利用生物質燃氣的鍋爐系統的制作方法
【專利摘要】一種利用生物質燃氣的鍋爐系統，包括產氣爐、燃氣凈化裝置和鍋爐，產氣爐設有筒形內膽，筒形內膽頂部設有進料口，底部設有第一出料口，下端設有點火口；產氣爐設有外筒，外筒套設在筒形內膽外部，外筒與筒形內膽之間形成環形腔，環形腔上開設出氣口；產氣爐設有至少兩根連通管，多根連通管均勻對稱分布的連通在筒形內膽上端與環形腔之間；出氣口、環形腔、至少一根連通管組成一條氣流通道與筒形內膽連通；出氣口通過第一出氣管與燃氣凈化裝置連通，燃氣凈化裝置通過第二出氣管與鍋爐連通，鍋爐出口端連接第三出氣管。本發明可利用生物質原料代替燃煤給鍋爐持續提供熱源供用戶取暖，其產氣快、產氣量大、環保無污染，占地面積小，適用范圍廣。
【專利說明】
利用生物質燃氣的鍋爐系統
技術領域
[0001]本發明涉及生物質能源利用技術領域，具體涉及一種由開心式生物質產氣爐與鍋爐對接而成的利用生物質燃氣的鍋爐系統。
【背景技術】
[0002]中國是個以農業為主的國家，農民生活水平的高低從某種程度上代表了中國的發展程度，對于農民來講，除了衣食住行，冬天的取暖也是一個非常重要的問題。寒冷的冬季若沒有溫暖的環境做保障，會給農民的生活造成很大的不便。而農村的取暖問題較大城市難以解決的地方就在于農村不能實行大范圍的集體供暖。
[0003]目前農村的主要取暖方式還是以燃煤為主，不僅不方便，而且溫度也得不到保障，燃煤的大量燃燒不僅浪費能源，而且造成了環境的污染。這一系列問題都要求我們盡快提出一個優化方案來解決農村的取暖問題。
[0004]對于單戶的燃煤、燃氣、燃油或電鍋爐采暖方式，適合于農村單戶的獨立建筑的特點。這種供暖方式使室內環境較好。但是，燃油、燃煤鍋爐又受到氣源、油源以及運行費用等限制。并且倘若鍋爐設計不合理不僅浪費能源還會造成環境污染，因此適用范圍有限。
[0005]農村目前具有大量的生物質，由于這些生物質得不到很好的利用都浪費了，因此對生物質能源如何合理開發，使其代替現有的燃煤提供燃氣給用戶取暖是本發明所要解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種利用生物質燃氣的鍋爐系統，其可以利用生物質原料代替現有的燃煤給鍋爐持續提供熱源供用戶取暖，且其產氣快、產氣量大、環保無污染，占地面積小，適用范圍廣。
[0007]為了達到上述目的，本發明提供一種利用生物質燃氣的鍋爐系統，包括產氣爐、燃氣凈化裝置和鍋爐，其中，
[0008]所述產氣爐為開心式生物質產氣爐，所述產氣爐設有筒形內膽，所述筒形內膽頂部設有進料口，底部設有第一出料口，所述筒形內膽下端開設有點火口；
[0009]所述產氣爐設有外筒，所述外筒套設在所述筒形內膽外部，所述外筒與筒形內膽之間形成環形腔，所述環形腔上開設有出氣口；
[0010]所述產氣爐設有至少兩根連通管，多根所述連通管均勻對稱分布的連通在所述筒形內膽上端與所述環形腔之間；
[0011 ] 所述出氣口、環形腔、至少一根連通管組成一條氣流通道與所述筒形內膽連通；
[0012]所述出氣口通過第一出氣管與燃氣凈化裝置連通，所述燃氣凈化裝置通過第二出氣管與鍋爐連通，所述鍋爐上的出口端連接第三出氣管。
[0013]進一步地，所述的燃氣凈化裝置包括焦油處理器、冷凝分離器和混合器，所述焦油處理器的進口端與第一出氣管的另一端連通，所述焦油處理器的出口端通過第四出氣管與冷凝分離器的進口端連通，所述冷凝分離器的出口端通過第五出氣管與混合器的進口端連通，所述混合器的出口端通過第二出氣管與鍋爐連通。
[0014]進一步地，所述第二出氣管上安裝有燃燒器。
[0015]進一步地，所述第一出氣管和第三出氣管上分別安裝有第一引風機和第二引風機。
[0016]進一步地，所述焦油處理器、冷凝分離器和混合器的下方分別設有水封式第一回收桶、第二回收桶和第三回收桶。
[0017]進一步地，所述進料口的上端安裝有可拆卸的上封蓋，所述進料口上連接有上料機。
[0018]進一步地，所述筒形內膽的內腔靠近進料口處設有可上升和下降的布料器，所述布料器上升至頂部時能夠封閉所述進料口。
[0019]進一步地，所述筒形內膽的底部為錐形底，所述第一出料口設在筒形內膽的底部中心位置，所述外筒包括上部筒和下部筒，所述上部筒與下部筒可拆卸的連接在一起，所述下部筒的底部設有第二出料口。
[0020]進一步地，所述下部筒的內腔底部對應于所述第一出料口的位置設有撥料器，所述撥料器的出料端位置對應于所述第二出料口。
[0021]進一步地，所述外筒側壁由上向下間隔設有多個顯示筒形內膽內腔溫度的溫度顯示儀。
[0022]采用上述方案后，本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統具有以下有益效果:
[0023]1、通過采用開心式生物質產氣爐與焦油處理器、冷凝分離器、混合器、燃燒器和鍋爐連接組成的利用生物質燃氣的鍋爐系統，使用時，將布料器通過自動起吊裝置設置于料頸下部位置，將生物質原料條或原料塊通過上料機從產氣爐的進料口填入內膽內腔，待填料完成后，通過自動起吊裝置將布料器上升使其與進料口形成密封，通過筒形內膽上的點火口在生物質原料下部點火，利用第一引風機抽風，可使爐內原料達到最大的裂解層厚度，通過控制進氧量，可以控制筒形內膽下部裂解層溫度保持在700-1000°C，上部溫度保持在400 °C左右，氧量越大，裂解速度越快，氧量越大，裂解速度越快，從而增大產氣量，提高效率;采用下部點火，上部抽風的形式可使生物質原料炭化產生的煙氣通過原料的過濾作用，將大部分焦油留在待炭化的原料區，不僅除去了生物質燃氣中大部分的焦油，而且焦油的二次裂解還增加了燃氣的熱值，燃氣通過上部連通管進入筒形內膽與外筒之間的環形腔，再通過外筒上出氣口連接的第一出氣管送至后面的焦油處理器，再經第四出氣管進入冷凝分離器冷卻氣液分離，燃氣再通過第五出氣管進入混合器、再經第二出氣管進入鍋爐，并通過第二出氣管上的燃燒器將燃氣點燃，為鍋爐提供熱源，鍋爐再將熱蒸汽通過第二引風機直接引入氣柜或用戶家中使用；同時開心式生物質產氣爐利用其外筒的下部筒上的撥料器自動撥炭料，使炭料通過外筒底部的第二出料口出去，減少了工人的勞動強度，本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統可以利用生物質原料代替現有的燃煤給鍋爐持續提供熱源供用戶取暖，且其產氣快、產氣量大、環保無污染，占地面積小，適用范圍廣，實現了生物質能的清潔轉化，產氣過程中產生的炭料可制成肥料返回農田，產生的木醋酸液和木焦油是很好的醫藥、化工原料，可回收，且本發明結構簡單，使用方便；
[0024]2、通過將開心式生物質產氣爐的外筒設置為上部筒和下部筒兩部分組成，且上部筒與下部筒之間可拆卸的連接在一起，并使撥料器安裝于下部筒上，這樣設計當需要對該開心式生物質產氣爐進行檢修或維護時，將下部筒從上部筒上拆卸下來，即可使下部筒連同撥料器一起卸下，方便對爐體檢修或維護。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例一結構示意圖；
[0026]圖2為圖1的連通器分布結構示意圖；
[0027]圖3為本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例二結構示意圖；
[0028]圖4為本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例三結構示意圖；
[0029]圖5為本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例四結構示意圖；
[0030]圖6為本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例五結構示意圖；
[0031 ]圖7為圖6的撥料器結構示意圖；
[0032]圖8為本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例六結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。
[0034]如圖1所示本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例一結構示意圖，包括產氣爐1、燃氣凈化裝置2和鍋爐3，其中:
[0035]產氣爐I為開心式生物質產氣爐，產氣爐I設有筒形內膽4，筒形內膽4采用耐高溫可達1100-1300 0C的不銹鋼材質制成。筒形內膽4的頂部設有進料口 5，進料口 5上安裝有可拆卸的上封蓋6，進料口 5上連接有上料機7 ο筒形內膽4的底部為錐形底，該底部的中心位置設有第一出料口 8，筒形內膽4的下端開設有第一點火口 9，第一點火口 9的數量一般為1-8個，且周向均勻分布在筒形內膽4上，本實施例中第一點火口 9設置為I個；
[0036]產氣爐I還設有外筒10，外筒10套設在筒形內膽4的外部，筒形內膽4與外筒10的底部連接在一起，外筒10由普通碳鋼制成。外筒10與筒形內膽4之間形成環形腔11，環形腔11上開設有出氣口 12，與第一點火口 9位置對應的外筒10上開設有第二點火口 13，第一點火口9與第二點火口 13通過點火管(圖中未示出)連接在一起，點火管的設置使點火時空氣不能進入環形腔11內；
[0037]產氣爐I還設有至少兩根連通管14，一般連通管14的數量為4-8個，結合圖2所示，此實施例連通管14設置為四個，多根連通管14均勻對稱分布的連通在筒形內膽4的上端與環形腔11之間；
[0038]出氣口12、環形腔11、至少一根連通管14組成一條氣流通道與筒形內膽4連通；
[0039]出氣口12通過第一出氣管15與燃氣凈化裝置2連通，燃氣凈化裝置2通過第二出氣管16與鍋爐3連通，鍋爐3上的出口端連接第三出氣管17。
[0040]工作時，先將生物質原料粉碎或壓塊成長度15公分左右長短的長條狀或塊狀，生物質原料的濕度控制在12 % -15 %左右，將生物質原料通過上料機7從進料口 5填入筒形內膽4的內腔，待填料完成后將上封蓋6密封蓋在進料口 5上，通過外筒10與筒形內膽4上的第二點火口 13、點火管和第一點火口 9在生物質原料下部點火，通過控制進氧量控制筒形內膽4的下部裂解層溫度保持在700-1000°C進行炭化，上部溫度保持在400°C左右，氧量越大，裂解速度越快，從而增大產氣量，提高效率;采用下部點火，上部抽風的形式可使生物質原料炭化產生的煙氣通過原料的過濾作用，將大部分焦油留在待炭化的原料區，不僅除去了生物質燃氣中大部分的焦油，而且該高溫使焦油二次裂解還增加了燃氣的熱值，燃氣通過上部連通管14進入筒形內膽4與外筒10之間的環形腔11，再通過外筒10上的出氣口 12連接的第一出氣管15送至燃氣凈化裝置2，再通過第二出氣管16進入后面的鍋爐3，為鍋爐3提供熱源，鍋爐3再將熱源直接連接至氣柜或用戶家中使用，本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統可以利用生物質原料代替現有的燃煤給鍋爐持續提供熱源供用戶取暖，且其產氣快、產氣量大、占地面積小，適用范圍廣，實現了生物質能的清潔轉化，產氣過程中產生的炭料可制成肥料返回農田，產生的木醋酸液和木焦油是很好的醫藥、化工原料，可回收，且本發明結構簡單，使用方便。
[0041]如圖3所示本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例二結構示意圖，包括產氣爐1、燃氣凈化裝置2和鍋爐3，其中:
[0042]產氣爐I為開心式生物質產氣爐，產氣爐I設有筒形內膽4，筒形內膽4采用耐高溫可達1100-1300°C的不銹鋼材質制成。筒形內膽4的頂部設有進料口 5，進料口 5與筒形內膽4之間設有料頸44，料頸44為上端小下端大的錐形管體。進料口 5上安裝有可拆卸的上封蓋6，進料口 5上連接有上料機7，筒形內膽4的底部為錐形底，該底部的中心位置設有第一出料口8;筒形內膽4的下端開設有第一點火口 9，第一點火口 9的數量一般為1-8個，且周向均勻分布在筒形內膽4上，本實施例中第一點火口 9設置為I個；
[0043]筒形內膽4的內腔靠近進料口5處設有由自動起吊裝置18控制的可上升和下降的布料器19，自動起吊裝置18為現有產品，此處不再贅述，其固定于進料口5上，布料器19為上端小下端大的錐形體，布料器19的下端面直徑大于進料口 5的直徑。布料器19上升至頂部時能夠封閉進料口 5;
[0044]產氣爐I還設有外筒10，外筒10套設在筒形內膽4的外部，筒形內膽4與外筒10的底部連接在一起，外筒10由普通碳鋼制成。外筒10與筒形內膽4之間形成環形腔11，環形腔11上開設有出氣口 12，與第一點火口 9位置對應的外筒10上開設有第二點火口 13，第一點火口9與第二點火口 13通過點火管(圖中未示出)連接在一起，點火管的設置使點火時空氣不能進入環形腔11內，外筒10的底部設有第二出料口20;
[0045]產氣爐I還設有至少兩根連通管14，一般連通管14的數量為4-8個，結合圖2所示，此實施例連通管14設置為四個，多根連通管14均勻對稱分布的連通在筒形內膽4的上端與環形腔11之間；
[0046]出氣口 12、環形腔11、至少一根連通管14組成一條氣流通道與筒形內膽4連通；
[0047]出氣口12通過第一出氣管15與燃氣凈化裝置2連通，燃氣凈化裝置2包括焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23，焦油處理器21為多旋風分離器，為現有產品，此處不再贅述。焦油處理器21的進口端與第一出氣管15的另一端連通，焦油處理器21的出口端通過第四出氣管24與冷凝分離器22的進口端連通，冷凝分離器22的出口端通過第五出氣管25與混合器23的進口端連通，混合器23的出口端通過第二出氣管16與鍋爐3的進口端連通，鍋爐3上的出口端連接第三出氣管17。
[0048]工作時，先將生物質原料粉碎或壓塊成長度15公分左右長短的長條狀或塊狀，生物質原料的濕度控制在12 % -15 %左右，將生物質原料通過進料機7從進料口 5填入筒形內膽4的內腔，之后通過自動起吊裝置18將布料器19上升至進料口 5處，從而將進料口 5密封，如果密封效果達不到要求，可以將上封蓋6密封蓋在進料口 5上，使爐體達到密封要求，利用布料器19的作用可將生物質均布在爐內，炭化效果好，通過外筒10與筒形內膽4上的第二點火口 13、點火管和第一點火口 9在生物質原料下部點火，通過控制進氧量控制筒形內膽4的下部裂解層溫度保持在700-1000 V進行炭化，上部溫度保持在400 °C左右，氧量越大，裂解速度越快，從而增大產氣量，提高效率;采用下部點火，上部抽風的形式可使生物質原料炭化產生的煙氣通過原料的過濾作用，將大部分焦油留在待炭化的原料區，不僅除去了生物質燃氣中大部分的焦油，而且該高溫使焦油二次裂解還增加了燃氣的熱值，燃氣通過上部連通管14進入筒形內膽4與外筒10之間的環形腔11，再通過外筒10上的出氣口 12連接的第一出氣管15送至后面的焦油處理器21，再經第四出氣管24進入冷凝分離器22冷卻氣液分離，燃氣再通過第五出氣管25進入混合器23，之后通過第二出氣管16進入鍋爐3，為鍋爐3提供熱源，鍋爐3再將熱源直接連接至氣柜或用戶家中使用，而生物質原料炭化后的炭料通過外筒10底部的第二出料口 20出去，減少了工人的勞動強度。
[0049]如圖4所示本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例三結構示意圖，包括產氣爐1、燃氣凈化裝置2和鍋爐3，其中:
[0050]產氣爐I為開心式生物質產氣爐，產氣爐I設有筒形內膽4，筒形內膽4采用耐高溫可達1100-1300°C的不銹鋼材質制成。筒形內膽4的頂部設有進料口 5，進料口 5與筒形內膽4之間設有料頸44，料頸44為上端小下端大的錐形管體。進料口 5上安裝有可拆卸的上封蓋6，進料口 5上連接有上料機7，筒形內膽4的底部為錐形底，該底部的中心位置設有第一出料口8;筒形內膽4的下端開設有第一點火口 9，第一點火口 9的數量一般為1-8個，且周向均勻分布在筒形內膽4上，本實施例中第一點火口 9設置為I個；
[0051]筒形內膽4的內腔靠近進料口5處設有由自動起吊裝置18控制的可上升和下降的布料器19，自動起吊裝置18為現有產品，此處不再贅述，其固定于進料口5上，布料器19為上端小下端大的錐形體，布料器19的下端面直徑大于進料口 5的直徑。布料器19上升至頂部時能夠封閉進料口 5;
[0052]產氣爐I還設有外筒10，外筒10套設在筒形內膽4的外部，筒形內膽4與外筒10的底部連接在一起，外筒10由普通碳鋼制成。外筒10與筒形內膽4之間形成環形腔11，環形腔11上開設有出氣口 12，與第一點火口 9位置對應的外筒10上開設有第二點火口 13，第一點火口9與第二點火口 13通過點火管(圖中未示出)連接在一起，點火管的設置使點火時空氣不能進入環形腔11內，外筒10的底部設有第二出料口20;
[0053]產氣爐I還設有至少兩根連通管14，一般連通管14的數量為4-8個，結合圖2所示，此實施例連通管14設置為四個，多根連通管14均勻對稱分布的連通在筒形內膽4的上端與環形腔11之間；
[0054]出氣口12、環形腔11、至少一根連通管14組成一條氣流通道與筒形內膽4連通；
[0055]出氣口12通過第一出氣管15與燃氣凈化裝置2連通，燃氣凈化裝置2包括焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23，焦油處理器21為多旋風分離器，為現有產品，此處不再贅述。焦油處理器21的進口端與第一出氣管15的另一端連通，焦油處理器21的出口端通過第四出氣管24與冷凝分離器22的進口端連通，冷凝分離器22的出口端通過第五出氣管25與混合器23的進口端連通，混合器23的出口端通過第二出氣管16與鍋爐3的進口端連通，第二出氣管16上安裝有燃燒器26。鍋爐3上的出口端連接第三出氣管17。
[0056]工作時，先將生物質原料粉碎或壓塊成長度15公分左右長短的長條狀或塊狀，生物質原料的濕度控制在12 % -15 %左右，將生物質原料通過進料機7從進料口 5填入筒形內膽4的內腔，之后通過自動起吊裝置18將布料器19上升至進料口 5處，從而將進料口 5密封，如果密封效果達不到要求，可以將上封蓋6密封蓋在進料口 5上，使爐體達到密封要求，利用布料器19的作用可將生物質均布在爐內，炭化效果好，通過外筒10與筒形內膽4上的第二點火口 13、點火管和第一點火口 9在生物質原料下部點火，通過控制進氧量控制筒形內膽4的下部裂解層溫度保持在700-1000 V進行炭化，上部溫度保持在400 °C左右，氧量越大，裂解速度越快，從而增大產氣量，提高效率;采用下部點火，上部抽風的形式可使生物質原料炭化產生的煙氣通過原料的過濾作用，將大部分焦油留在待炭化的原料區，不僅除去了生物質燃氣中大部分的焦油，而且該高溫使焦油二次裂解還增加了燃氣的熱值，燃氣通過上部連通管14進入筒形內膽4與外筒10之間的環形腔11，再通過外筒10上的出氣口 12連接的第一出氣管15送至后面的焦油處理器21，再經第四出氣管24進入冷凝分離器22冷卻氣液分離，燃氣再通過第五出氣管25進入混合器23，之后通過第二出氣管16進入鍋爐3，并通過第二出氣管16上的燃燒器26將燃氣點燃，為鍋爐3提供熱源，鍋爐3再將熱源直接連接至氣柜或用戶家中使用，而生物質原料炭化后的炭料通過外筒10底部的第二出料口 20出去，減少了工人的勞動強度。
[0057]如圖5所示本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例四結構示意圖，包括產氣爐1、燃氣凈化裝置2和鍋爐3，其中:
[0058]產氣爐I為開心式生物質產氣爐，產氣爐I設有筒形內膽4，筒形內膽4采用耐高溫可達1100-1300°C的不銹鋼材質制成。筒形內膽4的頂部設有進料口 5，進料口 5與筒形內膽4之間設有料頸44，料頸44為上端小下端大的錐形管體。進料口 5上安裝有可拆卸的上封蓋6，進料口 5上連接有上料機7，筒形內膽4的底部為錐形底，該底部的中心位置設有第一出料口8;筒形內膽4的下端開設有第一點火口 9，第一點火口 9的數量一般為1-8個，且周向均勻分布在筒形內膽4上，本實施例中第一點火口 9設置為I個；
[0059]筒形內膽4的內腔靠近進料口5處設有由自動起吊裝置18控制的可上升和下降的布料器19，自動起吊裝置18為現有產品，此處不再贅述，其固定于進料口5上，布料器19為上端小下端大的錐形體，布料器19的下端面直徑大于進料口 5的直徑。布料器19上升至頂部時能夠封閉進料口 5;
[0060]產氣爐I還設有外筒10，外筒10套設在筒形內膽4的外部，筒形內膽4與外筒10的底部連接在一起，外筒10由普通碳鋼制成。外筒10與筒形內膽4之間形成環形腔11，環形腔11上開設有出氣口 12，與第一點火口 9位置對應的外筒10上開設有第二點火口 13，第一點火口9與第二點火口 13通過點火管(圖中未示出)連接在一起，點火管的設置使點火時空氣不能進入環形腔11內，外筒10的底部設有第二出料口20;
[0061]產氣爐I還設有至少兩根連通管14，一般連通管14的數量為4-8個，結合圖2所示，此實施例連通管14設置為四個，多根連通管14均勻對稱分布的連通在筒形內膽4的上端與環形腔11之間；
[0062]出氣口12、環形腔11、至少一根連通管14組成一條氣流通道與筒形內膽4連通；
[0063]出氣口12通過第一出氣管15與燃氣凈化裝置2連通，燃氣凈化裝置2包括焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23，焦油處理器21為多旋風分離器，為現有產品，此處不再贅述。焦油處理器21的進口端與第一出氣管15的另一端連通，第一出氣管15上安裝有第一引風機27。焦油處理器21的出口端通過第四出氣管24與冷凝分離器22的進口端連通，冷凝分離器22的出口端通過第五出氣管25與混合器23的進口端連通，混合器23的出口端通過第二出氣管16與鍋爐3的進口端連通，第二出氣管16上安裝有燃燒器26。鍋爐3上的出口端連接第三出氣管17，第三出氣管17上安裝有第二引風機28。該實施例中焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23的下方分別設有水封式第一回收桶29、第二回收桶30和第三回收桶31。
[0064]工作時，先將生物質原料粉碎或壓塊成長度15公分左右長短的長條狀或塊狀，生物質原料的濕度控制在12 % -15 %左右，將生物質原料通過進料機7從進料口 5填入筒形內膽4的內腔，之后通過自動起吊裝置18將布料器19上升至進料口 5處，從而將進料口 5密封，如果密封效果達不到要求，可以將上封蓋6密封蓋在進料口 5上，使爐體達到密封要求，利用布料器19的作用可將生物質均布在爐內，炭化效果好，通過外筒10與筒形內膽4上的第二點火口 13、點火管和第一點火口 9在生物質原料下部點火，利用第一引風機27抽風控制進風進氧量，從而控制筒形內膽4的下部裂解層溫度保持在700-1000°C進行炭化，上部溫度保持在400°C左右，氧量越大，裂解速度越快，從而增大產氣量，提高效率;采用下部點火，上部抽風的形式可使生物質原料炭化產生的煙氣通過原料的過濾作用，將大部分焦油留在待炭化的原料區，不僅除去了生物質燃氣中大部分的焦油，而且該高溫使焦油二次裂解還增加了燃氣的熱值，燃氣通過上部連通管14進入筒形內膽4與外筒10之間的環形腔11，再通過外筒10上的出氣口 12連接的第一出氣管15送至后面的焦油處理器21，再經第四出氣管24進入冷凝分離器22冷卻氣液分離，燃氣再通過第五出氣管25進入混合器23，之后通過第二出氣管16進入鍋爐3，并通過第二出氣管16上的燃燒器26將燃氣點燃，為鍋爐3提供熱源，鍋爐3通過第二引風機28的作用將熱源直接送至氣柜或用戶家中使用，而生物質原料炭化后的炭料通過外筒10底部的第二出料口 20出去，減少了工人的勞動強度，而分別設置于焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23下方的水封式第一回收桶29、第二回收桶30和第三回收桶31，用于將在焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23內產生的廢物回收。
[0065]如圖6所示本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例五結構示意圖，包括產氣爐1、燃氣凈化裝置2和鍋爐3，其中:
[0066]產氣爐I為開心式生物質產氣爐，產氣爐I設有筒形內膽4，筒形內膽4采用耐高溫可達1100-1300°C的不銹鋼材質制成。筒形內膽4的頂部設有進料口 5，進料口 5與筒形內膽4之間設有料頸44，料頸44為上端小下端大的錐形管體。進料口 5上安裝有可拆卸的上封蓋6，進料口 5上連接有上料機7，筒形內膽4的底部為錐形底，該底部的中心位置設有第一出料口8;筒形內膽4的下端開設有第一點火口 9，第一點火口 9的數量一般為1-8個，且周向均勻分布在筒形內膽4上，本實施例中第一點火口 9設置為I個；
[0067]筒形內膽4的內腔靠近進料口5處設有由自動起吊裝置18控制的可上升和下降的布料器19，自動起吊裝置18為現有產品，此處不再贅述，其固定于進料口5上，布料器19為上端小下端大的錐形體，布料器19的下端面直徑大于進料口 5的直徑。布料器19上升至頂部時能夠封閉進料口 5;
[0068]產氣爐I還設有外筒10，外筒10套設在筒形內膽4的外部，筒形內膽4與外筒10的底部連接在一起，外筒10由普通碳鋼制成。外筒10包括上部筒32和下部筒33，筒形內膽4的下端焊接有第一法蘭片34，上部筒32的下端焊接于第一法蘭片34的上面，下部筒33的上端焊接有第二法蘭片35，第一法蘭片34與第二法蘭片35通過螺栓連接在一起，該實施例中，下部筒33的內腔底部中心位置對應于第一出料口 8的位置通過支撐架36連接有撥料器37，支撐架36是由槽鋼或角鋼做成的橫梁式結構。結合圖7所示，撥料器37包括上端小下端大的錐形本體38，本體38的外表面沿周向間隔設有三層凸起塊結構，凸起塊結構由多個間隔設置的凸起塊39組成，位于上層的各凸起塊39分別位于其下層相鄰兩個凸起塊39之間的上方，本體38的下端連接有旋轉軸40，旋轉軸40由上向下穿過支撐架36和外筒10。旋轉軸40與支撐架36之間設有滾子軸承41，旋轉軸40與外筒10之間設有深溝球軸承42;
[0069]外筒10與筒形內膽4之間形成環形腔11，環形腔11上開設有出氣口12，與第一點火口 9位置對應的外筒10上開設有第二點火口 13，第一點火口 9與第二點火口 13通過點火管(圖中未示出)連接在一起，點火管的設置使點火時空氣不能進入環形腔11內，外筒10的底部設有第二出料口 20，第二出料口 20對應于撥料器37的出料端位置；
[0070]產氣爐I還設有至少兩根連通管14，一般連通管14的數量為4-8個，結合圖2所示，此實施例連通管14設置為四個，多根連通管14均勻對稱分布的連通在筒形內膽4的上端與環形腔11之間；
[0071]出氣口12、環形腔11、至少一根連通管14組成一條氣流通道與筒形內膽4連通；
[0072]出氣口12通過第一出氣管15與燃氣凈化裝置2連通，燃氣凈化裝置2包括焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23，焦油處理器21為多旋風分離器，為現有產品，此處不再贅述。焦油處理器21的進口端與第一出氣管15的另一端連通，第一出氣管15上安裝有第一引風機27。焦油處理器21的出口端通過第四出氣管24與冷凝分離器22的進口端連通，冷凝分離器22的出口端通過第五出氣管25與混合器23的進口端連通，混合器23的出口端通過第二出氣管16與鍋爐3的進口端連通，第二出氣管16上安裝有燃燒器26。鍋爐3上的出口端連接第三出氣管17，第三出氣管17上安裝有第二引風機28。該實施例中焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23的下方分別設有水封式第一回收桶29、第二回收桶30和第三回收桶31。
[0073]工作時，先將生物質原料粉碎或壓塊成長度15公分左右長短的長條狀或塊狀，生物質原料的濕度控制在12 % -15 %左右，將生物質原料通過進料機7從進料口 5填入筒形內膽4的內腔，之后通過自動起吊裝置18將布料器19上升至進料口 5處，從而將進料口 5密封，如果密封效果達不到要求，可以將上封蓋6密封蓋在進料口 5上，使爐體達到密封要求，利用布料器19的作用可將生物質均布在爐內，炭化效果好，通過外筒10與筒形內膽4上的第二點火口 13、點火管和第一點火口 9在生物質原料下部點火，利用第一引風機27抽風控制進風進氧量，從而控制筒形內膽4的下部裂解層溫度保持在700-1000°C進行炭化，上部溫度保持在400°C左右，氧量越大，裂解速度越快，從而增大產氣量，提高效率;采用下部點火，上部抽風的形式可使生物質原料炭化產生的煙氣通過原料的過濾作用，將大部分焦油留在待炭化的原料區，不僅除去了生物質燃氣中大部分的焦油，而且該高溫使焦油二次裂解還增加了燃氣的熱值，燃氣通過上部連通管14進入筒形內膽4與外筒10之間的環形腔11，再通過外筒10上的出氣口 12連接的第一出氣管15送至后面的焦油處理器21，再經第四出氣管24進入冷凝分離器22冷卻氣液分離，燃氣再通過第五出氣管25進入混合器23，之后通過第二出氣管16進入鍋爐3，并通過第二出氣管16上的燃燒器26將燃氣點燃，為鍋爐3提供熱源，鍋爐3再通過第二引風機28的作用將熱源直接送至氣柜或用戶家中使用，而分別設置于焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23下方的水封式第一回收桶29、第二回收桶30和第三回收桶31，用于將在焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23內產生的廢物回收；同時利用下部筒33上的撥料器37在旋轉過程中通過其上的多個凸起塊39自動撥炭料，使炭料被擊碎并沿相鄰凸起塊39之間的凹槽滑到外筒10的內腔下端并從第二出料口 20出去，減少了工人的勞動強度，本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統可以利用生物質原料代替現有的燃煤給鍋爐持續提供熱源供用戶取暖，且其產氣快、產氣量大、占地面積小，適用范圍廣，實現了生物質能的清潔轉化，產氣過程中產生的炭料可制成肥料返回農田，產生的木醋酸液和木焦油是很好的醫藥、化工原料，可回收，且本發明結構簡單，使用方便。
[0074]如圖8所示本發明利用生物質燃氣的鍋爐系統的實施例六結構示意圖，包括產氣爐1、燃氣凈化裝置2和鍋爐3，其中:
[0075]產氣爐I為開心式生物質產氣爐，產氣爐I設有筒形內膽4，筒形內膽4采用耐高溫可達1100-1300°C的不銹鋼材質制成。筒形內膽4的頂部設有進料口 5，進料口 5與筒形內膽4之間設有料頸44，料頸44為上端小下端大的錐形管體。進料口 5上安裝有可拆卸的上封蓋6，進料口 5上連接有上料機7，筒形內膽4的底部為錐形底，該底部的中心位置設有第一出料口8;筒形內膽4的下端開設有第一點火口 9，第一點火口 9的數量一般為1-8個，且周向均勻分布在筒形內膽4上，本實施例中第一點火口 9設置為I個；
[0076]筒形內膽4的內腔靠近進料口5處設有由自動起吊裝置18控制的可上升和下降的布料器19，自動起吊裝置18為現有產品，此處不再贅述，其固定于進料口5上，布料器19為上端小下端大的錐形體，布料器19的下端面直徑大于進料口 5的直徑。布料器19上升至頂部時能夠封閉進料口 5;
[0077]產氣爐I還設有外筒10，外筒10套設在筒形內膽4的外部，筒形內膽4與外筒10的底部連接在一起，外筒10由普通碳鋼制成。外筒10包括上部筒32和下部筒33，筒形內膽4的下端焊接有第一法蘭片34，上部筒32的下端焊接于第一法蘭片34的上面，下部筒33的上端焊接有第二法蘭片35，第一法蘭片34與第二法蘭片35通過螺栓連接在一起，該實施例中，下部筒33的內腔底部中心位置對應于第一出料口 8的位置通過支撐架36連接有撥料器37，支撐架36是由槽鋼或角鋼做成的橫梁式結構。結合圖7所示，撥料器37包括上端小下端大的錐形本體38，本體38的外表面沿周向間隔設有三層凸起塊結構，凸起塊結構由多個間隔設置的凸起塊39組成，位于上層的各凸起塊39分別位于其下層相鄰兩個凸起塊39之間的上方，本體38的下端連接有旋轉軸40，旋轉軸40由上向下穿過支撐架36和外筒10。旋轉軸40與支撐架36之間設有滾子軸承41，旋轉軸40與外筒10之間設有深溝球軸承42;
[0078]外筒10與筒形內膽4之間形成環形腔11，環形腔11上開設有出氣口12，與第一點火口 9位置對應的外筒10上開設有第二點火口 13，第一點火口 9與第二點火口 13通過點火管(圖中未示出)連接在一起，點火管的設置使點火時空氣不能進入環形腔11內，外筒10的底部設有第二出料口 20，撥料器37的出料端位置對應于第二出料口 20，外筒1的側壁由上向下間隔設有三個顯示筒形內膽4內腔溫度的溫度顯示儀43，該三個溫度顯示儀43均位于第二點火口 13的上方，通過溫度顯示儀43可以觀察并控制裂解層溫度升至700-1000°C進行炭化；
[0079]產氣爐I還設有至少兩根連通管14，一般連通管14的數量為4-8個，結合圖2所示，此實施例連通管14設置為四個，多根連通管14均勻對稱分布的連通在筒形內膽4的上端與環形腔11之間；
[0080]出氣口 12、環形腔11、至少一根連通管14組成一條氣流通道與筒形內膽4連通；
[0081]出氣口12通過第一出氣管15與燃氣凈化裝置2連通，燃氣凈化裝置2包括焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23，焦油處理器21為多旋風分離器，為現有產品，此處不再贅述。焦油處理器21的進口端與第一出氣管15的另一端連通，第一出氣管15上安裝有第一引風機27。焦油處理器21的出口端通過第四出氣管24與冷凝分離器22的進口端連通，冷凝分離器22的出口端通過第五出氣管25與混合器23的進口端連通，混合器23的出口端通過第二出氣管16與鍋爐3的進口端連通，第二出氣管16上安裝有燃燒器26。鍋爐3上的出口端連接第三出氣管17，第三出氣管17上安裝有第二引風機28。該實施例中焦油處理器21、冷凝分離器22和混合器23的下方分別設有水封式第一回收桶29、第二回收桶30和第三回收桶31。
[0082]本實施例利用生物質燃氣的鍋爐系統的工作過程與圖6所述實施例的工作過程基本相同，此處不再贅述。
[0083]本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里公開的發明后，將容易想到本發明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發明的一般性原理并包括未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發明的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。
[0084]應當理解的是，本發明并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發明的范圍僅由所附的權利要求來限制。
【主權項】
1.一種利用生物質燃氣的鍋爐系統，包括產氣爐、燃氣凈化裝置和鍋爐，其特征在于， 所述產氣爐為開心式生物質產氣爐，所述產氣爐設有筒形內膽，所述筒形內膽頂部設有進料口，底部設有第一出料口，所述筒形內膽下端開設有點火口； 所述產氣爐設有外筒，所述外筒套設在所述筒形內膽外部，所述外筒與筒形內膽之間形成環形腔，所述環形腔上開設有出氣口； 所述產氣爐設有至少兩根連通管，多根所述連通管均勻對稱分布的連通在所述筒形內膽上端與所述環形腔之間； 所述出氣口、環形腔、至少一根連通管組成一條氣流通道與所述筒形內膽連通； 所述出氣口通過第一出氣管與燃氣凈化裝置連通，所述燃氣凈化裝置通過第二出氣管與鍋爐連通，所述鍋爐上的出口端連接第三出氣管。2.根據權利要求1所述的利用生物質燃氣的鍋爐系統，其特征在于，所述的燃氣凈化裝置包括焦油處理器、冷凝分離器和混合器，所述焦油處理器的進口端與第一出氣管的另一端連通，所述焦油處理器的出口端通過第四出氣管與冷凝分離器的進口端連通，所述冷凝分離器的出口端通過第五出氣管與混合器的進口端連通，所述混合器的出口端通過第二出氣管與鍋爐連通。3.根據權利要求2所述的利用生物質燃氣的鍋爐系統，其特征在于，所述第二出氣管上安裝有燃燒器。4.根據權利要求3所述的利用生物質燃氣的鍋爐系統，其特征在于，所述第一出氣管和第三出氣管上分別安裝有第一引風機和第二引風機。5.根據權利要求4所述的利用生物質燃氣的鍋爐系統，其特征在于，所述焦油處理器、冷凝分離器和混合器的下方分別設有水封式第一回收桶、第二回收桶和第三回收桶。6.根據權利要求5所述的利用生物質燃氣的鍋爐系統，其特征在于，所述進料口的上端安裝有可拆卸的上封蓋，所述進料口上連接有上料機。7.根據權利要求1-6之一所述的利用生物質燃氣的鍋爐系統，其特征在于，所述筒形內膽的內腔靠近進料口處設有可上升和下降的布料器，所述布料器上升至頂部時能夠封閉所述進料口。8.根據權利要求7所述的利用生物質燃氣的鍋爐系統，其特征在于，所述筒形內膽的底部為錐形底，所述第一出料口設在筒形內膽的底部中心位置，所述外筒包括上部筒和下部筒，所述上部筒與下部筒可拆卸的連接在一起，所述下部筒的底部設有第二出料口。9.根據權利要求8所述的利用生物質燃氣的鍋爐系統，其特征在于，所述下部筒的內腔底部對應于所述第一出料口的位置設有撥料器，所述撥料器的出料端位置對應于所述第二出料口。10.根據權利要求9所述的利用生物質燃氣的鍋爐系統，其特征在于，所述外筒側壁由上向下間隔設有多個顯示筒形內膽內腔溫度的溫度顯示儀。
【文檔編號】C10J3/84GK105861060SQ201610224816
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】鞏雪樺, 李福興, 李亞鵬, 張亮, 王巍杰, 潘冬梅, 楊旭光
【申請人】河北天善生物技術有限公司