CN104178220B - 塔式生物质气化炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔式生物质气化炉，包括炉体、输送进料的进料装置和设于炉体底部的除灰装置，还包括用于驱动除灰装置旋转的驱动系统，除灰装置内侧支撑有塔形炉排，炉体的内侧顶部设有与炉体轴线平行的若干热管，炉体的底部与除灰装置之间存在间隙，且炉体的底部与除灰装置之间通过液体密封，塔形炉排伸入炉体内且与炉体侧壁存在间隙，还包括鼓入空气于塔形炉排内的风机。它的优点是炉渣能够快速破碎并进入除灰装置，之后排出除灰装置，安全高效；部分焦油能够从燃气里分离出来，减少了焦油粘附在燃烧设备管道上。

Description

塔式生物质气化炉

技术领域

本发明涉及一种生物质气化系统中燃料置换设备，尤其是一种塔式生物质气化炉。

背景技术

生物质气化炉产生燃气的原料为农作物秸秆、林木废弃物等，这种燃气是一种绿色新能源，具有强大的生命力。可是现有的生物质气化炉产生燃气存在一些不足之处，如炉体内的原料或炉渣不易破裂，原料或炉渣与炉篦接触面积小；生物质气化炉在产生燃气时同时会产生焦油，这些焦油会堵塞管道，影响正常生产；炉体的底部集灰不容易排出。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的不足，提供一种塔式生物质气化炉。

本发明的技术方案为：

一种塔式生物质气化炉，包括炉体、输送原料的进料装置和设于炉体底部的除灰装置，还包括用于驱动除灰装置旋转的驱动系统，除灰装置内侧支撑有塔形炉排，炉体的内侧顶部设有与炉体轴线平行的若干热管，炉体的底部与除灰装置之间存在间隙，且炉体的底部与除灰装置之间通过液体密封，塔形炉排伸入炉体内且与炉体侧壁存在间隙，还包括鼓入空气于塔形炉排内的风机。

由此方案可知，原料经过进料装置进入炉体后，原料堆积在炉体与塔形炉排之间，原料在塔形炉排上裂解，使得原料与塔形炉排的接触面积比较大，提高了裂解效率；裂解产生的灰渣堆积在炉体与塔形炉排之间，除灰装置在驱动系统的带动下，使得炉体与塔形炉排产生相对转动，灰渣掉入除灰装置后经除灰装置排出。

一种优选方案是进料装置包括料斗，与料斗固定连接的送料管和伸入炉体内的喇叭形进料斗，送料管与喇叭形进料斗通过设有的星型阀固定连接。

由此方案可知，星型阀可防止部分外部空气进入炉体，降低炉体爆炸的可能性。

一种优选方案是除灰装置包括用于装入液体的灰盆，用于排出灰渣的出灰刀和驱动出灰刀从灰盆底部向灰盆上部移动的动力装置。

由此方案可知，灰盆内的液体可防止炉体内产生的燃气泄漏和外界空气进入炉体内。

一种优选方案是塔形炉排包括若干层从下到上半径依次减少的炉篦，炉篦的两侧边分别设有刀型的刀刃，各层炉篦之间固定连接。

由此方案可知，塔形炉排与炉体相对旋转时，炉渣在炉篦的刀刃作用下容易破碎，破碎后的炉渣极易掉入除灰装置内，有利于炉渣的排出。

一种优选方案是塔形炉排顶层的炉篦设有偏心的刀犁。

由此方案可知，偏心的刀犁有利于炉渣的破碎。

一种优选方案是还包括用于冷却、净化和收集产物的储物装置，储物装置包括设于炉体的内侧顶部第一输送管，净化炉和连接第一输送管与净化炉的第二输送管，第一输送管上下两侧设有通孔。

由此方案可知，炉体内产生的产物经第一输送管上下两侧的通孔上升到炉体的顶部，经热管冷却后，在第一输送管内积聚，之后经第二输送管传送到净化炉内。

一种优选方案是储物装置还包括设于净化炉底部的焦油收集器，净化炉的内侧顶部设有出气口和若干热管，出气口通过第三输送管与外部抽风机连接。

由此方案可知，焦油经热管的冷却后可流入焦油收集器，燃气经出气口后可用于燃烧或储存；抽风机使得炉体和产物收集器内产生负压，有利于产物的排出。

一种优选方案是喇叭形进料斗两侧分别设有对称的第一输送管，且第一输送管与水平面呈10～30度。

由此方案可知，喇叭形进料斗两侧分别设有对称的第一输送管，且第一输送管与水平面呈10～30度，使得炉体内喇叭形进料斗两侧的产物浓度均匀，且容易经第一输送管排出。

一种优选方案是第二输送管与第三输送管之间设有第四输送管道。

由此方案可知，部分产物可以直接经第三输送管流入第四输送管道，无需冷却和净化。

综合上述技术方案可知，本发明具有如下有益效果：原料或炉渣与塔形炉排面积大，更有利于裂解，由于炉篦的两侧边分别设有刀刃，塔形炉排与炉体相对旋转的过程中，炉渣很容易破碎，使得炉渣易于掉入灰盆，顶层的炉篦设有偏心的刀犁，刀犁将塔形炉排两侧的原料或炉渣来回翻倒，有利于原料的裂解和炉渣的破碎；星型阀可防止部分外部空气进入炉体，防止炉体爆炸；炉篦的刀刃可有效的将原料或炉渣破碎，有利于原料的裂解和炉渣的排出；储物装置可将焦油和燃气分离，防止焦油对管道的堵塞。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明中除灰装置支撑有塔形炉排的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1和图2所示，一种塔式生物质气化炉，包括炉体202、输送原料的进料装置10和设于炉体202底部的除灰装置30，还包括用于驱动除灰装置30旋转的驱动系统302，除灰装置30内侧支撑有塔形炉排70，炉体202的内侧顶部设有与炉体202轴线平行的若干热管201，炉体202的底部与除灰装置30之间存在间隙，且炉体202的底部与除灰装置30之间通过液体密封，塔形炉排70伸入炉体202内且与炉体202侧壁存在间隙，还包括鼓入空气于塔形炉排70内的风机。

在炉体202的顶部设置有放置热管201的支撑孔，支撑孔的下面与炉体202是密封的，上面是开口的，热管201可直接插入或拔出支撑孔，方便热管201的更换。炉体202不同高度分别设置有用于查看炉体202内原料或炉渣的料位计105。在炉体202的上部侧壁还设有平衡炉体202内压强的调压部件203，调压部件203包括水箱、控制水箱进水或排水的浮球和水位控制管，水位控制管轴向设有隔水板，隔水板上设有进水口，隔水板将水位控制板分为两部分，炉体202内的气体可进入隔水板的一侧，隔水板的另一侧与水箱连通，水位控制管内部的水位高于进水口，当炉体内的气体压强过大或者炉体内发生爆炸时，炉体内的气体将隔水板一侧的水挤压到调压部件203的外面，炉体202内的气体从调压部件203流出；当炉体202内的气体压强减少时，浮球控制水箱内的水进入水位控制管，将隔水板上的进水口水封，防止外部空气进入炉体。由于调压部件203的设置，可使得炉体202内的压强保持在一定的范围或者防止爆炸时产生更严重的损坏。

还包括用于支撑除灰装置30的上支撑架307，下支撑架306和设于上支撑架307与下支撑架306之间的轴承305，驱动系统302通过平面齿轮带动除灰装置30绕炉体202旋转，固定于除灰装置30内的塔形炉排70随除灰装置30一起绕炉体202旋转，在旋转过程中，塔形炉排70与炉体202之间的原料或炉渣相互挤压，使得成块的原料或炉渣破碎，原料更易裂解，炉渣更易掉入除灰装置30内。

进料装置10包括料斗101，与料斗101固定连接的送料管103和伸入炉体202内的喇叭形进料斗104，送料管103与喇叭形进料斗104通过设有的星型阀50固定连接。送料管103内设有送料件，送料件包括与电机102主轴连接的旋转轴和设于旋转轴上的螺旋形送料片。在电机102的带动下，原料从送料管103的一端流向喇叭形进料斗104内，为防止外部大量空气进入炉体202，在送料管103与喇叭形进料斗104之间设置星型阀50，星型阀50有效的阻止了大量的外部空气进入炉体202，避免爆炸事故的发声。

除灰装置30包括用于装入液体的灰盆301，用于排出灰渣的出灰刀303和驱动出灰刀303从灰盆301底部向灰盆301上部移动的动力装置。在灰盆301充满液体，液体对炉体1起到密封作用，防止外部空气进入炉体内或炉体内的产物流到外界空气，本发明中的液体可以是水。出灰刀303在外部动力的带动下，从灰盆301底部不断的向灰盆301顶部移动，将灰盆301底部的灰渣排出灰盆301。

塔形炉排70包括若干层从下到上半径依次减少的炉篦701，炉篦701的两侧边分别设有刀型的刀刃702，各层炉篦701之间固定连接。塔形炉排70顶层的炉篦701设有偏心的刀犁。原料或炉渣覆盖在塔形炉排70上，塔形炉排70在旋转时，刀刃702和刀犁将原料或炉渣破碎，有利于原料的裂解和炉渣掉入灰盆301内。

还包括用于冷却、净化和收集产物的储物装置40，储物装置40包括设于炉体202的内侧顶部第一输送管401，净化炉406和连接第一输送管401与净化炉406的第二输送管402，第一输送管401上下两侧设有通孔。第一输送管401设于喇叭形进料斗104两侧，第一输送管401向第二输送管402倾斜且与水平面呈10～30度，本实施例中第一输送管401与水平面呈25度。第一输送管401与热管201所形成的平面部分重合，且位于热管201的下端。炉体202内的产生的高温产物上升到炉体202的顶部，高温产物经热管201的冷却后，在第一送管401集聚，之后经第二输送管402后流入净化炉406。

储物装置40还包括设于净化炉406底部的焦油收集器407，净化炉406的内侧顶部设有出气口408和若干热管201，出气口408通过第三输送管405与外部抽风机60连接，净化炉40内的产物(燃气和焦油)再经热管201的冷却，部分产物(焦油)流入焦油收集器407，对产物(燃气和焦油)进一步的分离。抽风机60在炉体202和净化炉406内产生负压，增加了产物流向焦油收集器407，提高了生产效率。

第二输送管402与第三输送管405之间设有第四输送管道403。部分产物可直接通过第四输送管道403流入第三输送管405，之后再经第五输送管道601传递至加热设备。

于其它实施例中，在第二输送管402进入净化炉406内处设置有星型阀，为方便产物流入净化炉406，第二输送管402向下倾斜，且第二输送管402与水平面呈10度～20度。第三输送管405设置有星型阀。第四输送管道403设置有星型阀。

以上是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种塔式生物质气化炉，包括炉体、输送原料的进料装置、设于炉体底部的除灰装置和驱动所述除灰装置旋转的驱动系统，其特征在于，所述进料装置包括料斗、电机、与料斗固定连接的送料管和伸入炉体内的喇叭形进料斗，所述送料管与喇叭形进料斗通过星型阀固定连接，所述送料管内设有送料件，该送料件包括与电机主轴连接的旋转轴和设于旋转轴上的螺旋形送料片，且在电机的带动下，原料从送料管的一端流向喇叭形进料斗内；所述炉体的顶部设置有支撑孔，所述支撑孔的下端与炉体密封，支撑孔的上端开口，且所述支撑孔中对应插有热管；所述除灰装置包括灰盆、出灰刀和驱动出灰刀从灰盆底部向灰盆上部移动的动力装置，所述灰盆中填充有密封炉体的液体；所述除灰装置内固定安装有可绕炉体旋转的塔形炉排，所述塔形炉排包括若干层从下到上半径依次减少的炉篦，所述炉篦的两侧边分别设有刀刃，所述塔形炉排顶层的炉篦设有偏心的刀犁；当塔形炉排在旋转时，刀刃和刀犁可将原料或炉渣破碎，以使原料和炉渣掉入灰盆内；此时出灰刀在动力装置的驱动动下，从灰盆底部向灰盆顶部移动，将灰盆底部的灰渣排出。

2.如权利要求1所述的塔式生物质气化炉，其特征在于，还包括用于冷却、净化和收集产物的储物装置，所述储物装置包括设于炉体的内侧顶部第一输送管，净化炉和连接第一输送管与净化炉的第二输送管，所述第一输送管上下两侧设有通孔。

3.如权利要求2所述的塔式生物质气化炉，其特征在于，所述储物装置还包括设于净化炉底部的焦油收集器，所述净化炉的内侧顶部设有出气口，所述出气口通过第三输送管与外部抽风机连接。

4.如权利要求3所述的塔式生物质气化炉，其特征在于，所述喇叭形进料斗两侧分别设有对称的所述第一输送管，且所述第一输送管与水平面呈10～30度。

5.如权利要求3所述的塔式生物质气化炉，其特征在于，所述第二输送管与第三输送管之间设有第四输送管道。