到床的頂部的床高度維持在24”。將來自激光的信號饋送到PLC系統(28)中，PLC系統(28)給螺絲鉆系統(未展示)饋送信號以裝載瓣閥(2)上面的料斗(圖I中為(20))且然后起始瓣閥序列。如先前所提及，較佳的是使用紅外線或微波傳感器，更佳的是使用旋轉槳開關。圖3中所圖解說明的分配器裝設在氣化爐中且經定位以使得同心環的頂部邊緣比旋轉槳的底部邊緣低6”。圖5中所圖解說明的爐篦定位在高于氣化爐主體的底部3英尺處。通過外部端口(未展示)經由伸縮軸件(27)致動槳機構(13)。使用電機(26)(例如，能夠產生5000磅的推力或拉力的氣動致動器)來使槳系統(13)移動。連桿(未展示)用于將爐篦的底部區段連接到外部固定點以防止整個機構在槳致動期間被移動。吹風機(21)用于在氣化爐出口上形成真空以促成通過6”中心空氣入口(3)的空氣流動。最初使用木炭作為燃料使氣化爐達到某一溫度。也可使用其它燃料。一旦氣化爐升高到某一溫度，便將木球引入系統中。吹風機經設定以從系統抽取300scfm的合成氣體。在三個小時的周期內使吹風機生產量從300scfm緩慢地增加到1400scfm。然后使系統保持在穩定狀態達另外四個小時。每當剛好在床內分配器(6)上方的熱電偶(25)開始展示超過預定溫度的溫度時，致動爐篦。在每一爐篦致動之后，致動下部灰移除閥(11)以從系統移除灰/殘炭混合物。所述系統以穩定不變的狀態操作，具有最小溫度或壓力下降振蕩。在替代實施例中，篦罩區段是固定的且電機使篦板區段移動。因此可使用本文中所揭示技術中的一種或一種以上來顯著地改進下吸式氣化爐的穩定性。所述技術也可用于產生具有比傳統設計的能量輸出速率實質上更大的能量輸出速率的氣化爐系統。當實施所有改進時，產生更均勻的床及空氣流，從而產生跨越氣化爐床的全部橫截面區域以類似方式發生的均勻氣化。
本發明通過減少運到填埋場或可能簡單地予以燃燒的材料的數量來增強環境質量，通過更有效地使用材料以產生合成氣體來減少溫室氣體排放，以及通過從可能簡單地予以燃燒或投到填埋場以將其處理掉的材料提供可用的產生合成氣體來節約能源。所述技術或所述技術的部分可應用于若干個不同氣化爐設計且因此，本文中所陳述的實例圖解說明數個實施例，但不應將其解釋為以任何方式限制本發明的范圍。盡管本文中已詳細地 描述了本發明的各種實施例，但閱讀本發明的技術人員可聯想到其它變化形式，而此并不背離本發明的精神。因此，本發明的范圍僅受隨附權利要求書限制。
權利要求
1.一種下吸式氣化爐，其包括 主體； 進氣口，其朝向所述主體的頂部以允許空氣進入到所述主體中； 燃料進料入口，其朝向所述主體的所述頂部以允許將燃料受控地引入到所述氣化爐中； 爐篦，其位于所述主體內部及所述燃料進料入口下面以支撐所述燃料的床； 床內空氣分配系統，其包括多個管，所述多個管中具有位于所述主體內部及所述爐篦上方以將空氣注入到所述床內的噴嘴； 旋轉槳，其位于所述主體內部及所述爐篦上方以攪動所述床； 氣體排出口，其位于所述爐篦下面 '及 除灰口，其朝向所述主體的底部。
2.根據權利要求I所述的下吸式氣化爐，其中所述空氣分配系統進一步包括至少一個管，所述至少一個管中具有用以將空氣注入到所述床上方的噴嘴。
3.根據權利要求2所述的下吸式氣化爐，其中所述空氣分配系統將所述空氣的大約10%注入到所述床上方且將所述空氣的90%注入到所述床內。
4.根據權利要求I所述的下吸式氣化爐，其進一步包括用以控制所述燃料進料入口以將所述床維持在預定高度的床料位傳感器。
5.根據權利要求I所述的下吸式氣化爐，其中所述爐篦包括 多個實質上平行的伸長篦板區段，每一篦板區段具有伸長尺寸且包括水平分量及垂直分量，所述垂直分量實質上以所述水平分量為中心，所述水平分量彼此分離第一預定距離，所述垂直分量彼此分離第二預定距離，且所述篦板區段的所述伸長尺寸沿第一預定方向定向； 間隔件，其用以圍繞所述篦板區段，且結合到所述篦板區段以形成篦板結構； 多個實質上平行的伸長篦罩區段，每一篦罩區段具有伸長尺寸且具有預定形狀，所述篦罩區段在所述預定形狀的頂部彼此分離第三預定距離且在所述預定形狀的底部彼此分離第四預定距離，所述篦罩區段的所述伸長尺寸也沿所述第一預定方向定向； 多個篦條，其結合到所述篦罩區段以形成篦罩結構，所述篦罩結構在所述篦板結構的正上方；且其中 所述氣化爐進一步包括用以使所述篦罩結構或所述篦板結構中的一預定結構沿實質上垂直于所述第一預定方向的方向移動的電機，所述篦罩結構或所述篦板結構中的另一結構是固定的。
6.根據權利要求5所述的下吸式氣化爐，其中伸長篦板區段的所述水平分量及所述垂直分量實質上呈倒“T”形式。
7.根據權利要求5所述的下吸式氣化爐，其中所述預定形狀為三角形。
8.根據權利要求5所述的下吸式氣化爐，其中所述第四預定距離與所述第一預定距離大約相同。
9.根據權利要求5所述的下吸式氣化爐，其中所述第四預定距離與所述第一預定距離大約相同，且所述電機使預定結構移動第五預定距離。
10.根據權利要求5所述的下吸式氣化爐，其中所述第四預定距離與所述第一預定距離大約相同，所述預定結構為所述篦罩結構，且所述電機使所述篦罩結構移動以使得篦罩區段以振蕩運動移動跨越下部篦板區段。
11.根據權利要求5所述的下吸式氣化爐，其進一步包括用以激活所述電機的控制器。
12.根據權利要求5所述的下吸式氣化爐，其進一步包括溫度傳感器，其位于所述床內空氣分配系統上方；及控制器，其響應于來自所述溫度傳感器的信號以當所述溫度高于預定溫度時激活所述電機。
13.根據權利要求I所述的下吸式氣化爐，其進一步包括用以通過所述進氣口吸入空氣的排風扇。
14.根據權利要求I所述的下吸式氣化爐，其進一步包括用以使所述旋轉槳旋轉的電機。
15.一種下吸式氣化爐，其包括 主體； 進氣口，其朝向所述主體的頂部以允許空氣進入到所述主體中； 燃料進料入口，其經定位而朝向所述主體的所述頂部以允許將燃料引入到所述氣化爐中； 空氣入口，其經定位而朝向所述主體的所述頂部以允許將空氣引入到所述氣化爐中；爐篦，其位于所述主體內部及所述燃料進料入口及所述空氣入口下面以支撐所述燃料的床，所述爐篦包括 多個實質上平行的伸長篦板區段，每一篦板區段具有伸長尺寸且包括水平分量及垂直分量，所述垂直分量實質上以所述水平分量為中心，所述水平分量彼此分離第一預定距離，所述垂直分量彼此分離第二預定距離，且所述篦板區段的所述伸長尺寸沿第一預定方向定向； 間隔件，其用以圍繞所述篦板區段，且結合到所述篦板區段以形成篦板結構； 多個實質上平行的伸長篦罩區段，每一篦罩區段具有伸長尺寸且具有預定形狀，所述篦罩區段在所述預定形狀的頂部彼此分離第三預定距離且在所述預定形狀的底部彼此分離第四預定距離，所述篦罩區段的所述伸長尺寸也沿所述第一預定方向定向； 多個篦條，其結合到所述篦罩區段以形成篦罩結構，所述篦罩結構在所述篦板結構的正上方； 電機，其用以使所述篦罩結構或所述篦板結構中的一預定結構沿實質上垂直于所述第一預定方向的方向移動，所述篦罩結構或所述篦板結構中的另一結構是固定的； 旋轉槳，其位于所述主體內部及所述爐篦上方以攪動所述床； 氣體排出口，其位于所述爐篦下面 '及 除灰口，其朝向所述主體的底部。
16.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其中伸長篦板結構的所述水平分量及所述垂直分量實質上呈倒“T”形式。
17.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其中所述預定形狀為三角形。
18.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其進一步包括用以控制所述燃料進料入口以將所述床維持在預定高度的床料位傳感器。
19.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其中所述第四預定距離與所述第一預定距離大約相同。
20.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其中所述第四預定距離與所述第一預定距離大約相同，且所述電機使預定結構移動第五預定距離。
21.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其中所述第四預定距離與所述第一預定距離大約相同，所述預定結構為所述篦罩結構，且所述電機使所述篦罩結構移動以使得篦罩區段以振蕩運動移動跨越下部篦板區段。
22.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其進一步包括用以激活所述電機的控制器。
23.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其進一步包括溫度傳感器，其位于所述床上方；及控制器，其響應于來自所述溫度傳感器的信號以當所述溫度高于預定溫度時激活所述電機。
24.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其進一步包括用以通過所述進氣口吸入空氣的排風扇。
25.根據權利要求15所述的下吸式氣化爐，其進一步包括用以使所述旋轉槳旋轉的電機。
26.一種用于氣化爐的爐篦，其包括 多個實質上平行的伸長篦板區段，每一篦板區段具有伸長尺寸且包括水平分量及垂直分量，所述垂直分量實質上以所述水平分量為中心，所述水平分量彼此分離第一預定距離，所述垂直分量彼此分離第二預定距離，且所述篦板區段的所述伸長尺寸沿第一預定方向定向； 間隔件，其用以圍繞所述篦板區段，且結合到所述篦板區段以形成篦板結構； 多個實質上平行的伸長篦罩區段，每一篦罩區段具有伸長尺寸且具有預定形狀，所述篦罩區段在所述預定形狀的頂部彼此分離第三預定距離且在所述預定形狀的底部彼此分離第四預定距離，所述篦罩區段的所述伸長尺寸也沿所述第一預定方向定向；及 多個篦條，其結合到所述篦罩區段以形成篦罩結構，所述篦罩結構在所述篦板結構的正上方O
27.根據權利要求26所述的爐篦，其中所述預定形狀為三角形。
28.根據權利要求26所述的爐篦，其進一步包括用以控制燃料進料入口以將床維持在預定高度的床料位傳感器。
29.根據權利要求26所述的爐篦，其中所述第四預定距離與所述第一預定距離大約相同。
30.根據權利要求26所述的爐篦，其中所述第四預定距離與所述第一預定距離大約相同，預定結構為所述篦罩結構，且篦罩區段以振蕩運動移動跨越下部篦板區段。
全文摘要
一種下吸式氣化爐(1)具有氧化劑入口(3)、生物質注入器(2)、爐篦(9)、氣體排出口(7)及除灰系統(11)。傳感器(10)維持床的高度且旋轉槳(5)將所述床(4)的頂部維持在均勻高度。較佳的是，爐篦布置(9)為滑動爐篦布置，其主動使灰材料移動穿過所述爐篦。床內氧化劑分配器(6)將氧化劑注入到所述床內。
文檔編號C10J3/40GK102803445SQ201180013261
公開日2012年11月28日 申請日期2011年1月19日 優先權日2010年1月19日
發明者飛利浦·D·萊韋森 申請人:零點清潔科技公司