一種生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，喉口周圍設(shè)有若干個(gè)傾斜向下氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴和點(diǎn)火助燃孔，其特征是：氣化反應(yīng)室內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形點(diǎn)火助燃腔，點(diǎn)火助燃孔從環(huán)形點(diǎn)火助燃腔的切線角度與環(huán)形點(diǎn)火助燃腔相連；喉口在氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴上側(cè)設(shè)有氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板。本發(fā)明主要有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，點(diǎn)火速度更快，節(jié)省點(diǎn)火時(shí)間；點(diǎn)火時(shí)大幅度減少冒煙現(xiàn)象，更環(huán)保；氣化反應(yīng)溫度高，可達(dá)1200度，升溫啟動時(shí)間短，點(diǎn)火方便，產(chǎn)氣高效；以高溫碳作為焦油裂解催化劑，結(jié)構(gòu)新穎，可顯著降低焦油含量，可以簡化氣化爐的過濾除塵設(shè)備，尤其對于大中型生物質(zhì)氣化爐的推廣使用有積極推動作用。
【專利說明】
一種生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種灶具，特別涉及一種以薪柴和秸桿等生物質(zhì)原料為燃料的氣化燃燒爐灶。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是農(nóng)業(yè)大國，有充足的薪柴和秸桿等生物質(zhì)能源，在生物質(zhì)能源的開發(fā)利用中，常用的方式是直燃或氣化發(fā)電，但是，直燃使用時(shí)需要經(jīng)常向爐灶添加薪柴，使用不方便，氣化發(fā)電受限于成本，經(jīng)濟(jì)效益不佳，而無法大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)爐灶對薪柴和秸桿利用歷史悠久，傳統(tǒng)爐灶因使用不便，熱值利用率低，一般只有15%到20%，對空氣污染大。在廣大農(nóng)村也逐漸棄用，導(dǎo)致生物質(zhì)能源的開發(fā)利用量越來越少，不能對農(nóng)村中大量可再生的薪柴和秸桿進(jìn)行有效的利用。
[0004]為此，將薪柴和秸桿等生物質(zhì)進(jìn)行氣化成可燃?xì)獾男⌒蜕镔|(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，人們發(fā)明了將產(chǎn)生的燃?xì)庀蛏衔纳衔綒饣癄t灶，但是，上吸式的氣化爐灶存在一些缺陷:(I)焦油含量高，導(dǎo)致氣化爐灶壽命短，就是增加過濾器，又會出現(xiàn)維護(hù)難的問題；(2)產(chǎn)氣不穩(wěn)定，生物質(zhì)的氣化難以控制，大大影響了氣化爐灶的推廣；(3)產(chǎn)氣熱值偏低，生物質(zhì)氣化不夠充分導(dǎo)致產(chǎn)氣熱值達(dá)不到日常使用要求。
[0005]為此，發(fā)明人發(fā)明了申請日為2011.11.11、專利號為0吧01120444716.2、名稱為“一種家用生物質(zhì)節(jié)能灶”的氣化燃燒爐灶。它包括料倉、在料倉下方設(shè)有與料倉連通的氣化爐芯、在氣化爐芯下且與氣化爐芯連通的落灰室，及在落灰室一側(cè)設(shè)有通過導(dǎo)管連通的猛火灶頭，其中料倉包括上下開口的倉體、在倉體上方開口上的料蓋、在倉體四周的進(jìn)風(fēng)管和排煙管，其特征在于所述的氣化爐芯包括與料倉下方開口連通的喉口、在喉口的最小位置處設(shè)有的環(huán)繞聚集氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴，及氣化爐芯中部的氣化反應(yīng)室;所述的環(huán)繞聚集氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴為傾斜45度設(shè)置在喉口上，所述的環(huán)繞聚集氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴一側(cè)上還設(shè)有給環(huán)繞聚集氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴進(jìn)風(fēng)的風(fēng)機(jī)，在氣化爐芯外圍設(shè)有利用氣化爐芯氣化反應(yīng)的余熱的水箱，及在水箱與氣化爐芯之間設(shè)有螺旋換熱片，所述的落灰室包括灰盤;所述的倉體下方開口上設(shè)有控制燃料下落且由兩個(gè)扇形拼合成使燃料與氣化反應(yīng)室阻隔降低了料倉的溫度的料倉門。但在發(fā)明人的后續(xù)改進(jìn)過程中，發(fā)現(xiàn)氣化爐芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在一些如氣化爐芯保溫性能差，抗熱脹冷縮性能差，氣化不完全，焦油未能全部清除等缺陷，造成薪柴和秸桿等生物質(zhì)燃料產(chǎn)氣穩(wěn)定不理想。
[0006]為此，發(fā)明人又進(jìn)行改進(jìn)，申請了一個(gè)申請?zhí)枮?01510072598X、名稱為“一種生物質(zhì)氣化爐爐芯結(jié)構(gòu)”的專利，它的特征是氣化爐芯的內(nèi)外壁之間設(shè)有保溫層;氣化爐芯內(nèi)部從上往下依次設(shè)有接料漏斗、喉口、氣化反應(yīng)室、爐篦；喉口為圓錐臺形結(jié)構(gòu)，喉口周圍設(shè)有若干個(gè)傾斜向下朝氣化反應(yīng)室吹風(fēng)的空氣噴嘴。保溫層外設(shè)有可向氣化爐芯吹熱風(fēng)的點(diǎn)火裝置。氣化反應(yīng)室為圓柱形結(jié)構(gòu)，氣化反應(yīng)室設(shè)有兩層相互貼合的管壁，分別為內(nèi)管壁和外管壁，內(nèi)管壁與上部喉口的錐形壁焊接為一體，外管壁與下部爐篦口焊接為一體。它主要有以下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊，氣化反應(yīng)溫度高，可達(dá)1200度，升溫啟動時(shí)間短，點(diǎn)火方便，產(chǎn)氣高效；以高溫碳作為焦油裂解催化劑，可顯著降低焦油含量，可以簡化氣化爐的過濾除塵設(shè)備，適用于中小型生物質(zhì)氣化爐。此后，發(fā)明人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這種方案還存在一些缺陷，點(diǎn)火速度不夠快，點(diǎn)火時(shí)煙氣排放大，不夠環(huán)保，特別是在大型的生物質(zhì)氣化爐應(yīng)用時(shí)，缺陷就更為明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決現(xiàn)有生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)存在上述缺陷，本發(fā)明提供一種氣化爐芯的結(jié)構(gòu)合理優(yōu)良、點(diǎn)火速度快、點(diǎn)火煙氣排放少的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的方案是:一種生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，包括氣化爐芯，氣化爐芯內(nèi)部從上往下依次設(shè)有接料漏斗、喉口、氣化反應(yīng)室、爐篦；喉口為圓錐臺形結(jié)構(gòu)，喉口周圍設(shè)有若干個(gè)傾斜向下分別朝氣化反應(yīng)室吹風(fēng)的氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴和吹熱風(fēng)的點(diǎn)火助燃孔，其特征是:氣化反應(yīng)室內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形點(diǎn)火助燃腔，點(diǎn)火助燃孔從環(huán)形點(diǎn)火助燃腔的切線角度與環(huán)形點(diǎn)火助燃腔相連。
[0009]作為上述方案的進(jìn)一步說明，氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴傾斜向下的設(shè)置方式，有利于形成向下的風(fēng)壓，使氣化反應(yīng)產(chǎn)生的燃?xì)馔赂Z。加了環(huán)形點(diǎn)火助燃腔這種結(jié)構(gòu)，點(diǎn)火助燃孔的熱火直接從切線方向沿環(huán)形點(diǎn)火助燃腔流動，給環(huán)形點(diǎn)火助燃腔旁邊的薪柴同時(shí)均勻加熱，使其溫度快速升到燃點(diǎn)。主要優(yōu)點(diǎn)就是點(diǎn)火速度更快，節(jié)省點(diǎn)火時(shí)間；同時(shí)，點(diǎn)火時(shí)大幅度減少冒煙現(xiàn)象，更環(huán)保。
[0010]前述環(huán)形點(diǎn)火助燃腔設(shè)置在氣化反應(yīng)室與喉口銜接處，為氣化反應(yīng)室頂部向凹陷的敞口槽。確保熱風(fēng)可以沿著此通道與薪柴充分接觸，將薪柴快速加熱到燃點(diǎn)。由于環(huán)形點(diǎn)火助燃腔的作用，可以使環(huán)形氣化火力均勻同步，喉口升溫時(shí)間縮短至無環(huán)形點(diǎn)火助燃腔的三分之一左右;而且，喉口溫度升至800度以上后，原來的尾氣就會變成氣化可燃?xì)狻?br>[0011]前述喉口在氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴上側(cè)設(shè)有氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板。讓空氣更充分地進(jìn)入到氣化反應(yīng)室去，確保有足夠的氧氣參與反應(yīng)，使里面的燃料燃燒更為充分。
[0012]前述氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板設(shè)置在接料漏斗與喉口銜接處。設(shè)于此處加工更為方便，同時(shí)也方便落料向氣化反應(yīng)室集中。
[0013]前述氣化爐芯具有內(nèi)壁和外壁兩層結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁和外壁之間設(shè)有保溫層;保溫層外設(shè)有可向氣化爐芯吹熱風(fēng)的點(diǎn)火裝置，點(diǎn)火裝置與點(diǎn)火助燃孔相通。保溫層使得氣化爐芯，尤其是氣化反應(yīng)室的保溫效果更好，使氣化反應(yīng)室溫度足夠高，可達(dá)1200度，保證作為焦油裂解催化劑的高溫碳有足夠的溫度更有效地促進(jìn)焦油發(fā)生裂解反應(yīng)，有效地降低焦油的含量，使所產(chǎn)的氣化氣更清潔;同時(shí)也使氣化反應(yīng)更加充分。
[0014]前述點(diǎn)火裝置為內(nèi)置有電熱絲的鼓風(fēng)器。實(shí)現(xiàn)自動點(diǎn)火，方便快捷省心。
[0015]前述氣化反應(yīng)室為圓柱形結(jié)構(gòu)，氣化反應(yīng)室的內(nèi)壁設(shè)有兩層相互貼合的管壁，分別為內(nèi)管壁和外管壁，內(nèi)管壁與上部喉口的錐形壁連接為一體。經(jīng)此處理后，氣化爐爐抗熱脹冷縮性能大幅提升，有效在延長了氣化爐爐的使用壽命，降低了故障率。
[0016]前述爐篦為圓錐臺漏斗形結(jié)構(gòu)，爐篦底部設(shè)有抖灰篩。抖灰篩篩動時(shí)，氣化反應(yīng)室的積聚的灰燼或結(jié)焦塊可以抖落下來，保證生物質(zhì)氣化爐的正常使用。
[0017]氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板上設(shè)有溫度傳感器。設(shè)置在喉口附近的溫度傳感器監(jiān)測溫度，當(dāng)溫度達(dá)到生物質(zhì)燃點(diǎn)時(shí)，氣化進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)打開。
[0018]本發(fā)明主要有以下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊，點(diǎn)火速度更快，節(jié)省點(diǎn)火時(shí)間；點(diǎn)火時(shí)大幅度減少冒煙現(xiàn)象，更環(huán)保;氣化反應(yīng)溫度高，可達(dá)1200度，升溫啟動時(shí)間短，點(diǎn)火方便，產(chǎn)氣高效；以高溫碳作為焦油裂解催化劑，結(jié)構(gòu)新穎，可顯著降低焦油含量，可以簡化氣化爐的過濾除塵設(shè)備，尤其對于大中型生物質(zhì)氣化爐的推廣使用有積極推動作用。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)的局部剖視示意圖。
[0020]圖2為圖1示意圖縱剖示意圖。
[0021]附圖標(biāo)號說明:2、氣化爐芯3、接料漏斗4、喉口5、氣化反應(yīng)室6、爐篦7、氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴8、點(diǎn)火助燃孔9、環(huán)形點(diǎn)火助燃腔10、氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板11、保溫層12、內(nèi)管壁13、外管壁14、抖灰篩15、溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和優(yōu)選的實(shí)施方式，對本發(fā)明及其有益技術(shù)效果進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]參見圖1?圖2，生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)包括氣化爐芯2，氣化爐芯2內(nèi)部從上往下依次設(shè)有接料漏斗3、喉口 4、氣化反應(yīng)室5、爐篦6;喉口 4為圓錐臺形結(jié)構(gòu)，喉口 4周圍設(shè)有若干個(gè)傾斜向下分別朝氣化反應(yīng)室5吹風(fēng)的氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴7和吹熱風(fēng)的點(diǎn)火助燃孔8，其特征是:氣化反應(yīng)室5內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形點(diǎn)火助燃腔9，點(diǎn)火助燃孔8從環(huán)形點(diǎn)火助燃腔9的切線角度與環(huán)形點(diǎn)火助燃腔9相連。其中，環(huán)形點(diǎn)火助燃腔9設(shè)置在氣化反應(yīng)室5與喉口4銜接處，為氣化反應(yīng)室5頂部向凹陷的敞口槽。喉口 4在氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴7上側(cè)設(shè)有氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板10。氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板10設(shè)置在接料漏斗3與喉口 4銜接處。氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板10上設(shè)有溫度傳感器15。
[0024]優(yōu)選地，氣化爐芯2具有內(nèi)壁和外壁兩層結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁和外壁之間設(shè)有保溫層11;保溫層11外設(shè)有可向氣化爐芯2吹熱風(fēng)的點(diǎn)火裝置，點(diǎn)火裝置與點(diǎn)火助燃孔8相通。點(diǎn)火裝置為內(nèi)置有電熱絲的鼓風(fēng)器。氣化反應(yīng)室5為圓柱形結(jié)構(gòu)，氣化反應(yīng)室5的內(nèi)壁設(shè)有兩層相互貼合的管壁，分別為內(nèi)管壁12和外管壁13，內(nèi)管壁12與上部喉口4的錐形壁連接為一體。爐篦6為圓錐臺漏斗形結(jié)構(gòu)，爐篦6底部設(shè)有抖灰篩14。
[0025]鼓風(fēng)機(jī)的空氣經(jīng)點(diǎn)火助燃然孔后，熱風(fēng)從切線角度進(jìn)入環(huán)形點(diǎn)火助燃腔9形成助燃?xì)怏w，助燃?xì)怏w沿環(huán)形點(diǎn)火助燃腔9旋轉(zhuǎn)，在熱風(fēng)點(diǎn)火器點(diǎn)燃此處的大多成分是顆粒狀的碳，在環(huán)形點(diǎn)火助燃腔9中，點(diǎn)火助燃孔8下的單點(diǎn)燃燒狀態(tài)，迅速擴(kuò)散為環(huán)形燃燒，整個(gè)反應(yīng)室在極短時(shí)間內(nèi)快速升溫至燃料的燃點(diǎn)。設(shè)置在喉口 4附近的溫度傳感器15監(jiān)測溫度，當(dāng)溫度達(dá)到生物質(zhì)燃點(diǎn)時(shí)，氣化進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)打開，空氣經(jīng)氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴7噴射到喉口 4燃料處，由于點(diǎn)火助燃作用，氣化反應(yīng)室5的溫度已經(jīng)較高，喉口4處的燃料由于開始溫度不高導(dǎo)致產(chǎn)生的過多煙氣經(jīng)下部氣化反應(yīng)室5中的高溫碳的催化過濾，尾氣經(jīng)過氣化反應(yīng)室5、爐篦6，排出的煙氣在初期達(dá)不到可燃?xì)獾臉?biāo)準(zhǔn)，但由于高溫碳的過濾，煙氣中煙的濃度和焦油濃度都將降低至合理的排放標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
[0026]根據(jù)上述說明書及具體實(shí)施例并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的一些修改和變形，也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，包括氣化爐芯，氣化爐芯內(nèi)部從上往下依次設(shè)有接料漏斗、喉口、氣化反應(yīng)室、爐篦;喉口為圓錐臺形結(jié)構(gòu)，喉口周圍設(shè)有若干個(gè)傾斜向下分別朝氣化反應(yīng)室吹風(fēng)的氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴和吹熱風(fēng)的點(diǎn)火助燃孔，其特征是:氣化反應(yīng)室內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形點(diǎn)火助燃腔，點(diǎn)火助燃孔從環(huán)形點(diǎn)火助燃腔的切線角度與環(huán)形點(diǎn)火助燃腔相連。2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，其特征是:所述環(huán)形點(diǎn)火助燃腔設(shè)置在氣化反應(yīng)室與喉口銜接處，為氣化反應(yīng)室頂部向凹陷的敞口槽。3.如權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，其特征是:所述喉口在氣化進(jìn)風(fēng)噴嘴上側(cè)設(shè)有氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板。4.如權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，其特征是:所述氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板設(shè)置在接料漏斗與喉口銜接處。5.如權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，其特征是:所述氣化爐芯具有內(nèi)壁和外壁兩層結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁和外壁之間設(shè)有保溫層;保溫層外設(shè)有可向氣化爐芯吹熱風(fēng)的點(diǎn)火裝置，點(diǎn)火裝置與點(diǎn)火助燃孔相通。6.如權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，其特征是:所述點(diǎn)火裝置為內(nèi)置有電熱絲的鼓風(fēng)器。7.如權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，其特征是:所述氣化反應(yīng)室為圓柱形結(jié)構(gòu)，氣化反應(yīng)室的內(nèi)壁設(shè)有兩層相互貼合的管壁，分別為內(nèi)管壁和外管壁，內(nèi)管壁與上部喉口的錐形壁連接為一體。8.如權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，其特征是:所述爐篦為圓錐臺漏斗形結(jié)構(gòu)，爐篦底部設(shè)有抖灰篩。9.如權(quán)利要求8所述的生物質(zhì)下吸式氣化裝置的爐芯結(jié)構(gòu)，其特征是:所述氣化進(jìn)風(fēng)環(huán)形檔板上設(shè)有溫度傳感器。
【文檔編號】F24B1/192GK105889982SQ201610401623
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月11日
【發(fā)明人】周勇
【申請人】周勇