CN102322645A - 锅炉供热系统装置 - Google Patents

Abstract

一种锅炉供热系统装置，它包括依次相连的进料机构、气化炉、排空机构、泄爆机构及锅炉组成，进料机构由皮带输送机、螺旋上料机料箱、螺旋上料机组成，螺旋上料机料箱的底部与螺旋上料机相连，螺旋上料机另一端通过出料管与气化炉相连，气化炉外部为水套结构气化炉桶体，气化炉桶体下方置于灰盘中，塔形炉栅支承于灰盘筒状结构上部，灰盘液压站推动灰盘液压杆往复运动并作用于灰盘齿。本装置实现了烟梗热能的高效利用，杜绝了烟气污染。

Description

锅炉供热系统装置

技术领域

本发明涉及一种固体燃料气化供能设备，尤其涉及一种烟梗气化向锅炉供热系统装置。

背景技术

随着社会的高速发展，人们的生活品位越来越高，世界烟草行业为了提高香烟的品质，对烟草的可食性要求越来越严格，烟草废弃比例年年增大，据我国烟草有关资料证实，烟梗废弃量2010年是2009年的1.2倍，一个烟叶复烤企业在年生产100万担烟叶的同时随之产生3500吨烟梗废弃物，其发热量相当于1000吨标煤。将其抛弃，假烟泛滥成灾，集中焚烧，既浪费能源又污染大气，广大责任烟草企业纷纷利用生物质气化技术攻克烟梗转能课题。有的将烟梗粉碎压制密度块代替煤炭，烟梗得到了有效利用，但烟梗粉末密度压制耗电、耗时、耗力经济效益微不足道，烟梗粉碎过程粉尘污染严重；有的采用流化床气化烟梗，烟梗在气化干馏的过程中膨胀粘结严重，无法实现生物质固气态转换所必须具备的热工况的相对稳定性；有的开发固定床下吸式炉气化烟梗，烟梗从气化炉顶部投入，拨料器旋转调整料面，完成固气态转换后的燃气从气化炉底部旋转炉栅缝隙中吸出，燃气携带的焦油在通过气化高温区时被部分裂解为可燃气体，提高了燃气的品质和热值，但在连续的负压运行中，未氧化的生物质固定碳顺着气流从炉栅缝隙中向下跌落，以至于烟梗气化效率在70%左右徘徊。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟梗由固态燃料充分转换为气体燃料向锅炉供应热能的系统装置。从根本上实现废弃烟梗能源化。

本发明的技术方案如下：

一种锅炉供热系统装置，它包括依次相连的进料机构、气化炉、排空机构、泄爆机构及锅炉组成，进料机构由皮带输送机、螺旋上料机料箱、螺旋上料机组成，皮带输送机位于螺旋上料机料箱上方，皮带输送机末端的皮带输送机落料斗位置与螺旋上料机料箱上部的进料口对应，螺旋上料机料箱的底部与螺旋上料机相连，螺旋上料机另一端通过出料管与气化炉相连，气化炉顶部的气化炉出气管经水封式排空机构和水封式泄爆机构与锅炉相连，其特征在于：气化炉外部为水套结构气化炉桶体，气化炉桶体由多个气化炉支撑支承，气化炉桶体上部封有顶板，顶板连接有连接管和气化炉出气管，连接管上方与出料管相通，气化炉桶体下方置于灰盘中，灰盘外侧壁向外倾斜，灰盘底板延伸至气化炉桶体内后被向上弯折成嵌套的双层筒，气化剂筒的筒壁上连接有开口向上的外筒，灰盘上的内筒与气化剂筒上的外筒构成气化剂筒水封器；塔形炉栅支承于灰盘筒状结构上部，塔形炉栅的各层焊接在一起，塔的下层与上层相接部位设计为透气的齿状；灰盘底板支承在灰盘轮体上，底板上设计安装有环形的灰盘齿，灰盘液压站推动灰盘液压杆往复运动并作用于灰盘齿，从而带动灰盘及塔形炉栅间歇转动；气化炉桶体外壁上安装有板状的翻灰犁。

上述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：气化炉桶体内的蒸汽、螺旋上料机料箱内的烟气分别经由气化炉水夹套排气管、料箱排气管由鼓风机混合空气后送入气化剂筒，气化剂筒底端封闭，下部开有排水阀。

上述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：气化炉与排空机构之间有一除焦油机构，除焦油机构包括焦油收集箱和焦油收集箱底盘，焦油收集箱底盘为箱体，内盛有水，焦油收集箱开口向下，下缘位于焦油收集箱底盘水面以下，焦油收集箱上部分别与气化炉出气管、焦油收集箱出气管相连，焦油收集箱内中部设计有一竖向的除焦油板，它将气化炉出气管、焦油收集箱出气管隔开，除焦油板下缘高于液面，在焦油收集箱内靠近气化炉出气管一侧安装有旋转清除焦油器，旋转清除焦油器主体为主轴及安装在主轴上的滤网，滤网旋转时间歇扫过下方液面。

上述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：焦油收集箱出气管一端与焦油收集箱连接，另一端与排空转换器连接；排空转换器通过管线及燃烧器与锅炉相连，燃烧器上设置有点火门；焦油收集箱出气管上通过支管连有水封泄爆器A和水封排空器，水封泄爆器A由外桶、与焦油收集箱出气管相通的弯管构成，弯管下端头位于外桶内的液面下；水封排空器由外桶和立管组成，外桶封闭并与支管相通，立管贯穿外桶顶板，外桶内注有水；排空转换器由外桶和立管组成，外桶封闭并与焦油收集箱出气管相通，立管贯穿外桶顶板，外桶内注有水，立管与燃烧器相连通。

上述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：排空转换器中的立管顶部为超压泄爆口；在排空转换器立管与燃烧器之间通过支管连接有水封泄爆器B，水封泄爆器B结构与水封泄爆器A相同。

上述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：螺旋上料机料箱顶部进料口设计有料箱水封槽，料箱水封槽内注水，料箱水封盖下部连接有置入水封槽的环形板，料箱水封盖开合由料箱封口液压站通过料箱封口液压筒、料箱封口液压杆控制。

本装置为间歇进料，物料由皮带输送机输入螺旋上料机料箱，然后经螺旋上料机送往气化炉内，产生的可燃气进入除焦油机构，在除焦油机构内，焦油浮于焦油收集箱底盘内的水面，可燃气通过清除焦油板与水面的间隙进入焦油收集箱出气管，旋转清除焦油器旋转防止间隙被焦油阻塞。排空转换器、水封排空器相配合间隔导通；点火初期产生的燃气质量差不能进入锅炉，此时排空转换器内液面升高阻塞气路，水封排空器内液面下降，烟气直接排空。当燃气质量达标后，排空转换器内液面降低，导通进入锅炉的气路，水封排空器内液面升高，阻塞排空气路。为了增加安全性，管线上接有水封泄爆器B、水封泄爆器A、超压泄爆口。

工作原理：

该锅炉供热系统装置采用间歇式封闭投料，烟梗撒落在固定的气化炉筒内塔形炉栅上，液压装置驱动塔形炉栅旋转，鼓风机从塔形炉栅侧向间隙送入气化剂，烟梗在热化学反应中层层挥发、裂解，大分子键断裂为小分子，直至氧化完毕，完成烟梗固态燃料向气态燃料的转换，在鼓风机正压输送的作用下通过除焦油机构处理进入燃烧器，燃气在燃烧器内经过充分与二次补气混合进入锅炉燃烧，将液体水转换为蒸汽。燃烧殆尽的灰分顺旋转的塔形炉栅斜坡落入容水的灰盘，经过除灰铲、翻灰犁，推进接灰车。

使用方法：

本装置由微机编制烟梗气化运行程序，各电动设备接到运行命令后，依据程序加水、投料、出灰、收集焦油、为燃气补气燃烧。当运行中发现烟梗含水量变动时，及时调整投料频率、塔形炉栅转动频率、气化补气量、炉膛温度、燃烧器补气量，烟梗含水量超过18%时，必须更换为含水量≤18%的烟梗。在长期连续运行中当微机采集到气化剂筒、炉膛压力升降过大或火焰效果不佳时，打开观察孔和检修门，调整炉内料面，转动炉栅清理其间隙，达到程序设定要求后，继续实施烟梗气化向锅炉供热运行。

本装置有如下优点：

1、采用电控封闭式投料，微机采集燃料流量、锅炉和气化炉膛温度，从根本上提高了生物质气化的档次。

2、烟梗从气化炉顶部投入落在塔形炉栅上，气化剂从塔形炉栅底部送入，塔形炉栅顶部只向上进风不向下落灰，烟梗只有氧化完全才能顺着塔形炉栅的坡度从顶部向周边移动进入灰盘，从而实现了烟梗热能的高效利用。

3、将烟梗气化余热转换的蒸汽替代部分空气气化剂，不仅提高了燃气热值，而且烟梗气化工作余热得到充分利用。

4、对螺旋上料机料箱口、出料管实施水封和闸封后，在鼓风机的作用下，螺旋上料机筒、料箱内的间歇性超压气体被送入气化剂筒内参与烟梗气化，既充分利用了能源又杜绝了烟气污染。

5、湿灰归属生物质肥料，尤其具有改良土壤板结的功效。

6、烟梗气化向锅炉供热系统运行劳动强度低，用工少，生产过程无三废污染。

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A部的结构示意图。

图3为图1中B部的结构示意图。

图4为图1中C部的结构示意图。

图中：1、螺旋上料机，2、螺旋上料机料箱，3、料箱料位显示仪，4、料箱封口液压站，5、料箱封口液压筒，6、料箱封口液压杆，7、料箱水封盖吊耳，8、料箱水封盖，9、料箱水封槽，10、皮带输送机落料斗，11、皮带输送机，12、料箱水封进水口，13、料箱排气管，14、料箱电动排气阀，15、气化炉水夹套排气管，16、气化炉支撑，17、观察孔，18、水位仪，19、蒸汽安全放散阀，20、蒸汽压力表，21、气化炉膛内压力传感器，22、气化炉膛内温度传感器，23、电动控料闸阀，24、锥形斗，25、出料管，26、连接管，27、气化炉出气管，28、出气管检修门，29、旋转清除焦油器，30、除焦油板，31、焦油收集箱，32、焦油收集箱出气管，33、水封排空器电动出水阀，34、水封排空器进水管，35、水封排空器清污门，36、水封排空器，37、超压泄爆口，38、燃烧器补气风机，39、燃烧器，40、点火门，41、锅炉，42、火焰传感器，43、压力传感器，44、燃气报警器，45、引风机，46、烟囱，47、水封泄爆器B水位仪，48、水封泄爆器B，49、水封泄爆器B电动进水阀，50、水封泄爆器B电动出水阀，51、水封泄爆器B清污口，52、排空转换器，53、排空转换器水位仪，54、排空转换器电动进水阀 ，55、排空转换器电动出水阀，56、排空转换器清污门，57、水封排空器水位仪，58、水封泄爆器A，59、水封泄爆器A电动进水阀，60、水封泄爆器A水位仪，61、水封泄爆器A电动出水阀，62、水封泄爆器A清污口，63、微机控制柜，64、焦油收集箱底盘排污口，65、焦油收集箱溢焦油口，66、焦油收集桶，67、焦油收集箱底盘，68、灰盘液压站，69、灰盘齿，70、灰盘液压筒，71、灰盘液压杆，72、塔形炉栅，73、气化剂筒水封器，74、气化剂筒，75、排水阀，76、塔形炉栅水封器电动进水阀，77、气化剂筒压力传感器，78、气化炉桶体，79、气化炉水夹套电动进水阀，80、灰盘轮体，81、除灰铲，82、炉栅检修门，83、灰盘，84、翻灰犁，85、接灰车，86、鼓风机。

具体实施方式

实施例1

一种锅炉供热系统装置，它包括依次相连的进料机构、气化炉、排空机构、泄爆机构及锅炉组成，进料机构由皮带输送机11、螺旋上料机料箱2、螺旋上料机1组成，皮带输送机11位于螺旋上料机料箱2上方，皮带输送机11末端的皮带输送机落料斗10位置与螺旋上料机料箱2上部的进料口对应，螺旋上料机料箱2顶部进料口设计有料箱水封槽9，料箱水封槽9内注水，料箱水封盖8下部连接有置入水封槽的环形板，料箱水封盖8开合由料箱封口液压站4通过料箱封口液压筒5、料箱封口液压杆6控制。螺旋上料机料箱2的底部与螺旋上料机1相连，螺旋上料机1另一端通过出料管25与气化炉相连，气化炉顶部的气化炉出气管27经水封式排空机构和水封式泄爆机构与锅炉41相连，气化炉外部为水套结构气化炉桶体78，气化炉桶体78由多个气化炉支撑16支承，气化炉桶体78上部封有顶板，顶板连接有连接管26和气化炉出气管27，连接管26上方与出料管25相连，气化炉桶体78下方置于灰盘83中，灰盘83外侧壁向外倾斜，灰盘83底板延伸至气化炉桶体78内后被向上弯折成嵌套的双层筒，气化剂筒74的筒壁上连接有开口向上的外筒，灰盘83上的内筒与气化剂筒74上的外筒构成气化剂筒水封器73；塔形炉栅72支承于灰盘83筒状结构上部，塔形炉栅72的各层焊接在一起，塔的下层与上层相接部位设计为透气的齿状；灰盘83底板支承在灰盘轮体80上，底板上设计安装有环形的灰盘齿69，灰盘液压站68推动灰盘液压杆71往复运动并作用于灰盘齿69，从而带动灰盘83及塔形炉栅72间歇转动；气化炉桶体78外壁上安装有板状的翻灰犁84。气化炉桶体78内的蒸汽、螺旋上料机料箱2内的烟气分别经由气化炉水夹套排气管15、料箱排气管13由鼓风机86混合空气后送入气化剂筒74，气化剂筒74底端封闭，下部开有排水阀75。

气化炉与排空机构之间有一除焦油机构，除焦油机构包括焦油收集箱31和焦油收集箱底盘67，焦油收集箱底盘67为箱体，内盛有水，焦油收集箱31开口向下，下缘位于焦油收集箱底盘67水面以下，焦油收集箱31上部分别与气化炉出气管27、焦油收集箱出气管32相连，焦油收集箱31内中部设计有一竖向的除焦油板30，它将气化炉出气管27、焦油收集箱出气管32隔开，除焦油板30下缘高于液面，在焦油收集箱31内靠近气化炉出气管27一侧安装有旋转清除焦油器29，旋转清除焦油器29主体为主轴及安装在主轴上的滤网，滤网旋转时间歇扫过下方液面。焦油收集箱出气管32一端与焦油收集箱31连接，另一端与排空转换器52连接；排空转换器52通过管线及燃烧器39与锅炉41相连，燃烧器39上设置有点火门40；焦油收集箱出气管32上通过支管连有水封泄爆器A58和水封排空器36，水封泄爆器A58由外桶、与焦油收集箱出气管32相通的弯管构成，弯管下端头位于外桶内的液面下；水封排空器36由外桶和立管组成，外桶封闭并与支管相通，立管贯穿外桶顶板，外桶内注有水；排空转换器52由外桶和立管组成，外桶封闭并与焦油收集箱出气管32相通，立管贯穿外桶顶板，外桶内注有水，立管与燃烧器39相连通。排空转换器52中的立管顶部为超压泄爆口；在排空转换器52立管与燃烧器39之间通过支管连接有水封泄爆器B48，水封泄爆器B结构与水封泄爆器A相同。

Claims (6)

1.一种锅炉供热系统装置，它包括依次相连的进料机构、气化炉、排空机构、泄爆机构及锅炉组成，进料机构由皮带输送机（11）、螺旋上料机料箱（2）、螺旋上料机（1）组成，皮带输送机（11）位于螺旋上料机料箱（2）上方，皮带输送机（11）末端的皮带输送机落料斗（10）位置与螺旋上料机料箱（2）上部的进料口对应，螺旋上料机料箱（2）的底部与螺旋上料机（1）相连，螺旋上料机（1）另一端通过出料管（25）与气化炉相连，气化炉顶部的气化炉出气管（27）经水封式排空机构和水封式泄爆机构与锅炉（41）相连，其特征在于：气化炉外部为水套结构气化炉桶体（78），气化炉桶体（78）由多个气化炉支撑（16）支承，气化炉桶体（78）上部封有顶板，顶板连接有连接管（26）和气化炉出气管（27），连接管（26）上方与出料管（25）相连，气化炉桶体（78）下方置于灰盘（83）中，灰盘（83）外侧壁向外倾斜，灰盘（83）底板延伸至气化炉桶体（78）内后被向上弯折成嵌套的双层筒，气化剂筒（74）的筒壁上连接有开口向上的外筒，灰盘（83）上的内筒与气化剂筒（74）上的外筒构成气化剂筒水封器（73）；塔形炉栅（72）支承于灰盘（83）筒状结构上部，塔形炉栅（72）的各层焊接在一起，塔的下层与上层相接部位设计为透气的齿状；灰盘（83）底板支承在灰盘轮体（80）上，底板上设计安装有环形的灰盘齿（69），灰盘液压站（68）推动灰盘液压杆（71）往复运动并作用于灰盘齿（69），从而带动灰盘（83）及塔形炉栅（72）间歇转动；气化炉桶体（78）外壁上安装有板状的翻灰犁（84）。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：气化炉桶体（78）内的蒸汽、螺旋上料机料箱（2）内的烟气分别经由气化炉水夹套排气管（15）、料箱排气管（13）由鼓风机（86）混合空气后送入气化剂筒（74），气化剂筒（74）底端封闭，下部开有排水阀（75）。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：气化炉与排空机构之间有一除焦油机构，除焦油机构包括焦油收集箱（31）和焦油收集箱底盘（67），焦油收集箱底盘（67）为箱体，内盛有水，焦油收集箱（31）开口向下，下缘位于焦油收集箱底盘（67）水面以下，焦油收集箱（31）上部分别与气化炉出气管（27）、焦油收集箱出气管（32）相连，焦油收集箱（31）内中部设计有一竖向的除焦油板（30），它将气化炉出气管（27）、焦油收集箱出气管（32）隔开，除焦油板（30）下缘高于液面，在焦油收集箱（31）内靠近气化炉出气管（27）一侧安装有旋转清除焦油器（29），旋转清除焦油器（29）主体为主轴及安装在主轴上的滤网，滤网旋转时间歇扫过下方液面。

4.根据权利要求3所述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：焦油收集箱出气管（32）一端与焦油收集箱（31）连接，另一端与排空转换器（52）连接；排空转换器（52）通过管线及燃烧器（39）与锅炉（41）相连，燃烧器（39）上主设置有点火门（40）；焦油收集箱出气管（32）上通过支管连有水封泄爆器A（58）和水封排空器（36），水封泄爆器A（58）由外桶、与焦油收集箱出气管（32）相通的弯管构成，弯管下端头位于外桶内的液面下；水封排空器（36）由外桶和立管组成，外桶封闭并与支管相通，立管贯穿外桶顶板，外桶内注有水；排空转换器（52）由外桶和立管组成，外桶封闭并与焦油收集箱出气管（32）相通，立管贯穿外桶顶板，外桶内注有水，立管与燃烧器（39）相连通。

5.根据权利要求4所述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：排空转换器（52）中的立管顶部为超压泄爆口；在排空转换器（52）立管与燃烧器（39）之间通过支管连接有水封泄爆器B（48），水封泄爆器B结构与水封泄爆器A相同。

6.根据权利要求5所述的一种锅炉供热系统装置，其特征在于：螺旋上料机料箱（2）顶部进料口设计有料箱水封槽（9），料箱水封槽（9）内注水，料箱水封盖（8）下部连接有置入水封槽的环形板，料箱水封盖（8）开合由料箱封口液压站（4）通过料箱封口液压筒（5）、料箱封口液压杆（6）控制。

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