專利名稱：一種秸稈氣化爐的燃氣凈化裝置的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及一種燃氣凈化裝置，特別涉及一種秸稈氣化爐的燃氣凈化裝置。
背景技術：
秸稈氣化爐是近年來得到廣泛推廣的一種爐具，它利用農村大量存在的農作物廢 棄物作原料，爐、灶分離，爐供氣給灶上的燃燒器，這種方式優于直接燃燒燃料，不污染環 境，熱效率高。但實際實用的氣化爐還存在很多問題，如公眾為之詬病的燃氣中產生的焦油 污染，水汽及煙塵堵塞燃氣管道造成無法使用，以致很多已推廣的氣化爐用不了多久即成 為一堆廢鐵，這種狀況刺激了多種技術方案的產生，企圖解決上述問題，但收效甚微。多數 方案傾向于使用過濾層，例如中國實用新型專利，專利號為“200620002984. 8”，名稱為“秸 稈氣化爐旋風、水冷、過濾凈化器”提出用活性炭作過濾層，而中國實用新型專利，專利號 “200920020174. 9”，名稱為“秸稈氣化爐燃氣過濾凈化裝置”用水浴的方法洗凈燃氣，不一 而足，但所提供的方法實用性差，由于燃氣中焦油、煙塵、水份量大，會很快堵塞過濾材料， 因此解決這類問題，是使秸稈氣化爐真正走向實用的關鍵。
發明內容
本發明的目的在于提供一種能克服公知技術缺點，能較好凈化煙氣的一種秸稈氣 化爐的燃氣凈化裝置。為實現發明目的，本發明的方案為一種秸稈氣化爐的燃氣凈化裝置，與一個產氣 的燃氣發生爐相連，至少包括由爐頂煙氣收集、旋風分離器及迷宮式分離器組成的燃氣凈 化系統中的一種。采用上述方案，經過多次凈化燃氣，能較好的分離燃氣中的水蒸氣，焦油及粉塵， 達到進入燃燒噴頭的燃氣潔凈無異味，不堵塞燃氣通道，從而實現了本發明的目的。下面結合圖示及實施例更詳細的說明本發明的技術方案。
圖1為一種秸稈氣化爐及燃氣凈化裝置的簡圖；圖2為圖1中A-A視圖；圖3為圖1中B-B視圖；圖4為圖3俯視圖；圖5為圖1中C-C視圖；圖6為圖5中D-D視圖。
具體實施例方式如圖1所示為一個秸稈氣化爐及與之相連的燃氣凈化裝置，包括產生燃氣的爐體 1，爐體1具有公知技術的一些特征，如有進料口，一個密閉的爐腔，形成爐腔的爐壁設有保口，爐腔下部設有與一個鼓風機2相連的進風口，與公知技術不同的是，本技術 方案所涉及的一些燃氣凈化裝置設在爐外，如圖示中可見的旋風分離裝置3，及迷宮式分離 裝置4，方案中所涉及的爐頂凈化裝置封閉在爐內。圖示中還涉及燃氣的燃燒裝置5，以及 支撐上述裝置的爐架6，排污收集器7，及一些可見的管道連接及閥門等，如圖2所示是技術方案中所涉及到的第一燃氣凈化裝置爐頂煙氣收集凈化，爐子 的上蓋作成圓弧形，在爐體隔熱保溫層內設有金屬內膽8，內膽8容納生物質燃料如秸稈 等，內膽的外壁由隔熱材料9填滿，上部有一段高度的外壁與爐體之間不填隔熱材料，一個 金屬環片10形成底部的連接環，傾斜一個角度，留有空位形成一個環形空腔，環形空腔開 有煙氣出口 11，分離液集收槽12，生物質原料在燃氣發生器內密閉燃燒生成的燃氣，煙塵 等混合物上升后煙氣由內膽開口排出，上升后與圓弧形頂部碰撞，并改變流動方向進入環 形空腔內，由于附壁作用，水蒸氣、焦油、煙塵等凝結在壁上沿斜壁流入集收槽，從出口排 出，燃氣從煙氣出口 11排出，通過管道與下一級燃氣凈化裝置相連。如果上蓋是平頂，液滴 會滴入爐內淋濕材料并降低該層爐溫。圖3為燃氣旋風分離器，包括一段直壁圓筒，下部收縮成錐形13，錐尖開口形成 分離物出口 14，圓筒的上口封閉中間固定一段直管15形成上開口，直管15有一段介入圓 筒內腔，沿圓筒壁切向方向上開有進風口，如圖4所示，進風口連有進風管16，燃氣以較大 的速度從進口進入旋風分離器，沿外壁作旋轉運動，煙塵微粒和液滴沿壁向下流出，凈化后 燃氣從中心管向上流出，因離心力比重力大許多倍，故分離效果好得多，本級燃氣形成第二 級凈化。之所以選擇旋風分離器作凈化裝置，是利用氣流切向速度較大高速旋轉會產生很 大的離心力，使懸浮于燃氣中的塵粒、水氣和焦油與器壁碰撞后，沿器壁下墜而排出。我們 知道物體重力的大小等于質量乘以重力加速度(P = mg)。物體的離心力F等于質量m和 切向速度V的平方的乘積成正比，F = mxV2/r，與分離器的半徑r成反比，離心力重力= FiP = mXV2/r mg = Ψ/τ 9. 81 (g = 9. 81為常數)。如本實施選用鼓風機的打氣量 是1. 6m3/min,以50%進入爐內(其余為二次進風用)則每秒的氣量為α = 1.6X0. 5 + 60 =0.013m3/S，出氣口直徑為30mm，旋風分離器直徑為130mm，截面積為s = ( π/4) d = 0 . 78 5 X 0 . 032 = 0 . 00 0 7 (m2)，氣體流速為 V = Q/S = 0. 013 + 0. 0007 = 19. 04 (m/s)。代入 上式F P = 19 . 042/0 . 06 5 9.81 = 5577 9.81 = 568(倍)，從以上計算看出，我們所選的參數，旋風分離器的離心力比直接下沉分離的重力 大560倍以上。顯然，旋風分離器的分離效果比重力分離效果明顯得多。圖5為燃氣迷宮式分離器，包括一段直壁圓筒17，兩端封閉，在其中一封閉端開孔 連接一進氣管18，直壁圓筒內腔安裝一組錯開，有間隔的隔片19形成迷宮，迷宮的末端在 管壁上開孔垂直安裝一出氣管20，末端開有分離物出口 21，隔片的形狀如圖6所示，隔片的 圓周切去一塊，其對稱部份開一小缺口，為工藝考慮，隔片用一段金屬絲22串接并固定，然 后再安裝進圓筒內。經二次分離后的燃氣由于溫度進一步降低，仍有少許水汽凝結，進入迷宮分離器 后再一次分離，使燃氣質量進一步提高。迷宮式分離器，既可進一步凈化，還可起儲氣罐的 作用。我們知道，燃氣由旋風分離器出來后，配置了二次進風管，溫度進一步降低。這時，管 道橫切面增大，燃氣速度又慢下來。旋風分離器中有渦流現象存在，少部分靠近中心部位的 氣體走捷徑，可能帶走少許微塵和水氣、焦油。燃氣進入迷宮式分離器中流速更慢，并在介
4質作用下進一步凈化。上述的三級燃氣凈化裝置依次裝設在一個秸稈氣化爐內，按爐頂煙氣收集凈化一 燃氣旋風分離器一燃氣迷宮式分離器的順序排列能使燃氣凈化獲得最佳效果，比同類產品 凈化效果高出50%，所產生的燃氣無煙、無味，甚至在白天看去還無色。按方案所述，秸稈氣化爐使用上述凈化裝置中的一種或幾種組合也能獲得燃氣凈 化效果，這是確定的，其組合有如下幾種組合1，爐頂煙氣收集凈化與燃氣旋風分離器。組合2，爐頂煙氣收集凈化與燃氣迷宮式分離器。組合3，僅利用爐頂煙氣收集凈化。組合4，從燃氣發生爐引出的燃氣直接與燃氣旋風分離器，燃氣迷宮式分離器組合 相接。采用上述組合中的任意一種，都可獲得或多或少的燃氣凈化效果，當然最好的效 果還是如上所舉的同時使用三級燃氣凈化裝置，但這幾種組合也在本專利申訴的保護之 中，這是可以理解的。
權利要求
一種秸稈氣化爐的燃氣凈化裝置，與一個產氣的燃氣發生爐相連，其特征在于至少包括由爐頂煙氣收集、旋風分離器(3)及迷宮式分離器(4)組成的燃氣凈化系統中的一種。
2.根據權利要求1所述的一種秸稈氣化爐的燃氣凈化裝置，其特征在于爐頂煙氣收 集凈化，爐子的上蓋作成圓弧形，在爐體隔熱保溫層內設有金屬內膽(8)，內膽(8)容納生 物質燃料，內膽的外壁由隔熱材料(9)填滿，上部有一段高度的外壁與爐體之間不填隔熱 材料，一個金屬環片(10)形成底部的連接環，傾斜一個角度，留有空位形成一個環形空腔， 環形空腔開有煙氣出口(11)，分離液集收槽(12)。
3.根據權利要求1所述的一種秸稈氣化爐的燃氣凈化裝置，其特征在于燃氣旋風分 離器，包括一段直壁圓筒，下部收縮成錐形(13)，錐尖開口形成分離物出口(14)，圓筒的上 口封閉中間固定一段直管(15)形成上開口，直管(15)有一段介入圓筒(12)內腔，沿圓筒 壁切向方向上開有進風口，進風口連有進風管(16)。
4.根據權利要求1所述的一種秸稈氣化爐的燃氣凈化裝置，其特征在于燃氣迷宮式 分離器，包括一段直壁圓筒(17)，兩端封閉，在其中一封閉端開孔連接一進氣管(18)，直壁 圓筒內腔安裝一組錯開，有間隔的隔片(19)形成迷宮，迷宮的末端在管壁上開孔垂直安裝 一出氣管(20)。
5.根據權利要求4所述的一種秸稈氣化爐的燃氣凈化裝置，其特征在于隔片的圓周 切去一塊，其對稱部份開一小缺口，隔片用一段金屬絲(22)串接并固定。
全文摘要
本發明公開了一種秸稈氣化爐的燃氣凈化裝置，與一個產氣的燃氣發生爐相連，至少包括由爐頂煙氣收集、旋風分離器(3)及迷宮式分離器(4)組成的燃氣凈化系統中的一種，按爐頂煙氣收集凈化→燃氣旋風分離器→燃氣迷宮式分離器的順序排列能使燃氣凈化獲得最佳效果，比同類產品凈化效果高出50％，所產生的燃氣無煙、無味，甚至在白天看去還無色。
文檔編號C10J3/84GK101935551SQ20101021035
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者姚興邦, 李丕初, 陽林兵, 魏福光 申請人:四川南充興華機電制造有限公司