CN108192669B - 一种生物质干燥气化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质干燥气化装置，包括干燥装置和气化炉，其特征在于：干燥装置包括储料筒体、热风吹管和旋转套管，旋转套管的筒壁为空心结构，在旋转套管的内侧壁上设置有排气孔，在热风吹管的侧壁设置有出风孔；气化炉内设置有燃烧炉排、气化转轮和L型炉拱，气体收集环通过收集风机将气体收集环内的气体送入气化炉内燃烧炉排上游端底部。本发明相比现有技术具有以下优点：燃料能够瞬间干燥，并将水汽及时排出，避免水汽凝结造成燃料结块，充分利用热风的能量；气化转轮和燃烧炉排的设置使得燃料在经过热分解产生燃气后，剩余部分还能够充分燃烧，并将其热量用于燃料热解过程，热量的利用和燃气产量效率高。

Description

一种生物质干燥气化装置
技术领域
本发明涉及生物质气化燃烧技术领域，尤其涉及的是一种生物质干燥气化装置。
背景技术
秸秆燃烧产生的烟尘已成为大气中颗粒物的重要来源，秸秆燃烧给大气环境带来了严重影响。我国粮食生产，剩余物秸秆产生量大、利用率较低。秸秆利用方式主要有：秸秆燃烧发电，秸秆固化，秸秆生产燃料乙醇，生产复合板材，秸秆造纸，综合利用等。但是秸秆利用仍以初级利用为主，其带来的间接污染问题已成为我们需要面对的另一重要课题。如何清洁有效的利用农业生物质废料是目前一大技术研究热点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种生物质干燥气化装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种生物质干燥气化装置，包括干燥装置和气化炉，其特征在于：所述干燥装置包括储料筒体、热风吹管和旋转套管，所述旋转套管呈管状，旋转套管的头部由储料筒体的开口一端伸入储料筒体内且与储料筒体的底部不接触，旋转套管的长度大于储料筒体的长度，所述旋转套管的筒壁为空心结构，在旋转套管的内侧壁上设置有排气孔，所述排气孔与旋转套管筒壁内的空腔连通，旋转套管的尾部直接伸入气化炉内，在旋转套管的外壁设置排气口，所述排气口设置于旋转套管与气化炉接触的部位，在排气口外部设置气体收集环，所述气体收集环与排气口之间使用滑动密封圈密封，旋转套管伸出储料筒体的部分设置旋转驱动系统；所述热风吹管由储料筒体的底部伸入旋转套管的中心，在热风吹管的侧壁设置有出风孔；在储料筒体的侧壁设置有燃料进口。
作为对上述方案的进一步改进，所述气化炉内设置有燃烧炉排和气化转轮，所述气化转轮包括两块相对设置的圆形侧板和设置于两块圆形侧板之间的承料板，所述承料板沿着圆形侧板的半径方向设置，所述气化转轮设置于炉排上游一端的上方，所述承料板由耐火材料制作的网板制作，所述承料板至少设置有6块。
作为对上述方案的进一步改进，所述燃烧炉排倾斜设置，其上游端高于下游端。
作为对上述方案的进一步改进，在气化炉内设置有L型炉拱，所述L型炉拱倾斜设置，L型炉拱的水平段的倾斜方向与燃烧炉排一致，其倾斜角度大于燃烧炉排的倾斜角度，L型炉排的竖直段朝向气化转轮一侧倾斜。
作为对上述方案的进一步改进，在气化炉内还设置有高温热管，所述高温热管的热端沿着L型炉拱的背面设置，所述高温热管的冷端由旋转套管的尾部伸入旋转套管中，所述高温热管的冷端伸入旋转套管内的长度与所述热风吹管伸入所述旋转套管内的长度之和小于所述旋转套管的长度。
作为对上述方案的进一步改进，所述热风吹管通过热风风机与气化炉的燃气出口连通，所述气体收集环通过收集风机将气体收集环内的气体送入气化炉内燃烧炉排上游端底部。
作为对上述方案的进一步改进，在旋转套管的内壁设置有内螺旋推进翅片，在旋转套管处于储料筒体内的部分的外壁设置有外螺旋推进翅片。
本发明相比现有技术具有以下优点：热风吹管与旋转套管之间的燃料层厚度小，燃料能够瞬间干燥，并将水汽及时排出，避免水汽凝结造成燃料结块；旋转套管内的气体对其外壁外侧的燃料还能进行预加热，充分利用热风的能量；气化转轮和燃烧炉排的设置使得燃料在经过热分解产生燃气后，剩余部分还能够充分燃烧，并将其热量用于燃料热解过程；高温热管的设置直接将高温导入旋转套管内，预先对于燃料升温并进行初步热解，提高热量的利用效率；气体收集环收集的水蒸气和部分热解气直接送入燃烧炉排下，参与反应，有助于提高燃气的产量。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是干燥装置的结构放大图。
图3是气化转轮的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种生物质干燥气化装置，包括干燥装置和气化炉2，其特征在于：所述干燥装置包括储料筒体11、热风吹管13和旋转套管12，所述旋转套管12呈管状，旋转套管12的头部由储料筒体11的开口一端伸入储料筒体11内且与储料筒体11的底部不接触，旋转套管12的长度大于储料筒体11的长度，所述旋转套管12的筒壁为空心结构，在旋转套管12的内侧壁上设置有排气孔123，所述排气孔123与旋转套管12筒壁内的空腔连通，旋转套管12的尾部直接伸入气化炉2内，在旋转套管12的外壁设置排气口17，所述排气口17设置于旋转套管12与气化炉2接触的部位，在排气口17外部设置气体收集环15，所述气体收集环15与排气口17之间使用滑动密封圈密封，旋转套管12伸出储料筒体11的部分设置旋转驱动系统14；所述热风吹管13由储料筒体11的底部伸入旋转套管12的中心，在热风吹管13的侧壁设置有出风孔131；在储料筒体11的侧壁设置有燃料进口16。热风由热风吹管13侧壁上设置的出风孔131吹出后与生物质换热，使其中的水分蒸发后直接由旋转套管12内壁设置的排气孔123排出，避免水分再次凝结造成燃料粘结；热风吹管13与旋转套管12之间的燃料层厚度小，燃料能够瞬间干燥，并将水汽排出；同时旋转套管12内的气体对其外壁外侧的燃料还能进行预加热，充分利用热风的能量。
所述气化炉2内设置有燃烧炉排4和气化转轮3，所述气化转轮3包括两块相对设置的圆形侧板31和设置于两块圆形侧板31之间的承料板32，所述承料板32沿着圆形侧板31的半径方向设置，所述气化转轮3设置于炉排上游一端的上方，所述承料板32由耐火材料制作的网板制作，所述承料板32至少设置有6块。承料板32将气化转轮3分隔为多个承料仓，工作时位于上方的承料仓中盛装有燃料，由于气化转轮3设置于燃烧炉排4上方，燃烧炉排4上剧烈燃烧的燃料能够将位于其上的承料仓中的燃料点燃，由于承料板32由网板制作，热量和烟气能够穿过，使得相邻的承料仓之间能够传递热量，同时热解产生的气体能够快速由内部扩散出去。
所述燃烧炉排4倾斜设置，其上游端高于下游端。如此设置能够使热量尽量集中于上游端，加剧上游端的燃料燃烧，促进热量集中于气化转轮3用于燃料气化。
在气化炉2内设置有L型炉拱22，所述L型炉拱22倾斜设置，L型炉拱22的水平段的倾斜方向与燃烧炉排4一致，其倾斜角度大于燃烧炉排4的倾斜角度，L型炉排的竖直段朝向气化转轮3一侧倾斜。如此设置使得烟气能够沿着L型炉拱22的设置流动，使其能够尽可能穿过气化转轮3，使燃料气化，同时L型炉拱22的竖直段还能够将热量朝向气化转轮3辐射，是热量尽可能多的用于燃料气化。
在气化炉2内还设置有高温热管5，所述高温热管5的热端沿着L型炉拱22的背面设置，所述高温热管5的冷端由旋转套管12的尾部伸入旋转套管12中，所述高温热管5的冷端伸入旋转套管12内的长度与所述热风吹管13伸入所述旋转套管12内的长度之和小于所述旋转套管12的长度。使用高温热管5直接将气化炉2内的热量传导至旋转套管12内，对经过热风吹管13干燥过的燃料再进一步加热，可以对其预加热，甚至起到部分分解气化的作用，这样这些经过预先热解的高温燃料在进入承料仓后更加容易受热分解气化。使得能量得到高效利用。
所述热风吹管13通过热风风机61与气化炉2的燃气出口21连通，所述气体收集环15通过收集风机62将气体收集环15内的气体送入气化炉2内燃烧炉排4上游端底部。气体收集环15收的气体为水蒸气和少部分初步热解产生的气体，将至送入气化炉2内燃烧最剧烈的部位，能够参与反应生成燃气，同时还减少了整个装置的废气排放。
在旋转套管12的内壁设置有内螺旋推进翅片122，在旋转套管12处于储料筒体11内的部分的外壁设置有外螺旋推进翅片121。内螺旋推进翅片122和外螺旋推进翅片121在旋转套管12转动时均能够推动燃料转移，一方面翻动燃料，使其受热均匀，同时加快其运动，提高处理效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种生物质干燥气化装置，包括干燥装置和气化炉，其特征在于：所述干燥装置包括储料筒体、热风吹管和旋转套管，所述旋转套管呈管状，旋转套管的头部由储料筒体的开口一端伸入储料筒体内且与储料筒体的底部不接触，旋转套管的长度大于储料筒体的长度，所述旋转套管的筒壁为空心结构，在旋转套管的内侧壁上设置有排气孔，所述排气孔与旋转套管筒壁内的空腔连通，旋转套管的尾部直接伸入气化炉内，在旋转套管的外壁设置排气口，所述排气口设置于旋转套管与气化炉接触的部位，在排气口外部设置气体收集环，所述气体收集环与排气口之间使用滑动密封圈密封，旋转套管伸出储料筒体的部分设置旋转驱动系统；所述热风吹管由储料筒体的底部伸入旋转套管的中心，在热风吹管的侧壁设置有出风孔；在储料筒体的侧壁设置有燃料进口；在旋转套管的内壁设置有内螺旋推进翅片，在旋转套管处于储料筒体内的部分的外壁设置有外螺旋推进翅片。
2.如权利要求1所述一种生物质干燥气化装置，其特征在于：所述气化炉内设置有燃烧炉排和气化转轮，所述气化转轮包括两块相对设置的圆形侧板和设置于两块圆形侧板之间的承料板，所述承料板沿着圆形侧板的半径方向设置，所述气化转轮设置于炉排上游一端的上方，所述承料板由耐火材料制作的网板制作，所述承料板至少设置有6块。
3.如权利要求2所述一种生物质干燥气化装置，其特征在于：所述燃烧炉排倾斜设置，其上游端高于下游端。
4.如权利要求3所述一种生物质干燥气化装置，其特征在于：在气化炉内设置有L型炉拱，所述L型炉拱倾斜设置，L型炉拱的水平段的倾斜方向与燃烧炉排一致，其倾斜角度大于燃烧炉排的倾斜角度，L型炉排的竖直段朝向气化转轮一侧倾斜。
5.如权利要求4所述一种生物质干燥气化装置，其特征在于：在气化炉内还设置有高温热管，所述高温热管的热端沿着L型炉拱的背面设置，所述高温热管的冷端由旋转套管的尾部伸入旋转套管中，所述高温热管的冷端伸入旋转套管内的长度与所述热风吹管伸入所述旋转套管内的长度之和小于所述旋转套管的长度。
6.如权利要求5所述一种生物质干燥气化装置，其特征在于：所述热风吹管通过热风风机与气化炉的燃气出口连通，所述气体收集环通过收集风机将气体收集环内的气体送入气化炉内燃烧炉排上游端底部。
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