CN102876392B - 下吸式生物质燃料气化炉的炉排驱动机构 - Google Patents
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Abstract
一种下吸式生物质燃料气化炉的炉排驱动机构,属于炉具技术领域。下吸式生物质气化炉包括气化炉炉体、炉排和水封集灰池,炉排驱动机构包括炉排驱动机构总成,炉排驱动机构总成包括第一电机、第一、第二传动轮、第一传动带、减速机、第一、第二齿轮和炉排传动轴,第一传动轮固定在第一电机的电机轴头上,第二传动轮固定在减速机的减速机动力输入轴上,第一传动带的一端套置在第一传动轮上,另一端套置在第二传动轮上,第一齿轮固定在齿轮轴上,齿轮轴设置在水封集灰池底板上,且与减速机动力输出轴连接,第二齿轮固定在炉排传动轴上,且与第一齿轮啮合,炉排传动轴的上端与炉排的中央固定,下端支承在水封集灰池底板上。优点:无需人为清灰,减轻司炉工的劳动强度。
Description
技术领域
本发明属于炉具技术领域,具体涉及一种下吸式生物质燃料气化炉的炉排驱动机构。
背景技术
公知的状况是:一方面煤炭、石油和天然气等不可再生的资源因日趋紧缺而致使价格不断提高,人类因暂无理想的应对之策致使依赖天然资源的紧张心理及危机感日益加剧;另一方面大量的可利用生物质能源被严重浪费。这里所讲的可利用的生物质能源主要但并不限于的如砻糠、稻草、麦秸、玉米秸秆、大豆秸秆、高梁秸秆和木屑等等。尤其是在农村,人们不时地看到农民焚烧秸秆的现象,不仅损及环境,而且浪费资源。尽管政府和农业专家致力倡导农民将秸秆还田,但收效甚微。
毋容置疑,农村的农民历来具有节俭勤奋吃苦之传统美德,而之所以将薪柴付之一炬实属不得已而为之的无奈之举,原因大致有四:一是农家生物燃料的燃烧值低,使用这种燃料无疑会延长做餐时间,并且燃料消耗量过剩,不足以为做餐所消耗;二是缺乏合理的炉具;三是难以直接用作工业和商业作为燃料;四是收集运输成本大并且售价微薄。
虽然水能、风能和太阳能之类的能源开发利用可以起到保护天然资源的效果,但是因受地理位置之制约,这种能源仅能在有限的地区奏效。
在上面提及的四个原因中,合适的炉具是解决生物质能源出路的重要因素,因为,如果有一种能够将生物质燃料转化为适于工业和商业使用的能源,那么毫无疑问可起到既节约和保护不可再生的资源,又能为农民增收为工商业降本的一箭双雕之效果。
生物质燃料气化炉可以将生物质燃料如植物秸秆经干燥、裂解(热解)、氧化和还原后生成CO(一氧化碳)气体供给诸如锅炉之类的装置使用。此类装置可以在中国专利文献中见诸,典型的如中国发明专利公开号CN101531925A推荐的生物气化炉(由本申请人的发明人提出的申请),该专利申请方案具有说明书第2页第20至22行所称的技术效果,但是存在以下缺憾:由于设置在炉膛度部的炉排是静态的,因此难于将炉膛内的灰烬从炉排的隙道中排出,需由司炉工定时地实施人为清灰,从而增加了司炉工的劳动强度,因此有必要加以改进。
发明内容
本发明的任务在于提供一种能使炉排徐缓运动而藉以使炉膛中的炉灰从炉排的槽道中抖落并且因无需由人工清灰而藉以减轻司炉工的劳动强度的下吸式生物质燃料气化炉的炉排驱动机构。
本发明的任务是这样来完成的,一种下吸式生物质燃料气化炉的炉排驱动机构,所述的下吸式生物质气化炉包括气化炉炉体、配置在气化炉炉体的炉腔的底部的炉排和位于炉排的底部的并且与气化炉炉体固定的水封集灰池,所述的炉排驱动机构包括一与所述炉排的中央连接的用于驱动炉排旋转的炉排驱动机构总成,该炉排驱动机构总成包括第一电机、第一、第二传动轮、第一传动带、减速机、第一、第二齿轮和炉排传动轴,第一电机和减速机设置于使用现场的地坪上,由气化炉炉体的下部的炉体容腔蔽护并且对应于水封集灰池的水封集灰池底板的下方,第一传动轮固定在第一电机的电机轴头上,第二传动轮固定在减速机的减速机动力输入轴上,第一传动带的一端套置在第一传动轮上,另一端套置在第二传动轮上,第一齿轮固定在齿轮轴上,齿轮轴转动地设置在前述的水封集灰池底板上,并且与减速机的减速机动力输出轴连接,第二齿轮固定在炉排传动轴上,并且与第一齿轮啮合,炉排传动轴的上端与炉排的中央固定,下端通过轴座转动地支承在水封集灰池底板上,其中,第一电机、第一、第二传动轮、第一传动带和减速机位于水封集灰池的外底部,而第一齿轮和第二齿轮以及炉排传动轴位于水封集灰池内。
本发明提供的技术方案由于为炉排配备了一炉排驱动机构总成,因此能使炉排运动,使积集于炉排上的炉灰从槽道中抖落,无需由司炉工人为清灰,减轻司炉工的劳动强度。
附图说明
图1为本发明的实施例暨应用例结构图。
图2为图1的剖视图。
具体实施方式
为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果,申请人将在下面以实施例的方式作详细说明,但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制,任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。
请见图1和图2,在进入对附图的说明之前,申请人作如下澄清性说明:凡是涉及左、右、上、下、前和后等的方位性概念均是以目前图1和图2所示的位置状态而言的,因此不能以位置的变化限制本发明的技术内容。
给出了几何形状呈圆筒体的具有炉膛11并且在炉膛11的底部搁置有炉排13的气化炉炉体1,该气化炉炉体1的内壁与炉膛11的外壁之间保持有空腔,藉由该空腔构成为出气腔12,炉膛11中生成的一氧化碳气体(CO)进入出气腔12。炉膛11自上而上的空间依次为用于将生物质燃料干燥的干燥区111、将干燥区111干燥后的生物质燃料裂解的裂解区112、起到将裂解后的生物质燃料氧化的氧化区113和起到将由氧化区113氧化而生成的二氧化碳(CO
2
)还原成CO的还原区(图2示)。其中:对炉膛11的内径并且对应于氧化区113的部位收缩成既比裂解区112的内径又比还原区114的内径小的构造,也就是说整个炉膛11的内径形成上部和下部大,而中间偏下方小的结构,即氧化区113处的内径小,如此结构可以确保氧化区113处温度与还原区114的温度以及与裂解区112的温度界限分明,即保障氧化区113的区域的温度达到1200℃左右,具体道理可参见申请人在背景技术栏中的说明。
优选地,在前述炉膛11的外壁设置保温层115,由于保温层115的增设,因此,前述的出气腔12构成于保温层115的外壁与气化炉炉体1的内壁之间。
由图所示,在气化炉炉体1的顶部即气化炉炉体1的顶板15上配设有一用于向前述的炉膛11内喂入生物质燃料的喂料机构7,优选而非绝对限于的喂料机构7包括喂料电机71、第三、第四、第五传动轮72、73、74、提升箱75、位于提升箱75内的提升链76、搅料斗77和第二、第三传动带78、79,喂料电机71固定在前述的顶板15上,第三传动轮72固定在喂料电机71的喂料电机轴的轴头上,第四传动轮73转动地设置在提升箱75的上端,第五传动轮74转动地设置在提升箱75上并且对应于第四传动轮73的上方,第二传动带78的一端套置在第三传动轮72上,另一端套置在第四传动轮73上,第三传动带79的一端套置在第四传动轮73上,另一端套置在第五传动轮74上,其中:第三、第四和第五传动轮72、73、74均为链轮,并且第四传动轮73为双排链轮,第二、第三传动带78、79均为传动链条。提升箱75的上端与顶板15上的喂料接口151配接,喂料接口151与炉膛11相通,提升箱75的下端支承于地坪上并且具有一盛料斗751,搅料斗77以间隔状态固定在提升链76上,而提升链76的一端套置在第五传动轮74的传动轴741上(传动轴741上配有供提升链76套置的传动链轮),另一端套置在枢轴设置于提升箱75的下部的提升链轴761上(该提升链轴761上设有供提升链76套置的传动链轮)。
在喂料电机71的工作下,由喂料电机71依次经第三传动轮72、第二传动带78、第四传动轮73、第三传动带79和第五传动轮74带动与第五传动轮74的传动轴741连接的提升链76运动,由搅料斗77将喂入到盛料斗751内的生物质燃料输送到炉膛11内。
为了避免由喂料机构7喂入到炉膛11内的生物质燃料在炉膛11的上部出现宝塔效应,因此在顶板15上配设有一括料机构8,在喂料机构7喂料时由括料机构8的工作而使生物质燃料在炉膛11内平铺。
优选而非限于的括料机构8包括括料电机81、括料减速机82、第六、第七传动轮83、84、第四传动带85和括料板86,括料电机81与括料减速机82传动配接,并且由括料减速机82连同括料电机81固定在顶板15的边缘部位,第六传动轮83固定在括料减速机82的末级动力输出轴上,括料板86固定在位于炉膛11内的括料板轴861的下端,而括料板轴861传动地支承在顶板15的中央,并且括料板轴861的上端探出顶板15,第七传动轮84固定在刮料板轴861探出顶板15的端部,第四传动带85的一端套置在第六传动轮83上,另一端套置在第七传动轮84上。其中:第六和第七传动轮83、84均为链轮,第四传动带85为传动链条。
在喂料机构7将生物质燃料经喂料接口151引入炉膛11内的同时或者在喂料完毕后,启动括料机构8,使进入到炉膛11内的生物质物料抹平(刮平),避免生物质物料在炉膛11内形成宝塔形状态。由图1和图2所示,在顶板15上还配有兼有点火作用的观察门152。
继续见图1和图2,在前述的炉膛11的下部即前述的还原区114的下方通过与气化炉炉体1相固定的定架131上搁置有圆盘形的炉排13,并且在气化炉炉体1的下方增设有水封集灰池14,水封集灰池14延伸到对应到炉排13的下方并且与炉膛11相通。出自炉膛11的一氧化碳气体经水封集灰池14后进入前述的出气腔12。在使用状态下,水封集灰池14内灌有水,炉膛11中的经还原区114还原而成的一氧化碳气体在后续的引气机构3的作用下,以负压状态经炉排13的槽道132(即炉排出灰间隙)进入水封集灰池14,进而从水封集灰池14中的水中逸出进入出气腔12。于是,在使用过程中,一旦因意外而发生回火现象,则不会引发气化炉炉体1的损毁乃至爆炸。
为了保障炉排13顺利地将炉灰引出进入水封集灰池14,因此本发明方案设置有炉排驱动机构9,优选而非绝对限于的炉排驱动机构9包括第一电机91、第一、第二传动轮92、93、第一传动带94、减速机95、第一、第二齿轮96、97和炉排传动轴98,第一电机91和减速机95设置于使用现场的地坪上,由气化炉炉体1的下部的炉体容腔蔽护并且对应于水封集灰池14的水封集灰池底板141的下方。第一传动轮92固定在第一电机91的电机轴头上,第二传动轮93固定在减速机95的减速机动力输入轴951上,第一传动带94的一端套置在第一传动轮92上,另一端套置在第二传动轮93上,第一齿轮96固定在齿轮轴961上,齿轮轴961转动地设置在前述的水封集灰池底板141上,并且与减速机95的减速机动力输出轴952连接,第二齿轮97固定在炉排传动轴98上,并且与第一齿轮96啮合,炉排传动轴98的上端与炉排13的中央固定,下端通过轴座981转动地支承在水封集灰池底板141上。可见,第一电机91、第一、第二传动轮92、93、第一传动带94和减速机95位于水封集灰池14的外底部,而第一齿轮96和第二齿轮97以及炉排传动轴98位于水封集灰池14内。
当第一电机91工作时,由固定在第一电机91的电机轴头上的第六传动轮92经第一传动带94带动第二传动轮93,由于第二传动轮93固定在减速机95的减速机动力输入轴951上,因此经减速机95减速后,由减速机动力输出轴952输出动力(低速)带动第一齿轮96,由于第一、第二齿轮96、97彼此啮合,由此由第一齿轮96带动第二齿轮97,由于第二齿轮97固定在炉排传动轴98上,又由于炉排传动轴98与炉排13固定,因此由炉排传动轴98带动炉排13微微转动,使灰烬抖落到盛有水的水封集灰池14内。由于水封集灰池14的一部分伸展到气化炉炉体1外,因此,进入到水封集灰池14内的炉灰可由手工利用工具捞除,该种炉灰可供给化工产品生产单位用作制造橡胶、炭黑之类产品的添加物。
前述的出气腔12内的一氧化碳气体由连接在气化炉炉体1的上侧部的并且与出气腔12相通的出气管2引出,在引出过程中,串联连接在出气管2的管路上的引气机构3工作,使出气腔12内的一氧化碳气体以负压方式引出。本申请人之所以将本发明申请的主题名称定为下吸式生物质燃料所化炉,是因为出气腔12内的一氧化碳气体是从炉膛11的底部进入水封集灰池14后才进入出气腔12的。
在前述的出气管2的管路上并且位于前述的引气机构3之间增设有一气雾洗涤机构5,用于净化一氧化碳气体。优选的气雾洗涤机构5包括气雾洗涤罐51、过渡管52、气雾洗涤罐进水管53和第一通气管54,过渡管52的中部位于气雾洗涤罐51的气雾洗涤罐罐腔55内,在该过渡管52上开设有一对彼此对应的过渡管进水孔521,也就是说在过渡管52的管壁的面对面的位置各开设有一过渡管进水孔521,当然如果将过渡管进水孔521的数量略以增加至两个以上,如三个,或者减少至一个,那么应当视为等效性变换,过渡管进水孔521与气雾洗涤罐罐腔55相通,即,气雾洗涤罐罐腔55内的水经过渡管进水孔521进入到过渡管管腔内。过渡管52的一端即图示的左端伸展到气雾洗涤罐罐腔55外与前述的出气管2连接,而过渡管52的另一端即图示的右端同样伸展到气雾洗涤罐罐腔55外与第一通气管54的一端(图示下端)连接,而第一通气管54的另一端(图示上端)与下面即将描述的引气机构3连接。气雾洗涤罐进水管53的一端(图示左端)与气雾洗涤罐51的底部中央连接,而另一端(图示右端)与气水分离机构6连接。由上述说明并且结合图1和图2的示意可知,整个气雾洗涤罐51由出气管2、第一通气管54以及气雾洗涤罐进水管53三者支承。
在引气机构3的工作下,当出气腔12内的一氧化碳气体在经出气管2引出的过程中,因负压作用,气雾洗涤罐罐腔55内的水经过渡管进水孔521进入过渡管52的过渡管管腔内,以体现气雾洗涤。
前述的引气机构3包括机架31、第二电机32、第八、第九传动轮33、34、第五传动带35和罗茨风机36,机架31设置在使用场所的地坪上,第二电机32和罗茨风机36固定在机架31的顶部,第八传动轮33优选使用平键固定的方式固定在第二电机32的第一电机轴321上,第九传动轮34固定在罗茨风机36的罗茨风机轴361上,第五传动带35的一端套置在第八传动轮33上,另一端套置在第九传动轮34上。罗茨风机36的风机进气管362与前述的气雾洗涤机构5的第一通气管54连接,而罗茨风机36的风机出风管363与下面将要描述的气水分离机构6连接。
在本实施例中,前述的第八、第九传动轮33、34均使用皮带轮,相应地,第五传动带35使用传动皮带。然而,如果将第八、第九传动轮33、34改用链轮,同时将第五传动带35改用传动链条,则应当视为等效性替代。前述的炉排驱动机构9的第一、第二传动轮92、93和第一传动带94同例。
与气雾洗涤机构5的气雾洗涤罐进水管53以及与引气机构3的罗茨风机36的风机出气管363连接的气水分离机构6的优选而非绝对限于的结构如下:包括集水罐61、撞击式气水分离筒体62和回水管63,集水罐61如同气化炉炉体1那样设置于使用场的地坪上,在集水罐61上并且位于集水罐61的下侧部连接有一与集水罐61的集水罐腔611相通的集水罐出水接口612,该集水罐出水接口612与前述的气雾洗涤机构5的气雾洗涤罐进水管53连接。回水管63设置在集水罐罐腔611内,并且该回水管63的上端伸展到集水罐罐腔611外,在该回水管63伸展到集水罐罐腔611外的侧部具有一个侧接口631,该侧接口631与前述的引气机构3的罗茨风机36的风机出气管363连接。撞击式气水分离筒体62与回水管63的顶端端口连接,在该撞击式气水分离筒体62内设置有一组第一撞击片621和一组第二撞击片622,一组第一撞击片621和一组第二撞击片622彼此呈一隔一配置,也就是说,当顶部的首枚为第一撞击片621时,那么第二枚为第二撞击片622,第三枚又为第一撞击片621,依此类推。第一、第二撞击片621、622的结构是不同的,更具体地讲,第一撞击片621犹如梅花状(梅花形),而第二撞击片622呈挡圈的形状。于是,每一个第一撞击片621的四周边缘部位与撞击式气水分离筒体62的内壁之间形成有一组彼此间隔的出气槽6211,而每一个第二撞击片622的中央构成出气孔6221。由于第一、第二撞击片621、622的彼此作用,使引入到回水管63内的一氧化碳水气雾在途经撞击式气水分离筒体62内时遭到撞击,水汽便由回水管63引入集水罐罐腔611,而一氧化碳气体则进入与气水分离机构6连接的一氧化碳气体过滤机构4过滤。
一氧化碳气体过滤机构4包括旋风分离器41、填料过滤器42和燃气引出管43,旋风分离器41的下端与延接在集水罐61顶部的回水接口613配接,而旋风分离器41的上端构成有一旋风箱411,旋风箱411上连接以水平设置的第二通气管4111的一端(图示右端),而第二通气管4111的另一端(图示左端)与前述的撞击式气水分离筒体62的上部连接并且与撞击式气水分离筒体62的筒体腔相通。在旋风分离器41的容腔内配设有旋风子412,旋风子412由第三通气管4121和螺旋片4122构成,螺旋片4122以螺旋状态构成于第三通气管4121的外壁上。填料过滤器42配接在旋风分离器41的顶部,更确切地讲配接在旋风箱411的顶部,在填料分离器42的容腔内设有填料421,填料如金属丝团(填料也可称滤料)。燃气引出管43的一端(图示的上端)与填料过滤器42的顶部连接,另一端(即图示下端)与燃烧器10连接。经过该一氧化碳气体过滤机构4能使一氧化碳气体中的水汽和杂质有效滤除。
经第二通气管4111引入至一氧化碳气体过滤机构4中的一氧化碳气体当途经旋风子412时便在螺旋片4122的导向下自第三通气管4121的下端进入第三通气管4121的管腔后向上进入填料421(也可称为滤料),经燃气出气管43引至燃烧器10。
优选地,在前述的集水罐61的上侧部接续一引水管614,由引水管614将集水罐61内的水引至前述的水封集灰池14。当然,水封集灰池14内的水也可由人工引入。又,前述的气雾洗涤罐罐腔55内的水位与集水罐61的集水罐罐腔611内的水位相同,即两者的水位一致。
申请人简述本发明的工作原理,通过顶板15上的观察门152对炉排13上的引燃物(可以是生物质燃料,也可以是另行择用的易燃物料)引燃,启动喂料机构7向炉膛11送入诸如由砻糖、稻草、木屑和/或秸秆之类的原料经预先压实并粉碎成特定大小的固体状的生物质燃料(这种生物质燃料既可从市场购取,也可自制),这种生物质燃料诸如由CN201205759Y、CN20145641U、CN20145498Y、CN201445499Y和CN201442359U之类的中国专利介绍的成型机制取。在喂料机构7喂料的过程中由括料机构8刮平,以避免炉膛11的生物质燃料出现宝塔状的堆进效应。生物质燃料喂满炉膛11后,暂停喂料机构7和括料机构8的工作,只有在减少时再实施补料,即重新启动喂料机构7和括料机构8。
炉膛11内的生物质燃料依次经干燥区111、裂解区112、氧化区113和还原区114生成一氧化碳气体,并从炉排13的槽道132经水封集灰池14逸入出气腔12,由出气管2引经气雾洗涤机构5再经引气机构3引至气水分离机构6气水分离,最后经一氧化碳过滤机构4过滤后由燃气引出管43引至燃烧器10。
综上所述,本发明提供的技术方案克服了已有技术中的欠缺,完成了发明任务,客观地体现了申请人在上面的技术效果栏中所称的技术效果。
Claims (1)
1.一种下吸式生物质燃料气化炉的炉排驱动机构,所述的下吸式生物质燃料气化炉包括气化炉炉体(1)、配置在气化炉炉体(1)的炉腔(11)的底部的炉排(13)和位于炉排(13)的底部的并且与气化炉炉体(1)固定的水封集灰池(14),其特征在于所述的炉排驱动机构包括一与所述炉排(13)的中央连接的用于驱动炉排(13)旋转的炉排驱动机构总成(9),该炉排驱动机构总成(9)包括第一电机(91)、第一、第二传动轮(92、93)、第一传动带(94)、减速机(95)、第一、第二齿轮(96、97)和炉排传动轴(98),第一电机(91)和减速机(95)设置于使用现场的地坪上,由气化炉炉体(1)的下部的炉体容腔蔽护并且对应于水封集灰池(14)的水封集灰池底板(141)的下方,第一传动轮(92)固定在第一电机(91)的电机轴头上,第二传动轮(93)固定在减速机(95)的减速机动力输入轴(951)上,第一传动带(94)的一端套置在第一传动轮(92)上,另一端套置在第二传动轮(93)上,第一齿轮(96)固定在齿轮轴(961)上,齿轮轴(961)转动地设置在前述的水封集灰池底板(141)上,并且与减速机(95)的减速机动力输出轴(952)连接,第二齿轮(97)固定在炉排传动轴(98)上,并且与第一齿轮(96)啮合,炉排传动轴(98)的上端与炉排(13)的中央固定,下端通过轴座(981)转动地支承在水封集灰池底板(141)上,其中,第一电机(91)、第一、第二传动轮(92、93)、第一传动带(94)和减速机(95)位于水封集灰池(14)的外底部,而第一齿轮(96)和第二齿轮(97)以及炉排传动轴(98)位于水封集灰池(14)内。
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CN201793530U (zh) * | 2010-08-19 | 2011-04-13 | 孙令辉 | 生物质气化炉 |
CN201873645U (zh) * | 2010-10-19 | 2011-06-22 | 田保民 | 环保型燃料气化炉 |
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2011
- 2011-07-11 CN CN2011101928894A patent/CN102876392B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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