CN103881756A - 一种烧制陶瓷的生物质燃气发生设备 - Google Patents
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Abstract
一种烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，包括燃气发生器和净化系统。所述燃气发生器的炉体装在炉排架上，下部灰斗与炉排架焊接，灰斗内设有喷蒸汽和配氧装置，灰斗下装有刮灰车，炉体上设置三个燃气出口与净化系统相连，炉体顶部有内筒，内筒形成料仓，内筒上部有圆形进料口，用气动阀门封闭。所述净化系统由出口喷淋、旋风喷淋、喷雾系统、旋风除水、触沫器除水、污水处理系统等部分组成。所述燃气发生设备还包括炉前支气管、素烧窑炉及引风机，引风机、素烧窑炉与炉前支气管通过管道依次相互连接，引风机与触沫器的输出端通过管道连接。所述燃气发生设备还包括一电控系统。本发明原料燃烧和气化稳定，原料气化率高，操作简单，降低了劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气发生设备，特别是涉及一种烧制陶瓷的生物质燃气发生设备。
背景技术
能源是经济社会发展的基础，同时也是影响经济社会发展的主要因素，随着经济社会的高速发展，我国能源生产量和消费量均已居世界前列，能源的可持续性问题日益明显。面对紧张的能源问题，我国在“十二五”规划特别提出节能环保的指标，对生物质能源的发展和应用提出更高的要求，力求缓解能源问题，积极开发新能源。
生物质能是仅次于煤炭、石油气和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在能源系统中占有非常重要的地位。生物质能一般是将农业废弃物和有机垃圾作为原料，经厌氧燃烧、高温裂解等工序产生可燃性混合气体，供给陶瓷、钢铁等企业，大大降低了企业的生产成本。作为生物质能原料的农业废弃物如果不能及时处理，会对环境造成一定的污染，现在将它们用作生产燃气的原料，既解决了废弃物对环境的影响，又解决了当今能源紧张问题，是一举两得的好事。
陶瓷生产是能耗非常大的工业生产，陶瓷企业要达到清洁生产的理念，对陶瓷环保要求不断提高。目前烧制陶瓷的能源主要是天然气和水煤气。天然气是不可再生资源，中国是天然气稀缺国。国内天然气价格的不断上涨，造成陶瓷制品的生产成本居高不下，大大降低了企业的市场竞争力；而水煤气长期运行产生大量的硫化氢、焦油、酚水、煤渣等污染物，对空气和水资源造成严重影响，同时由于水煤气的热值较低，造成窑炉能耗大、温度不稳定而出现色差等质量问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，原料燃烧和气化稳定，原料气化率高，操作简单，降低了劳动强度。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，包括燃气发生装置及与燃气发生装置连接的净化系统；
所述燃气发生装置包括炉排、炉体、内筒、气动加料阀、燃气出口、刮灰车、灰斗，炉排设置在炉排架上，炉体设置在炉排的上部，灰斗设置在炉排的下部，炉体的顶部设置有内筒，内筒的顶部设置有气动加料阀，炉体的上部设置燃气出口，所述灰斗的下部设置一刮灰车；
净化系统包括出口喷淋、旋风喷淋、喷雾系统、旋风除水、触沫器、污水处理系统，出口喷淋安装在燃气出口上，出口喷淋、旋风喷淋、喷雾系统、旋风除水及触沫器通过管道依次相互连接，在旋风喷淋、喷雾系统的下方设置污水处理系统。
所述燃气发生设备还包括炉前支气管、素烧窑炉及引风机，引风机、素烧窑炉与炉前支气管通过管道依次相互连接，引风机与触沫器的输出端通过管道连接。
所述燃气发生设备还包括一用于控制生物质燃气发生设备的电控系统。
所述炉排为翻转炉排，炉排下部设置喷蒸汽装置及水循环冷却装置。
所述炉排上的炉体设置燃烧区，在燃烧区环形设置二次进风口和三次进风口。
所述炉体上部设置三个燃气出口，燃气出口均匀分布在炉体的周围，三个燃气出口上分别装有搅笼。
所述炉体下部的灰斗内部设置一喷蒸汽装置及一配氧装置。
所述旋风喷淋与出口喷淋连接端的进口设置为切向进口。
所述喷雾系统设置在一盛水的容器内。
所述污水处理系统由多个逐级沉降分池组成，逐级沉降分池的池面设置刮渣机，逐级沉降分池的池底设置刮油机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
第一、原料燃烧和气化稳定，原料气化率高，产生的燃气含尘和含焦油量少；第二、燃气经净化系统处理，达到常温状态，基本消除燃气中的焦油和水分，保证了烧制陶瓷所需的燃气质量；第三、净化系统产生的废渣、废水，经独立处理可再次利用，做到不排污，废物利用；第四、充分利用水封，减少阀门的使用，增强安全性；第五、电控集中控制，整机操作简单，降低了工人的劳动强度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图中：1.炉排；2.炉体；3.内筒；4.气动加料阀；5.燃气出口；6.出口喷淋；7.旋风喷淋；8.喷雾系统；9.旋风除水；10.触沫器；11.电控系统；12.炉前支气管；13.素烧窑炉；14.引风机；15.污水处理系统；16.刮灰车；17.灰斗。
具体实施方式
本发明的主旨在于克服现有技术的不足，提供一种烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，包括燃气发生器和净化系统。所述燃气发生器的炉体装在炉排架上，下部灰斗与炉排架焊接，灰斗内设有喷蒸汽和配氧装置，灰斗下装有刮灰车，炉体上设置三个燃气出口与净化系统相连，炉体顶部有内筒，内筒形成料仓，内筒上部有圆形进料口，用气动阀门封闭。所述净化系统由出口喷淋、旋风喷淋、喷雾系统、旋风除水、触沫器除水、污水处理系统等部分组成。
下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本发明的技术特征及优点进行更深入的诠释。
本发明的结构示意图如图1所示，一种烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，包括燃气发生装置及与燃气发生装置连接的净化系统。
所述燃气发生装置包括炉排1、炉体2、内筒3、气动加料阀4、燃气出口5、刮灰车16、灰斗17，炉排1设置在炉排架上，炉体2设置在炉排1的上部，灰斗17设置在炉排1的下部，炉体2的顶部设置有内筒3，内筒3的顶部设置有气动加料阀4，炉体2的上部设置燃气出口5，所述灰斗17的下部设置一刮灰车16。
如图1所示，炉排1装在炉排架上，炉排架同时支承翻转炉排，利于保持灰层高度和出灰的稳定，更易于控制火层的稳定燃烧。翻转炉排采用耐高温材料铸造，保证了在高温重载环境不变形。炉排下部装有喷蒸汽装置和配氧装置，有利于进一步对炉排降温。根据原料特性，增大炉排的进风面积，利于配氧更充足。
炉排架与炉体2、灰斗17焊接，内筒3装在炉体2上，气动加料阀4装在内筒3上，内筒形成料仓，内筒上部有圆形进料口，用气动阀门封闭。本发明的炉体上部是内筒，内筒伸入炉体长度可以有效控制料层高度和燃气的密封性，内筒同时作为一个料斗，通过料位计控制加料时间的间隔，降低了工人的劳动强度。
所述炉体2下部的灰斗17内部设置一喷蒸汽装置及一配氧装置。
所述炉排1上的炉体2设置燃烧区，在燃烧区环形设置二次进风口和三次进风口。炉体2上装有三个燃气出口5，燃气出口5均匀分布在炉体2的周围。保证了燃气排出的均匀性，降低了燃气的流速，减少了燃气的含尘量和焦油量，燃气出口5装有一种清灰装置（搅笼清灰），通过连续不断旋转将灰和凝结的焦油送到污水处理系统，保证了燃气出口的畅通。
刮灰车16放在炉体2灰箱下面，起到水封阀和排渣的作用，根据场地和用户要求，可选用旋转炉篦或螺旋卸灰。保证了连续气化的情况下，可以按需要排灰。针对使用环境的复杂，用链条带动刮刀；为了增加耐磨性，刀口堆焊碳化钨。
如图1所示，净化系统包括出口喷淋6、旋风喷淋7、喷雾系统8、旋风除水9、触沫器10、污水处理系统15，出口喷淋6安装在燃气出口5上，出口喷淋6、旋风喷淋7、喷雾系统8、旋风除水9及触沫器10通过管道依次相互连接，在旋风喷淋7、喷雾系统8的下方设置污水处理系统15。
所述燃气发生设备还包括炉前支气管12、素烧窑炉13及引风机14，引风机14、素烧窑炉13与炉前支气管12通过管道依次相互连接，引风机14与触沫器10的输出端通过管道连接。
燃气出口5上装有出口喷淋6，通过对燃气的强降温，将燃气中大量的灰尘和焦油冲刷下来，使燃气中的焦油和水气冷凝，将燃气强降温和熄灭零散火星，和灰尘沾结成块，通过喷淋水的冲刷，带到污水处理系统，大量处理了燃气带出的灰尘和焦油。
旋风喷淋7进口做成切向进口，让燃气产生旋涡，加强与喷淋水的接触，强化除尘、脱焦、降温的效果。通过气管与其他件相连，采用旋风加喷淋的方式，通过旋风使燃气形成涡流，可以更高效地去除残留在燃气里的粉尘和焦油，同时进一步对燃气降温处理。为了加强喷淋效果，采用对燃气顺流和逆流喷淋两种方式。
喷雾系统8装在一个放大十倍的容器内，让燃气在低速中与水雾充分接触。通过空间的突然放大，使燃气低速穿过喷雾区，燃气中的微粒和水雾充分接触、粘结，在重力作用下沉降到污水箱，彻底清除燃气中的焦油和粉尘。
旋风除水9是利用旋风分离的原理，通过旋风产生的离心力，清除前道工序使燃气中含有的水珠。旋风除水9和触沫器10清除前道工序残留在燃气中的水分，过程由粗到微，保证了烧制陶瓷需要的洁净燃气。
触沫器是利用丝网细丝碰撞带有雾沫的燃气，使雾沫附着在细丝表面上，雾沫累加变大形成液滴从细丝上分离下落，使燃气基本不含雾沫。除沫器采用不锈钢制作，减少了雾沫的停滞时间。
引风机是气化炉的核心部件，在保证气量稳定的前提下，针对气化的不稳定和各处阻力的变化，选用罗茨风机。
所述污水处理系统15起静置沉降和收集焦油的作用，污水槽设计成分池遂级沉降，池面配置刮渣机，池底配置刮油机，做到不排污、焦油可利用。由多个逐级沉降分池组成，逐级沉降分池的池面设置刮渣机，逐级沉降分池的池底设置刮油机。污水处理系统在净化系统下部，遂级分池布置，从净化系统收集的焦油水，经过各池的静置沉降，池面上的刮渣机将浮渣刮走、池底的刮油机将焦油提采，经净化后达到供给喷淋、喷雾循环使用要求，处理工艺达到不排污水、浮渣压缩回炉、焦油提采利用。
所述燃气发生设备还包括一用于控制生物质燃气发生设备的电控系统11。电控系统以可编程控制器为基础，由现场仪器仪表采集工艺数据，通过有线及无线通讯传输，经上位机进行数据监控处理的人机结合的工业控制系统。该系统经长期运行，能够实时、快速、准确检测工艺流程，具有连锁报警功能，操作简便，运行可靠，能够满足工艺要求。
通过以上实施例中的技术方案对本发明进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例为本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：
包括燃气发生装置及与燃气发生装置连接的净化系统；
所述燃气发生装置包括炉排（1）、炉体（2）、内筒（3）、气动加料阀（4）、燃气出口（5）、刮灰车（16）、灰斗（17），炉排（1）设置在炉排架上，炉体（2）设置在炉排（1）的上部，灰斗（17）设置在炉排（1）的下部，炉体（2）的顶部设置有内筒（3），内筒（3）的顶部设置有气动加料阀（4），炉体（2）的上部设置燃气出口（5），所述灰斗（17）的下部设置一刮灰车（16）；
净化系统包括出口喷淋（6）、旋风喷淋（7）、喷雾系统（8）、旋风除水（9）、触沫器（10）、污水处理系统（15），出口喷淋（6）安装在燃气出口（5）上，出口喷淋（6）、旋风喷淋（7）、喷雾系统（8）、旋风除水（9）及触沫器（10）通过管道依次相互连接，在旋风喷淋（7）、喷雾系统（8）的下方设置污水处理系统（15）。
2.根据权利要求1所述的烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：所述燃气发生设备还包括炉前支气管（12）、素烧窑炉（13）及引风机（14），引风机（14）、素烧窑炉（13）与炉前支气管（12）通过管道依次相互连接，引风机（14）与触沫器（10）的输出端通过管道连接。
3.根据权利要求2所述的烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：所述燃气发生设备还包括一用于控制生物质燃气发生设备的电控系统（11）。
4.根据权利要求1所述的烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：所述炉排（1）为翻转炉排，炉排下部设置喷蒸汽装置及水循环冷却装置。
5.根据权利要求4所述的烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：所述炉排（1）上的炉体（2）设置燃烧区，在燃烧区环形设置二次进风口和三次进风口。
6.根据权利要求5所述的烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：所述炉体（2）上部设置三个燃气出口（5），燃气出口（5）均匀分布在炉体（2）的周围，三个燃气出口（5）上分别装有搅笼。
7.根据权利要求6所述的烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：所述炉体（2）下部的灰斗（17）内部设置一喷蒸汽装置及一配氧装置。
8.根据权利要求1所述的烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：所述旋风喷淋（7）与出口喷淋（6）连接端的进口设置为切向进口。
9.根据权利要求1所述的烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：所述喷雾系统（8）设置在一盛水的容器内。
10.根据权利要求1所述的烧制陶瓷的生物质燃气发生设备，其特征在于：所述污水处理系统（15）由多个逐级沉降分池组成，逐级沉降分池的池面设置刮渣机，逐级沉降分池的池底设置刮油机。
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