CN107083257A - 一种生物质气化系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生物质气化系统，包括：气化炉，其包括炉体、落料管道，炉体包括出气口、炉排、进料口，出气口设在炉体侧壁上，炉排设在炉体的底部，其上设有进气口，落料管道对应进料口设在炉体的顶端；进料装置包括储料仓、进料管道、拨料机构、第一密封门、第二密封门、密封组件，进料管道设在储料仓的顶部，第一密封门设在进料管道上，拨料机构安装在储料仓的底部，第二密封门对应落料管道设置，其上设有驱动杆，驱动杆上设有密封罩，密封罩包括上端面、侧壁，上端面开有小孔；密封组件包括设置在储料仓上的水槽，水槽中设有用于穿过驱动杆的通道，通道为管状，密封罩罩在通道之外。本发明进料过程气密性良好，进料均匀，安全高效。

Description

一种生物质气化系统

技术领域

本发明涉及一种生物质气化系统。

背景技术

随着经济和社会的发展，我们正面临着巨大的能源与环境压力。生物质气化炉产生可燃气体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，是十分重要的可再生能源，具有可再生性、低污染性和广泛分布性等特点。利用生物质作为替代能源，对低碳减排，减少“温室效应”和改善大气酸雨环境具有十分重要的意义。生物质气化系统就是利用生物质在气化炉中密闭缺氧燃烧，通过干馏热解及热化学氧化后产生可燃气体。

中国专利201410453965.6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。

中国专利201210353295.1公开了一种生物质气化系统，其包括多段式固定床生物质气化炉，该多段式固定床生物质气化炉包括纵向设置的炉体，炉体包括位于底部的锥斗状尾灰段以及位于所述尾灰段之上的至少两个产气段，该至少两个产气段纵向设置且首尾相接，尾灰段和位于底部的产气段之间设有炉排；每个产气段的侧部均设有燃气出口；每个燃气出口均连接一燃气分管道，多条燃气分管道连接至一条燃气总管道；尾灰段的底部设有出渣口，尾灰段的侧部设有进风口；位于顶部的产气段的上部侧面或顶端设有燃料进口。

中国专利201210355816.7公开了一种自烘干式生物质气化系统，其包括自烘干式固定床生物质气化炉，该自烘干式固定床生物质气化炉包括纵向设置的炉体，该炉体包括位于底部的锥斗状尾灰段以及位于尾灰段之上的反应段，尾灰段和反应段之间设有炉排；尾灰段的底部设有出渣口，尾灰段的侧部设有进风口；反应段的上部侧面或顶端设有燃料进口；该自烘干式固定床生物质气化炉进一步包括进料装置和落料管道；落料管道插入燃料进口；落料管道的顶端封闭，落料管道的侧部设有进料口，进料装置的末端通入该进料口；落料管道的侧部或顶部还设有循环燃气出口，该循环燃气出口连接一燃气回流管道，尾灰段的侧部设有回流入口，燃气回流管道的另一端连接至尾灰段的回流入口。

上述现有技术的缺陷在于：

1、进料过程中会有大量的可燃气体外泄；

2、进料不均匀，影响生产效率。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明提供了一种生物质气化系统，以解决传统气化炉进料过程中进料不均匀、进料过程中有大量可燃气体外泄等问题，从而提高生产效率，强化系统安全。

为了实现上述目的，本发明提供了一种生物质气化系统，其包括：

气化炉，气化炉包括炉体、落料管道，炉体包括出气口、炉排、进料口，出气口设在炉体侧壁上靠近顶端的部分，炉排设在炉体的底部，其上设有进气口，落料管道对应进料口设在炉体的顶端；

进料装置，其包括储料仓、进料管道、拨料机构、第一密封门、第二密封门、密封组件，进料管道设在储料仓的顶部，第一密封门可移动的设在进料管道上，拨料机构安装在储料仓的底部，第二密封门对应落料管道设置，其上设有驱动杆，驱动杆上设有密封罩，密封罩包括上端面、对应上端面的侧壁，上端面开有用于穿过驱动杆的小孔；密封组件包括设置在储料仓上的水槽，水槽中设有用于穿过驱动杆的通道，通道为管状，密封罩罩在通道之外。

本发明中，打开第一密封门，物料通过进料管道进入储料仓，关闭第一密封门，接着打开第二密封门，物料在拨料机构的作用下，进入落料管道，进一步进入炉体中进行反应。在这个进料过程中，水槽中的水不高于通道的上端，驱动杆带动其上的密封罩上下动作，密封罩的底端始终在水面以下，密封罩、水、通道形成水封，保证了驱动杆在上下动作过程中，为储料仓提供良好的气密性。

根据本发明的另一种具体实施方式，生物质气化系统进一步包括气体净化装置，气体净化装置包括清洁箱、用于粘结物与灰尘析出的析出器、用于清除析出物的清刮机构，析出器置于承接箱之内，其顶部高于承接箱的顶部，其底部高于承接箱的底部，且其底部被水淹没；清刮机构设置在清洁箱上。

本发明中，含有灰尘和焦油的气体进入析出器中，经过析出器的处理后，从析出器的排出。在这个过程中，气体减速并且气体中的灰尘和焦油发生沉降；灰尘和焦油沉降到承接箱的底部，形成半流体。通过清刮机构的作用，将半流体推挤排除承接箱，从而实现自动刮除灰尘和焦油。

根据本发明的另一种具体实施方式，承接箱顶部开口，其四周及底部封闭，其横截面为矩形，其底部设有排出孔；灰尘和焦油沉降到承接箱的底部，在底部的前端设置沉降结构，排出孔设在沉降结构中的底部，辅助设置旋转组件，包括叶片，推动沉降到底部的灰尘和焦油排出承接箱。

根据本发明的另一种具体实施方式，析出器之内设有竖直设置的若干隔板，若干隔板构成迷宫式气体通道；析出器的后端顶部设有进气管路，析出器的前端顶部设有出气管路。

根据本发明的另一种具体实施方式，清刮机构包括牵引组件、以及由牵引组件牵引的刮板、安装板，刮板竖直设置于承接箱之内，牵引组件包括电机以及由电机带动的链条；链条的数目为一个或两个。该链条的安装位置可为，例如承接箱的上部边缘；若链条的数目为两个，则左右对称设置，安装板的顶部与链条连接，安装板的底部与刮板连接；安装板与刮板垂直。

根据本发明的另一种具体实施方式，安装板的数目为一个或两个，(两个的话，分别位于左右两侧)；刮板的数目为两个，两个刮板一前一后设置

根据本发明的另一种具体实施方式，析出器的后端顶部设有进气口，析出器的前端顶部设有出气口。

根据本发明的另一种具体实施方式，牵引组件包括推杆，推杆与刮板垂直。该推杆可为丝杆，也可为液压杆。可以一个推杆连接一个刮板，也可一个推杆串联两个刮板。

根据本发明的另一种具体实施方式，析出器的底部高于刮板的顶部；刮板的顶部与析出器的底部之间留有用于半流体翻越的空间。即，当刮板向后移动时，会将半流体向后推挤；当半流体被推挤到后挡板时，由于流动的特性，会从刮板的上方翻越至刮板的前方。因此，刮板上方需要留有较大空隙，以利于半流体翻越。

根据本发明另一具体实施方式，刮板为固定式刮板，前后移动过程中其角度不变。这种刮板适用于流动性较好的半流体；刮板为活动式刮板，刮板的顶端铰接，刮板的后方设有限位块。这种刮板适用于流动性较差的半流体，当刮板向后移动时，在半流体的阻力下，刮板的底端向前旋转(倾斜)一个角度；当刮板向前移动时，刮板恢复竖直状态，以利于推挤半流体。

根据本发明的另一种具体实施方式，水槽包括进水管、用于检测水位的外置水箱，可以通过外置水箱设置水封的位置。

根据本发明的另一种具体实施方式，拨料机构包括拨料电机、拨料叶片，拨料电机安装在储料仓上，拨料叶片水平设置在拨料电机的输出轴上，通过电机带动拨料叶片的旋转，将物料推入落料管道，加快物料的使用，提高系统整体的生产效率。

根据本发明的另一种具体实施方式，拨料电机至少两台。

根据本发明的另一种具体实施方式，进料装置还包括用于驱动第一密封门的第一气缸、驱动第二密封门的第二气缸，驱动杆穿过储料仓的顶部连接第二气缸。通过外部控制器控制第一气缸、第二气缸，实现第一密封门、第二密封门的自动开启与关闭，使整个装置自动化，安全高效。

根据本发明的另一种具体实施方式，驱动杆与储料仓相接触的部分设有密封件，一方面辅助驱动杆上下运动，保护驱动杆，另一方面避免外部物体进入储料仓。

与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：

本发明中，通过交替控制第一密封门、第二密封门的开启和关闭，向气化炉进行送料。在这个过程中，产生的可燃气体不会通过进料装置向外泄漏，保证了整个系统的稳定性；送料均匀，气化系统向外输出的气流均匀，安全高效；对输出的气体进行自动化处理，提高了整体的效率。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实施例1的生物质气化系统的整体结构示意图；

图2是实施例1的生物质气化系统的部分结构示意图，其显示了进料装置；

图3是实施例1的生物质气化系统的部分结构示意图，其为气体净化装置的立体图；

图4是实施例1的生物质气化系统的部分结构示意图，其为气体净化装置主视图；

图5是实施例1的生物质气化系统的部分结构示意图，其显示了气体净化装置中旋转叶片及沉降结构；

图6是实施例1中，旋转叶片的结构示意图；

图7是实施例1中，刮板前进时的状态示意图；

图8是实施例1中，刮板后退时的状态示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种生物质气化系统，如图1所示，其包括：气化炉1、进料装置2、拨料机构3、气体净化装置4。

其中，气化炉1包括炉体101、落料管道102，炉体101包括出气口103、炉排104、进料口105，出气口103设在炉体101侧壁上靠近顶端的部分，炉排104设在炉体101的底部，其上设有进气口106，落料管道102对应进料口105设在炉体101的顶端，其顶部可设有喇叭形开口。

如图2所示，进料装置2包括储料仓21、进料管道22、第一密封门23、第二密封门24、密封组件25、用于驱动第一密封门的第一气缸26、驱动第二密封门的第二气缸27，进料管道22设在储料仓21的顶部，第一密封门23可移动的设在进料管道22上，第二密封门24对应落料管道102设置，其上设有驱动杆241，驱动杆241上设有密封罩242，密封罩242包括上端面243、对应上端面的侧壁，上端面243开有用于穿过驱动杆241的小孔；密封组件25包括设置在储料仓21上的水槽251，水槽包括进水管、用于检测水位的外置水箱；水槽251中设有用于穿过驱动杆的通道252，通道252为管状，密封罩242罩在通道252之外；驱动杆241穿过储料仓21的顶部连接第二气缸27，驱动杆241与储料仓21相接触的部分设有密封件。

拨料机构3安装在储料仓的底部，拨料机构3包括拨料电机301、拨料叶片302，拨料电机301安装在储料仓21上，其数目至少两台；拨料叶片302水平设置在拨料电机301的输出轴上。

如图3-图8所示，气体净化装置4，气体净化装置包括清洁箱41、用于粘结物与灰尘析出的析出器42、用于清除析出物的清刮机构43、旋转叶片44，析出器42置于承接箱41之内，其顶部高于承接箱41的顶部，其底部高于承接箱41的底部，且其底部被水淹没；清刮机构43设置在清洁箱41上。

承接箱41内容纳水，其顶部开口，其四周及底部封闭，其横截面为矩形，承接箱41的底部前端设有沉降结构411，沉降结构411的底部设有排出孔412，排出孔412处设有阀门413。

析出器42用于粘结物与灰尘析出，其置于承接箱41之内，其底部开口、四周及顶部封闭；其顶部高于承接箱41的顶部，其底部高于承接箱41的底部，且其底部被水淹没；析出器42之内设有竖直设置的若干隔板，若干隔板构成迷宫式气体通道；析出器42的后端顶部设有进气口，析出器42的前端顶部设有出气口。

清刮机构43，其包括牵引组件、安装板433、刮板434，牵引组件包括电机431以及由电机431带动的链条432；链条432的数目为两个，其左右对称设置。安装板433的顶部与链条432连接，安装板433的底部与刮板434连接；安装板433与刮板434垂直。刮板434竖直设置于承接箱41之内。链条432的安装位置为承接箱41的上部边缘。安装板433的数目为两个，分别位于左右两侧；刮板434的数目为两个，两个刮板434一前一后设置。刮板434为固定式或活动式刮板，固定式刮板前后移动过程中其角度不变，活动式刮板435的顶端铰接，其后方设有限位块436。析出器42的底部高于刮板434的顶部；刮板434的顶部与析出器42的底部之间留有用于半流体翻越的空间。

旋转叶片44设置于沉降结构411之内；该旋转叶片44为竖直设置(同刮板)，旋转叶片44的驱动机构包括驱动电机441及转轴442。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种生物质气化系统，其特征在于，所述生物质气化系统包括：

气化炉，所述气化炉包括炉体、落料管道，所述炉体包括出气口、炉排、进料口，所述出气口设在所述炉体侧壁上靠近顶端的部分，所述炉排设在所述炉体的底部，其上设有进气口，所述落料管道对应所述进料口设在所述炉体的顶端；

进料装置，其包括储料仓、进料管道、拨料机构、第一密封门、第二密封门、密封组件，所述进料管道设在所述储料仓的顶部，所述第一密封门可移动的设在所述进料管道上，所述拨料机构安装在所述储料仓的底部，所述第二密封门对应所述落料管道设置，其上设有驱动杆，所述驱动杆上设有密封罩，所述密封罩包括上端面、对应所述上端面的侧壁，所述上端面开有用于穿过所述驱动杆的小孔；所述密封组件包括设置在所述储料仓上的水槽，所述水槽中设有用于穿过所述驱动杆的通道，所述通道为管状，所述密封罩罩在所述通道之外。

2.如权利要求1所述的生物质气化系统，其特征在于，所述生物质气化系统进一步包括气体净化装置，所述气体净化装置包括清洁箱、用于粘结物与灰尘析出的析出器、用于清除析出物的清刮机构，所述析出器置于所述承接箱之内，其顶部高于所述承接箱的顶部，其底部高于所述承接箱的底部，且其底部被水淹没；所述清刮机构设置在所述清洁箱上。

3.如权利要求2所述的生物质气化系统，其特征在于，所述清刮机构包括牵引组件、以及由所述牵引组件牵引的刮板，所述刮板竖直设置于所述承接箱之内。

4.如权利要求2所述的生物质气化系统，其特征在于，所述承接箱顶部开口，其四周及底部封闭，其横截面为矩形，其底部设有排出孔。

5.如权利要求2所述的生物质气化系统，其特征在于，所述析出器之内设有竖直设置的若干隔板，所述若干隔板构成迷宫式气体通道；所述析出器的后端顶部设有进气管路，所述析出器的前端顶部设有出气管路。

6.如权利要求1所述的生物质气化系统，其特征在于，所述水槽包括进水管、用于检测水位的外置水箱。

7.如权利要求1所述的生物质气化系统，其特征在于，所述拨料机构包括拨料电机、拨料叶片，所述拨料电机安装在所述储料仓上，所述拨料叶片水平设置在所述拨料电机的输出轴上。

8.如权利要求7所述的生物质气化系统，其特征在于，所述拨料电机至少两台。

9.如权利要求1所述的生物质气化系统，其特征在于，所述进料装置还包括用于驱动第一密封门的第一气缸、驱动第二密封门的第二气缸，所述驱动杆穿过所述储料仓的顶部连接所述第二气缸。

10.如权利要求9所述的生物质气化系统，其特征在于，所述驱动杆与所述储料仓相接触的部分设有密封件。