CN110423634B - 一种除尘除焦一体化生物质气化炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气化炉技术领域，具体为一种除尘除焦一体化生物质气化炉，包括炉体，炉体的内侧壁下部固定有炉排，炉排的上部和下部分别为热解腔和炉渣腔，炉体对应炉渣腔的侧壁上设置有排灰口，在所述热解腔处的侧壁上连接进风管，炉体的侧壁上部连接进料管，炉体内部设置有初级净化过滤机构，炉体的外侧顶部设置有驱动机构，驱动机构与初级净化过滤机构相连接，炉体的外侧设置有二级净化过滤机构，二级净化过滤机构底部与所述热解腔相连通。该种除尘除焦一体化生物质气化炉，利用初级净化过滤机构和二级净化过滤机构对燃气进行除焦除尘，从而提高燃气的除焦除尘效果，降低焦油产出量和烟尘排出量，进而提高生物质热解效率。

Description

一种除尘除焦一体化生物质气化炉

技术领域

本发明涉及气化炉技术领域，具体为一种除尘除焦一体化生物质气化炉。

背景技术

生物质气化时不可避免的会产生焦油产物，焦油对气化设备和用气设备都会产生不利的影响，降低气化效率，而且会影响设备的安全运行。因此需要对生物质气化后的气体进行除尘除焦处理，鉴于此，我们提出一种除尘除焦一体化生物质气化炉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种除尘除焦一体化生物质气化炉，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种除尘除焦一体化生物质气化炉，包括炉体，炉体的内侧壁下部固定有炉排，炉排的上部和下部分别为热解腔和炉渣腔，炉体对应炉渣腔的侧壁上设置有排灰口，且在所述热解腔处的侧壁上连接进风管，炉体的侧壁上部连接进料管，炉体内部设置有初级净化过滤机构，且炉体的外侧顶部设置有驱动机构，驱动机构与初级净化过滤机构相连接，炉体的外侧设置有二级净化过滤机构，且二级净化过滤机构底部与所述热解腔相连通。

优选的，初级净化过滤机构包括滑动连接在炉体内部的环架，且环架的侧壁滑动连接在固定于炉体内壁上的滑条上，且环架位于进料管和进风管的中间，环架的内侧壁上固定有锥筒状态的金属滤网，且金属滤网的上表面向中心凹陷，且中部开设有通口。

优选的，驱动机构包括位于炉体外侧上方的升降板，且升降板通过液压杆与炉体外侧的顶部连接，升降板中部固定有电机一，升降板的下表面固定有竖直向下的导向架，导向架的下端滑动穿过炉体的顶壁并与环架固定连接，导向架上固定有横置的横撑，横撑上定轴转动连接转轴，转轴的上端与电机一的输出轴相连接，转轴的下端滑动贯穿炉体的顶壁并位于金属滤网中部的通口下方，且转轴与金属滤网共用中心轴线。

优选的，转轴包括轴管，且轴杆外侧壁上固定有螺旋叶，轴管的内部定轴转动连接有芯轴，芯轴的上端与电机一的输出轴端固定连接，芯轴的下端固定有转盘，转盘的两侧固定有刮条，且刮条与金属滤网的下表面接触连接。

优选的，轴管的外侧壁上固定有限位板，且通过限位板定轴转动连接在横撑上，轴管的上端固定有齿圈，导向架上通过横置的支杆定轴转动连接有轴杆，且轴杆的上下两端分别固定有齿轮二和齿轮三，齿轮二与固定于芯轴上部的齿轮一啮合连接，齿轮三与齿圈啮合连接，齿轮一和齿圈的齿比为1：4。

优选的，二级净化过滤机构包括加湿箱，加湿箱的下部侧壁通过管路与炉体的内部上方空间相连通，加湿箱的内部顶板上固定有雾化喷嘴，雾化喷嘴与供水装置连接。

优选的，二级净化过滤机构还包括旋风分离器，旋风分离器的进风口通过管路与加湿箱的上部相连通，旋风分离器的上部中心固定有排气管，旋风分离器的底部通过管路连接排污管相连通。

优选的，供水装置包括水泵、水箱和换热水管，换热水管套接在旋风分离器的外侧壁上，且换热水管的下端与水箱连接，上端与水泵的进水端连接，水泵的出水端与雾化喷嘴连接。

优选的，排污管的内部定轴转动连接有螺旋轴，且排污管的下端贯穿炉体的侧壁延伸至所述热解腔内，排污管的上端固定有电机二，且电机二的输出轴端与螺旋轴的上端固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过金属滤网过滤掉大的烟尘和焦油颗粒，然后经过由螺旋叶压实的物料层，从而进一步的通过物料的多孔间隙对焦油和烟尘进行吸收过滤，从而进行初步的对焦油和烟尘过滤，除去燃气中的大部分焦油和烟尘，并且使得焦油和烟尘随物料一同再次热解，焦油在高温的热解腔内可以分解为小分子的燃气，从而提高燃气的转化效率，降低焦油产出量，有助于提高设备的使用寿命和使用安全性，并且高温燃气在经过物料时，对物料进行加热，从而大大降低了物料落至热解腔内的温度差，有助于保持热解腔内稳定的高温环境，从而提高燃气产出效率，利用物料作为吸附剂除去焦油和烟尘，无需其他耗材，节省投入成本；

本发明中，通过加湿箱使得燃气中的较小的焦油颗粒和烟尘与水雾接触变大，然后一同进入旋风分离器，对燃气进一步的分离净化处理，干净的燃气从排气管输出，焦油和烟尘由旋风分离器的内壁向下流动并流入至排污管中，输送至炉体内部的热解腔，从而对焦油和烟尘进一布的裂解，进而提高生物质热解效率，提高燃气的除焦除尘效果，降低焦油产出量和烟尘排出量。

附图说明

图1为本发明的总装截面结构示意图一；

图2为本发明的总装截面结构示意图二；

图3为本发明中的转轴轴截面结构示意图；

图4为图1中的A-A截面结构示意图；

图5为图1中的B-B截面结构示意图。

图中：1-炉体；2-炉排；3-进料管；4-进风管；5-排灰口；6-滑条；7-环架；8-金属滤网；9-转轴；10-横撑；11-导向架；12-升降板；13-电机一；14-液压杆；15-螺旋叶；16-转盘；17-刮条；18-加湿箱；19-雾化喷头；20-水泵；21-换热水管；22-水箱；23-旋风分离器；24-排气管；25-排污管；26-螺旋轴；27-电机二；28-轴管；29-齿轮三；30-芯轴；31-限位板；32-齿圈；33-齿轮一；34-轴杆；35-齿轮二。

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，本领域普通技术工作人员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。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种除尘除焦一体化生物质气化炉，包括炉体1，炉体1的内侧壁下部固定有炉排2，炉排2的上部和下部分别为热解腔和炉渣腔，炉体1对应炉渣腔的侧壁上设置有排灰口5，且在所述热解腔处的侧壁上连接进风管4，炉体1的侧壁上部连接进料管3，炉体1内部设置有初级净化过滤机构，且炉体1的外侧顶部设置有驱动机构，驱动机构与初级净化过滤机构相连接，炉体1的外侧设置有二级净化过滤机构，且二级净化过滤机构底部与所述热解腔相连通。

本实施例中，初级净化过滤机构包括滑动连接在炉体1内部的环架7，且环架7的侧壁滑动连接在固定于炉体1内壁上的滑条6上，且环架7位于进料管3和进风管4的中间，环架1的内侧壁上固定有锥筒状态的金属滤网8，且金属滤网8的上表面向中心凹陷，且中部开设有通口。

本实施例中，驱动机构包括位于炉体1外侧上方的升降板12，且升降板12通过液压杆14与炉体1外侧的顶部连接，升降板12中部固定有电机一13，升降板12的下表面固定有竖直向下的导向架11，导向架11的下端滑动穿过炉体1的顶壁并与环架7固定连接，导向架11上固定有横置的横撑10，横撑10上定轴转动连接转轴9，转轴9的上端与电机一13的输出轴相连接，转轴9的下端滑动贯穿炉体1的顶壁并位于金属滤网8中部的通口下方，且转轴9与金属滤网8共用中心轴线。

本实施例中，转轴9包括轴管28，且轴杆28外侧壁上固定有螺旋叶15，轴管28的内部定轴转动连接有芯轴30，芯轴30的上端与电机一13的输出轴端固定连接，芯轴30的下端固定有转盘16，转盘16的两侧固定有刮条17，且刮条17与金属滤网8的下表面接触连接。

本实施例中，轴管28的外侧壁上固定有限位板31，且通过限位板31定轴转动连接在横撑10上，轴管28的上端固定有齿圈32，导向架11上通过横置的支杆定轴转动连接有轴杆34，且轴杆34的上下两端分别固定有齿轮二35和齿轮三29，齿轮二35与固定于芯轴30上部的齿轮一33啮合连接，齿轮三29与齿圈32啮合连接，齿轮一33和齿圈32的齿比为1：4。

本实施例中，二级净化过滤机构包括加湿箱18，加湿箱18的下部侧壁通过管路与炉体1的内部上方空间相连通，加湿箱18的内部顶板上固定有雾化喷嘴19，雾化喷嘴19与供水装置连接。

本实施例中，二级净化过滤机构还包括旋风分离器23，旋风分离器23的进风口通过管路与加湿箱18的上部相连通，旋风分离器23的上部中心固定有排气管24，旋风分离器23的底部通过管路连接排污管25相连通。

本实施例中，供水装置包括水泵20、水箱22和换热水管21，换热水管21套接在旋风分离器23的外侧壁上，且换热水管21的下端与水箱22连接，上端与水泵20的进水端连接，水泵20的出水端与雾化喷嘴19连接。

本实施例中，排污管25的内部定轴转动连接有螺旋轴26，且排污管25的下端贯穿炉体1的侧壁延伸至所述热解腔内，排污管25的上端固定有电机二27，且电机二27的输出轴端与螺旋轴26的上端固定连接。

本发明的使用方法和优点：该种除尘除焦一体化生物质气化炉在进行生物质气化处理时，工作过程如下：

启动设备，通过进风管4向炉体1内部输入热风，将生物质原料碎化处理后通过进料管3输送至炉体1内部，电机一13带动芯轴30转动，并通过齿轮一33、齿轮二35、齿轮三29和齿圈32传动带动轴管28转动，轴管28的转动带动螺旋叶15转动将落在金属滤网8上的物料压紧并向所述通口处推进，然后从所述通口处落在热解腔内，进行热解气化处理，生成的灰渣从炉排2落入至炉渣腔，待积累过多后从排灰口5排出，生成的燃气向上输出经过金属滤网8后过滤掉大的烟尘和焦油颗粒，然后经过由螺旋叶15压实的物料层，从而进一步的通过物料的多孔间隙对焦油和烟尘进行吸收过滤，从而进行初步的对焦油和烟尘过滤，除去燃气中的大部分焦油和烟尘，然后物料吸收的焦油和烟尘在螺旋叶15的作用下逐步向通口移动并落向热解腔内，使得焦油和烟尘随物料一同再次热解，焦油在高温的热解腔内可以分解为小分子的燃气，从而提高燃气的转化效率，降低焦油产出量，有助于提高设备的使用寿命和使用安全性，并且高温燃气在经过物料时，对物料进行加热，从而大大降低了物料落至热解腔内的温度差，有助于保持热解腔内稳定的高温环境，从而提高燃气产出效率，利用物料作为吸附剂除去焦油和烟尘，无需其他耗材，节省投入成本；

螺旋叶15将物料从所述通口排出后，电机一13带动芯轴3转动，并带动转盘16同步转动，物料落在转盘16上由转盘16在离心力作用下向甩出，从而使得物料能够均匀的进行受热气化，提高气化效率，而且转盘16转动的同时带动刮条17对金属滤网8的下表面进行清洁，使得粘附在金属滤网8下表面的焦油和烟尘清洁掉，从而保持金属滤网8稳定高效的过滤效率和通气量，刷条17刮除的焦油和烟尘落在热解腔内进行再次的裂解，从而提高燃气的转化效率，降低焦油产出量和烟尘排出量；

芯轴30和轴管28之间通过齿轮一33、齿轮二35、齿轮三29和齿圈32传动连接，而且齿轮一33和齿圈32的齿比为1：4，是为了提高芯轴30的转速，一方面使得转盘16获得更高的转速，进而获得更大的离心力，使得物料分散更彻底，另一方面使得刷条17具有更快的清洁效率，从而确保金属滤网8能够时刻保持优良的特性；

当金属滤网8在使用一段时间后，其不可避免的会堆积粘附一些难以通过刷条17清除的焦油和烟尘堆积物，此时通过液压杆14控制升降板12下降，使得升降板12带动整个驱动机构下移，并通过导向架11带动环架7整体沿滑条6下移，从而使得金属滤网8更加接近热解腔的高温区，从而使得粘附在金属滤网8上的焦油和烟尘堆积物在高温下彻底裂解，达到较高的清洁效果，从而提高金属滤网8的使用寿命，提高除焦和除尘效果，处理结束后通过液压杆14带动驱动机构和初级净化过滤机构上移复位；

经过初级净化过滤机构初步处理的燃气由管路流向加湿箱18内部的下侧，并从下侧向上移动，同时水泵20通过换热环管21将水箱22内部的水抽出，并由雾化喷头19雾化后向下喷出，与向上流动的燃气对流式接触，从而使得燃气中的较小的焦油颗粒和烟尘与水雾接触变大，然后一同进入旋风分离器23，进入旋风分离器23后，对燃气进一步的分离净化处理，焦油和烟尘由旋风分离器23的内壁向下流动，干净的燃气从排气管24输出，焦油和烟尘由旋风分离器23的内壁向下流动并流入至排污管25中，电机二27带动螺旋叶轴26将焦油和烟尘输送至炉体1内部的热解腔，从而对焦油和烟尘进一布的裂解，进而提高生物质热解效率，提高燃气的除焦除尘效果，降低焦油产出量和烟尘排出量；

其中换热环管21套接在旋风分离器23外侧，将燃气由旋风分离器23散发出的热量进行回收，以便提高水雾的文度，从而提高雾化效果，进而提高除焦除尘效果；

利用供水装置和雾化喷头19向燃气喷洒水蒸气，一方面是为了提高除焦除尘效果，提高燃气的质量，另一方面水蒸气随焦油和烟尘移动进入热解腔内部，一同参加焦油的裂解反应，大大降低了焦油在裂解过程中的炭黑产物，提高优质燃气的产出量，进而提高除焦除尘效果和燃气产出效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种除尘除焦一体化生物质气化炉，包括炉体（1），所述炉体（1）的内侧壁下部固定有炉排（2），炉排（2）的上部和下部分别为热解腔和炉渣腔，所述炉体（1）对应炉渣腔的侧壁上设置有排灰口（5），且在所述热解腔处的侧壁上连接进风管（4），所述炉体（1）的侧壁上部连接进料管（3），其特征在于：所述炉体（1）内部设置有初级净化过滤机构，且炉体（1）的外侧顶部设置有驱动机构，所述驱动机构与初级净化过滤机构相连接，所述初级净化过滤机构包括滑动连接在炉体（1）内部的环架（7），且环架（7）的侧壁滑动连接在固定于炉体（1）内壁上的滑条（6）上，且环架（7）位于进料管（3）和进风管（4）的中间，所述环架（7 ）的内侧壁上固定有锥筒状态的金属滤网（8），且金属滤网（8）的上表面向中心凹陷，且中部开设有通口，所述驱动机构包括位于炉体（1）外侧上方的升降板（12），且升降板（12）通过液压杆（14）与炉体（1）外侧的顶部连接，所述升降板（12）中部固定有电机一（13），所述升降板（12）的下表面固定有竖直向下的导向架（11），所述导向架（11）的下端滑动穿过炉体（1）的顶壁并与环架（7）固定连接，所述导向架（11）上固定有横置的横撑（10），所述横撑（10）上定轴转动连接转轴（9），所述转轴（9）的上端与电机一（13）的输出轴相连接，所述转轴（9）的下端滑动贯穿炉体（1）的顶壁并位于金属滤网（8）中部的通口下方，且转轴（9）与金属滤网（8）共用中心轴线，所述转轴（9）包括轴管（28），且轴管（28）外侧壁上固定有螺旋叶（15），所述轴管（28）的内部定轴转动连接有芯轴（30），所述芯轴（30）的上端与电机一（13）的输出轴端固定连接，所述芯轴（30）的下端固定有转盘（16），所述转盘（16）的两侧固定有刮条（17），且刮条（17）与金属滤网（8）的下表面接触连接，所述炉体（1）的外侧设置有二级净化过滤机构，且二级净化过滤机构底部与所述热解腔相连通。

2.根据权利要求1所述的一种除尘除焦一体化生物质气化炉，其特征在于：所述轴管（28）的外侧壁上固定有限位板（31），且通过限位板（31）定轴转动连接在横撑（10）上，所述轴管（28）的上端固定有齿圈（32），所述导向架（11）上通过横置的支杆定轴转动连接有轴杆（34），且轴杆（34）的上下两端分别固定有齿轮二（35）和齿轮三（29），所述齿轮二（35）与固定于芯轴（30）上部的齿轮一（33）啮合连接，所述齿轮三（29）与齿圈（32）啮合连接，所述齿轮一（33）和齿圈（32）的齿比为1：4。

3.根据权利要求1所述的一种除尘除焦一体化生物质气化炉，其特征在于：所述二级净化过滤机构包括加湿箱（18），所述加湿箱（18）的下部侧壁通过管路与炉体（1）的内部上方空间相连通，所述加湿箱（18）的内部顶板上固定有雾化喷嘴（19），所述雾化喷嘴（19）与供水装置连接。

4.根据权利要求3所述的一种除尘除焦一体化生物质气化炉，其特征在于：所述二级净化过滤机构还包括旋风分离器（23），所述旋风分离器（23）的进风口通过管路与加湿箱（18）的上部相连通，所述旋风分离器（23）的上部中心固定有排气管（24），所述旋风分离器（23）的底部通过管路连接排污管（25）相连通。

5.根据权利要求4所述的一种除尘除焦一体化生物质气化炉，其特征在于：所述供水装置包括水泵（20）、水箱（22）和换热水管（21），所述换热水管（21）套接在旋风分离器（23）的外侧壁上，且换热水管（21）的下端与水箱（22）连接，上端与水泵（20）的进水端连接，所述水泵（20）的出水端与雾化喷嘴（19）连接。

6.根据权利要求4所述的一种除尘除焦一体化生物质气化炉，其特征在于：所述排污管（25）的内部定轴转动连接有螺旋轴（26），且排污管（25）的下端贯穿炉体（1）的侧壁延伸至所述热解腔内，所述排污管（25）的上端固定有电机二（27），且电机二（27）的输出轴端与螺旋轴（26）的上端固定连接。

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