CN107384482B - 一种用于集体供燃气的节能环保气化炉 - Google Patents

一种用于集体供燃气的节能环保气化炉 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于集体供燃气的节能环保气化炉，包括原料仓、生物质裂解炉、净化系统、油液分离系统和气液分离系统，原料仓通过输送机与布料仓连通，炉体的燃气稳压出口通过管路依次与所述净化系统、油液分离系统和气液分离系统连通，气液分离系统最终与用户燃气接口连通；本发明的气化炉采用高温空气作为裂解剂，可以提高原料裂解温度，降低原料自身能量耗损；采用双层管路进热风，各分支管路设置密封阀门，依据不同工况调节开度，满足不同原材料运行工况；环向点火系统，点火器服务半径合理，点火快捷、均匀，使得原材料能够反映充分；而且气化炉燃气也采用环向收集，使燃气有效成分稳定，排放压力平稳。

Description

一种用于集体供燃气的节能环保气化炉
技术领域
本发明涉及生物质裂解炉设备技术领域，特别是涉及一种用于集体供燃气的节能环保气化炉。
背景技术
随着世界经济的高速发展和人口的不断增加，能源问题和环保问题已经成为社会发展所面临的两个重大问题。目前生物质能源的利用普遍存在经济效益十分低下的现象，表现在生物质裂解炉成套设备工艺技术良莠不齐，裂解炉结构等问题，主要如下：对原材料粒度、材质要求高，提高运行成本；气化炉运行故障率高，点火系统不稳定致使原料燃烧不均匀；布风不合理，局部烧穿，局部不能完成裂解反应，致使产气不稳定、气量气压不足；炉内原料板结，排碳阻塞；而且现有的炉体机构原料裂解率低且不稳定，致使气化炉难以大面积推广和使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于集体供燃气的节能环保气化炉，能够合理充分燃烧原料，产气稳定，产气效率高，原料裂解率高，有利于大面积推广和使用。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供了一种用于集体供燃气的节能环保气化炉，包括原料仓、生物质裂解炉、净化系统、油液分离系统和气液分离系统；
所述生物质裂解炉包括炉体、布料仓、第一风管路、第二风管路、热风主管路、点火环管、燃气稳压出口和螺旋除碳机，所述炉体为瓮状炉体，所述炉体顶部设置有所述布料仓，所述炉体上部炉壁设置有所述第一风管路和所述第二风管路，所述第一风管路设置所述第二风管路上部，所述第一风管路和所述第二风管路均与所述热风主管路连通，所述第二风管路下部设置有所述点火环管，所述炉体下部设置有锥形环管，所述锥形环管与炉壁之间的空间设置有燃气过滤装置，与所述锥形环管连接的炉壁下部设置有所述燃气稳压出口，所述炉体底部设置有所述螺旋除碳机；
所述原料仓通过输送机与所述布料仓连通，所述炉体的所述燃气稳压出口通过管路依次与所述净化系统、油液分离系统和气液分离系统连通，所述气液分离系统与用户燃气接口连通。
优选的，所述点火环管圆周设置在所述炉体的炉壁上，所述点火环管沿所述炉壁均匀设置有多个点火器；
优选的，所述炉体内的所述燃气过滤装置下部设置有缓冲沉降腔，所述缓冲沉降腔环状分布在所述炉体内壁上，所述缓冲沉降腔沿炉体中部方向开有环状间隙，所述缓冲沉降腔与炉壁之间还设置有燃气出口，所述燃气出口与所述燃气稳压出口通过管路连通；
优选的，所述螺旋除碳机的主轴为绞龙结构，所述主轴采用循环水冷系统冷却；
优选的，所述第一风管路和第二风管路上均设置有调节阀，所述第二风管路与所述炉体连通的炉壁上还设置有布风系统；
优选的，所述燃气稳压出口沿所述炉体的炉壁圆周设置有多个；
优选的，所述净化系统包括一级净化塔和一级净化塔，所述油液分离系统包括一级油液分离塔、二级油液分离塔和精细油液分离塔，所述气液分离系统包括一级气液分离塔和二级气液分离塔；
优选的，所述生物质裂解炉的所述燃气稳压出口通过燃气管路与所述一级油液分离塔的进口管连通，所述一级油液分离塔的出口管与所述一级净化塔的进口管连通，所述一级净化塔的出口管与所述二级油液分离塔的进口管连通，所述二级油液分离塔的出口管与所述二级净化塔的进口管连通，所述二级净化塔的出口管与所述精细油液分离塔的进口管连通，所述精细油液分离塔的出口管通过罗茨鼓风机依次与所述一级气液分离塔和所述二级气液分离塔连通；
优选的，还包括节能余热回收塔，所述节能余热回收塔设置在所述燃气稳压出口与所述一级油液分离塔之间，所述节能余热回收塔通过热风管路与所述热风主管路连通，所述节能余热回收塔与所述燃气稳压出口之间的所述燃气管路上还设置有旋风除尘器，所述旋风除尘器包括一级旋风除尘器和二级旋风除尘器，沿所述燃气稳压出口到节能余热回收塔之间的所述燃气管路依次设置有所述一级旋风除尘器和所述二级旋风除尘器；
优选的，所述二级气液分离塔的出口管连通有所述用户燃气接口，所述用户燃气接口与所述二级气液分离塔的连通的管路上还设置有缓冲罐；
本发明相对于现有技术而言取得了以下技术效果：
本发明一种用于集体供燃气的节能环保气化炉，生物质裂解炉的炉体为瓮状炉体结构，能够增强反应区裂解效率，使原料重力自燃沉降，合理控制反应速率；在炉体下部设置缓冲沉降腔，增设的沉降空间使得燃气二次释放和收集，环保排放炉渣；炉体的底部设置螺旋除碳机，螺旋除碳机的铰龙径向出料，搅拌输送一体，主轴采用循环水冷，运行稳定可靠；本发明的气化炉采用高温空气作为裂解剂，可以提高原料裂解温度，降低原料自身能量耗损；采用双层管路进热风，各分支管路设置密封阀门，依据不同工况调节开度，满足不同原材料运行工况；环向点火系统，点火器服务半径合理，点火快捷、均匀，使得原材料能够反映充分；而且气化炉燃气也采用环向收集，使燃气有效成分稳定，排放压力平稳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例生物质裂解炉的剖面图；
图2为本发明实施例节能环保气化炉的整体示意图；
图3为本发明实施例节能环保气化炉的俯视图；
其中，1-原料仓、2-输送机、3-布料仓、4-生物质裂解炉、4-1-第一风管路、4-2-热风主管路、4-3-第二风管路、4-4-布风系统、4-5-点火环管、4-6-炉体、4-7-燃气稳压出口、4-8-燃气过滤装置、4-9-缓冲沉降腔、4-10-螺旋除碳机、5-热风管路、7-燃气管路、8-节能余热回收塔、9-一级油液分离塔、10-一级净化塔、11-二级油液分离塔、12-二级净化塔、13-精细油液分离塔、14-罗茨鼓风机、15-缓冲罐、16-用户燃气接口、17-一级气液分离塔、18-二级气液分离塔、19-二级旋风除尘器、20-一级旋风除尘器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种用于集体供燃气的节能环保气化炉。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-3所示，本实施例提供了一种用于集体供燃气的节能环保气化炉，如图2所示，气化炉包括原料仓1、生物质裂解炉4、净化系统、油液分离系统、余热回收装置和气液分离系统，具体的净化系统包括一级净化塔10和一级净化塔10，油液分离系统包括一级油液分离塔9、二级油液分离塔11和精细油液分离塔13，气液分离系统包括一级气液分离塔和二级气液分离塔18，余热回收装置为节能余热回收塔8。
本实施例的气化炉整个系统的各个部件的具体连接关系为，原料仓1通过输送机2与生物质裂解炉4顶部的布料仓3连通，生物质裂解炉4的燃气稳压出口4-7经过节能余热回收塔8后通过管路与一级油液分离塔9的进口管连通，节能余热回收塔8对燃气稳压出口4-7刚产生的的燃气进行余热回收，节能余热回收塔8将吸收的热量传递给进入生物质裂解炉4的空气，具体的，经过节能余热回收塔8加热后的空气通过热风管路5进入热风主管路4-2，进而进入生物质裂解炉4；在热风管路5与燃气管路7之间还设置有旋风除尘器，旋风除尘器设置包括一级旋风除尘器20和二级旋风除尘器19，具体设置是沿燃气稳压出口4-7到节能余热回收塔8之间的燃气管路7依次设置有一级旋风除尘器20和二级旋风除尘器19，本实施例中，气化炉采用高温空气作为裂解剂，可以提高原料裂解温度，降低原料自身能量耗损。
进一步的，一级油液分离塔9的出口管与一级净化塔10的进口管连通，一级净化塔10的出口管与二级油液分离塔11的进口管连通，二级油液分离塔11的出口管与二级净化塔12的进口管连通，二级净化塔12的出口管与精细油液分离塔13的进口管连通，精细油液分离塔13的出口管通过罗茨鼓风机14依次与一级气液分离塔和二级气液分离塔18连通，二级气液分离塔18的出口管连通有用户燃气接口16，用户燃气接口16与二级气液分离塔18的连通的管路上还设置有缓冲罐15，缓冲罐15有利于燃气的稳定输出。本实施例的净化系统、油液分离系统、余热回收装置和气液分离系统均设置有两组。
如图1所示，生物质裂解炉4包括炉体4-6、布料仓3、第一风管路4-1、第二风管路4-3、热风主管路4-2、点火环管4-5、燃气稳压出口4-7和螺旋除碳机4-10，炉体4-6为瓮状炉体结构，炉体4-6顶部设置有布料仓3，炉体4-6上部炉壁设置有第一风管路4-1和第二风管路4-3，第一风管路4-1设置第二风管路4-3上部，第一风管路4-1和第二风管路4-3均与热风主管路4-2连通，热风主管路4-2设置第一风管路4-1和第二风管路4-3中间，本实施例的第一风管路4-1和第二风管路4-3沿炉壁左右对称设置有两组，且与设置为两组的净化系统、油液分离系统、余热回收装置和气液分离系统对应连接；上下设置的第一风管路4-1和第二风管路4-3形成双层管路进风，第一风管路4-1和第二风管路4-3上均设置有调节阀，而且第二风管路4-3与炉体4-6连通的炉壁部位还设置有布风系统4-4，各分支管路均设置密封阀门，依据不同工况调节开度，满足不同原材料运行工况。
第二风管路4-3下部设置有点火环管4-5，点火环管4-5圆周设置在炉体4-6的炉壁上，点火环管4-5沿炉壁均匀设置有多个点火器，这样多个点火器能够形成炉体4-6内部的环形点火，点火器服务半径合理，点火快捷、均匀。
进一步的，在炉体4-6下部设置有锥形环管，锥形环管与炉壁之间的空间设置有燃气过滤装置4-8，与锥形环管连接的炉壁下部设置有燃气稳压出口4-7，燃气稳压出口4-7的位置具体在燃气过滤装置4-8的上部和锥形环管的下部，这样燃气必须通过燃气过滤装置4-8才能够流动出炉体4-6，而且燃气稳压出口4-7沿炉体4-6的炉壁圆周设置有多个，燃气稳压出口4-7环向出气，外部也采用环向收集，这样的结构使燃气有效成分稳定，排放压力平稳。
进一步的，炉体4-6内的燃气过滤装置4-8下部设置有缓冲沉降腔4-9，缓冲沉降腔4-9环状分布在炉体4-6内壁上，缓冲沉降腔4-9沿炉体4-6中部方向开有环状间隙，这个环状间隙是炉体4-6底部的炉渣排出的通路；而且缓冲沉降腔4-9与炉壁之间还设置有燃气出口，燃气出口与燃气稳压出口4-7通过管路连通，增设的缓冲沉降腔4-9使得燃气二次释放和收集。
最后，在炉体4-6底部设置有螺旋除碳机4-10，螺旋除碳机4-10的主轴为绞龙结构，且主轴采用循环水冷系统冷却，运行稳定可靠；螺旋除碳机4-10能够将缓冲沉降腔4-9排出的碳粒通过铰龙径向排出炉体4-6，搅拌输送一体，效率高，使用方便。
本实施例用于集体供燃气的节能环保气化炉的具体工作过程为，原料机将原料通过输送机2送至生物质裂解炉4顶部的布料仓3，布料仓3在炉体4-6的瓮状结构内布料，启动罗茨鼓风机14，开启点火环管4-5密封蝶阀，接通点火器点燃原料，第一风管路4-1和第二风管路4-3上下双层向炉体4-6内通风，原料裂解产生高温燃气，高温燃气通过燃气过滤装置4-8后从燃气稳压出口4-7流出，流出的燃气经过一级旋风除尘器20和二级旋风除尘器19后进入节能余热回收塔8，节能余热回收塔8吸收热量对空气加热，加热后的空气通过热风管路5流入热风主管路4-2并通过双层风管路向炉内通入热风，燃气经过节能余热回收塔8后，燃气经过节能余热回收塔8的底部流入一级油液分离塔17的顶部，从一级油液分离塔17初步分离后从底部流入一级净化塔10再经过二级油液分离塔11，然后燃气经过二级净化塔12和精细油液分离塔13，经过三次油液分离和两次净化后，燃气通入一级气液分离塔17和二级气液分离塔18，燃气经过两次气液分离后，燃气最终在缓冲罐15的缓冲作用下稳压持续通入用户燃气接口16。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种用于集体供燃气的节能环保气化炉，其特征在于，包括原料仓、生物质裂解炉、净化系统、油液分离系统和气液分离系统；
所述生物质裂解炉包括炉体、布料仓、第一风管路、第二风管路、热风主管路、点火环管、燃气稳压出口和螺旋除碳机，所述炉体为瓮状炉体，所述炉体顶部设置有所述布料仓，所述炉体上部炉壁设置有所述第一风管路和所述第二风管路，所述第一风管路设置所述第二风管路上部，所述第一风管路和所述第二风管路均与所述热风主管路连通，所述第二风管路下部设置有所述点火环管，所述炉体下部设置有锥形环管，所述锥形环管与炉壁之间的空间设置有燃气过滤装置，与所述锥形环管连接的炉壁下部设置有所述燃气稳压出口，所述炉体底部设置有所述螺旋除碳机；所述原料仓通过输送机与所述布料仓连通，所述炉体的所述燃气稳压出口通过管路依次与所述净化系统、油液分离系统和气液分离系统连通，所述气液分离系统与用户燃气接口连通；
所述炉体内的所述燃气过滤装置下部设置有缓冲沉降腔，所述缓冲沉降腔环状分布在所述炉体内壁上，所述缓冲沉降腔沿炉体中部方向开有环状间隙，所述缓冲沉降腔与炉壁之间还设置有燃气出口，所述燃气出口与所述燃气稳压出口通过管路连通。
2.根据权利要求1所述的用于集体供燃气的节能环保气化炉，其特征在于，所述点火环管圆周设置在所述炉体的炉壁上，所述点火环管沿所述炉壁均匀设置有多个点火器。
3.根据权利要求1所述的用于集体供燃气的节能环保气化炉，其特征在于，所述螺旋除碳机的主轴为绞龙结构，所述主轴采用循环水冷系统冷却。
4.根据权利要求1所述的用于集体供燃气的节能环保气化炉，其特征在于，所述第一风管路和第二风管路上均设置有调节阀，所述第二风管路与所述炉体连通的炉壁上还设置有布风系统。
5.根据权利要求1所述的用于集体供燃气的节能环保气化炉，其特征在于，所述燃气稳压出口沿所述炉体的炉壁圆周设置有多个。
6.根据权利要求1所述的用于集体供燃气的节能环保气化炉，其特征在于，所述净化系统包括一级净化塔和一级净化塔，所述油液分离系统包括一级油液分离塔、二级油液分离塔和精细油液分离塔，所述气液分离系统包括一级气液分离塔和二级气液分离塔。
7.根据权利要求6所述的用于集体供燃气的节能环保气化炉，其特征在于，所述生物质裂解炉的所述燃气稳压出口通过燃气管路与所述一级油液分离塔的进口管连通，所述一级油液分离塔的出口管与所述一级净化塔的进口管连通，所述一级净化塔的出口管与所述二级油液分离塔的进口管连通，所述二级油液分离塔的出口管与所述二级净化塔的进口管连通，所述二级净化塔的出口管与所述精细油液分离塔的进口管连通，所述精细油液分离塔的出口管通过罗茨鼓风机依次与所述一级气液分离塔和所述二级气液分离塔连通。
8.根据权利要求7所述的用于集体供燃气的节能环保气化炉，其特征在于，还包括节能余热回收塔，所述节能余热回收塔设置在所述燃气稳压出口与所述一级油液分离塔之间，所述节能余热回收塔通过热风管路与所述热风主管路连通，所述节能余热回收塔与所述燃气稳压出口之间的所述燃气管路上还设置有旋风除尘器，所述旋风除尘器包括一级旋风除尘器和二级旋风除尘器，沿所述燃气稳压出口到节能余热回收塔之间的所述燃气管路依次设置有所述一级旋风除尘器和所述二级旋风除尘器。
9.根据权利要求8所述的用于集体供燃气的节能环保气化炉，其特征在于，所述二级气液分离塔的出口管连通有所述用户燃气接口，所述用户燃气接口与所述二级气液分离塔的连通的管路上还设置有缓冲罐。
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