一种适用于高原低压缺氧环境下的气化炉

本发明涉及生物质燃料制备，尤其涉及一种适用于高原低压缺氧环境下的气化炉。

背景技术：

1、生物质气化是指在高温条件下将生物质燃料的可燃部分转化为氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体，这些气体经过清洁处理后可以用于燃烧发电、发热等领域。生物质燃料来源广泛，如失去再利用价值或再利用成本较高的碎木屑、大田秸秆等等。但是气化炉本身的气化工艺是要求高温和高压环境，因此在高原地区应用时会存在地缘因素导致的缺陷即低压和缺氧，并进而产生原料燃烧不充分、反应温度低等不利因素，造成产气量低且连续性较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，本发明结构简单并针对高原地区环境进行设计，可以使得炉内环境处于高压且增设进气管提高燃烧室内氧气含量，进而确保气化工艺的连续高效地的进行。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，包括炉体以及设置在炉体内的燃烧室，炉体顶部设有出料口贯穿入燃烧室内顶部的上料机构，所述燃烧室外壁盘绕设有进气管，进气管顶部从炉体顶部贯穿至外界，且所述燃烧室仅通过底部开口与炉体内部空间连通；

4、所述炉体顶部远离进气管的一侧设有连接排气管的排气口，所述排气管内设有压力调节机构。

5、优选的，所述压力调节机构包括同轴固设在排气管内的封堵挡板，封堵挡板的板体上开设有数条气道；同轴贯穿封堵挡板的调节杆一端设有凸缘、另一端设有用于封堵所述气道的气密垫片，所述凸缘和封堵挡板之间的调节杆上设有调节弹簧。

6、优选的，所述调节弹簧时刻处于被压缩状态且两端分别顶抵封堵挡板和凸缘的对应侧面。

7、优选的，所述燃烧室内部空间由上至下分别为处于自由连通状态的干燥区、热解区、氧化区和还原区，所述氧化区和还原区之间的燃烧室外壁呈外径递减状的变径结构，且变径结构对应氧化区处开设有进气孔。

8、优选的，所述变径结构外壁还包设有封闭腔，所述进气管底部贯穿进入封闭腔并通过进气孔实现进气管和燃烧室内部空间的连通。

9、优选的，所述炉体底部一侧设有排灰封门。

10、优选的，所述上料机构包括料仓以及分别连通料仓和燃烧室的上料管，上料管内设有推料绞龙且推料绞龙由外界的电机驱动。

11、本发明工作过程如下：

12、料仓内物料进入上料管内并通过转动的推料绞龙而被推入燃烧室内，物料经过干燥区、热解区、氧化区和还原区的过程中逐渐被气化分解以及燃烧成灰，最终灰烬从燃烧室底部排出并堆积在炉体内底部。上述过程中，保持排灰封门的封闭状态并开启进气管，外界的风机或气泵将空气通过进气管引入封闭腔内，并最终从进气孔进入燃烧室内以保证燃烧室内氧化区的富氧环境，同时空气在进气管流动过程中可以被燃烧室外壁的高温环境所加热，进而防止其在进入燃烧室内拉低氧化区温度。

13、物料被高温气化生成的可燃气最终也会从燃烧室底部排出并汇集在炉体内，由于调节弹簧的弹力效果，使得排气管暂时处于封闭状态，但是随着可燃气的不断生成会导致气化炉内压力逐渐增大，当炉内气压大于调节弹簧弹力时，气压会克服调节弹簧的弹力并对其再度压缩使得调节杆带动气密垫片和封堵挡板分离，进而使得气道开启并进行可燃气泄压式排出，随着可燃气的排出会降低炉内气压并再度使得气道封闭，如此可以保证炉内环境时刻处于平衡状态的高压状态，进而保证气化工艺的高效进行。

14、本发明在使用过程中，定期停机并开启排灰封门进行炉内灰烬排出作业。

15、本发明与现有技术相比，具有如下优点：

16、本发明结构简单并针对高原地区环境进行设计，可以使得炉内环境处于高压且增设进气管提高燃烧室内氧气含量，进而确保气化工艺的连续高效地的进行。

技术特征：

1.一种适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，包括炉体以及设置在炉体内的燃烧室，炉体顶部设有出料口贯穿入燃烧室内顶部的上料机构，其特征在于，所述燃烧室外壁盘绕设有进气管，进气管顶部从炉体顶部贯穿至外界，且所述燃烧室仅通过底部开口与炉体内部空间连通；

2.如权利要求1所述的适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，其特征在于，所述压力调节机构包括同轴固设在排气管内的封堵挡板，封堵挡板的板体上开设有数条气道；同轴贯穿封堵挡板的调节杆一端设有凸缘、另一端设有用于封堵所述气道的气密垫片，所述凸缘和封堵挡板之间的调节杆上设有调节弹簧。

3.如权利要求2所述的适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，其特征在于，所述调节弹簧时刻处于被压缩状态且两端分别顶抵封堵挡板和凸缘的对应侧面。

4.如权利要求1所述的适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，其特征在于，所述燃烧室内部空间由上至下分别为处于自由连通状态的干燥区、热解区、氧化区和还原区，所述氧化区和还原区之间的燃烧室外壁呈外径递减状的变径结构，且变径结构对应氧化区处开设有进气孔。

5.如权利要求4所述的适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，其特征在于，所述变径结构外壁还包设有封闭腔，所述进气管底部贯穿进入封闭腔并通过进气孔实现进气管和燃烧室内部空间的连通。

6.如权利要求1所述的适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，其特征在于，所述炉体底部一侧设有排灰封门。

7.如权利要求1所述的适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，其特征在于，所述上料机构包括料仓以及分别连通料仓和燃烧室的上料管，上料管内设有推料绞龙且推料绞龙由外界的电机驱动。

技术总结本发明涉及生物质燃料制备技术领域，尤其涉及一种适用于高原低压缺氧环境下的气化炉，包括炉体以及设置在炉体内的燃烧室，炉体顶部设有出料口贯穿入燃烧室内顶部的上料机构，所述燃烧室外壁盘绕设有进气管，进气管顶部从炉体顶部贯穿至外界，且所述燃烧室仅通过底部开口与炉体内部空间连通；所述炉体顶部远离进气管的一侧设有连接排气管的排气口，所述排气管内设有压力调节机构。本发明结构简单并针对高原地区环境进行设计，可以使得炉内环境处于高压且增设进气管提高燃烧室内氧气含量，进而确保气化工艺的连续高效地的进行。技术研发人员：高柯,王浩鹏,遆曙光,刘洋,齐天受保护的技术使用者：郑州轻工业大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2