CN105441132A - 均质递进气化炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保节能设备，即一种均质递进气化炉，包括筒状炉体(1)、进料斗、供热管(7)和收集管(4)，其特点是：所述炉体(1)是可转动的回转体，炉体(1)内部设有推动燃料从进料端向另一端移动的推料装置。其有益效果是：燃料从炉体一端进入，在反复上下翻抛的过程中向另一端递进，受热均匀，分解充分，气化彻底，无有害排放，不会污染环境，且结构简单，成本低廉，应用前景十分可观。

Description

均质递进气化炉

技术领域

本发明涉及一种环保节能设备，即一种均质递进气化炉。

背景技术

煤炭、秸秆、垃圾等燃料的热解气化是减少排放，避免污染的成熟技术。现有的燃料气化主要采用两种方法，一种是燃料点燃后控制氧气的进入，在缺氧条件下缓慢燃烧而裂解气化。另一种是利用另外的热源使燃料在无氧条件下受热分解气化。前一种方法的供氧量和自燃程度难以控制，容易产生过烧和欠烧，产气量少而不稳。后一种需要采用油、电等燃料，成本较高，加之燃料缺乏搅拌，受热不均，热解效率很低，气化不充分。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料受热均匀，气化充分，既能高效获取燃料热能，又能避免环境污染的均质递进气化炉。

上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种均质递进气化炉，包括筒状炉体、进料斗、供热管和收集管，其特点是：所述炉体是可转动的回转体，炉体内部设有推动燃料从进料端向另一端移动的推料装置。

所述炉体是可绕平置轴线转动的回转炉，回转炉两端设有转接盘，两端的转接盘分别与一个固定的定接盘转动密封连接，定接盘分别与回转炉两侧的设备相连接，回转炉外围设有回转齿轮，回转齿轮与动力机带动的主动齿轮相传动。

所述推料装置是炉体内壁上的螺旋片。

所述推料装置是炉体内部被多片隔板分为多个热解腔，各隔板上均设有导料管，导料管呈弯曲状，导料管一端为戳料口，另一端为放料口，戳料口在贴近炉体内壁处插过隔板，进入前一个热解腔。

所述供热管沿热解炉炉体的中心线穿过各个隔板进入各个热解腔，在各热解腔内均设有排热口或插过部分热解腔后与另一段排热管转动连接，另一段排热管穿过炉体，在炉体外面形成盘绕管，盘绕一段距离后再穿过炉体进入热解腔，或在炉体外面设有夹层，另一段排热管穿过炉体与夹层相通。

所述热解炉炉体的前端设有预热管，预热管一端插入热解腔或接夹层，另一端接入燃料仓。

所述推料装置是炉体内的供热管下面固定安装竖立的转轴，转轴下端装有转盘，转盘周围设有多支拨齿，在炉体的内壁上设有固定的触碰块，触碰块随炉体转动中触碰并推转拨齿，在每一隔板的外端部均装有一段导料筒，导料筒的两端开口分别处于隔板两侧，其中一个开口与拨齿相对。

所述推料装置是每一隔板的外端部均装有一段导料筒，导料筒的两端开口分别处于隔板两侧，其中一个开口处设有转盘，转盘周围设有多支拨齿，转盘的转轴插出炉体，炉体外面转轴的外端设有推杆，在炉体下面的固定位置装有触碰块，推杆在随炉体转动中触及触碰块而推转转轴和拨齿，拨齿在转动中划过导料筒的开口。

所述推料装置是每一隔板的外端部均装有一段导料筒，导料筒的两端开口分别处于隔板两侧，导料筒内设有搅龙，搅龙轴的一端固连转盘，转盘外侧装有拨齿，在供热管下面固连有向下延伸的杆状触碰块。

所述炉体外面设有导气管，导气管上设有风机，导气管两端分别插入炉体内部两端。

所述燃料斗(8)是密封燃料斗(8)。

所述收集管伸出炉体外面分别接颗粒箱和燃气管。

所述直燃炉下部设有灰烬排放口和水泥填料收集箱，热解炉的下部设有颗粒箱。

本发明的有益效果是：燃料从炉体一端进入，在反复上下翻抛的过程中向另一端递进，受热均匀，分解充分，气化彻底，无有害排放，不会污染环境，且结构简单，成本低廉，应用前景十分可观。

附图说明

图1是第一种实施例的主视图；

图2是第一种实施例的部件炉体的主视图；

图3是第一种实施例的推料装置螺旋片的主视图；

图4是第一种实施例的推料装置螺旋片的左视图；

图5是第一种实施例的部件密封进料斗的局部放大主视图；

图6是第一种实施例的使用状态主视图；

图7是第一种实施例的部件颗粒收集箱的放大主视图；

图8是第二种实施例的主视图；

图9是第二种实施例的A—A截面左视图；

图10—图13是第二种实施例的部件导料管的动作分解示意图；

图14是第三种实施例的部件导热管的装配左视截面图；

图15是第四种实施例的主视图；

图16是第四种实施例的部件炉体的主视图；

图17是第五种实施例的局部主视图；

图18是第六种实施例的主视图；

图19是第七种实施例的主视图；

图20是第八种实施例的局部主视图。

图中可见：炉体1，炉膛2，定接盘3，收集管4，转接盘5，回转齿轮6，供热管7，燃料斗8，螺旋片9，送风管10，上盖11，插板12，燃气管13，燃气炉14，颗粒收集箱15，插管16，密封放料阀17，风管18，放热口19，隔板20，导料管21，热解腔22，储液罐23，戳料口24，放料口25，螺旋管26，预热管27，夹层28，导料筒29，转轴30，转盘31，拨齿32，触碰块33，推杆34，导气管35，风机36，搅龙37。

具体实施方式

第一种实施例：图1介绍一种均质递进气化炉，包括筒状炉体1、燃料斗8、供热管7和收集管4，炉体1是可转动的回转体，炉体1内部设有推动燃料从进料端向另一端移动的推料装置。炉体1是可绕平置轴线转动的回转炉，回转炉两端设有转接盘5，两端的转接盘5分别与一个固定的定接盘3转动密封连接，定接盘3分别与回转炉两侧的设备相连接，转接盘5可以是夹板状法兰盘，夹板之间夹有填料，填料与定接盘3转动配合，即可达到密封转动的目的。回转炉外围设有回转齿轮6，回转齿轮6与动力机带动的主动齿轮相传动。

这里所说的推料装置有多种，图中例举的一种是炉体内壁上安装螺旋片9。螺旋片9可以覆盖炉体1的大部分内壁，也可以如图2图3图4所示的很短的一段斜板。

为了控制炉体1内的氧气量，燃料斗8，应当采用密封燃料斗8。密封燃料斗8的形式很多，图5中例举的燃料斗8密封呈筒状，上面有可开关的上盖11，下面有可抽拉的插板12。使用时，先关闭插板12，打开上盖11，把燃料装满插板上方空间，关闭上盖11，即可实现密封。当炉膛内需要添加原料时，抽拉插板12，把燃料放到炉膛2内，再插好插板12，打开上盖11，再装入燃料，关闭上盖11备用即可。采用这种密封燃料斗8，可以更好的限制氧气的进入，还可以使气化原料在发挥保温作用的同时得到预热。

整个炉体1的安装如图6所示，炉体一端通过定接盘3安装供热管7，另一端通过定接盘3安装收集管4，收集管4可接入燃气炉14，也可以接入冷凝器及储存罐。

工作时，开动电机，主动齿轮带动回转齿轮6及整个炉体1转动。同时热量从供热管7输入炉体1。燃料被螺旋片9推动向另一端移动的同时被炉体带动上下翻抛，即可与热气充分混合，裂解为可燃气体。可燃气体可以通过收集管直接进入燃气炉燃烧利用，也可以通过冷凝器制成燃气或液化气，通过燃气管储存在特定的设备里备用。

图6可见，炉体1的后端有一个颗粒收集箱15，结合图7可见：这种金属颗粒收集箱15前侧有插管16，可以通过定转盘3插入到热解炉内的外端部，经过充分气化的颗粒在转动下落的过程中进入插管16。为了防止空气从插管16进入炉内，在插管16中部设有密封放料阀17，平时堵塞插管，当颗粒积累到一定重量时，即可推开密封放料阀17，排放到颗粒收集箱15中。颗粒收集箱15的上方外侧设有风管18，随颗粒流出的少量气体可由风管18进入后面的燃气炉14内燃烧。颗粒收集箱15下面的排放口可以关闭，定时打开，也可以常开。打开时进入的风可以通过风管18为燃气炉14助燃。

第二种实施例：图8介绍的热解炉是从第一种实施例优化而成，其主体是一个筒状平置的炉体1，炉体1的两端与支架为转动密封连接，可在动力机带动下转动。炉体1的转动方式也有多种，图中例举了一种，结合图9可见：炉体1的外围设有回转齿轮6，回转齿轮6与动力机带动的主动齿轮相传动。这里例举的动力机可以是电机，当然可以用其他动力机包括人力、畜力带动。

图中可见：热解炉的炉体1前端为燃料斗8，燃料斗8下面设有搅龙。这种燃料斗8最好是密封燃料斗，可以控制氧气的进入。炉体1后端接入另一高温热源的收集管4。体炉1内部空间被多片隔板20分为多个热解腔22，进入炉体的收集管4沿炉体中心线穿过各个隔板20进入各个热解腔22，在各热解腔22内均设有放热口19。除前端进料口处的热解腔以外，后面的热解腔内均设有导料管21。结合图9图10可见：导料管21呈弯曲状，一端为戳料口24，另一端为放料口25，戳料口24在贴近炉体内壁处插过隔板20，进入前一个热解腔内。图10—图13分别表示了导料管21的工作过程：如图10所示，当戳料口24处于最下方，物料即可收入戳料口24内；进一步转动如图11所示，物料滑入导料管21里面，戳料口24处已经没有物料；再继续转动戳料口如图12所示，回到了图10的收料位置，进一步转动如图13所示，其位置和图11一样，但放料口25把管内的大部分物料吐出。为了控制一次落料量，也可以在放料口25上增设重量控制阀门，在管内物料达到一定数量时放出。由于戳料口24和放料口25分别在两个热解腔内，就可以把物料从一个热解腔转移到另一个热解腔。由于导料管21是弯曲的，里面总存有部分物料，封堵了管路，即可限制两个热解腔内的气体流通，既限制了氧气的进入，也使相邻的热解腔保持一定的温差。一般来说，后面的热解腔距离热源较近，温度较高，而炉体燃料斗8一侧的热解腔温度相对较低，物料受热温度逐步提高。原料经热解转换成燃气和颗粒从收集管4分别排往燃气管13、储液罐23和颗粒收集箱15，热量损失极小。这里的收集管4上面或者在相连通的管路上，应加装自动控制的引风机，保证炉内的压力稳定。

第三种实施例：如图14所示，炉体内的导料管21的形状和安装方式和第二种实施例有所不同，整个管体绕炉体轴线弯曲，但其结构原理却是一样的，都要求一端的戳料口能够收入物料，另一端的放料口能够放出物料，而在放出物料的时候，管内还要保存一定量的物料，物料的存量以能够封堵管路，防止空气流通为宜。放料口上最好可加设控量开关，在物料达到一定重量时才能开启。此例说明导料管21的形式可以是多种多样的。

第四种实施例：如图15所示，这种热解炉和第二种实施例的结构基本相同，不同的是：供热管7可在炉体1外面盘绕。结合图16可见：供热管7插过两个热解腔后与另一段供热管转动连接，另一段供热管弯折穿过炉体，形成在炉体外面的盘绕的螺旋管26，螺旋管26在炉体1外面盘绕一个热解腔的距离后再穿入炉体内，进入下一个热解腔。螺旋管26的作用是加热炉体，使里面的物料在炉体内壁上热炒，其加热效果更加均匀，为物料的充分热解提供了更好的条件。当然，螺旋管26可以盘绕炉体的更大面积。

图15中还可见到：炉体1的前端设有预热管27，预热管27一端插入热解腔22，另一端接入燃料斗8，预热管27上设有引风机，可以把炉内的余热打入燃料斗8，对燃料进行预热，使燃料在进入炉体之前就有了较高的温度，这样既可节约热量，又可提高热解的效果。

第五种实施例：如图17所示，炉体1的外面设有夹层28，收集管4插过部分热解腔22后与另一段收集管4转动连接，另一段收集管4穿过炉体，与炉体外面的夹层28相通。热气进入夹层28即可加热炉体，使里面的物料在炉体内壁上热炒，其加热效果更加均匀。夹层28的另一端可以与炉体内部相通，夹层28内的热气可以再次进入热解炉内，最后通过预热管27被风机打入燃料斗8，对燃料进行预热。当然，夹层28也可以覆盖整个炉体或覆盖更大面积的炉体。

第六种实施例：图18介绍了一种在第二种实施例的基础上改进的热解炉，其主要改进是采用了另一种推料装置，这种推料装置是在炉体内的收集管4下面固定安装竖立的转轴30，转轴30下端装有转盘31，转盘31周围设有多支拨齿32，在炉体1的内壁上设有固定的触碰块33，在每一隔板20的外端部均装有一段导料筒29，导料筒29的两端开口分别处于隔板20两侧，其中一个开口，即燃料进入一侧的开口与拨齿32相对。

这种推料装置的作用是：在炉体1的转动中，燃料总要落到下边，而炉体内的触碰块33每转到下面时，都要触碰并推转拨齿32，转盘另一侧的拨齿32就会相对导料筒29的入口划动，即可把一些物料推进导料筒29，并且推到相邻的热解腔22当中，而导料筒29内总会有一些存料，使两个热解腔始终保持分隔状态，从而维护燃料的热解次序和效果。

第七种实施例：图19介绍的推料装置与第六种实施例的工作原理相同，具体结构不同。也是在每一隔板的外端部均装有一段导料筒29，导料筒29的两端开口分别处于隔板20两侧，其中一个开口处设有转盘31，转盘31周围设有多支拨齿32，转盘的转轴30插出炉体1，炉体外面的转轴外端设有推杆34，在炉体下面的固定位置装有触碰块33，推杆34在随炉体转动中触及触碰块33而推转转轴30和拨齿32，拨齿32在转动中划过导料筒29的开口。

这种推料装置的作用是：在炉体1的转动中，燃料总要落到下边，炉体外面的转轴30和推杆34每转过最低处，都要触碰一次触碰块33，推杆34就要带动转轴30转动一次，转盘一侧的拨齿32就会相对导料筒29的入口划动一次，即可把一些物料推进导料筒29，进而推到相邻的热解腔22当中。导料筒29内总会有一些存料，使两个热解腔始终保持分隔状态，从而维护燃料的热解次序和效果。

图在还可看到：炉体外面设有一支导气管35，导气管35上设有风机36，导气管35两端分别通过定转盘插入炉体1两个内端。其作用是：把炉体一端的气体打入另一端。这样可以控制炉体内的温度差，使之始终处于合理的范围。这个过程最好采用程序控制，也可以依靠人的经验进行操作。

第八种实施例：如图20所示，这里的推料装置与前两种实施例的原理一致，结构有所不同。每一隔板20的外端部均装有一段导料筒29，导料筒29的两端开口分别处于隔板20两侧，导料筒29内设有搅龙37，搅龙37轴的一端固连转盘31，转盘31外侧装有拨齿32，在收集管4下面固连有向下延伸的杆状触碰块33，拨齿32随炉体转动到最低处时与触碰块33触碰并且带动搅龙37转动，把一些物料推进导料筒29，进而推到相邻的热解腔22当中。导料筒29内总会有一些存料，使两个热解腔始终保持分隔状态，从而维护燃料的热解次序和效果。

Claims (13)

1.一种均质递进气化炉，包括筒状炉体(1)、燃料斗(8)、供热管(7)和收集管(4)，其特征在于：所述炉体(1)是可转动的回转体，炉体(1)内部设有推动燃料从进料端向另一端移动的推料装置。

2.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述炉体(1)是可绕平置轴线转动的回转炉，回转炉两端设有转接盘(5)，两端的转接盘(5)分别与一个固定的定接盘(3)转动密封连接，定接盘(3)分别与回转炉两侧的设备相连接，回转炉外围设有回转齿轮(6)，回转齿轮(6)与动力机带动的主动齿轮相传动。

3.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述推料装置是炉体(1)内壁上的螺旋片(9)。

4.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述推料装置是炉体(1)内部被多片隔板(20)分为多个热解腔(22)，各隔板(20)上均设有导料管(21)，导料管(21)呈弯曲状，导料管(21)一端为戳料口(24)，另一端为放料口(25)，戳料口(24)在贴近炉体(1)内壁处插过隔板(20)，进入前一个热解腔(22)。

5.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述供热管(7)沿热解炉(22)炉体(1)的中心线穿过各个隔板(20)进入各个热解腔(22)，在各热解腔(22)内均设有排热口或插过部分热解腔(22)后与另一段排热管转动连接，另一段排热管穿过炉体(1)，在炉体(1)外面形成盘绕管，盘绕一段距离后再穿过炉体(1)进入热解腔(22)，或在炉体(1)外面设有夹层(28)，另一段排热管穿过炉体(1)与夹层(28)相通。

6.根据权利要求5所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述热解炉(22)炉体(1)的前端设有预热管(27)，预热管(27)一端插入热解腔(22)或接夹层(28)，另一端接入燃料仓。

7.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述推料装置是炉体(1)内的供热管下面固定安装竖立的转轴(30)，转轴(30)下端装有转盘(31)，转盘(31)周围设有多支拨齿(32)，在炉体(1)的内壁上设有固定的触碰块(33)，触碰块(33)随炉体(1)转动中触碰并推转拨齿(32)，在每一隔板(20)的外端部均装有一段导料筒(29)，导料筒(29)的两端开口分别处于隔板(20)两侧，其中一个开口与拨齿(32)相对。

8.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述推料装置是每一隔板(20)的外端部均装有一段导料筒(29)，导料筒(29)的两端开口分别处于隔板(20)两侧，其中一个开口处设有转盘(31)，转盘(31)周围设有多支拨齿(32)，转盘(31)的转轴(30)插出炉体(1)，炉体(1)外面转轴(30)的外端设有推杆(34)，在炉体(1)下面的固定位置装有触碰块(33)，推杆(34)在随炉体(1)转动中触及触碰块(33)而推转转轴(30)和拨齿(32)，拨齿(32)在转动中划过导料筒(29)的开口。

9.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述推料装置是每一隔板(20)的外端部均装有一段导料筒(29)，导料筒(29)的两端开口分别处于隔板(20)两侧，导料筒(29)内设有搅龙(37)，搅龙(37)轴的一端固连转盘(31)，转盘(31)外侧装有拨齿(32)，在供热管下面固连有向下延伸的杆状触碰块(33)。

10.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述炉体(1)外面设有导气管(35)，导气管(35)上设有风机(36)，导气管(35)两端分别插入炉体(1)内部两端。

11.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述燃料斗(8)是密封燃料斗(8)。

12.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述收集管(4)伸出炉体(1)外面分别接颗粒收集箱(15)和燃气管。

13.根据权利要求1所述的均质递进气化炉，其特征在于：所述直燃炉下部设有灰烬排放口和水泥填料收集箱，热解炉的下部设有颗粒收集箱(15)。