CN109114542B - 适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置 - Google Patents
适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109114542B CN109114542B CN201811060698.0A CN201811060698A CN109114542B CN 109114542 B CN109114542 B CN 109114542B CN 201811060698 A CN201811060698 A CN 201811060698A CN 109114542 B CN109114542 B CN 109114542B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- feeding
- bundle
- gasification
- combustion
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 27
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 abstract description 9
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 2
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009838 combustion analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B40/00—Combustion apparatus with driven means for feeding fuel into the combustion chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B90/00—Combustion methods not related to a particular type of apparatus
- F23B90/04—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion
- F23B90/06—Combustion methods not related to a particular type of apparatus including secondary combustion the primary combustion being a gasification or pyrolysis in a reductive atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J1/00—Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L5/00—Blast-producing apparatus before the fire
- F23L5/02—Arrangements of fans or blowers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2203/00—Feeding arrangements
- F23K2203/20—Feeding/conveying devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
本发明涉及一种适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，该系统由系统组成部分之一的植物茎秆捆上料箱自动上料。该系统仅产出烟气，并由后续的组件(如后燃烧室、热交换器和其它等)进行补充用于满足许多应用目的。该系统即便是倍增至很大的热力系统，其仍然是由很多可以快速制造、可以通过公路运输的小的单元组成。在气化室中大量的植物茎秆同时在低温状态下完成气化，可高度安全防止结焦。系统的燃料供应由感应钮控制。在气化室燃烧区内燃料的移动不需要进一步的设施，仅由植物茎秆捆上料箱中的滑动盾完成。系统灰分分离和涡流燃烧室的燃烧得到优化。本发明装置特征是结构简单，性价比高，低磨损和易于操作。使用整捆，无论是圆捆还是方捆都能达到最大的经济收益。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物茎秆的自动化、整捆式燃烧装置的建设。其特征在于简单和廉价的建造，低磨损和避免结焦，并且还可以使用较差燃烧性能的燃料。
背景技术
植物茎秆以整捆方式从地里取回然后用作燃料。在较小的燃烧装置中茎秆捆被直接投入前开门的燃烧室。这种模式需要有操作人员在场，并且在打开燃烧室时通常会产生烟雾。对于其它燃烧系统，植物茎秆捆需要拆包切碎后送入燃烧系统。如果植物茎秆捆中有石头等则拆包打散就会受到影响。而且燃烧室内植物茎秆过于松散，则长时间、低温气化过程不易实现。
特别是对于大型植物茎秆燃烧系统，植物茎秆被切成小块在移动炉排上燃烧时尤其如此。而且这种作业方式往往会提高燃烧装置运行成本、系统需要维护，且炉膛中可容纳植物茎秆的数量有限。如此状态实现大容量燃料、低温、长时运行和不结焦的效果不令人满意，而且矿渣发生在循环过程中不能作为肥料返回农田。
目前还没有见到简单实用、适合植物茎秆等的自动送料捆燃式气化装置。
整捆气化，例如从WO2005/040680看到的，在该立式气化系统燃烧室内的植物茎秆捆依靠重力移动，燃气被向下吸走的同时也存在灰份也被抽走的风险，因此可能会恶化灰尘排放。
因此向下的排气口只能很小，但这样会在这个位点出现不希望的高温，有可能会提高出现结焦的风险。
低气化温度需要一个大的气化室，同时还应该能够实现整捆自动喂料，因此必须能够实现整捆自动上料。能够实现以上功能的装置未见发表。
发明内容
整捆植物茎秆应该可以被自动送入捆燃式气化而不需要事先拆包，植物茎秆上料箱设计简单且性能可靠。
整捆式气化装置应具有其燃烧能力匹配的大填充量，而且即便低温气化仍然能够生产足量的可燃烟气。那样就可以使得气化区的气化速度缓慢，气化过程产生的灰分几乎不被搅动并非常好的实现向下的移动。气化装置的设计必须能够实现以上目的。在气化装置中烟气的传送也不再需要昂贵的耐损耗设备。随后的气体燃烧将在相对较低风需求量的负压状态下进行，从而实现最清洁燃烧。
整个系统会比以往的生物质燃烧系统有显著的低成本优势，同时通过将整个系统事先按模块或单元在工厂完整制造后运到系统所在地进行组装和安装，这样可以进一步降低成本。
根据本发明，以下对采用新系统概念完成任务做进一步说明，特别是设计组装系统的部分。
本发明的系统由功能单元组成，这些单元包含一个或若干个投料站、一个或多个上料箱和一个整捆燃烧式气化室，气化室可以是一个独立的小型单元，也可以将若干个适于公路运输的气化单元并列连接组成更大的系统。
气化室是由一个圆形、水冷钢体结构组成，内部有一个呈斜角布置、非常大的、覆有陶瓷隔热层的气化空间，气化室截面沿燃料捆输送方向上升，其底板沿燃料捆输送方向下降。燃料捆在气化室内从上料箱出来后捆顶前捆，同时完成推灰过程。上料箱中燃料捆通道有一个向上倾角，这样仅有少量烟气从气化室进入上料箱。气化室内装满燃料捆后，气化室天花板上方悬置的一个具备防火功能的显示钮会发出信号，上料箱自动停止送料。燃烧后灰分由燃料捆推到气化室的最低点后再由清灰螺杆从气化室中送出。
可燃烟气由一个接近于燃料捆宽度的烟气通道吸收，烟气从截面积较大低温区以一定压力高速流动，这样几乎可以避免可能的如含钾化合物和积碳等的结焦。这个通道引导烟气随逐渐减小截面积螺旋上行，烟气压力和速度逐渐提高后进入水平布置的旋风燃烧室，这时给入二次风。烟气通道由具有储热能力的陶瓷或者具有良好导热性能的石材组成，在气化空间吸收高温热量后，再反作用于来低燃烧性能燃料捆的较低烟气温度并支持其气化过程，较稳定和便利的管理好结焦产生风险。
水平旋风燃烧室的底部是一个由耐火材料制成、中空、可从外部取出长圆槽，这里形成的结焦则可以便利的在外部进行清除。在这个槽下面有一个空间可以完成二次给风，通过槽底部可以对二次给风进行预热。一次给风来自燃料捆进入气化室位置的上部，也可以通过气化室底部的各种风管进行给风。整个燃烧过程对气化室的一次给风和二次给风的两个通道都由一个电磁阀在控制箱内控制，即通过中轴控制两个通道中的翼片实现闭合。
两个通道中的这些翼片互相成90度角布置，一个通道关闭则另一个通道就打开到一个角度。这样赋予一个特定燃烧状态时的总给风量几乎接近恒定，仅在一次给风量和二次给风量配置之间变化。
如果气化系统后燃烧室温度过低，则电磁阀就会打开一个通道进入更多的一次风，这样气化室就会获得更多的空气，同时会减少二次分量。如果后燃烧器中温度过高，则会出现相反的情况，即通过减少一次风量降低气化室产生的烟气总量，通过增加二次风量以确保后燃室的烟气更充分燃烧。位于气化室底部的二次送风弯管最好采用如碳化硅等耐磨、耐高温材料，这样就能承受燃料捆经过这些管道风口反复推入气化室。在气化室上部一侧或两侧可分别插入具备防火能力的吹风器，吹风器可将经过压缩的气体吹向燃料捆，随气化室内燃烧物沿燃料捆茎秆进入燃料捆内部，并可以由内向外进行热分解和燃烧。防火吹风器的效果还会由于气化室上部的一次送风口附近的热气体含有更多氧气而得到加强。然而有多少新鲜空气进入气化室取决于送风控制本身，耐火吹风器本身并不输送新鲜空气。
投料站是本发明系统的另一个可直接运输的单元。这个单元也不与外界空气接触，设有一个或多个密封门，通过密封门可以从后部或侧面插入燃料捆。最好是同时插入若干个捆，例如同时插入4个圆捆，两两相邻、两两连续，或者一排同时插入2个大的正方形捆。它们被储存在数个投料站，每包宽度至少2个，在运输运行链条的方向，由链轮电动驱动。这些链子是由圆条组成的。这种链是不敏感的陷阱植物茎秆和腐蚀性冷凝物从水汽和植物液体。当植物茎秆捆加热干燥时，产生的一部分水蒸气也会进入冷投料站，在这里冷凝并产生腐蚀性。
这些燃料捆以最少平行两个宽度，沿送料链方向，燃料捆经送料链移动，由另一个电机带动的、覆有陶瓷涂层的滑动盾也用链条驱动。滑动盾由一个长度约3倍于上料箱高度的支架推动。如此设计则滑动盾位移不需要过高，结构上不需要对滑动盾进行导引从而最大限度降低设备制造成本。滑动盾在上部沿送料方向向前倾斜，所以其向下的推力作用在燃料捆上更大，而且滑动盾运行时不会发生不会向上的位移。长支架可以使火区与驱动装置、链条和链轮之间有足够距离，这样可以使它们的温度保持在低水平。滑动盾由支撑轨道运行的轮子带动，其向上移动延伸到有陶瓷涂层和水冷却上料通道，在那里底板陶瓷涂层会厚出几厘米。当投料站停止投料时，最后一个秸秆捆会被输送在耐火吹风器区域并热解和燃烧。滑动盾在最后一个工位将气化室和上料箱封闭隔开，让燃烧产生热量完成工作过程。
附图说明
图1显示本发明整个系统
图2所示为给风控制工作原理。
图3所示为防火鼓风器的布置和执行。
图4所示为包含上料和各运行单元的系统俯视图。
图5所示为一个简化的框架携带4个直径1，3m的圆捆，或2个2.4米宽、1.3米高1.2米长的方形包，或3个2、4米宽、0、8米长、1、2米高的方形包。
图中：1-整捆燃烧的气化装置，2-植物茎秆捆上料箱，3-投料站，4-投料站护墙，5-投料门，6-清洁闸板，7-烟尘吸口，8-温度传感器工位，9-灭火水管，10-植物茎秆包脱出器，11-送料链，12-链轮，13-链轮电机，14-滑动盾，15-陶瓷涂层，16-滑动盾支架，17-整捆上料通道，18-滚轮，19-上料轨道，20-驱动链，21-链轮，22-支减速电机，23-植物茎秆捆，24-冷却水，25-陶瓷绝缘层，26-陶瓷底板，27-钢制底板，28-清理设备，29-防火鼓风器，30-主空气供给口，31-导风管，32-气化室底板，33-感应钮，34-LOGO，35-气化室，36-清灰螺杆，37-栅格，38-烟气通道，39-涡流燃烧室，40-炉渣池，41-空间，42-间隙，43-结构托架，44-梯子，45-门，46-缓冲水箱，47-空气热交换器，48-房间，49-轴，50-翼板，51-翼板，52-进风口，53-吹风器叶轮，54-轴，55-金属通道，56-金属通道出口，57-固定装置，58-陶瓷填料，59-上料单元，60-上料单元，61-支架，62-叉杆，63-投料工位，64-陶瓷储热区。
具体实施方式
图1显示本发明整个系统。植物茎秆捆(23)的直径为1.3m，图4所示系统总热出力为9MW。该系统也可以建造的更小或者更大，具体大小可根据燃料捆尺寸和要求的热出力设计。
整个系统都是由可以公路运输的单元组成。一般是斜置式整捆燃烧的气化装置(1)在主厂房封顶前先就位，然后就位植物茎秆捆上料箱(2)和投料站(3)。
燃料捆在整捆燃烧的气化装置(1)内是向下坠落，在投料站(3)和植物茎秆捆上料箱(2)内是呈仰角向上移动。
投料站(3)外面设有没有冷却和隔热功能的投料站护墙(4)，投料门(5)和清除燃料捆残留物的清洁闸板(6)。
在打开投料门(5)之前，由封闭翼板与后燃室通道连接的烟尘吸口(7)将投料站(3)内的烟气吸走。
植物茎秆捆上料箱(2)所有墙体和投料门(5)平时都是封闭的，气化室(35)的烟气只有极少量能够进入植物茎秆捆上料箱(2)和整捆上料通道(17)，这极少量烟气有助于整捆上料通道(17)内秸秆捆的进一步干燥。
然而意外情况时，如投料门(5)、清洁闸板(6)长时间开放，导致温度传感器工位(8)温度超过105摄氏度，连接灭火水管(9)的自由阀就会自动触发消防水源，灭火水往低处流动经清洁闸板(6)排出。装料车通过投料门(5)将燃料捆装入后(见图5)，燃料捆经植物茎秆包脱出器(10)脱捆后落在送料链(11)上。送料链(11)是由坚固的眼状钢制成的，无论是燃料捆卡住、链条锈蚀都不会像其它类链条一样出现故障。
送料链(11)由链轮(12)和外置链轮电机(13)驱动(见图4)。
在送料链(11)的上方有一个滑动盾(14)，滑动盾(14)朝向气化室(35)侧有一个厚的陶瓷涂层(15)用来与火接触。滑动盾(14)连接至少2个滑动盾支架(16)，这些支架长度是整捆上料通道(17)内部高度的3倍。
滑动盾(14)由滚轮(18)带动，滚轮(18)在上料轨道(19)上滚动。带有滑动盾支架(16)的滑动盾(14)由驱动链(20)通过链轮(21)和支减速电机(22)驱动(见图4)。
滑动盾(14)在运输方向上稍微向后部倾斜。这使得植物茎秆捆(23)上的推力降低，同时也起到了向下的垂直力分量，因此，由于滑动盾(16)的原因，滑动盾(14)在推力中没有被提升，因此无需进一步指导，从而实现了低成本的制造。
至少有2个滑动盾支架(16)的滑动盾(14)与驱动链(20)相连。每条驱动链(20)必须至少能够承担大尺寸燃料捆推力的一半。
植物茎秆捆上料箱(2)包含由双层钢板制成的墙体，墙体内装有冷却水(24)。内部四面采用陶瓷绝缘层(25)，优选由10cm厚的蛭石轻质混凝土层和10em厚的耐磨硬耐火混凝土层组成。如此耐磨性好，使用寿命长。
陶瓷层由许多由薄的圆形钢制成的混凝土钩支撑，每个钩焊接在钢内壁上，大约33英时长。
植物茎秆捆上料箱(2)的陶瓷底板(26)在送料链(11)开始的地方结束，在它下面是钢制底板(27)，在此之上设置有一由钢丝绳滚轮和不锈钢钢丝绳与支架组成的清理设备(28)，将从燃料捆上部掉落的茎秆和颗粒等输送到清理闸板(6)。
当燃料捆进入整捆燃烧的气化装置(1)时，首先经过防火鼓风器(29)区域。防火鼓风器(29)将燃烧的烟气吹入燃料捆上部和两侧，燃料捆燃烧和热解析开始。
在整捆燃烧的气化装置(1)的入口通过一次主空气供给口(30)从上面送风，但因为一次送风量需求较大，更大部分一次送风是气化室底板(32)上的各种由非常耐高温、防腐蚀和抗磨损的碳化硅和陶瓷涂料构成的导风管(31)完成。
气化室(35)的气化室底板(32)继续下行，有助于较轻的燃料捆和灰进入。气化室(35)沿燃料捆前进方向的内截面增大，形成了一个非常大的填充腔可以让更多燃料捆填入同时参与气化过程。所以尽管气化室内每一点位温度不高，但却可以产生足够量烟气。低温气化降低了结焦风险。在这个例子中，采用圆形燃料捆每MW热出力需要可容纳500公斤的燃料气化空间，如果是方捆则气化空间要求更大。
植物茎秆捆上料箱(2)通过来自感应钮(33)的信号来管理燃料捆的添加。一旦感应钮(33)信号被触发，填料立即停止。该感应钮(33)由防火钢制成，最好涂有碳化硅材料。
燃料捆将灰分推到气化室(35)的最深处，这里设置了一个清灰螺杆(36)，清灰螺杆(36)在整捆燃烧的气化装置(1)的侧面将灰分送出，清灰螺杆(36)上面是耐火钢制栅格(37)，可在很大程度上防止未充分燃烧的燃料进入清灰螺杆(36)。
在气化室(35)尾部黑色区域可设置一个储热区(64)，该区域可由陶瓷、耐火砖等材料构成。当气化室(35)温度较高时储热区(64)可发挥储热功能，当气化室(35)温度较低时陶瓷储热区(64)可散发热量。这样温度曲线峰值降低从而支撑气化过程。
部分已经燃烧的气体被提到烟气通道(38)后沿旋转轨道进入涡流燃烧室(39)。由于烟气通道(38)截面积很大，所以烟气速度非常慢，灰分几乎不会被翻动或搅动。随后由于涡流燃烧室(39)截面积比烟气通道(38)截面积小约25％，加之烟气的负压状态会使得进入涡流燃烧室(39)的烟气流动速度大大加快。随后，卧式涡流燃烧室(39)烟气涡流使烟气燃烧过程得到强化。
涡流燃烧室(39)内衬有防火层，防火层最好由蛭石轻质混凝土等制成。
涡流燃烧室(39)的下部有一个由耐火钢与高温耐火混凝土制成的长槽式炉渣池(40)，炉渣池(40)可从整捆燃烧的气化装置(1)侧面抽出。
在炉渣池(40)和气化室(35)水冷钢壁形成空间(41)，二次给风经空隙(42)进入涡流燃烧室(39)。因此炉渣池(40)从下面得到冷却、二次风得到预热。
通过这种炉渣池(40)可以很好的解决系统后续部分各单元的结焦问题。
设立在结构托架(43)上的整捆燃烧的气化装置(1)和在基础和支撑结构上的植物茎秆捆上料箱(2)和投料站(3)都未做详细显示。
在整捆燃烧的气化装置(1)上部有一个通过梯子(44)和门(45)可以进入的空间。这里有一个支持冷却和水-空气换热器(47)的缓冲水箱(46)，当冷却水的热量不需要利用时可使用风扇对其进行冷却。
气化室(35)下方的房间(48)可用于布置导风管(31)上分配给风的控制总成，导风管(31)上有可手动调控的滑块以减少截面积。同时此处没有表现出来的泵也可以调整冷却水和给风的量。
图2所示为给风控制工作原理。一个通道用于一次风，另一通道用于二次风。两个通道都由一个轴(49)带动一个翼板(50、51)，翼板(50、51)几乎可以完全关闭通道。两个翼板(50、51)互成90度角，由一个此处没有表现出来的电机控制轴每次旋转90度，旋转时一个通道打开，另一个通道关闭。
图3所示为防火鼓风器(29)的布置和执行。空气经进风口(52)被吸入气化室(35)中的。吹风器叶轮(53)由一种耐高温的合金钢制成，例如一种商标名称为Nicrofen的合金钢，轴(54)也是由耐热钢制成，空气还可被进一步压入金属通道(55)并通过金属通道出口(56)进入植物茎秆捆(23)。金属通道(55)由固定装置(57)固定，其中陶瓷填料(58)具有高耐火性能。
图4所示为包含上料和各运行单元的系统俯视图。
整捆燃烧的气化装置(1)由两个可移动上料单元(59、60)组成，两部分用螺栓连在一起形成一个大的标准气化室(35)，两个各自控制的植物茎秆捆上料箱(2)分别与气化室(35)相连。同样两个投料站(3)分别由各自的感应钮(33)控制，燃料捆通过投料门(5)投料，滚轮(18)在上料轨道(19)上向上滚动。
图5所示为一个简化的框架(61)携带4个直径1，3m的圆捆，或2个2.4米宽、1.3米高1.2米长的方形包，或3个2、4米宽、0、8米长、1、2米高的方形包。这些燃料捆只需要由一个简单的、带有两个叉杆的前装载机框架装入投料站(3)，不需要使用特殊设备。
如果图1所示的滑动盾(14)位于整捆上料通道(17)内位置(62)处，应重新在投料门(5)填充燃料捆。4个圆捆由送料链(11)和滑动盾(14)带动，以均速度运行到送料链(11)末端。然后滑动盾(14)和送料链(11)回到原位推送来另外4个圆捆进入植物茎秆捆上料箱(2)，再通过两次往返一共可以一次性加载12包燃料捆。
如实施方式所示，通过两个植物茎秆捆上料箱(2)可以一次投入24个燃料捆。
Claims (10)
1.适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，包括气化室(35)、涡流燃烧室(39)、植物茎秆捆上料箱(2)，气化室(35)包含送风装置、清灰螺杆(36)，气化室(35)设有水冷壁、内衬隔热轻质混凝土陶瓷层和硬质陶瓷层；其特征在于，气化室(35)在燃料捆运输方向倾斜向下布置，气化室(35)截面积沿燃料捆输送方向增大，燃料捆经由植物茎秆捆上料箱(2)中的送料链(11)和位于送料链(11)上方的滑动盾(14)移动，经过最后靠近火焰部分有水冷壁和陶瓷底板(26)的整捆上料通道(17)时，由滑动盾(14)沿送料方向推入气化室(35)后向下到达气化室(35)底部，植物茎秆捆上料箱(2)和投料站(3)在运行过程中封闭，植物茎秆捆上料箱(2)中整捆上料通道(17)有一个向上倾角，整捆上料通道(17)几乎被燃料捆封死，整捆上料通道(17)截面高度与滑动盾(14)高度一致，滑动盾(14)和燃料捆均能将植物茎秆捆上料箱(2)和气化室(35)封闭隔开。
2.根据权利要求1所述的适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，其特征在于，整捆燃烧的气化装置(1)包含两个并列布置的上料单元(59、60)，上料单元(59、60)包含植物茎秆捆上料箱(2)和投料站(3)，两个上料单元(59、60)与同一气化室(35)相连。
3.根据权利要求1所述的适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，其特征在于，在气化室(35)内设置一个陶瓷储热区(64)，当气化室(35)内温度变化时陶瓷储热区(64)可以起到热能的吸收或者释放热量的作用。
4.根据权利要求1所述的适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，其特征在于，气化室(35)和涡流燃烧室(39)之间设有烟气通道(38)，烟气通道(38)宽度与气化室(35)宽度相等，涡流燃烧室(39)截面积比烟气通道(38)截面积小25％。
5.根据权利要求1所述的适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，其特征在于，气化室(35)所需大部分空气是由气化室底板(32)上的耐高温和耐磨的导风管(31)来调节的，导风管(31)由碳化硅材料制成。
6.根据权利要求1所述的适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，其特征在于，气化室(35)送风量由一个电磁装置控制，一个轴(54)穿过两个送风通道，即一次风通道和二次风通道，每个通道在轴(54)上各有一块彼此成90度角的翼板(50、51)可以把各自通道完全封闭。
7.根据权利要求1所述的适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，其特征在于，涡流燃烧室(39)含有一个可以从外部拉出来的炉渣池(40)。
8.根据权利要求7所述的适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，其特征在于，在炉渣池(40)与气化室(35)的水冷壁之间有一个自由空间(41)，通过这个空间(41)二次风被送入涡流燃烧室(39)。
9.根据权利要求1所述的适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，其特征在于，燃料捆通过带有滑动盾支架(16)的滑动盾(14)推入整捆上料通道(17)中。
10.根据权利要求9所述的适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置，其特征在于，滑动盾(14)由驱动链(20)驱动，燃料捆由滑动盾(14)和送料链(11)完成送料，送料链(11)链环是由扁平坚固的眼状钢制成的。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811060698.0A CN109114542B (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811060698.0A CN109114542B (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109114542A CN109114542A (zh) | 2019-01-01 |
| CN109114542B true CN109114542B (zh) | 2024-06-25 |
Family
ID=64859246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811060698.0A Active CN109114542B (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109114542B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111006200B (zh) * | 2019-11-11 | 2023-10-03 | 黑龙江赫尔特生物质能源发展有限公司 | 用于小型房屋带自动上料装置使用整捆秸秆燃料的锅炉 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2655050Y (zh) * | 2003-09-25 | 2004-11-10 | 陈泽鹏 | 两段式垃圾热解气化焚烧炉 |
| CN201363884Y (zh) * | 2008-09-22 | 2009-12-16 | 河北工业大学 | 自动送料并以秸秆压块为燃料的民用采暖炉 |
| CN202000290U (zh) * | 2011-01-20 | 2011-10-05 | 西安理工大学 | 自动切换式双通道垃圾拾捡机 |
| CN202989071U (zh) * | 2012-12-18 | 2013-06-12 | 孙吉章 | 一种生物质气化炉炉膛料位进料控制装置 |
| CN107355791A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-11-17 | 李登平 | 一种废弃物高温裂解炉 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3017384C2 (de) * | 1980-05-07 | 1984-10-04 | Bollmann jun., Heinrich, 3201 Söhlde | Strohfeuerungsanlage |
| NZ210243A (en) * | 1984-11-19 | 1988-01-08 | Waterwide Dev New Zealand Ltd | Extraction zone for solid fuel burner |
| DE10028394B4 (de) * | 2000-06-13 | 2008-12-04 | Herlt Sonnenenergiesysteme | Verfahren und Vorrichtung zum Vergasen großstückiger Festbrennstoffe, insbesondere Ballen aus Biomasse |
| CN106090883A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-09 | 铁岭众缘环保设备制造有限公司 | 圆包秸秆逆燃锅炉 |
| CN206656370U (zh) * | 2017-04-21 | 2017-11-21 | 山东家家乐电器科技有限公司 | 取暖炉可调节式风门结构 |
| CN209944301U (zh) * | 2018-09-06 | 2020-01-14 | 黑龙江赫尔特生物质能源发展有限公司 | 特别适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置 |
-
2018
- 2018-09-06 CN CN201811060698.0A patent/CN109114542B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2655050Y (zh) * | 2003-09-25 | 2004-11-10 | 陈泽鹏 | 两段式垃圾热解气化焚烧炉 |
| CN201363884Y (zh) * | 2008-09-22 | 2009-12-16 | 河北工业大学 | 自动送料并以秸秆压块为燃料的民用采暖炉 |
| CN202000290U (zh) * | 2011-01-20 | 2011-10-05 | 西安理工大学 | 自动切换式双通道垃圾拾捡机 |
| CN202989071U (zh) * | 2012-12-18 | 2013-06-12 | 孙吉章 | 一种生物质气化炉炉膛料位进料控制装置 |
| CN107355791A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-11-17 | 李登平 | 一种废弃物高温裂解炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109114542A (zh) | 2019-01-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104791803B (zh) | 一种垃圾焚烧装置及其焚烧工艺 | |
| KR100907269B1 (ko) | 원심 분리형 연속 연소장치 및 그 연소방법 | |
| CN201606882U (zh) | 循环流化炉排高效焚烧炉 | |
| US3267890A (en) | Municipal incinerator | |
| CN101484753A (zh) | 炉排式焚烧炉及其燃烧控制方法 | |
| CN101963356A (zh) | 适用于发电的生活垃圾立式焚烧炉燃烧系统及控制方法 | |
| CN209944301U (zh) | 特别适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置 | |
| JP3174493U (ja) | 燃焼装置 | |
| CN109114542B (zh) | 适合植物茎秆的自动送料、整捆燃烧的气化装置 | |
| RU115875U1 (ru) | Теплоэнергетический комплекс получения и подачи горячего воздуха для теплоснабжения вентиляции горных выработок и обогрева помещений большого объема (ангаров, складов, боксов) | |
| CN106090942A (zh) | 采用炉渣风冷工艺的危废物焚烧系统 | |
| CN103672909B (zh) | 一种组合式垃圾多层高温燃烧无害化能源装置 | |
| CN103822357A (zh) | 卧式煤粉有机热载体锅炉 | |
| TR201706752A2 (tr) | Gazlaştirma prosesi̇yle dumansiz yanmali, ful otomati̇k kapasi̇te ve veri̇m maksi̇mi̇zasyonlu kati yakit brülör si̇stemi̇ | |
| CN100489391C (zh) | 焚烧圆桶内收容的废弃物的装置及该方法 | |
| CN206145684U (zh) | 采用炉渣风冷工艺的危废物焚烧系统 | |
| RU194770U1 (ru) | Теплоэнергетическая установка для теплоснабжения горных выработок и помещений большого объема | |
| RU58202U1 (ru) | Котлоагрегат | |
| RU2310123C1 (ru) | Котлоагрегат | |
| CZ201374A3 (cs) | Kotel pro spalování celých balíků biomasy | |
| CN2765906Y (zh) | 连续碳化管式型焦炉 | |
| RU91415U1 (ru) | Энергокомплекс для теплоснабжения горно-рудного предприятия | |
| CN209940918U (zh) | 一种低尘排放和更稳定燃气成分的整捆式生物质气化装置 | |
| KR20160109117A (ko) | 고형연료 체인스토커화격자를 사용하는 복합식 증기보일러 | |
| CN108167835A (zh) | 一种全智能无害化垃圾焚烧系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |