（国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广东 广州）
摘要：本文分析了近年已公开的气化炉发明专利申请，对相关专利申请中的气化炉进气部件进行了分类，对气化炉的进气方法和进气部件进行了详细分析。气化炉作为较为成熟的技术，其改进方向主要在于提高气化效率、更均匀的气化以及提高气化炉的使用寿命，而进气方法和进气部件的改进则能够达到上述的效果。笔者在本文中将分析各类进气方式的利弊，并在此基础上，对气化炉各种进气方式的应用进行展望。
关键词：气化；进气；均匀；布气；倾角；停留时间；稳定；偏烧；智能化
引言
生物质气化是在一定的温度和压力条件下，借助于空气、氧气或水蒸气的作用，使生物质发生热解、氧化、还原或重整等反应，转化为一氧化碳、氢气和烃类等可燃气体的过程，生物质气化反应产生的燃气的装置即为生物质气化炉。燃气经过除尘、除焦等净化工艺可供用户使用。然而，常规气化炉中存在诸多问题，如供氧不充分、气化不稳定、气化炉内壁面容易磨损、气化炉中心回流区不稳定导致偏烧、鼓风分布不均导致炉内受热不均匀等问题。
文对今年来公开的气化炉发明专利进行了分析，主要针对气化炉的进行方式的改进进行了分类，阐述了各个发明对现有技术做出的贡献，以使该领域的技术人员对气化炉最新进气技术有深入的了解。
1采用均匀布气部件
在气化过程中，气化剂（空气、氧化或蒸汽）需要不断地喂入气化炉中，此时若气化剂在气化炉内分布不均，则有可能会造成气化不均匀，即一分部生物质已完全气化，另一部分则未进行充分的气化，还有可能同时带来气化产物不稳定的问题。
专利申请人张坤对气化炉的进气方式进行了改进，采用了风道截面为“山”字型的供风系统，该供风系统的每个纵向风道上均开有横向送风孔，可以实现纵向供风和横向供风，从而有效保证气化剂和物料均匀接触，气化反应充分，气化炉内氧化区气化剂流不会减弱，从而实现氧化区反应的稳定运行。
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佛山市奥肯机械有限公司采用了一种结构不同的布气部件，布气部件上有上布风口和下布风口，上布风口的倾角为27度，下布风口的倾角为22度，两个长条形上、下布风口相互间隔交错排列，在炉内形成上大倾角布风以及下小倾角布风，使得气化剂分布更加均匀，气化更加完全，从而提高炉内生产效率。
2调整现有气化剂喷嘴布置
除了需要考虑提高气化转化率，另外一个重要因素是减少对气化炉的磨损。传统的气化技术中气化炉内壁面容易磨损，气化炉中心回流区不稳定，容易引发偏烧的问题，导致气化炉停车，给企业造成经济损失。另外，合理的喷嘴布置也可以延长停留时间，从而提高气化效率和炭质原料转化率。
哈尔滨工业大学研发了一种气化剂强旋转粉煤气化炉，该气化炉炉体最上层布置的气化剂喷口与烧嘴之间的垂直距离为气化炉炉体直径的0.2-0.45倍，该距离能够使煤粉与炉体气化剂喷口高速喷入的气化剂相遇时尚未与炉壁接触，消除了粉煤由于未软化形成液态渣而对炉壁耐火层产生磨损的隐患。
神华集团有限责任公司发明了一种多喷嘴气化装置，该气化装置具有上喷嘴和下喷嘴，分别沿周向等间隔布置，其中上喷嘴和小喷嘴偏离径向的偏心角优选为0-30°，以形成围绕竖直圆柱形壳体内壁大尺寸涡流或撞击流，强化煤燃料颗粒与气化剂或水蒸汽等的混合过程并提高燃料颗粒在炉内的停留时间，从而达到良好的工艺与工程效果，实现有效气体成分高、碳转化率高且炉壁耐火衬里寿命长的优点。
3未来展望
随着计算机的微型化和对节能减排的普遍要求，对未来的气化炉供气技术有着更高的要求。供气智能化是重要的发展方向，通过对炭质原料的喂料测量计算来精确控制气化剂的输送量和输送速率，进而能够最大程度的节省原料以及对气化产物进行精确优化选择。目前该范畴专利数量较少，主要集中在国外几家公司，可研发空间较大，需要进一步的技术发展。国内高校可从产业化的角度致力于研究更具备能效竞争的产品，力求通过将科研成果产业化推动技术进步，这对于气化炉领域技术发展有积极意义。
参考文献
[1]中国专利申请：CN 103194273A.
[2]中国专利申请：CN 102818279B.
[3]中国专利申请：CN 203395913U.
[4]中国专利申请：CN 106675600A.
[5]中国专利申请：CN 105950221A.
[6]中国专利申请：CN 107118803A.
[7]欧洲专利申请：EP 3260521A1.
[8]美国专利申请：US 20070006528A1.
论文作者:谢聪
论文发表刊物:《知识-力量》1月中
论文发表时间:2018/9/18
标签：气化炉论文; 专利申请论文; 喷嘴论文; 倾角论文; 风口论文; 中国论文; 部件论文; 《知识-力量》1月中论文;