CN103865587A - 炉条可旋转排灰的生物质气化炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炉条可旋转排灰的生物质气化炉，包括炉体，炉体内设置有燃烧生物质颗粒的炉腔，炉腔下部设置有排灰空间，在炉腔下端开口处设置有炉栅，炉栅由若干根炉条并排组合而成，炉条上沿轴线方向排列有平头齿列和尖头齿列，平头齿列和尖头齿列间隔排列，每根炉条围绕自身轴线可同步旋转，制气时旋转到平头齿列相对接，缩小炉条之间的间隙以托住炉腔内的生物质颗粒，排灰时旋转炉条，尖头齿列将炉灰破碎并排出至排灰空间内，排灰完毕后恢复至平头齿列相对接的状态。本发明的生物质气化炉能够顺利排灰，不怕结渣，提高了制气生产效率，降低了能源浪费，在生物质制气领域是一个显著革新。

Description

炉条可旋转排灰的生物质气化炉

技术领域

本发明涉及一种炉条可旋转排灰的生物质气化炉，在制气过程中可以通过炉条自身的旋转将炉灰快速排出炉腔，具体涉及该气化炉中的炉条结构。

背景技术

利用粉碎的农作物秸秆等生物质颗粒在高温裂解条件下制气，是一个节能、环保的绿色新能源领域，其中用到的农作物秸秆常见的有玉米秸秆、棉花秆等，该技术尤其在农村地区拥有广阔的使用前景。该制气技术发展至今，不同制造商所设计出的反应炉类型众多，但是结构都较为简单，仅仅能够实现高温裂解的基本功能，在产气质量，产气数量、制气工艺等方面水平较差，普遍存在各种难以解决的缺陷，例如制气过程中需要停炉排灰、生物质燃烧不够充分、可燃性气体含量低、焦油含量高等现象。

炉条是反应炉的一个重要组成部件，通常设置在炉腔下部，多根炉条排列组合成炉栅，炉条在反应炉内通常为固定安装，当生物质燃烧成灰烬并达到结构足够松散的程度时，灰烬能够从炉条之间自然落下排出炉腔，所以炉条之间的间距需要设计合理，如果排列过密则不利于排灰，排列过疏则不利于托住生物质，造成漏料，难以燃烧充分。

在生物质燃烧过程中，反应炉的炉腔内温度较高，呈现1200℃左右，当生物质燃尽时，并不总是能形成松散的灰烬，在高温条件下反而会出现结渣现象，根本不能自然降落，排灰需要人工干预，如用铁钎捅碎渣块。由于制气过程中反应炉下部需要密封，防止助燃气体进入，而且反应炉内为高温环境，所以必须停炉排灰，由此降低了生产效率，重新启动反应炉点燃生物质还会浪费原材料。

在中国实用新型专利“一种热裂解反应炉”（专利号：ZL201120127663.1）中介绍了一种设置有双层炉栅的反应炉，双层炉栅为上下层机构，上层炉栅相对下层炉栅可在水平方向调整间距，上下层炉栅的炉条之间能够形成不同的疏密度，即能组合形成空隙较大的炉栅，也能形成空隙较小的炉栅，期望既能托住生物质使其燃烧充分，又能顺利排灰，但这种结构的炉栅还是无法解决灰烬结渣问题，对制气工艺的改善并不明显。

 

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种方便排灰的生物质气化炉，该气化炉中设置有可同步旋转的炉条，炉条上设置有尖头齿，炉条旋转时尖头齿互相咬合，能够对结渣炉灰实施有效破碎，使炉灰顺利排出炉腔。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

炉条可旋转排灰的生物质气化炉，包括炉体，炉体内设置有燃烧生物质颗粒的炉腔，炉腔下部设置有排灰空间，在所述炉腔下端开口处设置有炉栅，所述炉栅由若干根炉条并排组合而成，所述炉条上沿轴线方向排列有平头齿列和尖头齿列，平头齿列和尖头齿列间隔排列，每根炉条围绕自身轴线可同步旋转，制气时旋转到平头齿列相对接，缩小炉条之间的间隙以托住炉腔内的生物质颗粒，排灰时旋转炉条，尖头齿列将炉灰破碎并排出至排灰空间内，排灰完毕后恢复至平头齿列相对接的状态。

进一步，所述炉条为实心体，炉条上沿轴线方向分别排列有两列平头齿列和两列尖头齿列，或排列有两列平头齿列和两列以上的尖头齿列并呈星型布置。

进一步，所述炉条为空心管体，内部通有冷却水；炉条上沿轴线方向分别排列有两列平头齿列和两列尖头齿列，或排列有两列平头齿列和两列以上的尖头齿列并呈星型布置。

进一步，所述炉条一端封闭一端开口，从开口端插入冷却水导入管，导入管的开口端至少深入到炉条中部，冷却水从导入管与炉条管壁之间的间隙排出。

进一步，所述炉条一端封闭一端开口，炉条内部设置有冷却水循环通道，在开口端设置有进水和出水的旋转接头，冷却水在循环通道内流过对炉条实施降温冷却。

进一步，所述炉条两端开口，冷却水从炉条一端进入，从另一端排出。

进一步，所述炉栅架设在炉体上，炉条两端设置有支撑轴承，炉条互相之间设置有传动链，并设置有电动机带动炉条同步旋转。

进一步，所述炉栅安装在可移动的底座上，炉条两端设置有支撑轴承，该底座可移出排灰空间；炉条互相之间设置有传动链，并设置有电动机带动炉条同步旋转。

进一步，所述平头齿列和尖头齿列通过焊接方式固定于炉条上，不同炉条上的尖头齿相对排列或错位排列。

进一步，所述平头齿列和尖头齿列与炉条一体制成。

采用上述结构设置的生物质气化炉，具有以下优点：

与现有技术相比，本发明的气化炉在炉条结构上做了显著改进，每根炉条都可以围绕自身的轴线旋转，炉条上间隔排列有平头齿列和尖头齿列，平头齿之间的间隙较小，主要是为了能够托住生物质颗粒，尖头齿呈三角形，具有尖锐的齿尖，主要是为了将结渣的炉灰咬碎。在正常制气时，平头齿列对接，炉条之间的间隙可以较小，防止漏料，在排灰时驱动炉条同步旋转，通过尖头齿列之间的咬合破碎，能够顺利排灰，不怕结渣，提高了制气生产效率，降低了能源浪费，在生物质制气领域是一个显著革新。

 

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的剖视图；

图5为本发明所采用炉栅的结构示意图；

图6为本发明所采用炉条的主视图；

图7为本发明所采用炉条的俯视图。

图中：1.上炉体；2.下炉体；3. 炉门；4.炉腔；5.炉条；5-1.平头齿；5-2.尖头齿；6.移动底座；7.导轨；8. 传动链；9. 导入管。

 

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和较佳实施例，对本发明的结构、特征以及功效详细说明如后。

实施例1

本发明所描述的生物质气化炉，结构如图1所示，包括上炉体1和下炉体2，分为上下炉体是气化炉的常见结构，一般来说上炉体1的功能主要是进行生物质颗粒的燃烧，下炉体2的功能可以进行排灰，抽气等，当然，上炉体1和下炉体2也可以统称为炉体， 本发明并不局限于上下炉体的结构，此处仅是作为一个实施例对本发明的设计构思进行举例说明。

在本发明中，如图2、图4所示，上炉体1内设置有燃烧生物质颗粒的炉腔4，炉腔4与下炉体2连通，在炉腔4下端开口处设置有炉栅，所述炉栅由若干根炉条5并排组合而成，炉条5上沿轴线方向排列有平头齿列和尖头齿列，平头齿列和尖头齿列间隔排列，平头齿列呈平板型，其中包括多个平头齿5-1，平头齿5-1之间的间隙较小，主要是为了能够托住生物质颗粒，尖头齿呈锯齿型，其中包括多个尖头齿5-2，尖头齿5-2呈三角形，具有尖锐的齿尖，主要是为了将结渣的炉灰咬碎。平头齿还可以采用其他形状，例如梯形，尖头齿也可以采用其他利于咬合破碎的形状，能够实现主要功能即可。

每根炉条5围绕自身轴线可同步旋转，制气时旋转到平头齿列相对接，缩小炉条5之间的间隙以托住炉腔4内的生物质颗粒，排灰时旋转炉条5，尖头齿列将炉灰破碎并排出至下炉体2内，排灰完毕后恢复至平头齿列相对接的状态。

在本实施例中，炉条5为空心管体，内部通有冷却水对炉条5降温冷却，防止炉条5在高温条件下变形；炉条5上沿轴线方向分别排列有两列平头齿列和两列尖头齿列，或排列有两列平头齿列和两列以上的尖头齿列并呈星型布置，如图4所示。

关于冷却水在炉条5内的流通方式，可以采用以下技术方案的任一种：

①如图5所示，炉条5一端封闭一端开口，从开口端插入冷却水导入管9，导入管9的开口端至少深入到炉条5中部，冷却水从导入管9与炉条5管壁之间的间隙排出。

②炉条一端封闭一端开口，炉条内部设置有冷却水循环通道，在开口端设置有进水和出水的旋转接头，冷却水在循环通道内流过对炉条实施降温冷却。

③炉条两端开口，冷却水从炉条一端进入，从另一端排出。

在本实施例中，炉栅架设在下炉体2上，炉条5两端设置有支撑轴承，炉条5互相之间设置有传动链8，并设置有电动机带动炉条5同步旋转。

关于炉条5的制造方式，可以将平头齿列和尖头齿列通过焊接方式固定于炉条5上，不同炉条5上的尖头齿5-2相对排列或错位排列。或者采用平头齿列和尖头齿列与炉条一体制成，例如通过铸造而成。

 

实施例2

在本实施例中，炉条为实心体，内部不再采用冷却水冷却，但是炉条需要采用耐高温的材料制造，例如钢材、陶瓷或其他材料均可，炉条上的平头齿列和尖头齿列的设置，以及炉条之间传动部分可以采用与实施例1相同的结构。

 

实施例3

在本实施例中，炉栅相对炉体采用活动安装方式，安装在可移动的底座上，如图4中的移动底座6上，移动底座6类似一个带脚轮的小车，炉条5两端设置有支撑轴承，该底座可移出下炉体2，移出时打开炉门3。为了方便移动，在下炉体2中铺设导轨7，移动底座6沿导轨7移动。

采用这个结构设置的目的是为了方便对炉栅、炉腔等进行维修保养。

炉条上的平头齿列和尖头齿列的设置，炉条的冷却方式，以及炉条之间传动部分可以采用与实施例1相同的结构。

 

上面所述只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.炉条可旋转排灰的生物质气化炉，包括炉体，炉体内设置有燃烧生物质颗粒的炉腔，炉腔下部设置有排灰空间，在所述炉腔下端开口处设置有炉栅，所述炉栅由若干根炉条并排组合而成，其特征在于，所述炉条上沿轴线方向排列有平头齿列和尖头齿列，平头齿列和尖头齿列间隔排列，每根炉条围绕自身轴线可同步旋转，制气时旋转到平头齿列相对接，缩小炉条之间的间隙以托住炉腔内的生物质颗粒，排灰时旋转炉条，尖头齿列将炉灰破碎并排出至排灰空间内，排灰完毕后恢复至平头齿列相对接的状态。

2.如权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉条为实心体，炉条上沿轴线方向分别排列有两列平头齿列和两列尖头齿列，或排列有两列平头齿列和两列以上的尖头齿列并呈星型布置。

3.如权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉条为空心管体，内部通有冷却水；炉条上沿轴线方向分别排列有两列平头齿列和两列尖头齿列，或排列有两列平头齿列和两列以上的尖头齿列并呈星型布置。

4.如权利要求3所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉条一端封闭一端开口，从开口端插入冷却水导入管，导入管的开口端至少深入到炉条中部，冷却水从导入管与炉条管壁之间的间隙排出。

5.如权利要求3所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉条一端封闭一端开口，炉条内部设置有冷却水循环通道，在开口端设置有进水和出水的旋转接头，冷却水在循环通道内流过对炉条实施降温冷却。

6.如权利要求3所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉条两端开口，冷却水从炉条一端进入，从另一端排出。

7.如权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉栅架设在炉体上，炉条两端设置有支撑轴承，炉条互相之间设置有传动链，并设置有电动机带动炉条同步旋转。

8.如权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述炉栅安装在可移动的底座上，炉条两端设置有支撑轴承，该底座可移出排灰空间；炉条互相之间设置有传动链，并设置有电动机带动炉条同步旋转。

9.如权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述平头齿列和尖头齿列通过焊接方式固定于炉条上，不同炉条上的尖头齿相对排列或错位排列。

10.如权利要求1所述的生物质气化炉，其特征在于，所述平头齿列和尖头齿列与炉条一体制成。

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