CN205258607U - 采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，包括：铝材氧化池、换热盘管、生物质气化炉、燃烧器以及一次喷淋换热室。生物质气化炉包括气化炉本体、气化反应室、风室、炉排、生物质料进料口、生物质气出口以及气化剂入口。一次喷淋换热室包括一次喷淋室本体、中温烟气出口、通过管线与换热盘管的出口端连通的至少一个温水入口、通过管线与换热盘管的入口端连通的热水出口、燃烧筒以及喷淋板；其中，燃烧筒包括邻近一次喷淋室本体的另一端壁的封闭端、穿过一次喷淋室本体的通过孔向一次喷淋换热室外部延伸的开口端、以及于封闭端与开口端之间自燃烧筒侧壁向喷淋板方向延伸的排烟管，燃烧筒的开口端与燃烧器相连。

Description

采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统

技术领域

本实用新型涉及一种铝材处理系统，特别涉及一种铝材氧化加热系统。

背景技术

生物质气化是以生物质为原料，在氧气、水蒸气或氢气等气化剂的作用下，在高温条件下通过热化学反应，将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。生物质气化过程在不同条件下的基本反应包括：C+O₂＝CO₂；CO₂+C＝2CO；H₂O+C＝CO+H₂等化学反应过程，生物质气化时产生的气体成分主要包括H₂、CH₄和CO等，通常将这种可燃气体称为生物质燃气。生物质燃料作为一种新型的燃料，其具有不同于传统燃料的优势，例如生物质燃料的能量来自于生物质生长时对自然界CO₂的吸收，其固定碳的含量为15％左右，是典型的低碳燃料，并且生物质燃料的含硫量低，含氮量低，环境污染小，且由于其来源于农林废弃物，循环生长，成本低廉，因此生物质燃料的开发应用越来越受到重视。

目前铝业生产中已经开始使用生物质燃料提供热能，例如采用生物质燃料供能的熔铝炉。而铝材氧化池也是业界常见的铝材加工设备，其需要将铝材浸泡在氧化药水中，并将氧化药水加热到一定温度，从而满足铝材氧化反应的需求。目前的铝业生产中，需要进行大量的铝材氧化处理，能源需求量大，使用传统燃料带来的环境污染问题严峻，因此如何将生物质燃料应用到铝材氧化处理生产过程中也是业界急需解决的问题。

如中国专利申请201310177571.8提供的一种生物质双炉膛超高温燃烧机，包括：进料漏斗、鼓风机、第一炉膛以及第二炉膛；进料漏斗的出料口与第一炉膛连通，第一炉膛与第二炉膛连通，第二炉膛设有喷火嘴；鼓风机的出风口分别与第一炉膛及第二炉膛连通。该生物质双炉膛超高温燃烧机第一炉膛为直接燃烧，第二炉膛为气化燃烧。第一炉膛通过直接燃烧可将烟气加热到800℃，第二炉膛可通过气化功能将800℃的烟气通过气化燃烧使出火口烟气提高到1250℃左右，增大生物质燃料及烟气的燃烧热量以满足铸造熔铝的需求。

又如中国专利申请201420852077.7提供的一种熔铝炉，包括熔铝炉、燃烧喷嘴、蓄热器、烟气管道、分配管、排烟风机、烟气净化器、助燃风机、空气管道、燃料管道、燃气管道、高温风机、生物质气化炉，熔铝炉的上端分别设置有烟气管道和蓄热器，且烟气管道穿过蓄热器与排烟风机连接，排烟风机的后端连接有烟气净化器和排放管道，蓄热器的下端设置有燃烧喷嘴，燃烧喷嘴通过分配管分别与空气管道、燃料管道、燃气管道连接，空气管道穿出蓄热器与助燃风机连接，燃气管道通过高温风机与生物质气化炉连接，燃料管道与燃料仓连接，生物质气化炉转化制造出的可燃气体通过高温风机输送到分配管内，并经燃烧喷嘴燃烧而对熔铝炉内部加热，燃烧过程中产生的高温烟气从烟气管道排出，高温烟气在蓄热器中对冷空气进行预热。

上述两件专利/专利申请所公开的技术均利用生物质气对铝材进行加热熔融，并且中国专利申请201420852077.7还利用从熔铝炉排出的高温烟气对蓄热器中的冷空气进行预热，提高了能量的利用效率，然而上述技术仅限于利用生物质气对熔铝炉进行加热，生物质气在铝材生产过程制造过程中的利用方式有限，供能方式单一，且上述技术均存在缺点或不足，例如：(1)、采用生物质气的燃烧热量对铝材进行加热，排放的烟气中还含有大量的可燃成分，然而上述技术并未对排放烟气中的可燃成分再次加以利用，而是将烟气直接排放至大气，因此导致了能源的浪费，热效率不高；(2)、烟气中还存在大量的有害成分，经过一次燃烧后直接排放至外界环境，对环境的危害大；(3)、高温烟气中还含有大量的热量，上述技术中仅采用高温烟气在热交换器中预热冷空气，而未采用其他的余热利用方式，对余热利用的方式存在局限性，效率低。

因此，提供一种能够将生物质气燃烧产生的热量应用于铝氧化炉、且能够充分利用烟气余热的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统成为业内急需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够将生物质气燃烧产生的热量应用于铝材氧化炉、能够充分利用烟气余热、且显著降低烟气中二氧化碳含量的铝材氧化加热系统。

根据本实用新型的方案，提供一种采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，包括：用于盛放铝材处理用氧化药水的铝材氧化池以及设于铝材氧化池内用于加热铝材处理用氧化药水的换热盘管。该采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统进一步包括：用于提供生物质燃气的生物质气化炉；用于燃烧来自生物质气化炉的生物质燃气的燃烧器；以及一次喷淋换热室，一次喷淋换热室包括一次喷淋室本体、设于一次喷淋室本体一端壁的通过孔、设于一次喷淋室本体另一端壁的中温烟气出口、设于一次喷淋室本体上部且通过管线与换热盘管的出口端连通的至少一个温水入口、设于一次喷淋室本体下部且通过管线与换热盘管的入口端连通的热水出口、设于一次喷淋室本体内部的燃烧筒、以及设于一次喷淋室本体内部且位于燃烧筒上方的喷淋板。其中，燃烧筒包括邻近一次喷淋室本体的另一端壁的封闭端、穿过一次喷淋室本体的通过孔向一次喷淋换热室外部延伸的开口端、以及于封闭端与开口端之间自燃烧筒侧壁向喷淋板方向延伸的排烟管，燃烧筒的开口端与燃烧器相连以将火焰喷射至燃烧筒内燃烧放热，使得来自至少一个温水入口经由喷淋板喷淋至一次喷淋换热室内的水先由排烟管排出的高温烟气进行一次加热，再由燃烧筒的筒壁进行二次加热后通过管线输送至换热盘管内以加热铝材氧化池内的铝材处理用氧化药水。

优选地，排烟管远离燃烧筒的一端形成封闭端，邻近封闭端沿排烟管的径向方向向外延伸形成至少二个烟气歧管，使得来自燃烧筒内的烟气经由至少二个烟气歧管喷入一次喷淋换热室内与水换热，换热后的烟气携带部分水气经由中温烟气出口排出一次喷淋换热室。

可选择地，邻近封闭端沿排烟管的径向方向向外延伸形成至少四个烟气歧管，并且至少四个烟气歧管围绕排烟管等间隔设置，使得烟气均匀地向一次喷淋换热室内的各个方向喷射，从而经由喷淋板喷淋至一次喷淋换热室内各个区域的水都能够得到烟气加热。

优选地，一次喷淋换热室进一步包括设于一次喷淋室本体上的补水口，用于向一次喷淋换热室内补充由烟气带走的水分。补水口可以设置在一次喷淋室本体上的任意位置，比如顶壁、侧壁、前端壁或后端壁。

可选择地，至少一个温水入口可以设于一次喷淋室本体的顶壁，或者邻近顶壁设于侧壁或端壁；热水出口可以设于一次喷淋室本体的底壁，或者邻近底壁设于侧壁或端壁。

可选择地，一次喷淋换热室进一步设有溢流口，溢流口可以设于气化炉本体中部的任意位置，比如侧壁或端壁。

可选择地，在一次喷淋换热室的高度方向上，按从下到上的位置顺序依次为：热水出口、燃烧筒、补水口、溢流口、烟气歧管、中温烟气出口、喷淋板以及温水入口。

可选择地，进一步包括二次喷淋换热室，二次喷淋换热室包括二次喷淋室本体、设于二次喷淋室本体顶壁的低温烟气出口、设于二次喷淋室本体底壁的二次热水出口、邻近二次喷淋室本体底壁设于二次喷淋室本体侧壁的中温烟气入口、邻近二次喷淋室本体顶壁设于二次喷淋室本体侧壁的冷水入口、以及邻近二次喷淋室本体顶壁设于二次喷淋室本体内部的冷水喷淋头，其中，二次喷淋换热室的中温烟气入口通过管线与一次喷淋换热室的中温烟气出口连通，二次喷淋换热室的二次热水出口通过管线与一次喷淋换热室的补水口连通，冷水喷淋头通过管线与冷水入口连通以将来自外部的冷水喷淋至二次喷淋室本体内，使得来自一次喷淋换热室的烟气将二次喷淋换热室内喷淋的冷水加热成热水输送至一次喷淋换热室内以补充烟气中带走的水分。

可选择地，生物质气化炉包括气化炉本体、设于气化炉本体内将气化炉本体内部空间分隔为位于中上部的气化反应室以及位于下部的风室的炉排、间隔设于气化炉本体上部且与气化反应室连通的生物质料进料口和生物质气出口、以及设于气化炉本体下部且与风室连通的气化剂入口。

可选择地，生物质料进料口和生物质气出口可以间隔设于气化炉本体上部的任意位置，比如侧壁或顶壁。例如，生物质料进料口可以设于气化炉本体的侧壁上，生物质气出口可以设于气化炉本体的顶壁。气化剂入口可以设于气化炉本体下部的任意位置，比如设于底壁或邻近底壁设于侧壁。

可选择地，该系统进一步包括用于清洁过滤来自生物质气化炉的生物质气出口的生物质气的过滤室，过滤室包括用于盛水的过滤室本体、间隔设于过滤室顶部的生物质气入口以及清洁燃气出口、自生物质气入口向过滤室内延伸至水面以下的导流管，生物质气入口通过管线与生物质气化炉的生物质气出口连通以将生物质气输送至过滤室内进行水下过滤，清洁燃气出口通过管线将过滤后的洁净燃气输送至燃烧器燃烧。

优选地，燃烧器包括壳体、设于壳体一端的燃气入口、设于壳体另一端的火焰出口、设于壳体侧壁的至少一个旋流空气入口、以及邻近火焰出口设于壳体内的多孔过滤板，燃气入口通过管线与过滤室的清洁燃气出口连通，火焰出口与一次喷淋换热室的燃烧筒的开口端连通。

可选择地，多孔过滤板可以为多孔陶瓷过滤板、蜂窝陶瓷板、或其它耐高温材料制成的多孔板。

优选地，燃烧筒自封闭端向开口端呈渐缩状，即呈喇叭状，以利于火焰在燃烧筒内燃烧放热。其中，燃烧筒与通过孔之间采用耐热密封件密封或焊接。

优选地，至少一个旋流空气入口沿着燃烧器的壳体的切线方向设置，使得经由至少一个旋流空气入口进入的空气在壳体内形成旋流。

更优选地，生物质气化炉进一步包括围绕气化反应室设于气化炉本体侧壁的风套，风套包括进风口和出风口，出风口通过管线与气化剂入口连通。

可选择地，二次喷淋换热室的低温烟气出口通过烟气排放管道连接至烟囱，烟气排放管道上设置回流烟气出口，回流烟气出口通过管线与生物质气化炉的风套的进风口连通以将富含水汽的部分烟气回流至生物质气化炉作为气化剂。

由生物质气化炉的炉壁将回流至风套内的富含水汽的部分烟气加热成高温水蒸汽及烟气的混合气，经由气化剂入口进入生物质气化炉内作为生物质气化反应的气化剂。这既能避免能量浪费，又能提高气化炉的反应效率。

可选择地，进一步包括用于向二次喷淋换热室的回流烟气出口与风套的进风口之间的管线中补充空气的风机。

其中，喷淋板的边缘与一次喷淋换热室的一次喷淋室本体的内表面相接合。

其中，水在一次喷淋换热室和铝材氧化池内的换热盘管之间形成循环回路，水流过换热盘管向铝材氧化池中的氧化药水释放热量。

可选择地，进入铝材氧化池的换热盘管的热水温度设为70℃～90℃，而从换热盘管排出的热水温度设为50℃～70℃。

可选择地，从二次喷淋换热室的中温烟气入口进入的烟气温度设为约70℃～90℃，从二次喷淋换热室的二次热水出口排出的热水温度设为约40℃～60℃，从二次喷淋换热室的低温烟气出口排出的烟气温度设为约50℃～70℃。

可选择地，铝材氧化池内的换热盘管可以设置为首尾依次相连的平行排列的多个管道或者设置为螺旋盘绕的管道。

本实用新型的有益效果是：(1)、在铝材氧化加热生产过程中采用生物质气燃烧供热，增加了生物质燃料在铝业生产中的利用方式，充分利用了生物质燃料的诸多优势，低碳环保，且由于生物质燃料的含硫量和含氮量低，对环境的污染小；(2)、采用水作为热交换介质在燃烧器所排放的烟气与铝材氧化池内的换热盘管之间进行热交换，对铝材氧化池内的氧化药水的供热效果稳定，易于保证氧化药水处于适于铝材氧化的合适温度范围；(3)、采用一次喷淋换热室和二次喷淋换热室共两级换热系统，充分利用了高温烟气余热，提高了燃料的热效率，且在两级换热系统中均采用水喷淋的方式实现烟气与水的热交换，热交换效率高，另外，在一次喷淋换热室的燃烧筒内利用在排烟管上设置的多个烟气歧管增加换热面积，并且进一步利用燃烧筒壁与水进行热交换，均大大提高了热交换效率；(4)、烟气通过二次喷淋换热室的烟气排放管道上的支管返回生物质气化炉重新燃烧，对高温烟气加以再利用，减少了高温烟气的直接排放量，提高了高温烟气的余热利用率，并且烟气经过再次的循环燃烧，大幅减少了二氧化碳以及氮氧化合物的排放量，减小对环境的污染程度；(5)、通过支管返回生物质气化炉并再次燃烧的高温烟气，由于之前在一次喷淋换热室和二次喷淋换热室内与喷淋水进行了热交换，因此该部分烟气富含水蒸气，有利于生物质料的气化反应过程，能够促进生物质气的生成；(6)、风套利用气化炉的气化反应余热对气化剂进行加热，进一步提高了生物质气化炉的反应效率；(7)、两级喷淋换热室与铝材氧化池的结构和连接方式简单，便于对现有的铝材氧化池进行节能改造且成本低廉，适于广泛推广使用。

附图说明

图1示出了本实用新型的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统的示意图。

图2示出了本实用新型的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统的生物质气化炉的示意图。

图3示出了本实用新型的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统的燃烧器的示意图。

图4示出了本实用新型的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统的一次喷淋换热室的主视图。

图5示出了本实用新型的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统的一次喷淋换热室的侧视图。

具体实施方式

请参照图1，根据本实用新型的一种实施方式，采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统包括：生物质气化炉100、燃烧器200、一次喷淋换热室300、二次喷淋换热室400、铝材氧化池500、水泵600、风机700。

如图2所示，生物质气化炉100包括用于产生生物质气的炉体110。炉体110包括本体111、位于本体111中下部且围绕本体111设置的风套112、设在本体111内部靠下位置的炉排113以及位于本体111的侧壁上的给料管道114。本体111的侧壁上设有生物质料进料口1112、用于排出生物质气的生物质气出口1111，在本体111的侧壁靠下位置设有气化剂入口1113，风套112的出风口1122与气化剂入口1113相连接从而将气化剂送入炉体110内部。来自给料管道114的生物质料从生物质料进料口1112进入本体111，并堆积在炉排113上，在炉排113的上部形成气化反应区，生物质料在该气化反应区与空气、水蒸汽、回流烟气发生一系列气化反应，以产生生物质气，所产生的生物质气经由生物质气出口1111排出本体111，并随后通过管道进入过滤室120过滤，然后进入燃烧器200中燃烧。

过滤室120设置在炉体110的下游，从炉体110排出的生物质气通过管道进入过滤室120。过滤室120内容纳有水，过滤室120与炉体110相连接的管道延伸进入过滤室120内的液面以下，过滤室120的顶部还另外连接管道以将过滤后的生物质气排出生物质气化炉100。其中，来自炉体110的生物质气经由管道直接送入过滤室120的液面以下，生物质气在水中从下向上运动，去除气体中夹带的杂质、焦油等物质，得到较为洁净的生物质气并从管道排出过滤室120。

图3为燃烧器200的示意图。燃烧器200包括壳体210、设于壳体210一端的燃气入口211、设于壳体210另一端的火焰出口212、设于壳体210侧壁的旋流空气入口213、以及邻近火焰出口212设于壳体210内的多孔过滤板220。在该非限制性实施方式中，多孔过滤板220采用多孔陶瓷材料制造，用于进一步除去生物质气中的焦油和杂质。

外界空气从旋流空气入口213进入燃烧器200，使得燃烧器200内的气流呈旋流状运动，旋流空气同时实现助燃作用。来自过滤室120的洁净生物质气经由管道从壳体210的燃气入口211进入壳体210内部，在旋流空气作用下，在壳体210内燃烧的生物质气会旋转着朝向多孔过滤板220运动，形成旋流燃烧形态，以保证生物质气与空气的充分混合燃烧，高温高压的燃烧气体会通过多孔过滤板220上的孔洞，并朝向火焰出口212运动，随后从火焰出口212排出燃烧器200。

图4和图5示出了一次喷淋换热室300的示意图。一次喷淋换热室300包括一次喷淋室本体310、设置在一次喷淋室本体310内的燃烧筒330以及位于燃烧筒330上方靠近一次喷淋室本体310的顶部的喷淋板320。一次喷淋室本体310上设置有位于前端壁的通过孔313、位于后端壁的中温烟气出口314、位于顶壁的温水入口311、位于底壁的热水出口312、位于一侧壁的补水口315以及位于另一侧壁的溢流口316。温水入口311的数量可以为多个。喷淋板320的边缘与一次喷淋室本体310的内表面接合，其上设置有多个孔洞供水流通过。燃烧筒330与其轴线垂直的方向上设置有排烟管331，排烟管331上等间隔设置有四个烟气歧管3311，四个烟气歧管3311沿排烟管331的径向方向向外延伸。通过控制温水入口311及热水出口312的流量使得四个烟气歧管3311的位置始终位于一次喷淋换热室300内的水面上方，而燃烧筒330的位置始终位于一次喷淋换热室300内的水面之下。

排烟管331与燃烧筒330相连通。燃烧筒330的一端穿过通过孔313与燃烧器200的火焰出口212直接连通，燃烧筒330的另一端封闭且位于一次喷淋换热室300的一次喷淋室本体310内，从燃烧器200的火焰出口212排出的高温烟气直接进入一次喷淋换热室300的燃烧筒330，并在燃烧筒330内持续燃烧，燃烧释放的热量首先通过燃烧筒330的筒壁传递给一次喷淋换热室300内的水。燃烧形成的高温烟气从燃烧筒330上的排烟管331的烟气歧管3311排出到一次喷淋室本体310内并与从喷淋板320喷淋下来的水雾进行直接热交换，换热后所有的烟气最终从中温烟气出口314排出一次喷淋换热室300。

如图5所示，燃烧筒330的截面呈圆形，也可根据需要设置成方形或矩形。一次喷淋换热室300的温水入口311通过管道与铝材氧化池500内的换热盘管520的出口端相连接，来自换热盘管520的出口端的约50摄氏度的水从温水入口311进入一次喷淋换热室300，并经过喷淋板320上的孔洞向下喷淋形成水雾，水雾首先与高温烟气进行直接热交换，然后汇集在一次喷淋换热室300的下部，汇集的水淹没燃烧筒330并与燃烧筒330的筒壁再次实现热交换，水的温度升高到约80摄氏度，并从一次喷淋室本体310上的热水出口312排出，来自热水出口312的热水在水泵600的抽吸作用下经由管道输送至铝材氧化池500内的换热盘管520的入口端。

运行过程中，水在一次喷淋换热室300和铝材氧化池500的换热盘管520之间形成循环回路，水在一次喷淋换热室300内吸收高温烟气的热量，水流过铝材氧化池500时，又向铝材氧化池500释放热量，对其中的氧化药水进行加热。当水在铝材氧化池500的换热盘管520和喷淋换热室300之间流动时，随着高温烟气的排出以及水的蒸发过程，水量会不断减少，因此需要随时补充水，防止燃烧筒干烧。补充的水从补水口315进入一次喷淋换热室300。在该非限制性实施方式中，补水口315在一次喷淋换热室300内的燃烧筒330上方与中温烟气出口314下方的位置设于一次喷淋换热室300的一侧壁上。

另外，如图5所示，一次喷淋换热室300的另一侧壁靠近喷淋板320的位置附近设置有溢流口316，当一次喷淋换热室300内的水过多时，如果水面达到溢流口316的高度，则多余的水通过溢流口316排出一次喷淋换热室300之外，防止水面淹没排烟管331上的烟气歧管3311而导致不能顺畅排烟。在该非限制性实施方式中，在一次喷淋换热室300的高度方向上，按从下到上的位置顺序依次为：燃烧筒330、补水口315、溢流口316、烟气歧管3311、中温烟气出口314以及喷淋板320。

二次喷淋换热室400包括二次喷淋室本体410，二次喷淋室本体410上设置有冷水入口411、中温烟气入口412、低温烟气出口413、二次热水出口414以及设置在二次喷淋室本体410内部的冷水喷淋头415，烟气排放管道416连接于低温烟气出口413上。冷水通过冷水入口411进入二次喷淋换热室400，并通过冷水喷淋头415在二次喷淋室本体410内喷射。从一次喷淋换热室300的中温烟气出口314排出的高温烟气经由中温烟气入口412进入二次喷淋换热室400，在其中与冷水喷淋头415喷射出的冷水进行热交换，冷水充分吸收了高温烟气的热量成为热水，随后从二次热水出口414排出，而高温烟气经过热交换后从低温烟气出口413排出系统。

从二次喷淋换热室400的中温烟气入口412进入的烟气温度大约为80℃，从二次喷淋换热室400的二次热水出口414排出的热水温度大约为50℃。二次热水出口414与一次喷淋换热室300的补水口315相连通，热水从二次热水出口414流向补水口315，并进入到一次喷淋换热室300内部。作为换热介质的水首先从二次喷淋换热室的冷水入口进入循环，另外从此处进入的水还可以不断补充在一次喷淋换热室300与铝材氧化池500中循环损失的水量以及被烟气带走的水量，以保持用于加热铝材氧化池500内的铝材900的循环水量稳定，从而保证良好的铝材氧化效果。

另外，二次喷淋换热室400的烟气排放管道416上设置回流烟气出口4165，回流烟气出口4165通过管线与生物质气化炉100的风套112的进风口1121相连通，由于烟气在一次喷淋换热室300和二次喷淋换热室400内与大量水接触和热交换，因此烟气中富含水汽，且烟气的温度下降到大约60℃。另外，通过风机800向回流烟气出口4165与生物质气化炉100的风套112的进风口1121之间的管线内补充空气，以提高回流烟气的含氧量。并且在回流烟气出口4165与生物质气化炉100的风套112的进风口1121之间的管线中另设置有风机700，以吸引富含水汽的烟气和外界空气朝向风套112的方向流动，从而使得富含水汽与氧气的气化剂进入风套112，随后气化剂从风套112预热后经由反应气体入口1113进入炉体110内，以促进生物质料的气化反应从而产生生物质气。

如图1所示，铝材氧化池500用于铝材900的氧化反应，铝材的氧化需要保持一定的温度并将铝材浸泡在氧化药水中完成，因此需要将氧化药水升温到一定的温度才能获得良好的氧化效果。铝材氧化池500包括容纳铝材900和氧化药水的池体510以及设置在池体510内的换热盘管520，换热盘管520具有入口端521以及出口端522，入口端521通过管道与一次喷淋换热室300的热水出口312相连接，而出口端522与一次喷淋换热室300的温水入口311相连接，从而在一次喷淋换热室300与换热盘管520之间形成水循环回路，在热水出口312与入口端521之间还设置有水泵600以提高水流动的压力和速度。换热盘管520在铝材氧化池500的底部设置为弯曲平行排列的多个管道或者设置为环形排列的形状，以增大热交换面积，从而将热水的热量高效地传递给氧化药水，进入换热盘管520的热水温度大约为80℃，而从换热盘管520排出的热水温度大约为60℃。热水回到一次喷淋热交换室300后又再次吸收高温烟气的热量，温度重新上升到大约80℃，并再次在回路中循环换热。作为换热介质的水可以源源不断地从一次喷淋换热器300和二次喷淋换热器400的烟气中获取热量，从而将热量带给铝材氧化池500中的氧化药水，实现铝材的高温氧化，满足氧化反应的温度需求。

尽管在此已详细描述本实用新型的优选实施方式，但要理解的是本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。例如，可以设置多个一次喷淋换热室以达到更佳的热交换效果，或者在本实用新型公开的范围内根据需要提高一次喷淋换热室的燃烧温度以满足不同的铝材氧化反应的热量需求，或者不采用二次喷淋换热室而直接通过水泵向一次喷淋换热室补水。此外，本实用新型中的各种参数可以根据具体使用条件在本实用新型所公开的范围内适当选取。

Claims (10)

1.一种采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，包括：用于盛放铝材处理用氧化药水的铝材氧化池以及设于所述铝材氧化池内用于加热铝材处理用氧化药水的换热盘管，其特征在于：所述采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统进一步包括：

用于提供生物质燃气的生物质气化炉，所述生物质气化炉包括气化炉本体、设于所述气化炉本体内将所述气化炉本体内部空间分隔为位于中上部的气化反应室以及位于下部的风室的炉排、间隔设于所述气化炉本体上部且与所述气化反应室连通的生物质料进料口和生物质气出口、以及设于所述气化炉本体下部且与所述风室连通的气化剂入口；

用于燃烧来自所述生物质气化炉的所述生物质气出口的生物质燃气的燃烧器；以及

一次喷淋换热室，所述一次喷淋换热室包括一次喷淋室本体、设于所述一次喷淋室本体一端壁的通过孔、设于所述一次喷淋室本体另一端壁的中温烟气出口、设于所述一次喷淋室本体上部且通过管线与所述换热盘管的出口端连通的至少一个温水入口、设于所述一次喷淋室本体下部且通过管线与所述换热盘管的入口端连通的热水出口、设于所述一次喷淋室本体内部的燃烧筒、以及设于所述一次喷淋室本体内部且位于所述燃烧筒上方的喷淋板；

其中，所述燃烧筒包括邻近所述一次喷淋室本体的所述另一端壁的封闭端、穿过所述一次喷淋室本体的所述通过孔向所述一次喷淋换热室外部延伸的开口端、以及于所述封闭端与所述开口端之间自所述燃烧筒侧壁向所述喷淋板方向延伸的排烟管，所述燃烧筒的所述开口端与所述燃烧器相连。

2.如权利要求1所述的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，其特征在于，所述排烟管远离所述燃烧筒的一端形成封闭端，邻近所述封闭端沿所述排烟管的径向方向向外延伸形成至少三个烟气歧管。

3.如权利要求2所述的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，其特征在于，所述一次喷淋换热室进一步包括设于所述一次喷淋室本体上的补水口。

4.如权利要求3所述的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，其特征在于，进一步包括二次喷淋换热室，所述二次喷淋换热室包括二次喷淋室本体、设于所述二次喷淋室本体顶壁的低温烟气出口、设于所述二次喷淋室本体底壁的二次热水出口、邻近所述二次喷淋室本体底壁设于所述二次喷淋室本体侧壁的中温烟气入口、邻近所述二次喷淋室本体顶壁设于所述二次喷淋室本体侧壁的冷水入口、以及邻近所述二次喷淋室本体顶壁设于所述二次喷淋室本体内部的冷水喷淋头，其中，所述二次喷淋换热室的所述中温烟气入口通过管线与所述一次喷淋换热室的所述中温烟气出口连通，所述二次喷淋换热室的所述二次热水出口通过管线与所述一次喷淋换热室的所述补水口连通，所述冷水喷淋头通过管线与所述冷水入口连通。

5.如权利要求4所述的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，其特征在于，所述生物质料进料口设于所述气化炉本体的侧壁，所述生物质气出口设于所述气化炉本体的顶壁，所述气化剂入口设于所述气化炉本体的侧壁且邻近所述气化炉本体的底壁。

6.如权利要求5所述的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，其特征在于，进一步包括过滤室，所述过滤室包括用于盛水的过滤室本体、间隔设于所述过滤室顶部的生物质气入口以及清洁燃气出口、自所述生物质气入口向所述过滤室内延伸至水面以下的导流管，所述生物质气入口通过管线与所述生物质气化炉的所述生物质气出口连通，所述清洁燃气出口通过管线连接至所述燃烧器。

7.如权利要求6所述的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，其特征在于，所述燃烧器包括壳体、设于所述壳体一端的燃气入口、设于所述壳体另一端的火焰出口、设于所述壳体侧壁的至少一个旋流空气入口、以及邻近所述火焰出口设于壳体内的多孔过滤板，所述燃气入口通过管线与所述过滤室的所述清洁燃气出口连通，所述火焰出口与所述一次喷淋换热室的所述燃烧筒的所述开口端连通。

8.如权利要求7所述的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，其特征在于，所述至少一个旋流空气入口沿着所述燃烧器的壳体的切线方向设置。

9.如权利要求5所述的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，其特征在于，所述生物质气化炉进一步包括围绕所述气化反应室设于所述气化炉本体侧壁的风套，所述风套包括进风口和出风口，所述出风口通过管线与所述气化剂入口连通。

10.如权利要求9所述的采用生物质气化炉的铝材氧化加热系统，其特征在于，所述二次喷淋换热室的所述低温烟气出口通过烟气排放管道连接至烟囱，所述烟气排放管道上设置回流烟气出口，所述回流烟气出口通过管线与所述生物质气化炉的所述风套的所述进风口连通。