1.本实用新型涉及生物质气化燃烧设备,具体涉及一种具有蓄热功能的生物质气化燃烧供热设备。
背景技术:2.据国家农业统计发布数据,2019年园林水果(不包括西瓜、甜瓜、草莓等瓜果类,核桃、板栗、榛等干果类)种植面积1.84亿亩,按照果树老树更新:以平均直径20cm老树为例,每亩可提供不低于6立方原木,按照一立方原木约0.6吨,每年按10%更新速度计算,另每年果树修剪枝条按照每亩300kg计算,则每年总硬杂木产量为12150万左右。
3.由于这些硬杂木不能用于建材,造成资源的极大浪费,仅山西省每年果树更新535万吨,其中不包括荒山育林间伐,玉米芯,建筑木材垃圾,木材加工厂木屑及边角料,更换的废旧家具等。目前国内发电、供热80%的热源为不可再生的化石能源,在燃烧中造成环境的严重污染以及大量的二氧化碳排放,形成温室效应,在这些方面已经引起国家及世界的高度重视,我国近几年也相继出台了很多政策,减少co2减排,研发碳中和、循环经济新技术。
4.为了解决以上行业存在上述问题,研发了具有蓄热功能的生物质气化燃烧供热工艺及设备,利用硬杂木这一可再生资源,其燃烧后所产生的热量可以为设施农业供热,同时燃烧过程产生的co2又被植物光合作用吸收,实现co2生态“零排放”,同时,燃烧产生的草木灰含有植物所需的矿物元素,用作基肥即可增加土壤肥力,符合低碳经济和循环经济发展的要求。
技术实现要素:5.本实用新型的目的是提供一种具有蓄热功能的生物质气化燃烧供热设备,利用果树更新、修剪枝条等产生的硬杂木,经过气化燃烧炉气化燃烧后用于设施农业冬季供热、城镇冬季供暖。
6.本实用新型是通过以下技术方案实现的:
7.一种具有蓄热功能的生物质气化燃烧供热设备,包括依次连接的粉碎机、气化燃烧炉、旋风除尘器、风机、蓄热室、配风装置ⅰ、脱硫脱硝一体化装置、配风装置ⅱ、除尘器、主风机、烟气管道、轴流风机,还包括回风风机和回风装置,所述的配风装置ⅰ和配风装置ⅱ分别通过回风风机与回风装置连接。
8.进一步地,所述的气化燃烧炉内设置有预热室、气化室、燃烧室和落灰斗,从气化燃烧炉的进料端依次为预热室、气化室、燃烧及落灰斗。
9.所述的风机通过管路还与预热室连通。
10.所述的气化燃烧炉连接配风风机。
11.所述的配风风机与气化室的尾部连通。
12.所述的所述的蓄热室通过管路与需热设施连通,蓄热室内设置有蓄积热量的格子砖,可以持续3-5天给需热设施供热。
13.运行时,硬杂木经过粉碎机粉碎成5cm左右的燃料颗粒,通过物料输送装置送入气化燃烧炉,经过预热室干燥后的颗粒燃料进入气化室内进行高温裂解、气化,气化过程中产生h2、ch4、cmhn、co等可燃气体,向气化室的末端配入空气,使可燃气体在燃烧室内上部空间迅速燃烧,气化过程中形成的木炭进入燃烧室下部链条炉排上,并在鼓风机作用下继续燃烧,直至燃尽落入落灰斗;燃料颗粒在气化燃烧炉内完全燃烧后形成的热烟气进入旋风除尘器,将尘含量降至150mg/m3以下,除尘后的烟气部分返回气化燃烧炉用于干燥燃料颗粒,另外一部分烟气进入蓄热室加热格子砖,蓄积热量后的格子砖,可以持续3-5天给农业设施供热;蓄热室后的热烟气经配风装置ⅰ配入回风气体及新鲜空气,将烟气温度降至200-240℃进入脱硫脱硝一体化设备,脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物,使之达到国家相关排放标准(so2《30mg/m3、nox《50mg/m3);再经过配风装置ⅱ配入回风烟气及新鲜空气,将烟气温度降至80℃进入布袋除尘器,布袋出口尘含量可达到10mg/m3以下供热和回风系统将热烟气通过管道送入农业设施中部,由通风机向农业设施的两侧鼓风,设施外设置的回风风机将农业设施两端的冷空气抽出,部分烟气排放到大气中,其余烟气返回配风装置,用于调节烟气温度。
14.综上所述,本实用新型可解决大量硬杂木堆积造成的环境问题,提高生物质的利用率,降低了化石燃料的用量及化石燃料燃烧排放的co2、实现“碳中和”,同时解决设施农业、城镇冬季供热问题。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图;
16.图中:1-粉碎机、2-气化燃烧炉、3-预热室、4-气化室、5-燃烧室、6-落灰斗、7-旋风除尘器、8-风机、9-蓄热室、10-配风装置ⅰ、11-配风装置ⅱ、12-脱硫脱硝一体化装置、13-布袋除尘器、14-主风机、15-烟气管道、16-轴流风机、17-回风装置、18-回风风机、19-配风风机。
具体实施方式
17.以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
18.如图1所示的一种具有蓄热功能的生物质气化燃烧供热设备,包括依次连接的粉碎机1、气化燃烧炉2、旋风除尘器7、风机8、蓄热室9、配风装置ⅰ10、脱硫脱硝一体化装置12、配风装置ⅱ11、布袋除尘器13、主风机14、烟气管道15、轴流风机16,还包括回风装置17、回风风机18,所述的配风装置ⅰ10和配风装置ⅱ11分别通过回风风机18与回风装置17连接。
19.其中燃烧室2包括依次相连的预热室3、气化室4、燃烧室5及落灰斗6;所述的风机8通过管路还与预热室3连通;所述的气化燃烧炉2的气化室4的尾部与配风风机19连通;所述的蓄热室9通过管路与需热设施连通,蓄热室内设置有蓄积热量的格子砖,可以持续3-5天给需热设施供热。
20.运行时,将所述的硬杂木首先进入粉碎机1粉碎,粉碎成5cm左右燃料颗粒,经过物料输送设备送至气化燃烧炉2上料口,物料进入预热室3,燃料颗粒在旋风除尘器7后返回热烟气所用下,在预热室3内进行干燥,干燥后的燃料颗粒进入气化室4,在气化室4内高温裂解气化,气化过程中产生的h2、ch4、cmhn、co等可燃气体,鼓风机19在气化室4尾部鼓入空气,
可燃气体在燃烧室5内燃烧,气化过程中形成的木炭在链条炉排上,并在鼓风机19的作用下继续燃烧,直至燃尽落入落灰斗6。燃烧后的热400℃热烟气进入旋风除尘器7进行除尘,将烟气中尘含量降至150mg/m3,除尘后烟气一部分烟气经风机8引入气化燃烧炉2预热燃料颗粒,其余烟气进入蓄热室9,加热蓄热室9的格子砖,当蓄热室9的温度达到一定温度后,停止燃烧燃料颗粒,此时采用蓄热室9给提供设施农业提供热量。烟气经过蓄热室9后经配风装置ⅰ10配入回风装置17返回烟气及新鲜空气,使烟气温度降至200-240℃左右,进入脱硫脱硝一体化装置12,脱除烟气中二氧化硫和氮氧化物,烟气经脱硫脱硝一体化装置12后,烟气中的二氧化硫及氮氧化物含量均达到排放标准(so2《30mg/m3、nox《50mg/m3)。烟气再经过配风装置ⅱ11配入回风装置17的烟气及新鲜空气,将烟气温度降至80℃进入布袋除尘器13,布袋除尘器13出口尘含量小于10mg/m3,达到国家相关排放要求。洁净烟气经管道15进入农业设施内,管道出口在农业设施中心,经管道出口的轴流风机16将热空气送入农业设施内取热。回风装置17置换农业设施中的空气,利用回风风机18将设施内的空气抽出,1/2排到大气中,另外一部分进入脱硫脱硝一体化12装置前的配风装置ⅰ10,一部分进入布袋除尘器13前的配风装置ⅱ11。
21.以上对本发明的描述是说明性的,而非限制性的,本专业技术人员理解,在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效,但是它们都将落入本发明专利的保护范围内。