CN105296010B - 一种自干燥、喷动式生物质多联产气化装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种自干燥、喷动式生物质多联产气化装置，其特征是包括设置在气化装置中下部的进料干燥系统、气化装置中部的炉排系统、气化装置下部的反应腔、气化装置低部的生物质炭出口及炭冷却。优点：本气化装置解决了现有气化炉存在的问题，对于含水率的适应性更广、使用了多联产技术大大提高了经济效益，使得生产更安全化、环保化。

Description

一种自干燥、喷动式生物质多联产气化装置

技术领域

本发明涉及的是一种自干燥、喷动式生物质多联产气化装置，属于生物质能源领域。

背景技术

当前生物质资源化利用气化技术中，上吸式固定床和下吸式固定床应用比较普遍，下吸式气化炉存在着炉子稳定性不好，原料适应性不广的问题，上吸式气化炉存在着出炭不均匀以及炉腔上部正压时可燃气从进料口卸漏的问题。以上两种炉型，进入原料含水率在20%以下才能运行，这就对原料的干度方面提出了很大要求，必须花费大量人力与物力在干燥上，大大压缩了投资利润的空间和项目可操作性，阻碍了生物质能源快速发展的脚步；以上两种炉型气化炉出口需配引风机，由于燃气的温度和焦油，对引风机的性能和维护上提出了很高要求。因此，原料含水率的适应性（最好不需炉外干燥即可气化）、气化稳定、操作简单、安全可靠的多联产技术是当前气化炉研究重点的问题。

发明内容

本发明提出的是一种自干燥、喷动式生物质多联产气化装置，其目的旨在克服现有持术存在的问题，对于含水率的适应性更广，提高经济效益，使得生产更安全化、环保化。

本发明技术解决方案：自干燥、喷动式生物质多联产气化装置，其特征是包括设置在气化装置中下部的进料干燥系统、气化装置中部的炉排系统、气化装置下部的反应腔、气化装置底部的生物质炭出口及炭冷却。

本发明的优点：

1）设有原料自干燥系统，对于含水率50%左右的原料，不需要对原料干燥增加干燥系统，可以利用气化装置反应室热量进行自干燥；

2）气化装置设有的进料干燥系统采用封闭结构进料，保证喷动式气化装置的实现，不需要在出口外设引风机同时可燃气的含氧量很低；

3）气化装置设有独特带孔旋流片结构的炉排，保证了出炭均匀，鼓气均匀；

4）气化装置最终可以得到可燃气、生物质炭产品。

附图说明

附图1是一种自干燥、喷动式生物质多联产气化装置的结构示意图

附图2是密封进料干燥系统图。

附图3是炉排的示意图。

附图4是内定位圈的示意图。

附图5是带孔的旋流片的位置示意图。

附图中的1是料斗、2是上气动阀、3是过渡料筒、4是下气动阀、5是螺旋前料筒、6是一级进料螺旋、7是插入装置内部二级立式进料螺旋、8是陶瓷蓄热体、9是眼孔、10是反应腔、11是燃气出口、12是压力变送器、13是料位计、14是热电偶（根据需要布置相对数量的）、15是下检修人孔、16是点火口、17是干燥水汽排出口、18是鼓风机、19是炉排、20是炉排支撑旋转结构、21是炉排旋转动力装置、22是出炭口（设有出炭冷却螺旋与关风机，保证出炭密封）、23是炉排外齿状板、24是带孔的旋流片、25是内定位圈.。

具体实施方式

对照附图1，自干燥、喷动式生物质多联产气化装置，其结构是包括设置在气化装置中下部的进料干燥系统、气化装置中部的炉排系统、气化装置下部的反应腔、气化装置底部的生物质炭出口及炭冷却。

所述进料干燥系统设有料斗1与上气动阀2相连、上气动阀2与过渡料筒3（带料位计）相连、过渡料筒3与下气动阀4相连，下气动阀4与螺旋前料筒5相连接、螺旋前料筒5在一级进料螺旋6上、横向一级进料螺旋6与插入装置内部二级立式进料螺旋7相连、陶瓷蓄热体8附着在插入装置内部二级立式进料螺旋7外壳上。

进料时，上气动阀2打开，下气动阀4关闭，原料进入过渡料筒3，过渡料筒上装有料位计，通过料位计反馈信息过渡料筒3已满停止加料，关闭上气动阀2，打开下气动阀4，原料进入一级进料螺旋6同时料斗1可以同时进料，当原料进入插入装置内部二级立式进料螺旋7时，在二级立式进料螺旋插入反应层部位外部设置有陶瓷蓄热体8，对通过的原料进行干燥，干燥强度通过螺旋进料适度来控制，干燥产生的水蒸汽由鼓风机18通过空气进口抽出，整个过程由程序自动控制，从而实现利用内部热量自干燥以及封闭进料，如图2所示。

所述炉排系统，其结构是炉排19由炉排外齿状板23、根据装置大小而布置一定数量的带孔的旋流片24以及内定位圈25组成，内定位圈25连接在炉排支撑旋转结构20上，炉排支撑旋转结构20由大轴承与支撑轴承的支撑杆相连，轴承与立式螺旋7相连，炉排19运行动力由带齿轮的炉排旋转动力装置21提供，根据温度情况，可通过旋转动力装置21带动炉排19旋转出料，如图3所示。

所述反应腔10上设有用来停机检修的眼孔9、反应腔10上部设有燃气出口11以及用来反馈反应腔上部压力的压力变送器12，反应腔10中部设有料位计13反馈料位指示是否要停止进料，反应腔下部设有一定数量热电偶14，可根据温度来调整进气量以及出炭时间，反应腔下部设有点火口16。

反应腔10设有下腔体检修人孔15、出炭口22设有出炭冷却螺旋与关风机，保证出炭密封以及鼓风机18鼓气化剂入口。以上部分实现整个装置运行。

工作过程：

高含水率的原料首先送入料斗，上气动阀打开，原料进入过渡料筒，料位计显示过渡料筒满后，自动关闭上气动阀，打开下气动阀，原料进入螺旋料斗，同时一级螺旋开始进料，二级立式进料螺旋与一级螺旋出料口垂直连接，当原料进入二级立式进料螺旋时，二级立式进料螺旋同时插入反应腔，由于二级立式进料螺旋为带有蓄热装置的螺旋，因此当物料经过反应腔的时候，可利用反应腔的热量对原料进行干燥，由原料含水率调整进料速度，干燥过的原料进入反应腔发生气化反应，干燥产生的水蒸气由风机抽出，至此实现高湿原料自动进料与干燥，全过程由LC控制。反应腔需要的气化剂（空气）通过炉底供入，并通过带孔的旋流片均匀通入实现反应均匀可控，产生的可燃气通过物料的过滤，在鼓风机的带动下，由可燃气出口排出，根据温度调整气化剂的用量， 并通过鼓风机频率来控制气化剂的实际进入量；根据反应层提供的温度出炭，根据温度决定出炭，炉排旋转动力装置带动炉排的旋转，炭从炉排的旋流片之间的间隙中掉入装置下腔体，实现出炭，最终炭通过在出炭口的出炭冷却螺旋与二级关风机冷却收集。

Claims (4)

1.自干燥、喷动式生物质多联产气化装置，其特征是包括设置在气化装置中下部的进料干燥系统、气化装置中部的炉排系统、气化装置中上部的反应腔、气化装置底部的生物质炭出口及炭冷却；

所述的进料干燥系统设有料斗与上气动阀相连、上气动阀与过渡料筒相连、过渡料筒与下气动阀相连，下气动阀与螺旋前料筒相连接，螺旋前料筒在一级进料螺旋上，一级进料螺旋与插入装置内部二级立式进料螺旋相连，陶瓷蓄热体附着在二级立式进料螺旋的外壳上，二级立式进料螺旋插入反应腔内部；

所述的进料干燥系统在进料时，上气动阀打开，下气动阀关闭，原料进入过渡料筒，过渡料筒上装有料位计，通过料位计反馈信息，过渡料筒已满停止加料，关闭上气动阀，打开下气动阀，原料进入一级进料螺旋同时料斗同时进料，当原料进入插入装置内部二级立式进料螺旋时，在二级立式进料螺旋插入反应层部位外部设置有陶瓷蓄热体，对通过的原料进行干燥，干燥强度通过螺旋进料速度来控制，干燥产生的水蒸汽由鼓风机通过空气进口抽出，整个过程由程序自动控制，从而实现利用内部热量自干燥以及封闭进料。

2.根据权利要求1所述的自干燥、喷动式生物质多联产气化装置，其特征是所述的炉排系统，其结构是炉排由炉排外齿状板、根据装置大小而布置多个带孔的旋流片、内定位圈组成，内定位圈连接在炉排支撑旋转结构上，炉排支撑旋转结构由大轴承与支撑轴承的支撑杆相连，支撑轴承与二级立式进料螺旋相连，炉排运行动力由带齿轮的炉排旋转动力装置提供，通过旋转动力装置带动炉排旋转出料。

3.根据权利要求1所述的自干燥、喷动式生物质多联产气化装置，其特征是所述的反应腔上设有用来停机检修的眼孔、燃气出口和用来反馈反应腔上部压力的压力变送器，反应腔中部设有料位计反馈料位指示是否要停止进料，反应腔下部设有多个热电偶，反应腔下部设有点火口。

4.根据权利要求3所述的自干燥、喷动式生物质多联产气化装置，其特征是所述的反应腔设有下腔体检修的人孔、出炭口设有出炭冷却螺旋与关风机，保证出炭密封以及鼓风机鼓气化剂入口。