CN104482564B - 一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，它采用自下往上的进料方式，其炉膛底部包括进料管、炉膛进风装置及排灰装置，炉膛进风装置和排灰装置设置在炉膛内底部，位于炉膛内的进料管或进料口四周；所述炉膛进风装置中的环形风道(21)在排灰装置中的振动筛(7)的上方，环形风道(21)与振动筛(7)连接。本发明将环形风道与振动筛同时振动，几条环形风道和风管也会同时振动，因此，不但有利于对炉膛内均匀进风，而且对于炉膛内灰渣具有很好的松动效果，更有利于排灰渣。
Description
技术领域
[0001] 本发明属于固体燃料的家用炉或灶，涉及一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，主要针对炉膛内环形风道和排灰方式的装置改进。背景技术
[0002] 目前用环形风道鼓风的生物质气化炉，炉膛内只安装一个环形风道，会导致炉膛风场和风压不均匀，若要炉灶正常工作，炉膛内燃料局部温度会超过800度，容易生成结渣 (燃料结渣温度一般为680度)，由于结渣会影响炉膛通风性能，使气化炉无法连续长时间工作。所以需要一种即有利于将炉膛内的灰渣排出，又能把炉膛温度控制在600度至650度之间，且风场和风压均匀的炉膛进风和排灰渣装置来解决生物质气化炉的结渣和排灰渣的问题。
[0003] 本申请人长期致力于生物质气化炉的研发，现有技术主要用于解决进风和排灰渣问题的技术问题。
[0004] 如本申请人申请的《一种生物质气化炉气化方法和炉膛进风装置》 ZL201210550837.4，炉膛进风装置位于炉膛进料口的上方，炉膛进风装置的风道为环状结构，环形风道的出风口为水平方向出风口、垂直方向出风口、斜向出风口中的一种或多种。 风道分为上层环形风道和下层环形风道等。
[0005] 虽然通过环形风道和水平方向、垂直方向和或斜向出风口彼此相邻分布能实现风场和风压均匀，特别是环形风道分为上层环形风道和下层环形风道，能让炉膛内实现两层燃烧;炉膛内温度也比较均匀，在减少炉膛进风量的情况下也能保证产气量，并且不会出现局部高温，将炉膛进风量调整合适，通过风门控制风力大小，从而有利于实现控制炉膛温度在600度至650度之间；但是该结构在同一水平面只有一个环形风道，对出风口的均匀分布未能达到最佳效果，若在同一水平面同时设置多个环形风道，就能使出风口分布更均匀。
[0006] 另一为；《一种生物质气化炉排灰渣装置》ZL20142 0021926.4;采用转盘式排灰装置刮灰渣和排灰渣，灰渣进入排灰盘后，由刮灰板把炉灰渣通过排灰口刮进外排灰管内， 再进入贮灰箱。在该排灰渣装置中，由于较长风管穿过振动筛并与振动筛孔周围形成间隙， 再加上灰渣产生在燃料底层靠近风管周围位置，所以灰渣很容易通过自身重力和振动筛的作用进入排灰盘内。排灰盘内灰渣通过机械和自身重力作用排出，排灰盘与环形风道密封， 排灰渣过程对燃烧风量没影响，可边排灰渣边燃烧。利用刮灰板强制排灰渣，全程封闭，排灰渣效果更好，又不影响燃烧。但是由于采用了内排灰管的设立，根据内排灰管安装工艺所需，排灰管总面积受到限制，排灰效果较差，而且，风管穿过振动筛的设计，使得安装工艺也相对复杂，特别是对于气化炉炉内复杂的环境，难以保证振动筛的自由振动。
[0007] 因此，现有技术方案还有待进一步完善。本申请正是在这两个相关技术上的进一步创新。发明内容
[0008] 本发明目的在于提供一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，主要是针对炉膛进风和排灰的技术进行系统改进，从而提供一个综合解决方案。
[0009] 本发明解决方案的思路为:生物质气化炉采用自下往上的进料方式，其炉膛底部包括进料管、炉膛进风装置及排灰装置，炉膛进风装置和排灰装置设置在炉膛内底部，位于炉膛内的进料管或进料口四周；炉膛进风装置中的环形风道在排灰装置中的振动筛的上方，环形风道与振动筛固定连接。
[0010] 本发明技术方案:
[0011] —种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，它采用自下往上的进料方式，其炉膛底部包括进料管、炉膛进风装置及排灰装置，炉膛进风装置和排灰装置设置在炉膛内底部，位于炉膛内的进料管或进料口四周；炉膛进风装置中的环形风道在排灰装置中的振动筛的上方，环形风道与振动筛连接。
[0012] 进一步:
[0013] —种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，它采用自下往上的进料方式，其炉膛底部包括进料管、炉膛进风装置及排灰装置，所述炉膛进风装置和排灰装置设置在炉膛内底部，位于炉膛内的进料管或进料口四周；
[0014] 炉膛进风装置包括环形风道和风管;风管向炉膛内进风；
[0015] 排灰装置包括振动器、振动筛、储灰层和出灰通道;振动筛振动炉膛内的灰渣，灰渣自由落体进入储灰层中，由出灰通道排出；
[0016] 环形风道在振动筛的上方且与振动筛连接。[〇〇17] 炉膛进风装置还包括，
[0018] 下风道，下风道设置在炉膛外底部，下风道与炉膛外的一段进料管壁连接，下风道外接进风管，下风道通过该段进料管壁上设有的下风道出气孔向炉膛内进风。
[0019] 所述振动筛与炉膛下部活动连接，振动器设置在炉膛下部的外壁上，振动器的振动输出端穿过外壁与振动筛连接;振动器输出端与炉膛下部活动连接。
[0020] 所述环形风道为几条水平分布的同心但不同半径的环形单风道或螺旋风道组成， 环形单风道或螺旋风道在炉膛内与风管连接，在炉膛外通过互通管与环形风道进风口连接;环形风道与炉膛壁活动连接。
[0021] 所述风管在环形单风道或螺旋风道上环形均匀分布，接近炉膛中心的第一圈风管沿炉膛轴线方向向上倾斜，其余的风管垂直安装在其余的环形单风道或螺旋风道上。[〇〇22] 所述环形单风道由两个半圆环管连接而成，连接位置上设有环形风道互通管，两端的环形风道互通管之间不另设有连接风道或连接设有联接风道。
[0023] 所述出灰通道设有刮灰装置和排灰口，刮灰装置包括刮灰轮和刮灰动力传动装置，刮灰轮在储灰层内；在炉膛外底下方设有排灰口，排灰口与储灰层连通。
[0024] 所述刮灰轮以储灰层内的进料管壁为转动轴，刮灰轮的外径大于或等于炉膛底部的内径，动力和传动装置包括排灰电机和电机齿轮，电机齿轮通过排灰齿轮带动刮灰轮转动。
[0025] 所述进料管壁上设有挡灰法兰，挡灰法兰在刮灰轮与进料管壁的转动连接位置的上方。
[0026] 所述进料管采用上大下小的喇叭筒形的进料管。
[0027] 本发明的有效果:
[0028] 本发明将炉膛进风装置中的环形风道设计在排灰装置中的振动筛的上方，环形风道与振动筛固定连接，振动筛振动时带动环形风道振动，由于环形风道为几条环形单风道或螺旋风道组成，环形风道与风管连接，因此，风道和风管也会同时振动，对于炉膛内灰渣具有很好的松动效果，有利于排灰渣。
[0029] 在同一水平面同时设置多个环形单风道或螺旋风道，能使出风口分布更均匀。下风道增加点火所需氧气，缩短点火时间。
[0030] 灰渣的生成位置是在出风口周围，出风口的更均匀分布，也使灰渣在同一水平面分布更均匀，有利于振动筛排灰渣。
[0031] 排灰装置能解决以前装置中安装排灰管的平面藏灰的问题，环形风道与灰渣的接触面为弧面，由于振动筛的振动引起环形风道共振，在灰渣的自身重力作用下，灰渣沿环形风道弧面进入排灰层，不至于灰渣藏在环形风道表面。附图说明
[0032] 图1是本发明实施例1的结构示意图；
[0033] 图2是本发明实施例2的结构示意图；
[0034] 图3是本发明实施例中的环形风道的结构示意图；
[0035] 图4是本发明实施例中的环形风道的另一种结构示意图。
[0036] 图中:[〇〇37]闭火板1，出火口 2，点火器3，炉膛上部4，炉膛下部5，振动器6，振动筛7，筛网孔8， 排灰齿轮9,排灰口 10,排灰阀门11，下风道出气孔12,下风道13,进料管14,下风道阀门15， 刮灰轮16,排灰电机17,电机齿轮18,环形风道阀门19,环形风道进风口 20,环形风道21，风管22，料位感应器23，料位感应杆24，料位感应板25，环形风道互通管26，储灰层27，联接风道28,挡灰法兰29。[〇〇38] 实施例1:
[0039] 图1中；
[0040] 闭火板1与出火口 2活动连接，出火口 2与炉膛上部4连接，点火器3与炉膛上部4侧壁贯穿固定连接，炉膛上部4与炉膛下部5连接，料位感应器23与炉膛上部4连接，料位感应杆24与炉膛上部4活动连接，料位感应杆24与料位感应板25连接。[0041 ] 环形风道进风口 20与环形风道阀门19连接，环形风道阀门19与环形风道21连接， 环形风道21与炉膛下部5的炉膛内底部固定连接，环形风道21与振动筛7间隙连接，振动筛7 在环形风道21上方并与炉膛下部5活动连接，振动筛7均匀开有筛网孔8,振动器6与振动筛7 固定连接，振动器6与炉膛下部5活动连接，风管22与环形风道21连接，风管22垂直或向炉膛轴线方向倾斜安装在环形风道21上，风管22环形均匀分布，接近炉膛中心的第一圈风管22 沿炉膛轴线方向向上倾斜，其余的风管22垂直安装在其余的环形风道或螺旋风道上，风管 22穿过振动筛7伸向炉膛。[〇〇42]环形风道互通管26与环形风道21互通连接，起到分风作用，排灰齿轮9内圆与刮灰轮16外端连接，刮灰轮16内端与进料管14外侧壁活动连接并依托于炉膛下部5的底板内表面，刮灰轮16相对于排灰齿轮9径向安装，排灰口 10与炉膛下部5的底板外壁连接，排灰阀门11与排灰口 10连接，进料管14下部同一水平面径向开有下风道出气孔12,下风道13分别与炉膛下部5的底板外壁和进料管14下部法兰连接，下风道阀门15与下风道13连接，进料管14 贯穿炉膛下部5的底板、排灰齿轮9、环形风道21、振动筛7伸向炉膛，排灰电机17与炉膛下部 5的底板外壁连接，电机齿轮18与排灰齿轮9连接。[〇〇43] 实施例2:
[0044] 图 2中；
[0045] 其结构是环形风道21与炉膛下部5活动连接，环形风道21与振动筛7固定连接，振动筛7在环形风道21下方并与炉膛下部5活动连接，振动器6与振动筛7固定连接，振动器6与炉膛下部5活动连接。即环形风道21与振动筛7同时振动。进料管壁上设有挡灰法兰29,挡灰法兰29在刮灰轮16与进料管壁的转动连接位置的上方，用于挡住灰从上方直接进入转动连接位置中，减少卡死现象。
[0046] 以上方案的两种结构中，由于环形风道21外表面为弧面，振动筛7振动时所排出炉灰更容易进入储灰层27中。[〇〇47]图3中，环形风道互通管26与联接风道28连接时，环形风道21从两个方向进风。 [〇〇48]图4中，环形风道21从一个方向进风。
[0049] 工作过程:
[0050] 启动炉具电源开关后，进料机构通过进料管14对炉膛进料，当料位到达料位感应板25位置时，料位感应板25被燃料向上托起，并带动料位感应杆24触发料位感应器23，从而关闭进料机构。此时，打开下风道阀门15、环形风道阀门19，通过环形风道进风口 20、环形风道21、风管22、下风道13、下风道出气孔12对炉膛鼓风，移除闭火板1，关闭排灰阀门11，启动点火器3,待炉具进入正常工作状态(通过定时器控制)时，关闭点火器3。当炉膛内料位低于料位感应板25设定高度时，料位感应器23控制进料机构重新启动，如此往复到达自动进料的目的。炉具闭火时，关闭环形风道阀门19,下风道阀门15,装上闭火板1，打开排灰阀门11， 启动振动器6,由振动器6带动振动筛7上下振动，炉灰通过振动筛7排入储灰层27,通过定时器关闭振动器6,接着启动排灰电机17,通过电机齿轮18、排灰齿轮9带动刮灰轮16做圆周运动，把炉灰刮入排灰口 10,炉灰从排灰口 10排出炉膛外，最后通过定时器关闭排灰电机17和排灰阀门11。
[0051] 通过实验得到，在保证对炉膛内均匀进风的前提下，实施例2在排灰渣效果上明显好于实施例1。
Claims (8)
1.一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，它采用自下往上的进料方式，其炉 膛底部包括进料管、炉膛进风装置及排灰装置，其特征在于，所述炉膛进风装置和排灰装置设置在炉膛内底部，位于炉膛内的进料管或进料口四 周；炉膛进风装置包括环形风道(21)和风管(22);风管(22)向炉膛内进风；排灰装置包括振动器(6)、振动筛(7)、储灰层(27)和出灰通道;振动筛(7)振动炉膛内 的灰渣，灰渣自由落体进入储灰层中，由出灰通道排出；环形风道(21)在振动筛(7)的上方且与振动筛(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，其特征在于 炉膛进风装置还包括，下风道(13)，下风道(13)设置在炉膛外底部，下风道(13)与炉膛外的一段进料管壁连 接，下风道(13)外接进风管，下风道(13)通过该段进料管壁上设有的下风道出气孔(12)向 炉膛内进风。
3.根据权利要求1或2所述的一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，其特征在 于，所述振动筛(7)与炉膛下部(5)活动连接，振动器(6)设置在炉膛下部(5)的外壁上，振 动器(6)的振动输出端穿过外壁与振动筛(7)连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，其特征在 于，所述环形风道(21)由几条水平分布的同心但不同半径的环形单风道或螺旋风道组成， 环形单风道或螺旋风道在炉膛内与风管(22)连接，在炉膛外通过互通管与环形风道进风口 (20)连接。
5.根据权利要求4所述的一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，其特征在于， 所述环形单风道由两个半圆环管连接而成，连接位置上设有环形风道互通管(26)，两端的 环形风道互通管(26)之间不另设有连接风道或连接设有联接风道(28)。
6.根据权利要求1或2所述的一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，其特征在 于所述出灰通道设有刮灰装置和排灰口(10)，刮灰装置包括刮灰轮(16)和刮灰动力传动装 置，刮灰轮(16)在储灰层(27)内；在炉膛外底下方设有排灰口(10)，排灰口(10)与储灰层 (27)连通。
7.根据权利要求6所述的一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，其特征在于， 所述刮灰轮(16)以储灰层(27)内的进料管壁为转动轴，刮灰轮(16)的外径大于或等于炉膛 底部的内径，动力和传动装置包括排灰电机(17)和电机齿轮(18)，电机齿轮(18)通过排灰 齿轮(9)带动刮灰轮(16)转动。
8.根据权利要求7所述的一种有利于均匀进风和排灰渣的生物质气化炉，其特征在于， 所述进料管壁上设有挡灰法兰(29)，挡灰法兰(29)在刮灰轮(16)与进料管壁的转动连接位 置的上方。
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