CN106987278A - 一种生物质气化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质气化炉,包括送料机、气化炉体、除焦装置和燃气燃烧装置,送料机的落料端位于气化炉体的进料机构上方,气化炉体的顶部通过出气横管和除焦装置连通,除焦装置和燃气燃烧装置连通。本发明能够克服供气量不足、点火容易产生气爆、无法快速停机、操作复杂等缺陷。为克服生物质木片、木块等燃料在使用过程中燃烧不稳定导致供气量不稳定,本发明提出一个新的燃烧方式,分为直接燃烧和气体燃烧两部分,直接燃烧部分在气化炉内部完成,产生的热量使生物质燃料的挥发份析出,通过外部引风作用拉直气化炉喷火口,再配置二次风进行燃烧,可直接应用于锅炉设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物质气化炉,属于生物质能源及节能技术领域。
背景技术
在工业中采用的燃油燃气锅炉成本较高,燃煤锅炉环保排放不达标,需要一种既经济又环保的能源来替代燃煤、燃油、燃气锅炉,而煤、柴油、天然气都属于化石能源,燃烧过程中产生的CO2是直接增加了大气中的CO2总量,加速大气层的温室效应。农作物、木材加工剩余物等生物质具有分布广、储量大、可再生、成本低的特点,目前市场上大部分都加工成生物质颗粒燃料进行燃烧,虽然具有运输方便的优势,但是增加了加工成本。如果能有一种设备能够直接将农作物、木材加工剩余物稍微经过破碎即可使用,那么将大大降低生物质能源的成本,市场需求量也是非常大,同时又能降低CO2排放,为今后碳交易市场规范做好前期铺垫工作。目前市场上也有一些其它的生物质气化设备,但是都存在供气量不稳定、输送管道容易结焦堵塞、点火过程中容易产生气爆等危险、无法快速停炉、操作复杂等缺点,导致一直无法普及。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种生物质气化炉,输送管道不易结焦堵塞,并且能够减少CO2的排放。
为解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:
一种生物质气化炉,包括送料机、气化炉体、除焦装置和燃气燃烧装置,送料机的落料端位于气化炉体的进料机构上方,气化炉体的顶部通过出气横管和除焦装置连通,除焦装置和燃气燃烧装置连通。
前述的一种生物质气化炉中,所述进料机构包括炉体上盖,炉体上盖连接有上盖气缸;炉体上盖的下方设有吊钟阀,吊钟阀和下料气缸相连。
前述的一种生物质气化炉中,气化炉体内的底部设有炉排,气化炉体的下部外侧设有护罩,护罩内设有炉排气缸、底风风机和底风风管,炉排气缸和所述炉排相连,底风风机经底风风管和所述气化炉体相连通;气化炉体的底部还设有出渣机。
前述的一种生物质气化炉中,所述除焦装置包括水封箱体,水封箱体内设有压水箱,压水箱连接有压水气缸;所述水封箱体的进水口设有进水浮球阀。
前述的一种生物质气化炉中,所述燃气燃烧装置包括煤气阀、点火器、火口外管、锥形管、内管、导风片和二次风机,所述锥形管连接在内管的端部,所述火口外管套设在锥形管上,所述导风片位于锥形管和火口外管之间;所述锥形管和火口外管之间还设有煤气输出管,煤气输出管上设有煤气阀,煤气输出管上还设有点火器;所述燃气燃烧装置上游的管路上设有燃气调节阀。
前述的一种生物质气化炉中,所述出气横管还连通有放散水槽,放散水槽连通有放散管,放散管的端部设有防风罩和放散点火器;所述出气横管和所述放散水槽之间设有放散阀。
前述的一种生物质气化炉中,所述放散水槽连通有水槽,所述放散水槽和所述水槽之间的管路上设有放水快阀,所述放散水槽的底部还连接有导水管,导水管上设有放散溢水阀。
前述的一种生物质气化炉中,所述气化炉体内设有若干气化传感器,气化炉体的侧壁上设有封板。
与现有技术相比,本发明能够克服供气量不足、点火容易产生气爆、无法快速停机、操作复杂等缺陷。为克服生物质木片、木块等燃料在使用过程中燃烧不稳定导致供气量不稳定,本发明提出一个新的燃烧方式,分为直接燃烧和气体燃烧两部分,直接燃烧部分在气化炉内部完成,产生的热量使生物质燃料的挥发份析出,通过外部引风作用拉直气化炉喷火口,再配置二次风进行燃烧,可直接应用于锅炉设备。
为了克服输送管道结焦问题,本气化炉的气体燃烧部分通过水清洗排除焦油,这就要求气化炉炉膛内直接燃烧的温度不能太高,使产生的气体在气化炉炉膛内无法燃烧,通过水清洗以后再到喷火口配置二次风进行二次燃烧。
为了克服点火时容易产生气爆的问题,本发明特意配置液化石油气点火装置进行点火,当检测到火口火焰熄灭时,点火装置立即点火点燃产生的可燃气体,确保可燃气体集聚到锅炉炉膛突然点火产生气爆的危险。液化石油气点火装置与气化炉的控制电路进行安全连锁,确保工作时序的正确性。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的结构示意图。
附图标记:1-送料机;2-下料气缸;3-吊钟阀;4-上盖;5-上盖气缸;6-出气横管;7-放散阀;8-防风罩;9-放散点火器;10-放散管;11-放散水槽;12-放散溢水阀;13-放水快阀;14-水槽;15-燃气调节阀;16-煤气阀;17-点火器;18-火口外管;19-锥形管;20-导风片;21-二次风机;22-进水浮球阀;23-封板;24-压水气缸;25-水封箱体;26-压水箱;27-出渣机;28-炉排;29-气化传感器;30-炉排气缸;31-底风风机;32-护罩;33-底风风管;34-气化炉体;35-进料机构;36-出气立柱;37-除焦装置;38-燃气燃烧装置;39-内管。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例1:如图所示,一种生物质气化炉,包括送料机1、气化炉体34、除焦装置37和燃气燃烧装置38,送料机1的落料端位于气化炉体34的进料机构35上方,气化炉体34的顶部通过出气横管6和除焦装置37连通,除焦装置37和燃气燃烧装置38连通。所述进料机构35包括炉体上盖4,炉体上盖4连接有上盖气缸5;炉体上盖4的下方设有吊钟阀3,吊钟阀3和下料气缸2相连。气化炉体34内的底部设有炉排28,气化炉体34的下部外侧设有护罩32,护罩32内设有炉排气缸30、底风风机31和底风风管33,炉排气缸30和所述炉排28相连,底风风机31经底风风管33和所述气化炉体34相连通;气化炉体34的底部还设有出渣机27。所述除焦装置37包括水封箱体25,水封箱体25内设有压水箱26,压水箱26连接有压水气缸24;所述水封箱体25的进水口设有进水浮球阀22。
实施例2:如图所示,一种生物质气化炉,包括送料机1、气化炉体34、除焦装置37和燃气燃烧装置38,送料机1的落料端位于气化炉体34的进料机构35上方,气化炉体34的顶部通过出气横管6和除焦装置37连通,除焦装置37和燃气燃烧装置38连通。所述进料机构35包括炉体上盖4,炉体上盖4连接有上盖气缸5;炉体上盖4的下方设有吊钟阀3,吊钟阀3和下料气缸2相连。气化炉体34内的底部设有炉排28,气化炉体34的下部外侧设有护罩32,护罩32内设有炉排气缸30、底风风机31和底风风管33,炉排气缸30和所述炉排28相连,底风风机31经底风风管33和所述气化炉体34相连通;气化炉体34的底部还设有出渣机27。所述除焦装置37包括水封箱体25,水封箱体25内设有压水箱26,压水箱26连接有压水气缸24;所述水封箱体25的进水口设有进水浮球阀22。
所述燃气燃烧装置38包括煤气阀16、点火器17、火口外管18、锥形管19、内管39、导风片20和二次风机21,所述锥形管19连接在内管39的端部,所述火口外管18套设在锥形管19上,所述导风片20位于锥形管19和火口外管18之间;所述锥形管19和火口外管18之间还设有煤气输出管,煤气输出管上设有煤气阀16,煤气输出管上还设有点火器17;所述燃气燃烧装置38上游的管路上设有燃气调节阀15。
实施例3:如图所示,一种生物质气化炉,包括送料机1、气化炉体34、除焦装置37和燃气燃烧装置38,送料机1的落料端位于气化炉体34的进料机构35上方,气化炉体34的顶部通过出气横管6和除焦装置37连通,除焦装置37和燃气燃烧装置38连通。所述进料机构35包括炉体上盖4,炉体上盖4连接有上盖气缸5;炉体上盖4的下方设有吊钟阀3,吊钟阀3和下料气缸2相连。气化炉体34内的底部设有炉排28,气化炉体34的下部外侧设有护罩32,护罩32内设有炉排气缸30、底风风机31和底风风管33,炉排气缸30和所述炉排28相连,底风风机31经底风风管33和所述气化炉体34相连通;气化炉体34的底部还设有出渣机27。所述除焦装置37包括水封箱体25,水封箱体25内设有压水箱26,压水箱26连接有压水气缸24;所述水封箱体25的进水口设有进水浮球阀22。
所述燃气燃烧装置38包括煤气阀16、点火器17、火口外管18、锥形管19、内管39、导风片20和二次风机21,所述锥形管19连接在内管39的端部,所述火口外管18套设在锥形管19上,所述导风片20位于锥形管19和火口外管18之间;所述锥形管19和火口外管18之间还设有煤气输出管,煤气输出管上设有煤气阀16,煤气输出管上还设有点火器17;所述燃气燃烧装置38上游的管路上设有燃气调节阀15。所述出气横管6还连通有放散水槽11,放散水槽11连通有放散管10,放散管10的端部设有防风罩8和放散点火器9;所述出气横管6和所述放散水槽11之间设有放散阀7。所述放散水槽11连通有水槽14,所述放散水槽11和所述水槽14之间的管路上设有放水快阀13,所述放散水槽11的底部还连接有导水管,导水管上设有放散溢水阀12。所述气化炉体34内设有若干气化传感器29,气化炉体34的侧壁上设有封板23。
本发明的一种实施例的工作原理:生物质木片燃料经皮带送料机1送至进料机构35,上盖气缸5带动上盖4打开,燃料进入后,上盖4关闭,吊钟阀3通过下料气缸2带动向下移动,木片燃料均匀落入旋转炉排28上方。通过底风风机31配风燃烧,气化传感器29控制燃烧温度和炉膛温度,调整料层厚度,确保炉膛温度低于1000℃,产生的挥发份为可燃气体,集中在炉膛顶部,通过出气管6进入水封箱体25内,通过水清洗可燃气体中的焦油,再经过燃气调节阀15进入锥形内管19,由二次风机21配二次风进行燃烧。当需要停机时燃气调节阀15关闭,放散阀7打开,多余的可燃气体通过放散管10排出,并在排出口位置有放散点火器9点火燃烧完多余气体。炉排气缸30定时连动旋转炉排28,使燃烧过程中产生的灰渣落入炉排底部,通过出渣机27排出。
气化炉体34的底部、中部、上部三个位置分别设置有气化传感器29,用于探测炉膛温度,通过温度控制底风风量,进而控制气化速度,当负荷热量需求量大时,气化速度加快,当负荷热量需求变小时,气化速度相应降低。气化炉体34的底部,旋转炉排28上方设置有操作门,用于辅助手动清渣和点火操作。旋转炉排28通过炉排气缸30带动旋转,在旋转过程中燃烧完的木片灰分自动落入炉排下方,通过出渣机27排出。气化炉体34中部设置有活动封板23,当除焦装置37出现故障时,可直接将燃气燃烧装置38直接安装到活动封板23上,可燃气体直接通过燃气燃烧装置38燃烧。
底风风机31的出口连接到支架上,支架采用方通制作,可作为方形通风管,并连通到炉排底部,将底风送入旋转炉排28底部,用于一次燃烧。燃气燃烧装置38由燃气调节阀15,内管39,外管18,二次风机21组成,二次风机21位于燃气调节阀15的右侧,外管18下方,内管39位于外管18的内部,内管39的直径比外管18的直径小100mm,那么内管39与外管18之间形成50mm的二次风通道,二次风机21吹出的二次风经过二次风通道,经过导风片使二次风旋转,与内管39内的可燃气体充分混合,通过液化石油气点火装置进行点火后燃烧。
注:本文所述燃气是指生物质燃料通过气化炉膛所产生的生物质可燃气体。本文所述的煤气及煤气阀是指液化石油气点火装置中的阀门和管道,即煤气和液化石油气都能用于生物质燃气的点火气源。
Claims (8)
1.一种生物质气化炉,其特征在于,包括送料机(1)、气化炉体(34)、除焦装置(37)和燃气燃烧装置(38),送料机(1)的落料端位于气化炉体(34)的进料机构(35)上方,气化炉体(34)的顶部通过出气横管(6)和除焦装置(37)连通,除焦装置(37)和燃气燃烧装置(38)连通。
2.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉,其特征在于,所述进料机构(35)包括炉体上盖(4),炉体上盖(4)连接有上盖气缸(5);炉体上盖(4)的下方设有吊钟阀(3),吊钟阀(3)和下料气缸(2)相连。
3.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉,其特征在于,气化炉体(34)内的底部设有炉排(28),气化炉体(34)的下部外侧设有护罩(32),护罩(32)内设有炉排气缸(30)、底风风机(31)和底风风管(33),炉排气缸(30)和所述炉排(28)相连,底风风机(31)经底风风管(33)和所述气化炉体(34)相连通;气化炉体(34)的底部还设有出渣机(27)。
4.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉,其特征在于,所述除焦装置(37)包括水封箱体(25),水封箱体(25)内设有压水箱(26),压水箱(26)连接有压水气缸(24);所述水封箱体(25)的进水口设有进水浮球阀(22)。
5.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉,其特征在于,所述燃气燃烧装置(38)包括煤气阀(16)、点火器(17)、火口外管(18)、锥形管(19)、内管(39)、导风片(20)和二次风机(21),所述锥形管(19)连接在内管(39)的端部,所述火口外管(18)套设在锥形管(19)上,所述导风片(20)位于锥形管(19)和火口外管(18)之间;所述锥形管(19)和火口外管(18)之间还设有煤气输出管,煤气输出管上设有煤气阀(16),煤气输出管上还设有点火器(17);所述燃气燃烧装置(38)上游的管路上设有燃气调节阀(15)。
6.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉,其特征在于,所述出气横管(6)还连通有放散水槽(11),放散水槽(11)连通有放散管(10),放散管(10)的端部设有防风罩(8)和放散点火器(9);所述出气横管(6)和所述放散水槽(11)之间设有放散阀(7)。
7.根据权利要求6所述的一种生物质气化炉,其特征在于,所述放散水槽(11)连通有水槽(14),所述放散水槽(11)和所述水槽(14)之间的管路上设有放水快阀(13),所述放散水槽(11)的底部还连接有导水管,导水管上设有放散溢水阀(12)。
8.根据权利要求1所述的一种生物质气化炉,其特征在于,所述气化炉体(34)内设有若干气化传感器(29),气化炉体(34)的侧壁上设有封板(23)。
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