生物质即时气化燃用装置

技术领域：

本实用新型涉及一种生物质气化燃用装置，尤其是一种"贮料不贮气"的生物质即时气 化燃用装置，属生物质能清洁转化利用技术领域。 背景技术：

目前可以将生物质转化成燃气的气化炉种类繁多，但由于烟尘和焦油的二次污染问题一 直得不到有效解决，致使我国生物质气化利用工作进展缓慢，已投产的生物质集中气化供气 装置也大部分陷于瘫痪状态，广大农民仍被迫使用热效率低且烟尘污染十分严重的传统柴灶 或蜂窝煤炉。为了解决生物质气化利用过程中的烟尘和焦油污染问题，国家有关科研部门一 直把目光盯在"无焦燃气的气化方法与装置"的研发上，而忽略了对含焦生物质燃气燃烧的 研究，尤其是忽略了对"贮料不贮气"的生物质即时气化燃用方法及装置的研究，如中国专 利"热裂解除焦生物质气化炉"（专利号：ZL00101428.5)和"一种低焦油生物质气化方法 和装置"（专利号：ZL200510043836.0)等等，这些旨在获取"无焦燃气"的气化方法及装 置不仅工艺复杂、设备造价高、操作难度大、气化成本高，而且由于其赖以对生物质焦油进 行裂解转化的催化反应床或高温裂解区均为有限缺氧区，当含有焦油（大分子有机化合物） 的生物质燃气流经该缺氧区时，难以获得足以使"焦油大分子"实现完全裂解转化所需的反 应条件（包括停留时间、反应温度和离子基团的供给等等），因而其最终所得生物质燃气仍 不可避免地含有一定量的生物质焦油，这种含有焦油的生物质燃气不适合利用管道远距离输 送，也不能在现有技术的普通燃气灶灶头实现完全燃烧，因而不能用于民用领域。

与此相反， 一些正在全国各地热炒的民间气化炉，虽然在生物质气化与燃烧的整体设计 工艺上有所探索，但因缺乏对生物质气化及其燃气燃烧机理的深入研究，大都流于低水平的 简单组合，因而在实际使用过程中，烟尘和焦油污染依旧，例如中国专利申请：^种整体式 复合气化炉（申请号：200610166019.9)和中国专利：生物质气化炉点火及气化装置（专利 号ZL200520050980.2)及其配套生物质燃气灶（专利号ZL03284074. 8)等等，在实际使用过 程中就存在极其严重的焦油污染问题，iH因如此，长期以來凡是流入家庭使用的ll有生物质 气化炉及其燃用装置，均无一例外地成了这些用户"劳命伤财"的家庭摆设，究其原因，主 要是现有技术的生物质气化炉及其燃用装置除存在以上所述的"焦油污染"夕卜，同时还或多 或少地存在以下所述的各种缺限：

1、 烟尘污染十分严重，尤其是中途开盖加料时，炉口均有浓烟逸出，严重影晌正常作业， 不仅不能改善农民现有"烟熏火燎"的生活状况，反而在一定程度上加重了农民室内污染程 度，因此农民不能接受；

2、 产气速度慢，产气时断时续，制气很不稳定，从而影响正常炊事作业；

3、 燃气热值小，火焰温度低，其热流量不能满足一般做饭炒菜的正常需要；

4、 燃气质量差，燃气燃烧不完全，炉头点燃困难，二次污染比较严重；

5、 主炉点火不便，且点火时烟尘污染严重；

6、 用料要求十分严格，不能使用含水率较高的物料，更不能往炉内添加生活垃圾，因而 不能用于垃圾处理；

7、 物料利用不充分，热效率低，节能效果差；

8、 封火后炉内遗气外逸，会对室内外环境造成二次污染，严重影响用户和周围居民的身 体健康，不利环境保护；

9、设备故障多，操作难度大，使用寿命短，组装维修困难。 经本发明人多年的研究认为：

1、 "水"是生物质气化利用过程中，产生"烟尘和焦油污染"的主要罪魁祸首，是影响 生物质气化和使生物质燃气难以实现完全燃烧并产生二次污染的主要原因之一，同时也是影 响"燃气热值，火焰温度和热效率"的主要因素之一，因此，必须予以严格控制，但是长期 以来，国内外的科技工作者一直把"水"当作宝贝，有的甚至把生物质气化炉当成煤炭气化 炉往炉内"补水"或将燃气冷凝液（含水90%以上）全部返回气化炉，例如中国专利： 一种

制气炉（专利号ZL 200520052111.3)就在其气化反应炉内设有补水装置，其实对不以纯氧 作气化剂的生物质气化炉来说，往炉内补水或充入水蒸汽的作法，是一种得不偿失的错误作 法，也是国内外科技工作者的一大思想误区，可以说它在一定程度上阻碍了生物质能清洁转 化利用技术的发展；

2、 焦油是一种优质能源，如能合理地加以转化利用，不仅可以极大地提高燃气热值和火 焰温度，产生较大的热流量，同时还可有效避免二次污染，因此，与其花大力气将其从燃气 中彻底清除，不如因势利导，合理分流， 一部分经液化后收集备用或再次导入炉内参与二次 裂解和燃烧，另一部分让其随燃气进入燃烧器，并设法使其在燃烧器内实现完全燃烧。

事实上，在国际范围内， 一种无"烟尘和焦油"污染，可有效克服现有技术以上所述全 部缺限的生物质即时气化燃用装置，至今还未见报道。

发明内容：

本实用新型的目的在于针对现有技术之不足而提供一种无烟尘和焦油污染，并可有效避 免现有技术以上所述全部缺限的生物质即时气化燃用装置。 为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种生物质即时气化燃用装置，由主炉、燃气灶和管路连接件组成，所述的主炉其外形 可以是工艺花瓶式流线型结构，也可以是圆柱形或其它形状的外形结构，不论其外形如何均 包括上、下二部分，上部为无烟清洁进料导气装置，下部为红外绝热反应桶，并在所述红外 绝热反应桶的下部设有点火供气装置；所述的无烟清洁进料导气装置由上下开口的贮料桶和 设置在该贮料桶上端口上的密封炉盖组成，并在所述贮料桶的周向外侧设有"鼠笼式"环形 冷凝液化分流室和/或环形气道，且所述环形冷凝液化分流室和/或环形气道与所述红外绝热 反应桶相通；所述的贮料桶为料封式贮料桶或气料密封式贮料桶，其中，所述的料封式贮料 桶为上下开口的圆柱形内空筒体、截头倒圆锥形内空筒体和上部为圆柱形下部为截头倒圆锥 形的组合式内空筒体；所述的气料密封式贮料桶由所述料封式贮料桶和设置在所述料封式JC 料桶内的截头倒圆锥形进料斗组成，并在由所述进料斗与所述料封式贮料桶桶壁所构成的环 形风道上设有进气装置；所述的密封炉盖为以各种密封垫或密封圈作密封材料的普通压力密 封炉盖或以水、高吸水性树酯、不千胶泥、不燃性无机物粉末及不燃性液体作密封材料的普 通重力密封炉盖或带水蒸汽冷凝液化分流装置的多功能压力密封炉盖或带水蒸汽冷凝液化分 流装置和/或气压平衡装置的多功能重力密封炉盖；所述的水蒸汽冷凝液化分流装置，由设置 在所述密封炉盖内的分流挡板和炉盖外壳组合而成，并在由所述分流挡板和炉盖外壳所构成 的环形导液槽内设有导液口，且在所述分流挡板上设有至少一个透气口；所述的气压平衡装 置为设置在所述密封炉盖上的透气装置，由控制件和透气口组成，所述的控制件为密封塞或 由透气管与气控阀、弹簧阀或密封盖的组合；所述的红外绝热反应桶由红外耐火桶和设置在 其外侧四周的绝热保温层组成，所述的红外耐火桶为普通金属桶、耐热合金桶和内设红外发 热材料的复合材料桶或它们的组合，所述的绝热保温层为热气流保温层、真空保温层、填充 料保温层中的一种或由反射方向指向反应桶中心轴线的热反射层与热气流保温层、真空保温

层、填充料保温层中的一种组合而成的耐高温红外复合保温层，必要时也可在所述红外绝热 反应桶的桶壁内设置一套伸向炉外内装超导液的真空超导装置，且在所述真空超导装置内设 置可控超导管，所述的可控超导管和与其相通的内空容器具有足够大的内空容积，其耐压强 度大于所述超导液完全气化后可能出现的最大气压；所述的点火供气装置由电热空气点火器、 变温气化室与进气装置或电热空气点火器与进气装置或空气等离子发生器与进气装置或点火 出灰口与进气装置组合而成；所述的电热空气点火器由进风管和电热装置二部分组成，所述 进风管与所述电热装置相通，其中所述的电热装置又由空气预热室、红外激发腔和设置在该 红外激发腔内的红外电热体组成，所述的红外电热体为红外发热多孔电炉盘、红外发热多孔 陶瓷板与耐高温电热元件或耐热合金管、电工级氧化镁与耐高温电热元件或碳化硅与耐高温 电热元件或氮化硅与耐高温电热元件的组合，所述的耐高温电热元件为普通电炉丝、普通电 热丝、高温电炉丝、高温电热丝或钨丝；所述的进气装置为环形风道、进风管、鼓风机与控 制阀或分子裂变促进器、进风管、鼓风机与控制阀或进风管、鼓风机与控制阀的组合，并与 所述的变温气化室、电热空气点火器、空气等离子发生器或贮料桶相通；所述的分子裂变促 进器为宝塔状旋流或射流高效供氧导气喷嘴，由耐热80(TC以上的金属或非金属耐热材料制 作而成，所述的耐热材料为耐热陶瓷、普通铸铁、耐热铸铁或耐热钢，必要时还可在其中设 置耐高温固熔催化剂，由圆柱体、中心气道、出气孔和气孔帽檐组成，所述中心气道设置在 所述圆柱体内的中心轴线上，为圆柱形导气通道，同时在所述圆柱体的周向外侧设有至少一 只气孔帽檐，并在每只气孔帽檐下的圆柱体上沿周向均布设有至少2个出气孔；所述的出气 孔与所述中心气道相通为向下或水平旋流出气孔、向下或水平射流出气孔中的一种；

所述的燃气灶设有环形夹板冷凝器，并在所述环形夹板冷凝器的上部或外部设有红外燃 烧器，在所述环形夹板冷凝器的内空部位设有供气调控装置，在所述环形夹板冷凝器的下部 设有水封式油水分离器、液封槽或U型液封管；所述的环形夹板冷凝器由横截面为长方形课 桌式四脚支架和环绕在四脚支架内外的二块厚度在3mm以下优化为1 mm以下的环形薄板组合 而成，并置于所述四脚支架的中上部，为一空气间接冷却式环形内空密封筒体，同时在所述 环形夹板冷凝器的器壁上设有进气管、出气管和导液口；所述的环形夹板冷凝器也可由横截

面为三角形、正方形、圆形、椭圆形或其它形状的单脚、双脚或多脚支架或它们的组合和环

绕在所设支架内外且厚度在3mm以下优化为1 mm以下的环形薄板组合而成；所述的红外燃烧 器为热升华炉头、普通红外线炉头或带红外节能罩的普通炉头；所述的热升华炉头由进气管、 壳体、红外发热多孔陶瓷板、颗粒状红外发热剂和/或耐高温红外发热合金丝网组成，并在所 述红外发热多孔陶瓷板内设有红外发热剂，所述颗粒状红外发热剂的粒径大于所述红外发热 多孔陶瓷板的网孔孔径，并设置在所述红外发热多孔陶瓷板上；所述耐高温红外发热合金丝 网设置在所述颗粒状红外发热剂和/或红外发热多孔陶瓷板的上方；所述红外发热多孔陶瓷板 包括15〜18目优选16〜17目、每个网孔面积为0. 78〜1.89m^优选1. 12〜1.38mm2、板厚为 10〜20ram优选12〜15mm、壁厚为0. 3〜0. 5隱优选0. 4 mm的薄壁型平面红外发热多孔陶瓷 板、波纹面红外发热多孔陶瓷板和表面涂敷有燃烧催化剂的负载型红外发热多孔陶瓷板；所 述的红外节能罩为上下开口的球形、半球形、变体球形、截头圆锥形或上部为截头圆锥形下 部为圆柱形的红外绝热内空筒体；所述的供气调控装置为气液分离器、旋分分离器、配风管、

出气管、排空管与控制阀或配风管、出气管、排空管与控制阀或鼓风机、配风管、出气管、 排空管与控制阀或气液分离器、旋分分离器、出气管、排空管与控制阀或配风管、出气管、 排空管、配气桶与控制阀的组合或以上各种组合体与回火报警装置或回火报警自控装置的组

合；所述的配气桶为一设有燃气进口、空气进口、冷凝液出口和混合气出口的内空容器；所 述的控制阀为气控阀、排空阀、集控阀、普通开关阀或电磁阀；所述的集控阀由内、外二个

一端封闭另一端开口的圆柱形内空筒体，即内筒体和外筒体套接组合而成，并在所述内筒体 的封闭端设有阀门手柄，在所述内筒体的圆形侧壁上设有至少一个通孔，同时在所述阀门手 柄上设有选自指针和限位条中的一项或二项；在所述外筒体上设有至少二个管接头，其中设 置在所述外筒体封闭端且未与内筒体重叠部分上的管接头为常通管接头，设置在其余部分上 的管接头均为可控管接头，同时在所述外筒体的开口端设有选自密封定位端盖和功能指示牌 中的一项或二项；所述的水封式油水分离器由贮液槽、进液管、焦油导出管和水导出管组成， 且所述焦油导出管的焦油溢出口和所述进液管的液体出口均位于所述水导出管的水溢流出口 之下；所述的红外发热材料为选自红外发热剂和耐高温红外发热合金丝网中的一种或二种的 组合，所述的红外发热剂为氧化镁、氧化锌、氧化锆、氧化铁、氧化铝、氧化硅、碳化硅、 氮化硅或它们的组合；所述的耐髙温红外发热合金丝网包括5〜7目优选6目、每个网孔面积 为8〜16咖2优选8. 0〜11mm2、丝径为0. 7〜1. l隱优选0. 8〜0. 9mm的铁铬铝合金丝网。 利用本实用新型实现生物质能安全髙效清洁转化利用的作用机理在于： 首先，本实用新型所述的红外发热材料，在受热时能快速吸收"发热源"所发出的红外 电磁波，致使其核外电子由低能级轨道迅速跃迁到高能级轨道并不断向外发射红外电磁波， 产生热辐射，由于本实用新型所述红外发热材料的分子活化能和电子逸出功较高，其表面高 能电子不会或很难逸出材料表面而引发自由基，更不会在气相中产生电子激发态产物，因而 其本身不会出现物质损耗也无可见光的能量损失，加上由于本实用新型工作时，对混在反应 物料和热燃气中的水或水蒸汽脱除较完全，清除了在生物质气化和燃气燃烧时产生吸热降温 效应的主要极性化合物——H20，因而，在其表面瞬间即可形成温度蓄积，产生130(TC以下的 表面高温，因此，当所述的红外发热材料用于生物质气化反应时，能使红外绝热反应桶内的 反应物料快速脱水并达到较高的反应平衡温度，使得炉内物料的氧化还原反应和热解气化反 应更加激烈和完全，从而大幅度提高炉内物料的利用率，产出足量可燃气；由于投入炉内的 反应物料事先已清除铜、铝等废弃金属，加上在所述红外绝热反应桶内始终处于缺氧状态， 反应桶内仅有的氧化原子优先与大量的C、 H原子结合，Cu、 Al等不易被氧化，从而最大限 度地抑制了 CuO和CuCl2等"二恶英"二次合成催化剂的产生，因此，在红外绝热反应桶内 几乎无"二恶英"前体物二次合成"二恶英"的化学反应发生；而当所述的红外发热材料用 于含焦生物质燃气燃烧时，能使进入其表面高温区的小分子可燃气及其焦油类大分子，包括 可能存在的"二恶英"及其前体物快速裂变并因此而引发自由基，由于燃气自由基的引发发 生在炽热的红外发热材料的表面高温区，此时，加上本实用新型设有充足空气助燃，因而使 得生物质燃气在其表面高温区即可实现完全燃烧，而不至在其表面高温区或其以外的气相中 产生电子激发态产物——高温炭微粒并因此而引发导致出现能量损失的可见光，从而使得生 物质燃气的热能转化更充分，同时又可有效避免燃气自发燃烧时可能产生的CO、 HC和"二恶 英"的二次污染；加上由于其表面高温区的温度（130(TC以下）低于NOx的形成温度（1500 'C以上），使得空气中的氮不能或很难与氧原子结合生成NOx，从而又可有效避免燃气自发燃 烧时可能产生的NOx的二次污染；也正由于在本实用新型的使用过程中，最终在炉头部位无 CO、 HC、 NOx和"二恶英"等极性化合物的生成，同时本实用新型最终所得生物质燃气中HC1、 H2S、 S()2、 H20、 NH:,等极性化合物的含量又极低，再加上本实用新型所产低热值H2 (低位热值 10743kJ/m3)相对所产高热值CO (低位热值12636kJ/m:i)的含量又较低，因而最终在炉头部 位由氢元素氧化而成的生成水所占比例相对较小，从而使得本实用新型在生物质燃气的热能 转化过程中，与现有技术相比，因&0、 HCl、 H2S、 S02、 NH:,、 CO、 HC、 N(X和"二恶英"等极 性化合物所产生的吸热降温效应相对降到最低值，致使生物质燃气在炉头部位所产生的热流 量相对更大，炉头温度更高，热能利用更充分，因此，本实用新型的热效率极高，节能效果

十分明显；另外，当所述"发热源"所发出的红外电磁波有所减弱时，处于红外发热材料高 能轨道上的高能电子便会跃回到其低能级轨道上，并同样向外发出红外电磁波，产生热辐射， 使得生物质气化反应温度和燃气燃烧温度不会因此而出现大的波动，原有化学反应因此得以 稳定进行，从而达到"稳定气化、稳定燃烧"和"高效节能、环境友好"的双重目的。

特别说明：本实用新型所述的筛网孔"目"的定义为：在每英寸（25.4mm)的长度范围 内所包含的网孔数。

本实用新型与现有技术相比，具有如下功能与优点：

1、 能快速清除混在反应物料和所得燃气中的水或水蒸汽，并从根本上全面克服现有技术 所存在的以上所述十大缺限，从而使得本实用新型能够真正成为解决我国农村和农民清洁生 活用能的有效工具，并可广泛适用于农村和中小城镇的广大家庭、餐馆和单位食堂使用，亦 可用于工业生产，具有高效节能和环境友好的双重功效，且操作使用十分安全。

2、 可消化处理"农村沼气装置"所不能处理的部分固态有机生活垃圾，从而使得本实用 新型可与现有"沼气装置"配套，全面解决农村有机生活垃圾的"无害化、资源化和减量化" 处理问题。

附图说明：

图1和图2是本实用新型所述红外发热多孔陶瓷板的一种具体实施方案的内部结构示意 图，其中图l为局部剖视图，图2为府视图；图3和图4是本实用新型所述红外发热多孔电 炉盘的一种具体实施方案的内部结构示意图，其中图3为A—A剖视图，图4为府视图；图5 和图6是本实用新型所述红外节能罩的一种具体实施方案的内部结构示意图，其中图5是B 一B剖视图，图6是府视图；图7和图8、图9和图10、图ll和图12分别是本实用新型所 述分子裂变促进器的三种不同具体实施方案的内部结构示意图，其中图7、图9和图11为半 剖示意图，图8、图IO和图12分别是C1一C1、 C2—C2和C3—C3剖视图；图13、图14和图 15分别是本实用新型所述电热空气点火器第一种具体实施方案的内部结构示意图、府视图和 侧视图；图16、图17和图18分别是本实用新型所述电热空气点火器第二、第三和第四种具 体实施方案的内部结构示意图；图19和图20、图21和图22、图23和图24分别是本实用新 型所述热升华炉头的三种不同具体实施方案的内部结构示意图，其中图20、图22和图24分 别是D1—D1、 D2—D2和D3—D3剖视图，但图中未标注剖面线；图25〜图28是本实用新型 所述集控阀的第一种具体实施方案的内部结构示意图，其中，图25、图26、图27和图28分 别为E1—E1、 E2—E2、 E3—E3剖视图和府视图；图29〜图32是本实用新型所述集控阀的第 二种具体实施方案的内部结构示意图，其中图29为E4—E4剖视图、图30为E5—E5剖视图、 图31为E6—E6剖视图、图32为府视图；图33〜图35是本实用新型所述集控阀的第三种具 体实施方案的内部结构示意图，其中图35为府视图、图34为E7—E7剖视图、图33为E8— E8剖视图；图36〜图38是本实用新型所述集控阀的第四种具体实施方案的内部结构示意图， 其中图38为府视图、图37为E9—E9剖视图、图36为E10—E10剖视图；图73〜图74是本 实用新型所述集控阔的第五种具体实施方案的内部结构示意图，其中图74为Ell—Ell剖视 图；图39和图40是本实用新型所述水封式油水分离器的第一种具体实施方案的内部结构示 意图，其中图40为Fl—Fl剖视图、图39为F2—F2剖视图；图41和图42、图43和图44 分别是本实用新型所述水封式油水分离器的第二和第三种具体实施方式的内部结构示意图， 其中，图42和图44为府视图，图41和图43分别为F3—F3和F4—F4剖视图，但图中未标 注剖面线；图45〜图54分别是本实用新型所述主炉十种不同具体实施方案的内部结构示意 图；图55和图56、图57和图58、图59和图60、图61和图62、图75和图76分别是本实 用新型所述燃气灶的五种不同具体实施方案的内部结构示意图，其中图55、图57、图59、

图61和图75分别为第一、第二、第三种具体实施方案的G1—G1、 G3—G3、 G5—G5剖视图、 第四种具体实施方案的半剖示意图和第五种具体实施方案的G8—G8剖视图，图56、图58、 图60、图62和图76分别为第一、第二、第三、第四和第五种具体实施方案的G2"G2、 G4 一G4、 G6~G6、 G7—G7和G9-"G9剖视图，但图中均未标注剖面线；图63〜图72分别是本实 用新型十种不同具体实施方案的外形结构示意图；

附图中各组成部分的名称与序号如下：（其中同类组成部分使用了同一名称与序号） 红外发热多孔陶瓷板（1)、网孔（2)、红外发热多孔电炉盘（3)、凹槽（4)、透气孔（5)、 红外节能罩（6)、分子裂变促进器（7)、连接螺纹（8)、圆柱体（9)、气孔帽檐（10)、 出气孔（11)、中心气道（12)、电热空气点火器（13)、进风管（14)、电热装置（15)、 空气预热室（16)、红外激发腔（17)、电炉丝（18)、圆管外壳（19)、壳体（20)、定 位板（21)、定位滑槽（22)、密封盖（23)、隐形电插座（24)、电热组件（25)、瓷环

(26)、红外电热体（27)、管接头（28)、热升华炉头（29)、进气管（30)、红外发热 剂（31)、合金丝网（32)、分气罩（33)、集控阀（34)、外筒体（35)、内筒体（36)、 通孔（37)、阀门手柄（38)、功能指示牌（39)、指针（40)、密封定位端盖（41)、吊 耳（42)、安装孔（43)、水封式油水分离器（44)、贮液槽（45)、焦油导出管（46)、 溢流管（47)、套管（48)、进液管（49)、水导出管（50)、主炉（51)、导气孔（52)、 环形风道（53)、连通口 （54)、点火出灰口 （55)、红外绝热反应桶（56)、红外耐火桶

(57)、绝热保温层（58)、环形气道（59)、环形冷凝液化分流室（60)、无烟清洁进料 导气装置（61)、下抽气阀（62)、下密封阀（63)、可控超导管（64)、上密封阀（65)、 上抽气阀（66)、液控阀（67)、环形液化放热室（68)、镁棒（69)、环形贮水腔（70)、 顶部贮水腔（72)、燃烧室（73)、回流管（74)、透气管（75)、气控阀（76)、密封炉 盖（77)、环形水槽（78)、排污阀（79)、导气管（80)、贮料桶（81)、分流挡板（82)、 导液管（83)、真空保温层（84)、填充料保温层（85)、金属内桶（87)、金属外桶（88)、 变温气化室（90)、进气装置（91)、鼓风机（92)、空气等离子发生器（94)、出灰管（95)、 保温盖（96)、空心保温盖（97)、进料斗（98)、导气导液管（99)、热气流保温层（100)、 密封塞（101)、透气口 （102)、锁紧机构（103)、导液口 （104)、导气口 （105)、除渣 口 （106)、燃气灶（107)、支架（108)、配风管（109)、环形夹板冷凝器（110)、出气 管（112)、液化气灶外壳（113)、气液分离器（115)、供气调控装置（116)、排空阀（117)、 排空管（118)、旋风分离器（119)、调节开关（121)、启动开关（122)、普通红外线炉 头（123)、备用端口 （124)、电子点火器（125)、普通炉头（127)、设备标牌（128)、 管路连接件（129)、冷水阀（130)、调节阀（131)、容积式速热超导燃气热水器（132)、 限位条（133)。 具体实施方式：

【实施例一】

一种生物质即时气化燃用装置，如图63所示，由主炉（51)、燃气灶（107)和管路连 接件（129)组成，所述的主炉（51)如图45所示，其外形为工艺花瓶式流线型结构，包括 上、下二部分，上部为无烟清洁进料导气装置（61)，下部为红外绝热反应桶（56)，并在 所述红外绝热反应桶（56)的桶壁内设有伸向炉外，内装超导液的真空超导装置和红外发热 剂（31)，且在所述真空超导装置内设有可控超导管（64)，所述的真空超导装置为容积式 速热超导燃气热水器（132)，另外在所述红外绝热反应桶（56)的下部同时还设有点火供气 装置；所述的无烟清洁进料导气装置（61)由上下开口的贮料桶（81)和设置在该贮料桶（81) 上端口上的密封炉盖（77)组成，并在所述贮料桶（81)的周向外侧设有"鼠笼式"环形冷

凝液化分流室（60)和环形气道（59)，且在所述环形冷凝液化分流室（60)和环形气道（59) 之间设有分流挡板（82)，所述环形冷凝液化分流室（60〉和环形气道（59)与所述红外绝 热反应桶（56)相通；所述的贮料桶（81)为上下开口的圆柱形料封式贮料桶，压紧在贮料 桶（81)内的物料可阻止红外绝热反应桶（56)内所生成的气体从炉口外逸；所述的密封炉 盖（77)为以水作密封材料且带气压平衡装置的多功能重力密封炉盖；所述的气压平衡装置 为设置在所述密封炉盖（77)上的透气装置，由透气管（75)和气控阀（76)组成；同时在 所述无烟清洁进料导气装置（61)的导液管（83)上设有水封式油水分离器（44);来自所 述水封式油水分离器（44)的焦油液经所述进液管（49)被导入所述变温气化室（90)内； 所述的红外绝热反应桶（56)由红外耐火桶（57)和设置在其外侧四周的绝热保温层（58) 组成，并在所述的红外耐火桶（57)内设有红外发热剂（31)，所述的绝热保温层（58)由 真空保温层（84)和填充料保温层（85)组成，所述的真空保温层（84)具体设置在所述红 外耐火桶（57)与填充料保温层（85)之间，为所述真空超导装置即容积式速热超导燃气热 水器（132)的基本组件；所述的容积式速热超导燃气热水器（132)由环形贮水腔（70)、 顶部贮水腔（72)、燃烧室（73)、热升华炉头（29)和设置在所述环形贮水腔（70)内的 镁棒（69)以及设置在所述环形贮水腔（70)周向外侧的环形液化放热室（68)组成，并在 其外侧四周设有绝热保温层（58)，在所述顶部贮水腔（72)上设有溢流管（47)，在所述 环形贮水腔（70)的底部设有带冷水阀（130)的进水管，在所述进水管和溢流管（47)之间 设有调节阀（131)，在所述外层绝热保温层（58)上设有电子点火器（125)，所述可控超 导管（64)的上端口伸入所述环形液化放热室（68)的夹层内，并高出其底部5〜10cm，同 时在所述可控超导管（64)的管路上由下而上依次设有下抽气阀（62)、下密封阀（63)、 上密封阀（65)和上抽气阀（66)，并在所述上密封阀（65)的上方且与所述上抽气阀（66) 相对称的一侧，同时还设有旁路回流管（74)和用于控制液体回流的液控阀（67)，所述回 流管（74)的上端口对接在所述环形液化放热室（68)的底部导液口 （104)上；新炉启用时， 应先关闭所述可控超导管（64)上的下密封阀（63)，打开上密封阀（65)和上抽气阀（66)， 并从上抽气阀（66)往所述可控超导管（64)内注入所述超导液，直至所述超导液充满位于 下密封阀（63)至上密封阀（65)之间的超导管并有余液从所述上抽气阀（66)外溢为止， 然后关闭上密封阀（65)，用真空泵从上抽气阀（66)和下抽气阀（62)分别将所述环形液 化放热室（68)和真空保温层（84)及其连接管路抽成真空状态，最后关闭上抽气阀（66) 和下抽气阀（62)并取下其手柄即可；当主炉（51)点火工作时，先关闭液控阀（67)，打 开下密封阀（63)和上密封阀（65)，此时位于可控超导管（64)内的超导液全部流入所述 主炉（51)的真空保温层（84)内，随着炉内物料温度的升高，位于真空保温层（84)内的 超导液很快就会全部气化并上升到所述环形液化放热室（68)，与环形贮水腔（70)内的冷 水发生热交换后转化成液体并聚集在所述的回流管（74)内，此时，所述的真空保温层（84) 又因此而成为真空状态，并在主炉（51)产气过程中一直发挥其真空绝热保温作用；而当主 炉停止制气时，为防止炉内物料因热解而继续产气外逸出现二次污染，应及时将炉内余热导 出以快速降低炉内温度，此时，只需打开液控阔（67),让超导液流入主炉（51)内的真空 保温层（84)，使超导液在所述真空超导装置内进行"吸热气化和液化放热"的反复循环即 可，因此，利用炉内余热即可向用户随时提供热水供洗浴之用，当有多人需要淋浴时，还可 重新启动所述主炉（51)制气，并点燃位于所述容积式速热超导燃气热水器（132)内的热升 华炉头（29)，即可保证淋浴所需的热水供给；所述的点火供气装置由点火出灰口 （55)、 变温气化室（90)、电热空气点火器（13)和进气装置（91)组成，且在所述变温气化室（90) 的上部一侧设有通向炉外的进液管（49)，在所述变温气化室（90)内设有与所述环形风道(53)相通的导气管（80)，所述的导气管（80)与进液管（49)在所述的变温气化室（90) 内呈错位设置，并与设置在所述电热空气点火器（13)上部壳体上的连通口 （54)相对应； 所述的电热空气点火器（13)如图13〜图15所示，由进风管（14)和电热装置（15)组成， 所述进风管（14)与所述电热装置（15)相通，其中所述的电热装置（15)又由空气预热室 (16)、红外激发腔（17)和设置在该红外激发腔（17)内的红外电热体（27)组成；所述 的红外电热体（27)由红外发热多孔电炉盘（3)、普通电炉丝（18)和红外发热多孔陶瓷板 (1)组成，所述的电炉丝（18)设置在所述的红外发热多孔电炉盘（3)的凹槽（4)内，并 在所述红外发热多孔电炉盘（3)和红外发热多孔陶瓷板（1)内设有红外发热剂（31);所 述的进气装置（91)由环形风道（53)、进风管（14)、集控阀（34)和鼓风机（92)组成， 并与所述的变温气化室（90)和电热空气点火器（13)相通；所述的集控阀（34)如图25〜 图28所示，由内、外二个一端封闭另一端开口的圆柱形内空筒体即内筒体（36)和外筒体（35) 套接组合而成，并在所述内筒体（36)的封闭端设圆形阀门手柄（38)，在所述内筒体（36) 的圆形侧壁上设有三个通孔（37)，其中一个长孔，另外二个为圆孔，同时在所述阀门手柄 (38) i:设有指针（40);在所述外筒体（35)上设有ltt、 2#、 3tt和4tt四个管接头（28)， 其中设置在所述外筒体（35)封闭端且未与内筒体（36)重叠部分上的lft管接头为常通管接 头且与鼓风机（92)相连，设置在其余部分上的2#、 3ft和賴管接头均为可控管接头，且2tt 管接头与所述的电热空气点火器（13)相连通，3#管接头与所述红外绝热反应桶（56)下部 的环形风道（53)相连通，而4#管接头与所述燃气灶（107)配风管（109)相连通，同时在 所述外筒体（35)的开口端设有功能指示牌（39)，并在所述功能指示牌（39)上设有a、 b、 c、 d四条刻度线，工作时，当阀门手柄（38)指针（40)处于a刻度时，3#和賴二个管接头 被关闭，而2tt管接头被导通，此时即可通过所述进气装置（91)上的下进风管（14)向电热 空气点火器（13)导入新鲜空气，从而实现主炉（51)无烟清洁自动点火；而当所述手柄指 针（40)转到b刻度时，2tt和4tt管接头被关闭，而3tt管接头被导通，此时即可通过所述进气 装置（91)上的上进风管（14)和环形风道（53)，向主炉（51)内的红外绝热反应桶（56) 导入新鲜空气或混有来自所述环形变温气化室（90)的焦油气化气的混合气，从而使得生物 质在所述红外绝热反应桶（56)内，实现红外蓄热保温缺氧燃烧和热解气化，同时又使所述 焦油气化气在红外绝热反应桶（56)内实现二次红外蓄热保温缺氧燃烧和催化裂解；而当所 述手柄指针（40)继续按顺时针方向旋转时，2ft管接头仍处关闭状态，3ft管接头仍处导通状 态，而战管接头却被逐渐打开，此时，即可通过与4#管接头相连的配风管（109)向所述燃 气灶（107)内的旋风分离器（119)配入越来越多的助燃空气，由于配入的助燃空气为室温 冷空气，因此，当其在所述旋风分离器（119)内与生物质燃气混合时，能使混在燃气中的水 蒸汽和焦油气在所述旋风分离器（119)内获得进一步冷凝，使得最后进入热升华炉头（29) 的生物质燃气因此而成为与助燃空气完全预混且水蒸汽和焦油含量极低的混合燃气，从而使 其在所述热升华炉头（29)内成功实现红外蓄热催化裂解完全燃烧，当所述手柄指针（40) 转到c刻度时，2ft管接头仍处关闭状态，而3H和4tl管接头则处于完全导通状态，此时，配入 的助燃空气达到最大值；当所述手柄指针（40)转到d刻度时，21 3tt和賴管接头全部被关 闭，此时，主炉（51)停止制气，全套装置进入关机状态；所述的燃气灶（107)如图55和 图56所示，设有环形夹板冷凝器（110)，并在所述环形夹板冷凝器（110)的上部设有热升 华炉头（29)，在所述环形夹板冷凝器（110)的内空部位设有供气调控装置（116)，在所 述环形环形夹板冷凝器（110)的下部设有水封式油水分离器（44);所述的环形夹板冷凝器 (110)如图55和图56所示，由横截面为长方形课桌式四脚支架（108)和环绕在四脚支架 (108)内外的二块厚度在lmm以下的环形薄板组合而成，并置于所述四脚支架（108)的中

上部，为一空气间接冷却式环形内空密封筒体，同时在所述环形夹板冷凝器（110)的器壁上 设有进气管（30)、出气管（112)和导液口 （104);所述的热升华炉头（29)如图21和图 22所示，由进气管（30)、壳体（20)、红外发热多孔陶瓷板（1)、颗粒状红外发热剂（31) 和耐高温红外发热合金丝网（32)组成，并在所述进气管（30)的上端口上设有带透气孔（5) 的分气罩（33),同时在所述红外发热多孔陶瓷板（1)内设有红外发热剂（31),所述颗粒 状红外发热剂（31)设置在所述红外发热多孔陶瓷板（1)上，所述耐高温红外发热合金丝网 (32)设置在所述颗粒状红外发热剂（31)和红外发热多孔陶瓷板U)的上方，并与其保持 10〜20mm的间距；所述红外发热多孔陶瓷板（1)为16〜17目、每个网孔（2)面积为1. 12〜 1.38mrn2、板厚为15咖、壁厚为0.4 mm的薄壁型平面红外发热多孔陶瓷板；所述颗粒状红外 发热剂（31)的粒径为3mm左右，大于所述薄壁型红外发热多孔陶瓷板（1)的网孔（2)孔 径；所述的供气调控装置（116)由气液分离器（115)、气控阀（76)、旋分分离器（119)、 排空阀（117)组合而成；所述的水封式油水分离器（44)如图41和图42所示，由贮液槽（45)、 进液管（49)、焦油导出管（46)和水导出管（50)组成，且所述焦油导出管（46)的焦油 溢出口和所述进液管（49)的液体出口均位于所述水导出管（50)的水溢流出口之下；所述 的红外发热剂（31)为氧化镁、氧化铝和氧化硅；所述的耐高温红外发热合金丝网（32)为 6目、每个网孔面积为10.89,2、丝径为0.8mm的铁铬铝合金丝网。 【实施例二】

一种生物质即时气化燃用装置，如图64所示，由主炉（51)、燃气灶（107)和管路连 接件（129)组成，与【实施例一】相比，所述的主炉（51)如图46所示，在所述红外绝热 反应桶（56)的下部未设变温气化室（90)和环形风道（53)，构成所述红外绝热反应桶（56) 的红外耐火桶（57)为圆柱形内空筒体，其进气装置（91)由分子裂变促进器（7)、进风管 (14)、集控阀（34)和鼓风机（92)组成，所述的分子裂变促进器（7)如图7和图8所示， 为宝塔状旋流出气喷嘴，具体设置在所述红外绝热反应桶（56)内下部的中心轴线上，由圆 柱体（9)、中心气道（12)、出气孔（11)和气孔帽檐（10)组成，所述气孔帽檐（10)设 置在所述圆柱体（9)的周向外侧，所述出气孔（11)设置在所述气孔帽檐（10)的下方，所 述中心气道（12)设置在所述圆柱体（9)内的中心轴线上，所述出气孔（11)与所述中心气 道U2)相通；另外，在所述无烟清洁进料导气装置（61)的导液管（83)上未设水封式油 水分离器（44);在所述红外绝热反应桶（56)的桶壁内未设包含环形真空保温夹层即真空 保温层（84)的真空超导装置，构成所述红外绝热反应桶（56)的绝热保温层（58)为石棉 保温层，并在构成所述绝热保温层（58)的金属内桶（87〉的内侧壁面上设有耐高温热反射 保温涂料层；所述的燃气灶（107)如图75和图76所示，由原用一只气控阀（76)和一只气 液分离器（115)共同控制一只炉头改为本实施例只用如图73和图74所示的一只集控阀（34) 控制一只炉头；另外本实施例所用的红外发热剂为氧化锌、氧化铝和氧化硅；除此之外，其 余部分均与【实施例一】完全相同。 【实施例三】

一种生物质即时气化燃用装置，如图65所示，由主炉（51)、燃气灶（107)和管路连 接件（129)组成，与【实施例一】相比，所述的主炉（51)如图47所示，在所述红外绝热 反应桶（56)的下部未设环形风道（53)，其进气装置（91)由进风管（14)、集控阀（34)、 鼓风机（92)和如图9及图IO所示的分子裂变促进器（7)组成，并将所述的分子裂变促进 器（7)设置在所述红外绝热反应桶（56)内下部的中心轴线上，且将所述变温气化室（90) 内的导气管（80)设置在所述进气装置（91)的上进风管（14)上，并与所述的进风管（14) 相通，所述的集控阀（34)如图29〜图32所示，其中2ft管接头与所述的电热空气点火器（13)

相连通，3S管接头与所述红外绝热反应桶（56)内的分子裂变促进器（7)相连通，4ft管接头 与鼓风机（92)相连通，而W管接头与所述燃气灶（107)配风管（109)相连通，并在其功 能指示牌（39)上，仅设有a、 b、 c三条刻度线，操作时，当其指针（40)指到a刻度时， 3#管接头被关闭，而4#与2#管接头被导通，此时即可通过进气装置（91)上的下进风管（14) 向电热空气点火器（13)导入新鲜空气，从而实现主炉（51)无烟清洁自动点火；而当所述 指针（40)转到b刻度时，2#管接头被关闭，而4tt与3S管接头被导通，此时即可向炉内导入 新鲜空气，从而使得生物质在所述红外绝热反应桶（56)内实现红外蓄热保温缺氧燃烧和热 解气化，由于其1tt管接头为常通管接头，因此，来自鼓风机（92)的冷空气经ltt管接头同时 被导入燃气灶（107)内供配气使用；而当其指针（40)转到c刻度时，21 31 4S管接头全 部被关闭，此时，主炉（51)停止制气，全套装置进入关机状态；另外，在所述电热空气点 火器（13)上部壳体上未设如图45所示的连通口 （54)，在所述红外绝热反应桶（56)内未 设包含环形真空保温夹层即真空保温层（84)的真空超导装置，构成所述红外绝热反应桶（56) 的绝热i呆温层（58)为石棉保温层，并在构成所述绝热保温层（58)的金属内桶（87)的内 侧壁面上设有耐高温热反射保温涂料层；所述的燃气灶（107)如图57和图58所示，设置在 所述环形夹板冷凝器（110)上部的红外燃烧器为普通红外线炉头（123),设置在所述环形 夹板冷凝器（110)内空部位的供气调控装置（116)仅由左、右集控阀（34)和配风管（109) 组成，其中所述的左集控阀（34)如图36〜图38所示，由一端封闭另一端开口的内筒体（36) 和外筒体（35)套接组合而成，并在其内筒体（36)的封闭端设有阀门手柄（38)，在所述 阀门手柄（38)上同时设有限位条（133)和指针（40);在其内筒体（36)的圆形侧壁上设 有二个通孔（37)，其中一个为长孔，另一个为圆孔；在其外筒体（35)上设有ltt、 2#、 3# 和4#管接头（28)，其中lft管接头（28)为设置在所述外筒体（35)封闭端上的常通管接头 并与燃气管相连，2#、 3tt和賴管接头为设置在所述外筒体（35)圆形侧壁上的可控管接头， 其中2#管接头与配风管（109)相连，3tt管接头与所述的普通红外线炉头（123)相连，4#管 接头与排空管（118)相连；同时在所述外筒体（35)的开口端设有密封定位端盖（41)，并 配有功能指示牌（39)，在所述功能指示牌（39)上设有a、 b、 c三条刻度线，所述的功能 指示牌（39)具体设置在与其相对应的燃气灶（107)外壳上，同时在所述外筒体（35)的封 闭端设有便于其固定安装的吊耳（42)，并在吊耳（42)上设有安装孔（43);工作时，当 所述指针（40)处于a刻度时，2tt和賴管接头被关闭，而3tt管接头被导通，这时进入其普通 红外线炉头（123)的燃气为没有配入空气的纯净生物质燃气，难以在炉头部位获得完全燃烧， 此时当所述阀门手柄（38)继续按顺时针方向转动时，即可向所述燃气配入越来越多的助燃 空气，当所述指针（40)转到b刻度时，2#和3#管接头均处于完全导通状态，而4tt管接头 仍处于关闭状态，此时给燃气配入的空气量达到最大值；当所述指针（40)由b刻度快速转 到c刻度时，2#和3#管接头全部被关闭，左侧炉头停止工作，而4#管接头被导通，此时，即 可通过所述燃气灶（107)上的排空管（118)实现排空作业；所述的右集控阀（34)如图33〜 图35所示，与前述左集控阀（34)相比，除在与4H管接头相对称的外筒体（35)的圆形侧 壁上增设有5tt可控管接头，并在其功能指示牌（39)上设有a、 b、 c、 d四条刻度线外，其 余部分均与所述左集控阀（34)的结构完全相同，工作时，当所述指针（40)处于a刻度时， 用作备用端口 （124)的4#管接头和与配风管（109)相连接的2#和5#管接头被关闭，而与 普通红外线炉头（123)相连接的3ft管接头与连接燃气管的ltt常通管接头被导通，此时进入 其普通红外线炉头（123)的燃气为没有配入空气的纯净生物质燃气，难以在炉头部位实现完 全燃烧，这时当所述阀门手柄（38)继续按顺时针方向转动时，即可向所述燃气配入越来越 多的助燃空气，而当所述指针（40)转到b刻度时，2ft和3ft管接头被完全导通，而紹和5tt

管接头仍处于关闭状态，此时给燃气配入的空气量达到最大值；当所述指针（40)转到c刻 度时，2S、 3tt和5ft管接头全部被关闭，而4共管接头被导通，这时即可将未配入空气的纯净生 物质燃气导入外接设备使用，此时当所述阀门手柄（38)继续按顺时针方向转动时，即可向 导入外接设备的生物质燃气配入越来越多的助燃空气，而当所述指针（40)转到d刻度时， 给导入外接设备的燃气配入的空气量达到最大值；当所述指针（40)由d刻度返回到c刻度 并关闭设在备用端口 （124)上的气控阀（76)时，右侧炉头和外接设备全部处于关机状态； 同时所述的红外发热剂为碳化硅；除此之外，其余部分均与【实施例一】完全相同。 【实施例四】

一种生物质即时气化燃用装置，如图66所示，由主炉（51)、燃气灶（107)和管路连 接件（129)组成，其中，所述的主炉（51)如图48所示，在其红外绝热反应桶（56)的下 部，用空气等离子发生器（94)取代【实施例二】中的电热空气点火器（13)，并在所述空 气等离子发生器（94)上设有带密封盖（23)的出灰管（95)，所述的空气等离子发生器（94) 与构成所述进气装置（91)的进风管（14)和分子裂变促进器（7)相连通，所述的进风管（14) 为设于炉外的单路进风管，且与鼓风机（92)相连的控制阀为普通气控阀（76)，同时在所 述红外绝热反应桶（56)的下部一侧设有点火出灰口 （55)，在所述点火出灰口 （55)内设 有保温塞式保温盖（96)，同时设置在其密封炉盖（77)上的透气装置由管接头式透气管（75) 和气控阀（76)组成；所述的燃气灶（107)如图61和图62所示，与【实施例二】相比，其 供气调控装置（116)未设配风管U09)，由二只带导液管（83)的气液分离器（115) 、 二 只普通气控阀（76)、一套旋风分离器（119)和设置在环形夹板冷凝器（110)上的排空阀 (U7)和排空管（118)组成，并在其环形夹板冷凝器（110)的上方用带红外节能罩（6) 的普通炉头（127)取代【实施例二】中的热升华炉头（29)，另外，所用红外发热剂（31) 为氮化硅；除此之外，其余部分均与【实施例二】完全相同。

特规说明-

1、 可以实现本实用新型的具体实施方案除以上所述的四种实施例外，还有如图67、图 68、图69、图70、图71和图72所示的多种具体实施方案，且对于本专业技术领域内的普通 技术人员来说，无需另附文字说明，只需浏览相关附图即可对附图所示的各种具体实施方案 一目了然，其中，构成如图67、图68、图69、图70、图71和图72所示"主炉"的内部结 构分别为如图49、图50、图51、图52、图53和图54所示；构成如图67、图68、图69、 图70和图71所示"燃气灶"的内部结构为如图57和图58所示，构成图72所示"燃气灶" 的内部结构为如图59和图60所示。

2、 以上所述仅为本实用新型的部分具体实施方案，但要实现本实用新型还有其它多种具 体实施方案，且对于本专业范围的普通技术人员来说均是显而易见的，只是限于篇幅，本说 明书没有全部列举，因此，凡是不违背本实用新型总体构思的各种具体实施方案，包括其它 各种变形方案或等同替换方案，均为本实用新型的有效保护方案。