CN107806630A - 新型生物质热氧气燃机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型生物质热氧气燃机，包括输料机构、裂解室、余热回收设备、第一引风机、第二引风机、三通阀A、三通阀B、三通阀C和若干输气管；裂解室顶端设有填料口；所述填料口内设有上下两个隔板和安装于两个隔板之间的填料推轮；输料机构的出料端设于上层隔板的进料口上方，第一引风机和第二引风机安装在所述裂解室的外部，裂解室上部安装有与该裂解室腔体连通的喷火口；通过将锅炉余热回收设备中热空气与引风机中冷空气混合，提高混合空气的温度，从而提高燃料利用率，降低了能耗，锅炉填料口封闭性好，减少了大气污染。

Description

新型生物质热氧气燃机

技术领域

本发明涉及锅炉热源辅助设备领域，具体涉及一种新型生物质热氧气燃机。

背景技术

生物质能具有资源丰富、廉价、可再生、清洁等特点，它的开发与应用一直引起广泛的关注，生物质气化是一种常见的生物质能转换技术，生物质气化是以空气、富氧水蒸气及其混合物为气化介质，通过气化装置将固体生物质转化为可燃气，再通过燃烧放出热能。

现有气燃机由料斗、给料绞龙输送机、风机、裂解室、喷火口，电控柜组成，生物质颗粒燃料从料斗经过自动送料系统(给料绞龙输送机)进入高温裂解室裂解，裂解反应后产生显热和中间产物H2，CnHm，Co，CH4等大量高温燃气成份，供风系统则从炉子的底部供入，燃气成份通过燃气喷嘴直接进入氧气充足的高温燃烧室内进行燃烧，放出热能。现有设备产生的燃气成份不能完全燃烧，锅炉填料口封闭性差，炉内气体进入大气造成污染，同时影响对燃料的利用率，造成热量的流失。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种新型生物质热氧气燃机，将锅炉余热回收设备中热空气与引风机中冷空气混合，提高混合空气的温度，从而提高燃料利用率，降低了能耗，锅炉填料口封闭性好，减少了大气污染。

本发明的新型生物质热氧气燃机，包括输料机构、裂解室、余热回收设备、第一引风机、第二引风机、三通阀A、三通阀B、三通阀C和若干输气管；

所述裂解室顶端设有填料口；所述填料口内设有上下两个隔板和安装于两个隔板之间的填料推轮；所述填料推轮包括竖直的轮轴和固定于轮轴外圆周的四个推板；轮轴转动连接于两个隔板；两个隔板上各设有一个进料口并且两个进料口呈180°夹角布置，进料口为圆心角小于90°的扇形结构；裂解室上还安装有用于驱动填料推轮转动的驱动电机；上层隔板的进料口处设有锥形的料斗，填料推轮转动过程中能够将该进料口处的燃料源源不断的推送至另一进料口处，并进入裂解室内，裂解室内的气体仅有少部分随填料推轮的转动而露出，相比于现有技术已经大大提高了裂解室的封闭性，而且填料连续性好，解决了填料口处燃料堆积的问题；

所述输料机构的出料端设于上层隔板的进料口上方，所述第一引风机和所述第二引风机安装在所述裂解室的外部，所述裂解室上部安装有与该裂解室腔体连通的喷火口；

所述第一引风机通过输气管与所述三通阀A第一进气端连通，所述余热回收设备通过输气管与三通阀B进气端连通，所述三通阀B的第一出气端通过输气管与所述三通阀A第二进气端连通，所述三通阀A出气端通过输气管与所述裂解室连通；

所述第二引风机通过输气管与所述三通阀C第一进气端连通，所述三通阀C第二进气端与所述三通阀B第二出气端连通，所述三通阀C出气端通过输气管与所述喷火口连通。

进一步，所述驱动电机与填料推轮的轮轴之间通过链轮传动连接；所述填料推轮的轮轴竖直向下延伸至裂解室内，并且轮轴的下端设有用于将裂解室内的燃料搅拌和摊平的水平推杆；根据裂解室内空间的大小适当设置水平推杆的数量和位置，填料推轮转动时通过轮轴带动水平推杆旋转，能将裂解室内的燃料搅拌和摊平，使燃料充分裂解。

进一步，还包括水分分离层，该水分分离层安装在所述裂解室腔体靠近下端的内壁上；引入混合热空气将高含水率燃料中的水分蒸发，达到干燥的效果，使燃料裂解更充分。

进一步，所述水分分离层为高强度钢板上开设有若干通孔的结构；使用高强度钢板制作水分分离层，延长水分分离层使用寿命。

进一步，所述第一引风机至少为一个，所述三通阀A与所述第一引风机数量相匹配；进一步提高燃料的裂解程度，从而提高燃料综合利用率。

进一步，上侧隔板的进料口处固定有料斗，利于将燃料导入进料口。

进一步，所述料斗设于填料推轮正上方，料斗内壁为以上侧隔板的进料口为出口的光滑曲面，料斗内壁为不规则锥面，而且为偏心结构，能实现燃料的疏导，同时不影响美观。

进一步，所述料斗的进口为圆形，收集范围较大，减少燃料的飞落。

进一步，所述驱动电机设于料斗下方，使驱动电机由料斗罩住，对驱动电机进行有效的防护。

进一步，所述水平推杆沿轮轴轴向排列布置多组，每组包括沿轮轴周向均布的多个水平推杆，实用性强，摊铺效果好。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、改变燃料进料方式，提高了进料连续性，并结合进料结构配置了能够将燃料搅拌和摊平的装置，使燃料裂解更充分，提高燃料利用率。

2、提高了燃气的燃烧率，现有技术给裂解室和喷火头提供的是大气气温的空气，使部分燃气不能充分的燃烧，本发明使用引风机和余热回收设备提供的混合空气，该混合空气的温度高于大气空气温度，减少了热量流失，降低了废气对环境的污染，进而提高了燃料的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为水分分离层结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1、2、3所示：本实施例的新型生物质热氧气燃机，包括输料机构11、裂解室1、余热回收设备2、第一引风机3、第二引风机4、三通阀A5、三通阀B6、三通阀C7和若干输气管；

所述裂解室1顶端设有填料口；所述填料口内设有上下两个隔板17和安装于两个隔板17之间的填料推轮15；所述填料推轮15包括竖直的轮轴16和固定于轮轴16外圆周的四个推板；轮轴16转动连接于两个隔板17；两个隔板17上各设有一个进料口并且两个进料口呈180°夹角布置，进料口为圆心角小于90°的扇形结构；裂解室1上还安装有用于驱动填料推轮15转动的驱动电机14；所述驱动电机14与填料推轮15的轮轴16之间通过链轮传动连接；所述填料推轮15的轮轴16竖直向下延伸至裂解室1内，并且轮轴16的下端设有用于将裂解室1内的燃料搅拌和摊平的水平推杆9；填料推轮15转动时通过轮轴16带动水平推杆9旋转，能将裂解室1内的燃料搅拌和摊平，使燃料充分裂解；上层隔板17的进料口处设有锥形的料斗12，填料推轮15转动过程中能够将该进料口处的燃料源源不断的推送至另一进料口处，并进入裂解室1内，裂解室1内的气体仅有少部分随填料推轮15的转动而露出，相比于现有技术已经大大提高了裂解室1的封闭性，而且填料连续性好，解决了填料口处燃料堆积的问题；所述输料机构11的出料端设于上层隔板17的进料口上方，所述第一引风机3和所述第二引风机4安装在所述裂解室1的外部，所述裂解室1上部安装有与该裂解室1腔体连通的喷火口8；

所述第一引风机3通过输气管与所述三通阀A5第一进气端连通，所述余热回收设备2通过输气管与三通阀B6进气端连通，所述三通阀B6的第一出气端通过输气管与所述三通阀A5第二进气端连通，所述三通阀A5出气端通过输气管与所述裂解室1连通；所述第二引风机4通过输气管与所述三通阀C7第一进气端连通，所述三通阀C7第二进气端与所述三通阀B6第二出气端连通，所述三通阀C7出气端通过输气管与所述喷火口8连通，所述第一引风机3至少为一个，所述三通阀A5与所述第一引风机3数量相匹配；进一步提高燃料的裂解程度，从而提高燃料综合利用率；现有技术给裂解室1和喷火头提供的是大气气温的空气，使部分燃气不能充分的燃烧，本实施例使用引风机和余热回收设备2提供的混合空气，该混合空气的温度高于大气空气温度，减少了热量流失，降低了废气对环境的污染，进而提高了燃料的利用率。

本实施例中，还包括水分分离层13，该水分分离层13安装在所述裂解室1腔体靠近下端的内壁上；在裂解室1腔体靠近下端的内壁周向设置支撑台10，在支撑台10上安装水分分离层13；引入混合热空气将高含水率燃料中的水分蒸发，达到干燥的效果，使燃料裂解更充分，所述水分分离层13为高强度钢板上开设有若干通孔的结构；使用高强度钢板制作水分分离层13，延长水分分离层13使用寿命。

本实施例中，上侧隔板17的进料口处固定有料斗12，利于将燃料导入进料口；所述料斗12设于填料推轮15正上方，料斗12内壁为以上侧隔板17的进料口为出口的光滑曲面，料斗内壁为不规则锥面，而且为偏心结构，能实现燃料的疏导，同时不影响美观；所述料斗12的进口为圆形，收集范围较大，减少燃料的飞落；所述驱动电机14设于料斗12下方，使驱动电机由料斗罩住，对驱动电机进行有效的防护；所述水平推杆9沿轮轴16轴向排列布置多组，每组包括沿轮轴16周向均布的多个水平推杆，根据裂解室1内空间的大小适当设置水平推杆9的数量和位置，实用性强，摊铺效果好。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于，将上下两个隔板17上的进料口的半径扩大一倍，增大进料口的口径，使之能够适应不规则燃料，解决燃料单一的问题，由于采用了立式的填料推轮15结构，因此燃料进入上一进料口后落在下层隔板17上，而不是填料推轮15的推板之间的夹角内，因此能够避免燃料卡死的现象。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种新型生物质热氧气燃机，其特征在于：包括输料机构(11)、裂解室(1)、余热回收设备(2)、第一引风机(3)、第二引风机(4)、三通阀A(5)、三通阀B(6)、三通阀C(7)和若干输气管；

所述裂解室(1)顶端设有填料口；所述填料口内设有上下两个隔板(17)和安装于两个隔板(17)之间的填料推轮(15)；所述填料推轮(15)包括竖直的轮轴(16)和固定于轮轴(16)外圆周的四个推板；轮轴(16)转动连接于两个隔板(17)；两个隔板上各设有一个进料口并且两个进料口呈180°夹角布置，进料口为圆心角小于90°的扇形结构；裂解室(1)上还安装有用于驱动填料推轮转动的驱动电机；

所述输料机构(11)的出料端设于上层隔板的进料口上方，所述第一引风机(3)和所述第二引风机(4)安装在所述裂解室(1)的外部，所述裂解室(1)上部安装有与该裂解室(1)腔体连通的喷火口(8)；

所述第一引风机(3)通过输气管与所述三通阀A(5)第一进气端连通，所述余热回收设备(2)通过输气管与三通阀B(6)进气端连通，所述三通阀B(6)的第一出气端通过输气管与所述三通阀A(5)第二进气端连通，所述三通阀A(5)出气端通过输气管与所述裂解室(1)连通；

所述第二引风机(4)通过输气管与所述三通阀C(7)第一进气端连通，所述三通阀C(7)第二进气端与所述三通阀B(6)第二出气端连通，所述三通阀C(7)出气端通过输气管与所述喷火口(8)连通。

2.根据权利要求1所述的新型生物质热氧气燃机，其特征在于：所述驱动电机与填料推轮的轮轴之间通过链轮传动连接；所述填料推轮的轮轴竖直向下延伸至裂解室(1)内，并且轮轴的下端设有用于将裂解室(1)内的燃料搅拌和摊平的水平推杆(9)。

3.根据权利要求2所述的新型生物质热氧气燃机，其特征在于：还包括水分分离层(13)，该水分分离层(13)安装在所述裂解室(1)腔体靠近下端的内壁上。

4.根据权利要求3所述的新型生物质热氧气燃机，其特征在于：所述水分分离层(13)为高强度钢板上开设有若干通孔的结构。

5.根据权利要求4所述的新型生物质热氧气燃机，其特征在于：所述第一引风机(3)至少为一个，所述三通阀A(5)与所述第一引风机(3)数量相匹配。

6.根据权利要求1所述的新型生物质热氧气燃机，其特征在于：上侧隔板(17)的进料口处固定有料斗(12)。

7.根据权利要求6所述的新型生物质热氧气燃机，其特征在于：所述料斗(12)设于填料推轮(15)正上方，料斗(12)内壁为以上侧隔板(17)的进料口为出口的光滑曲面。

8.根据权利要求7所述的新型生物质热氧气燃机，其特征在于：所述料斗(12)的进口为圆形。

9.根据权利要求8所述的新型生物质热氧气燃机，其特征在于：所述驱动电机(14)设于料斗(12)下方。

10.根据权利要求2所述的新型生物质热氧气燃机，其特征在于：所述水平推杆(9)沿轮轴(16)轴向排列布置多组，每组包括沿轮轴(16)周向均布的多个水平推杆。