CN109735367B - 下吸式气化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种下吸式气化炉，其包括气化炉炉体，所述下吸式气化炉还包括炉篦盖板和旋转驱动机构，所述炉篦盖板位于所述气化炉炉体内，且所述炉篦盖板的外表面与所述气化炉炉体的内壁面具有排灰间隙，所述旋转驱动机构连接于所述炉篦盖板并用于驱动所述炉篦盖板旋转。本发明的下吸式气化炉，通过旋转驱动机构带动炉篦盖板的旋转，使得生物质灰通过排灰间隙被排出，提高了下吸式气化炉运行的的连续性和稳定性，且提高了下吸式气化炉的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及生物质能源技术领域，特别涉及一种下吸式气化炉。
背景技术
生物质是一种清洁、资源丰富、且唯一含碳的可再生能源，能很好的解决能源短缺、环境污染的世界难题，日益受到广泛关注。生物质热化学利用是在高温条件下对生物质进行燃烧、热解、气化等处理得到热、电或可燃气等产品，其中生物质气化技术因具有反应迅速、转化效率高、终端产品灵活以及易于工业化等优点，已成为世界研究重点。
在下吸式生物质气化技术中，公开号为CN 206304704U专利中采用传统的往复炉排，联动杆通过摆臂与炉排桥连接，所有炉排桥共同组成整个炉排结构，气缸驱动联动杆往复运动，联动杆通过摆臂带动炉排桥往复转动，从而排灰。这种往复炉排方式通过间隙大小变化只能间断式运动排灰，无法连续运动排灰；同时，间隙大小变化过程中也会导致气化炉内的运行工况不稳定，造成产物不稳定，影响系统运行连续性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有只能间断式运动排灰，无法连续运动排灰，导致气化炉内的运行工况不稳定等缺陷，提供一种下吸式气化炉。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种下吸式气化炉，其包括气化炉炉体，其特点在于，所述下吸式气化炉还包括炉篦盖板和旋转驱动机构，所述炉篦盖板位于所述气化炉炉体内，且所述炉篦盖板的外表面与所述气化炉炉体的内壁面具有排灰间隙，所述旋转驱动机构连接于所述炉篦盖板并用于驱动所述炉篦盖板旋转。
在本方案中，采用上述结构形式，通过排灰间隙来实现生物质灰的排放，实现下吸式气化炉的连续排放，且在排放的过程中不会改变气化炉炉体内运行工况，有效解决气化炉炉体内间断式排灰造成周期性波动问题，提高了下吸式气化炉运行的的连续性和稳定性，且提高了下吸式气化炉的工作效率。
另外，通过旋转驱动机构来调节控制炉篦盖板的转速来控制生物质灰的排放速度，控制操作方便，且结构简单，成本低。
较佳地，所述气化炉炉体的内壁面具有承灰台，所述承灰台从所述气化炉炉体的内壁面沿所述气化炉炉体的中心轴方向延伸凸起，所述承灰台位于所述排灰间隙的正下方；
所述炉篦盖板的外周面上具有至少一个排灰刀，所述排灰刀的一端连接于所述炉篦盖板，所述排灰刀的另一端沿靠近所述气化炉炉体的内壁面的方向延伸，且所述排灰刀位于所述承灰台与所述排灰间隙之间。
在本方案中，采用上述结构形式，通过排灰刀的转动会将承灰台上的生物质灰排出，利于对生物质灰排出。
较佳地，所述排灰间隙的间距小于所述承灰台延伸凸起的长度。
在本方案中，采用上述结构形式，通过承灰台能够阻止气化炉炉体内未反应完全的原料介质直接排出，都将会通过排灰间隙掉落至承灰台上被进一步利用，保证了下吸式气化炉的运行效果。
较佳地，所述气化炉炉体包括有炉膛和排灰系统，所述排灰系统的顶部连接于所述炉膛并与所述炉膛相连通，所述排灰系统的底部具有排灰口，所述炉篦盖板位于所述炉膛的底部内，所述旋转驱动机构穿过所述排灰系统并连接于所述炉篦盖板。
较佳地，所述排灰口偏心设置于所述排灰系统的底部，所述排灰口与所述排灰系统的顶部的最远端之间具有斜边段，所述旋转驱动机构穿过所述斜边段并插入至所述排灰系统内。
在本方案中，采用上述结构形式，将排灰口偏心设置在排灰系统的底部，减少了旋转驱动机构中位于排灰系统内的长度，从而有效降低了气化炉炉体内的高温对旋转驱动机构所造成的影响，延长了下吸式气化炉的使用寿命。
较佳地，所述旋转驱动机构包括有旋转电机、主轴和降温保护套，所述主轴的底部连接于所述旋转电机的旋转轴，所述主轴的顶部可转动地穿过所述斜边段并连接于所述炉篦盖板，所述降温保护套位于所述排灰系统内并套设于所述主轴。
在本方案中，采用上述结构形式，主轴中位于排灰系统内的部分通过降温保护套来降温保护，增强了主轴的强度，降低了排灰系统内高温对主轴的影响，大大延长了下吸式气化炉的使用寿命。
较佳地，所述排灰口的一端部设置于所述排灰系统的顶部一外边缘的正下方。
较佳地，所述下吸式气化炉还包括有排灰管和水箱，所述排灰管的顶部和底部分别连接于所述排灰口和所述水箱并与所述排灰系统和所述水箱相连通。
在本方案中，采用上述结构形式，采用水封方式排灰，实现常温排灰及水封密封。
较佳地，所述下吸式气化炉还包括有支撑架和支撑体，所述支撑架位于所述气化炉炉体内，且所述支撑架的两端分别连接于所述气化炉炉体的内壁面和所述支撑体，所述炉篦盖板放置于所述支撑体上并能够在所述支撑体上旋转运动，所述旋转驱动机构穿过所述支撑体连接于所述炉篦盖板的底部。
在本方案中，采用上述结构形式，通过支撑架和支撑体能够对炉篦盖板起到支撑作用，便于安装连接，且提高了下吸式气化炉的稳定性。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的下吸式气化炉，通过旋转驱动机构带动炉篦盖板的旋转，使得生物质灰通过排灰间隙被排出，提高了下吸式气化炉运行的的连续性和稳定性，且提高了下吸式气化炉的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例的下吸式气化炉的内部结构示意图。
图2为本发明实施例的下吸式气化炉的另一内部结构示意图。
附图标记说明：
气化炉炉体1
承灰台11
炉膛12
排灰系统13
排灰口131
斜边段132
气化气出口133
炉篦盖板2
排灰间隙21
排灰刀22
旋转驱动机构3
旋转电机31
主轴32
降温保护套33
排灰管4
水箱5
支撑体6
支撑架7
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
如图1和图2所示，本发明实施例的下吸式气化炉，其包括气化炉炉体1、炉篦盖板2和旋转驱动机构3，炉篦盖板2位于气化炉炉体1内，且炉篦盖板2的外表面与气化炉炉体1的内壁面具有排灰间隙21，旋转驱动机构3连接于炉篦盖板2并用于驱动炉篦盖板2旋转。原料和气化介质从气化炉炉体1的顶部进入，在气化炉炉体1内反应产生的生物炭下落堆积在炉篦盖板2上形成炭层，在气化炉炉体1反应产生的燃气通过炭层与生物炭发生反应，产生气化气和生物质灰，气化气通过气化气出口133被排出，生物质灰通过排灰间隙21被排至炉篦盖板2的下方。通过排灰间隙21来实现生物质灰的排放，实现下吸式气化炉的连续排放，且在排放的过程中不会改变气化炉炉体1内运行工况，有效解决气化炉炉体1内间断式排灰造成周期性波动问题，提高了下吸式气化炉运行的的连续性和稳定性，且提高了下吸式气化炉的工作效率。同时，旋转驱动机构3能够驱动炉篦盖板2的旋转，通过控制炉篦盖板2的转速来控制生物质灰的排放速度，控制操作方便，且结构简单，成本低。
气化炉炉体1的内壁面具有承灰台11，承灰台11从气化炉炉体1的内壁面沿气化炉炉体1的中心轴方向延伸凸起，承灰台11位于排灰间隙21的正下方；炉篦盖板2的外周面上具有至少一个排灰刀22，排灰刀22的一端连接于炉篦盖板2，排灰刀22的另一端沿靠近气化炉炉体1的内壁面的方向延伸，且排灰刀22位于承灰台11与排灰间隙21之间。气化炉炉体1内产生的生物质灰都将会通过排灰间隙21掉落至承灰台11上，旋转驱动机构3驱动炉篦盖板2的旋转，将会带动排灰刀22的转动，通过排灰刀22的转动会将承灰台11上的生物质灰排出。其中，排灰刀22的数量不作限定，可以通过设置排灰刀22的个数以及炉篦盖板2的转速来调节控制生物质灰的排放。
排灰间隙21的间距小于承灰台11延伸凸起的长度。通过承灰台11能够阻止气化炉炉体1内未反应完全的原料介质直接排出，都将会通过排灰间隙21掉落至承灰台11上被进一步利用，保证了下吸式气化炉的运行效果。
气化炉炉体1包括有炉膛12和排灰系统13，排灰系统13的顶部连接于炉膛12并与炉膛12相连通，排灰系统13的底部具有排灰口131，炉篦盖板2位于炉膛12的底部内，旋转驱动机构3穿过排灰系统13并连接于炉篦盖板2。原料和气化介质从炉膛12的顶部进入，并在炉膛12内反应运行，反应之后生物质灰通过排灰间隙21掉落至排灰系统13内，通过排灰口131被排出；气化气出口133设置在排灰系统13的侧壁上，气化气通过气化气出口133被排出；旋转驱动机构3将通过排灰系统13来带动气化炉炉体1内的炉篦盖板2的旋转。下吸式气化炉整体结构简单，加工制作方便。
排灰口131偏心设置于排灰系统13的底部，排灰口131与排灰系统13的顶部的最远端之间具有斜边段132，旋转驱动机构3穿过斜边段132并插入至排灰系统13内。将排灰口131偏心设置在排灰系统13的底部，使得斜边段132的中心位置与炉篦盖板2的中心位置之间距离减少，旋转驱动机构3通过斜边段132与炉篦盖板2的底部相连接，使得位于排灰系统13内的旋转驱动机构3的结构部分减少，减少了旋转驱动机构3中位于排灰系统13内的长度，从而有效降低了气化炉炉体1内的高温对旋转驱动机构3所造成的影响，延长了下吸式气化炉的使用寿命。
其中，排灰口131的一端部设置于排灰系统13的顶部一外边缘的正下方。将排灰口131的端部与排灰系统13的顶部一外边缘之间的连接部分为垂直连接，排灰口131的端部与最远端的排灰系统13的顶部之间的斜边段132实现最大化倾斜。在本实施例中，如图2所示，排灰系统13的形状呈三角柱形中的一顶边与相对的底角切割后的形状，斜边段132位于排灰系统13中左边的切割面，排灰系统13的前侧和后侧两面为45度的等边直角三角形，两个直角边分别为顶边和右侧边。
旋转驱动机构3包括有旋转电机31、主轴32和降温保护套33，主轴32的底部连接于旋转电机31的旋转轴，主轴32的顶部可转动地穿过斜边段132并连接于炉篦盖板2，降温保护套33位于排灰系统13内并套设于主轴32。旋转电机31用于提供旋转动力并驱动主轴32旋转，主轴32将会带动炉篦盖板2一同旋转，主轴32中位于排灰系统13内的部分通过降温保护套33来降温保护，增强了主轴32的强度，降低了排灰系统13内高温对主轴32的影响，大大延长了下吸式气化炉的使用寿命。
下吸式气化炉还包括有排灰管4和水箱5，排灰管4的顶部和底部分别连接于排灰口131和水箱5并与排灰系统13和水箱5相连通。排灰系统13内的生物质灰通过排灰管4排入至水箱5内，排灰管4的出口伸入水箱5内并没过水箱5内的水面；采用水封方式排灰，实现常温排灰及水封密封。
下吸式气化炉还包括有支撑架7和支撑体6，支撑架7位于气化炉炉体1内，且支撑架7的两端分别连接于气化炉炉体1的内壁面和支撑体6，炉篦盖板2放置于支撑体6上并能够在支撑体6上旋转运动，旋转驱动机构3穿过支撑体6连接于炉篦盖板2的底部。通过支撑架7和支撑体6能够对炉篦盖板2起到支撑作用，便于安装连接，且提高了下吸式气化炉的稳定性。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种下吸式气化炉，其包括气化炉炉体，其特征在于，所述下吸式气化炉还包括炉篦盖板和旋转驱动机构，所述炉篦盖板位于所述气化炉炉体内，且所述炉篦盖板的外表面与所述气化炉炉体的内壁面具有排灰间隙，所述旋转驱动机构连接于所述炉篦盖板并用于驱动所述炉篦盖板旋转；
所述气化炉炉体包括有炉膛和排灰系统，所述排灰系统的顶部连接于所述炉膛并与所述炉膛相连通，所述排灰系统的底部具有排灰口，所述炉篦盖板位于所述炉膛的底部内，所述旋转驱动机构穿过所述排灰系统并连接于所述炉篦盖板；
所述排灰口偏心设置于所述排灰系统的底部，所述排灰口与所述排灰系统的顶部的最远端之间具有斜边段，所述旋转驱动机构穿过所述斜边段并插入至所述排灰系统内。
2.如权利要求1所述的下吸式气化炉，其特征在于，所述气化炉炉体的内壁面具有承灰台，所述承灰台从所述气化炉炉体的内壁面沿所述气化炉炉体的中心轴方向延伸凸起，所述承灰台位于所述排灰间隙的正下方；
所述炉篦盖板的外周面上具有至少一个排灰刀，所述排灰刀的一端连接于所述炉篦盖板，所述排灰刀的另一端沿靠近所述气化炉炉体的内壁面的方向延伸，且所述排灰刀位于所述承灰台与所述排灰间隙之间。
3.如权利要求2所述的下吸式气化炉，其特征在于，所述排灰间隙的间距小于所述承灰台延伸凸起的长度。
4.如权利要求1所述的下吸式气化炉，其特征在于，所述旋转驱动机构包括有旋转电机、主轴和降温保护套，所述主轴的底部连接于所述旋转电机的旋转轴，所述主轴的顶部可转动地穿过所述斜边段并连接于所述炉篦盖板，所述降温保护套位于所述排灰系统内并套设于所述主轴。
5.如权利要求1所述的下吸式气化炉，其特征在于，所述排灰口的一端部设置于所述排灰系统的顶部一外边缘的正下方。
6.如权利要求1所述的下吸式气化炉，其特征在于，所述下吸式气化炉还包括有排灰管和水箱，所述排灰管的顶部和底部分别连接于所述排灰口和所述水箱并与所述排灰系统和所述水箱相连通。
7.如权利要求1所述的下吸式气化炉，其特征在于，所述下吸式气化炉还包括有支撑架和支撑体，所述支撑架位于所述气化炉炉体内，且所述支撑架的两端分别连接于所述气化炉炉体的内壁面和所述支撑体，所述炉篦盖板放置于所述支撑体上并能够在所述支撑体上旋转运动，所述旋转驱动机构穿过所述支撑体连接于所述炉篦盖板的底部。
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