专利名称：生物质旋风式空气-水蒸汽气化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气化设备，具体是涉及一种用于燃烧生物质燃料产生生物质燃气的气化器。
背景技术：
生物质燃气是一种可替代化石能源的绿色能源，它的原料为生物质物料，如秸杆、 甘蔗渣、稻杆、稻壳(糠)、废木材、树皮、锯末、木屑等，通过气化设备对其高温(650°C以上) 热解反应后，能够制出生物质燃气。生物质气化制取燃气是一种先进的生物质能热化学转化方式，其中，生物质空气-水蒸汽气化是一种投资相对较低，产气质量也较好的气化方法。在这种气化中，水蒸汽重整所需要的热量可以由空气的部分燃烧供给。但这种气化方式并未得到广泛应用，原因在于水蒸汽加入点过于集中，使水蒸汽与反应物的混合不完全，造成反应不充分，最终导致制备出的生物质燃气的产出率低，热值也低，无法大规模工业化。空气-水蒸汽气化器的燃烧技术主要是炉排层燃烧和流化床燃烧技术，其中，采用炉排层燃技术的缺点是燃料燃烧不完全，过量空气系数较高，导致热效率偏低；另者，如采用流化床燃烧炉，一般是应用于大型锅炉，其投资巨大，生产成本高，不能在中小企业中大力推应用。
实用新型内容为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种能够制备出高热值、产气率高的气化器。为了实现以上目的，本实用新型的技术方案如下一种生物质旋风式空气-水蒸汽气化器，其由壳体，保温层组成，保温层为中空圆筒形内腔结构，内腔作为燃烧室且具有出气口，燃烧室连通一进料管，该进料管内壁(轴向)与燃烧室内壁(横截面)相切，所述燃烧室开设有至少一通孔且与水蒸汽管道连通，通孔内壁与燃烧室内壁相切，水蒸汽由通孔切向输入燃烧室内与生物质燃料热解燃烧产生的反应物参与气化反应，制备出中热值生物质燃气。进一步地，所述通孔具有两个，每个通孔的出蒸汽口在燃烧室中处于不同位置。所述水蒸汽管道的入口连接水蒸汽分配器，水蒸汽分配器将水蒸汽均勻分配到每路水蒸汽管道中。所述水蒸汽分配器连接水蒸汽总管。所述每路水蒸汽管道安装有截止阀。所述每路水蒸汽管道安装有压力表。所述水蒸汽总管安装减压阀、流量计和压力表。所述水蒸汽分配器连接排水阀，如疏水阀。所述出气口设置出气管，其横向架设于燃烧室的中心且其一端位于燃烧室而另一端伸出于燃烧室之外。[0014]与现有技术相比，由于水蒸汽是切向输入到燃烧室内，保证与生物质热解燃烧产生的反应物进行充分混合，气化反应后的生物质燃气的热值更高，提高到1800 2000Kcal/N m3,提高30 40 %，产出率提高20 %。另外，在气化器的燃烧过程中，气化反应所需的热能来源于气化器中的生物质燃料，实现自热平衡。水蒸汽由多路水蒸汽管道输入到气化器的燃烧室内，以分散形式从不同位置输入水蒸汽，使与燃烧内反应物(生物质碳和热解燃烧产生的气体)充分混合，进一步气化反应达到更完全的目的。
图1为气化器的内部结构图。图2为图1的截面图。图3为水蒸汽管路系统。下面，结合最佳实施例对本实用新型进一步具体描述。
具体实施方式
本实用新型气化器为一台0. 5吨/时的蓄热式气化炉，如图1和图2所示，本气化器由保温层13、耐火层14、进料管15和出气管16组成。耐火层14的内部为中空圆筒形， 横卧设置。耐火层14的中空圆筒结构形成了燃烧室17。燃烧室17与耐火层14设置的进料管连通15，该进料管15的轴向内壁与燃烧室17的横向截面内壁相切。燃烧室17的轴心方向且位于燃烧室17的右侧处横向设置一出气管16，出气管16与燃烧室17同心设置，该出气管16为两端开口的直通管道。出气管16的左端插入燃烧室17内部中为内置端，出气管16的右端延伸出燃烧室17外并外露于腔体外为伸出端，出气管的伸出端与锅炉的入口连接。如图3所示，炉体1连接水蒸汽管路组件，给炉体1内的燃烧室2提供高温水蒸汽。 燃烧室为中空的圆筒形体。炉体1(燃烧室)的壁体开设三个通孔10，通孔10在炉体1的横截面上呈圆周均勻布置，且通孔10的轴向内壁与燃烧室17的横向截面内壁相切。通孔 10的位置位于燃烧层。水蒸汽管路组件，由三路水蒸汽管路11、水蒸汽分配器3和水蒸汽总管4组成。水蒸汽分配器3为圆圈形状，其内圆侧连接三路水蒸汽管路11，每一路水蒸汽管路11也呈圆周均勻布置，每一路水蒸汽管路11与通孔10连通。水蒸汽分配器3的入口连接水蒸汽总管4，而出口连接疏水阀12。每一路水蒸汽管路11均安装有截止阀9。水蒸汽总管4安装有压力表6、流量计7和减压阀8。水蒸汽总管连接一台0. 5吨/时的蒸汽锅炉5。本实用新型能够实现生物质空气-水蒸汽气化方法，其过程如下在生物质气化器的燃烧室内通入空气，控制空气当量比20，加入催化剂，如白云石、橄榄石、氧化铝等，在常压或微正压条件下燃烧生物质燃料产生反应物(生物质碳和反应气体)，气化器内部温度达到800°C时，通入0. 6Mpa的120°C的水蒸汽与反应物参与气化反应，控制水蒸汽 /生物质燃料质量比S/B为0. 5，经过2s反应时间，产生生物质燃气，由出气管输出，供给下一工序利用。
权利要求1.一种生物质旋风式空气-水蒸汽气化器，其由壳体和保温层组成，保温层为中空圆筒形内腔结构，内腔作为燃烧室且具有出气口，燃烧室连通一进料管，该进料管轴向内壁与燃烧室横截面内壁相切，其特征在于所述燃烧室开设有至少一通孔且与水蒸汽管道连通， 通孔内壁与燃烧室内壁相切。
2.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于，所述通孔具有两个，每个通孔的出蒸汽口在燃烧室中处于不同位置。
3.根据权利要求2所述的气化器，其特征在于，所述水蒸汽管道的入口连接水蒸汽分配器，水蒸汽分配器将水蒸汽均勻分配到每路水蒸汽管道中。
4.根据权利要求3所述的气化器，其特征在于，所述水蒸汽分配器连接水蒸汽总管。
5.根据权利要求4所述的气化器，其特征在于，所述每路水蒸汽管道安装有截止阀。
6.根据权利要求4所述的气化器，其特征在于，所述每路水蒸汽管道安装有压力表。
7.根据权利要求4所述的气化器，其特征在于，所述水蒸汽总管安装减压阀。
8.根据权利要求4所述的气化器，其特征在于，所述水蒸汽总管安装流量计和压力表。
9.根据权利要求4所述的气化器，其特征在于，所述水蒸汽分配器连接排水阀。
10.根据权利要求1所述的气化器，其特征在于，所述出气口设置出气管，其横向架设于燃烧室的中心且其一端位于燃烧室而另一端伸出于燃烧室之外。
专利摘要本实用新型公开了一种生物质旋风式空气-水蒸汽气化器，其由壳体和保温层组成，保温层为中空圆筒形内腔结构，内腔作为燃烧室且具有出气口，燃烧室连通一进料管，该进料管内壁与燃烧室内壁相切，燃烧室开设有通孔且与水蒸汽管道连通，通孔内壁与燃烧室内壁相切，水蒸汽由通孔切向输入燃烧室内与生物质燃料热解燃烧产生的反应物参与气化反应，制备出中热值生物质燃气。由于水蒸汽是切向输入到燃烧室内，保证与生物质热解燃烧产生的反应物进行充分混合，气化反应后的生物质燃气的热值更高，提高到1800～2000kcal/Nm3，提高30～40％，产出率提高20％。
文档编号C10J3/72GK202139206SQ20112021843
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者常厚春, 张开辉, 缪麟, 许浩达, 陈平, 陈燕芳, 马革 申请人:广州迪森热能技术股份有限公司