CN112342061A - 一种上吸式固定床生物质气化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种上吸式固定床生物质气化炉，属于生物质气化技术领域。该气化炉主要包括斗提机、进料装置、气化炉主炉、炉排、焦油回收装置等。斗提机采用链轮式传动结构，解决了大体积生物质压块提升过程中容易出现卡滞的现象；进料装置采用液压推进式进料结构，利用液压活塞密封生物质燃气，液压活塞运动能够推动生物质压块进入气化炉主炉，液压活塞停止能够防止气化炉主炉内的生物质燃气通过进料口外泄；气化炉主炉采用螺旋钢板仓结构，解决了传统气化炉主炉体积过大，无法运输的问题；炉排采用齿轮传动结构，能够实现炉排转动周期的精确控制；焦油回收装置能够将未充分裂解的焦油重新加入气化炉主炉内再次燃烧裂解，降低了焦油的排放量。
Description
技术领域
本发明涉及生物质气化领域，具体地说是一种上吸式固定床生物质气化炉。
背景技术
生物质气化炉是一种利用生物质气化原理将固态的低质的生物质（农村剩余秸秆、林业废气物等）转化成高质的可燃烧的生物质燃气的装置。传统上吸式固定床气化炉工作流程是：将各种生物质原料破碎后，通过提升机构输送到气化炉主炉顶部，再从顶部的加料口投入到固定床气化炉内，此时通过控制鼓风机的送风量，物料在气化炉内经过氧化、还原、裂解等一系列反应后产生生物质燃气，生物质燃气再通过炉体顶部被引风机引出。在实际使用过程中，往往会因为生物质原料破碎的不规则性，造成提升机构传送过程中出现卡滞，降低了传送效率。另外因为加料口在气化炉主炉的顶部，气化后的生物质燃气容易从加料口泄露，产生安全隐患。其次因为气化炉的主炉体积过大，加工难度大，运输不方便，增大了气化炉加工制造的成本。
发明内容
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种上吸式固定床生物质气化炉
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本设计的核心思想是，设计一种上吸式固定床生物质气化炉，主要包括斗提机、进料装置、气化炉主炉、炉排、焦油回收装置等，在气化炉的顶部安装有斗提机驱动电机，电机通过皮带与减速机的动力输入轴连接，减速机的动力输出轴通过弹性联轴器与链轮的驱动轮连接，链轮的驱动轮位于斗提机的顶部，斗提机的底部安装有链轮的从动轮，驱动轮和从动轮通过传动链条连接，传动链条上均匀分布安装有用于盛放固态生物质物料的料盒，斗提机能够将固态生物质物料经过底部斗提机物料入口输送到气化炉顶部钟罩阀内。
钟罩阀包括钟罩阀主体、液压缸、橡胶密封圈、法兰检查口，钟罩阀主体上部为圆形，下部为圆锥形结构，液压缸通过法兰盘安装在钟罩阀主体的顶部，液压缸的活塞上安装有橡胶密封圈，橡胶密封圈呈圆锥形结构，当液压内的活塞伸长时，圆锥形橡胶密封圈与钟罩阀主体锥形部分紧密结合，防止生物质燃气泄漏，当液压缸活塞收缩时，固态生物质燃料通过橡胶密封圈与钟罩阀主体圆形部分之间的间隙流入到钟罩阀出料口。
液压推进式进料装置包括进料通道、液压活塞、进料液压缸，液压活塞在进料液压缸的作用下做往复式运动，进料液压缸伸长时即可以将固态生物质燃料通过进料通道推入到气化炉主炉内，也可以起到密封作用，防止气化炉内的生物质燃气从液压推进式进料装置内泄漏，进料液压缸收缩时可使钟罩阀内的生物质物料进入到进料通道内。
气化炉主炉外壁采用螺旋钢板仓结构设计，将气化炉主炉使用长窄板利用挤压成型技术加工成螺旋状圆筒形，螺旋咬筋作为周向加强，提高了炉体的强度，气化炉主炉顶部采用管套式结构，主炉内壁与外壁之间留有密闭腔，腔体内装有冷却水，用于炉体的降温，气化炉主炉中部利用耐火砖隔热处理，气化炉主炉底部呈圆锥状，悬置于炉排内，利用炉排内的余渣防止气化炉内的生物质燃气泄漏，气化炉主炉底部也采用套管式结构在腔体内装有冷却水，用于炉体的降温。
炉排包括炉排电机、旋转炉排、挡料板、空气通道、蜂巢式出风口、鼓风机，炉排电机与旋转炉排通过齿轮副啮合，通过炉排电机的旋转带动旋转炉排的旋转，气化炉产生的余渣通过旋转炉排的炉箅带动做圆周运动，并在挡料板处堆积，鼓风机产生的风压经空气通道传递到蜂巢式出风口，通过出风口输送到气化炉主炉内。
焦油回收装置包括离心泵、进油管管道和出油管道，进油管道的一端与过滤器底部的出油口连接，另一端与离心泵连接，离心泵将焦油等从过滤器内吸出，经出油管道输送到气化炉主炉顶部，从气化炉主炉顶部重新加入到气化炉内。
本发明一种上吸式固定床生物质气化炉，现有技术相比所产生的有益效果是：
（1）本发明设计斗提机采用链轮驱动的方式，解决了大体积生物质压块提升过程中容易出现卡滞的问题。
（2）本发明设计的进料装置采用钟罩阀和液压推进式进料的方式，钟罩阀利用橡胶密封的方式，解决了生物质燃气泄漏的问题，液压推进式进料装置采用活塞推进进料，活塞既能够上料，也能起到防止生物质燃气泄漏的问题。
（3）本发明设计的气化炉主炉外壁采用螺旋钢板仓结构设计，解决了传统整体式圆筒形炉体体积过大，不方便运输的问题。螺旋咬筋结构本身作为加强筋，大大提升了炉体本身的称重和耐压。
（4）本发明设计的焦油回收装置能够将未充分裂解的焦油重新加入气化炉主炉内再次燃烧裂解，提高了产气量，降低了焦油的排放量。
附图说明
图1是本发明结构三维图；
图2是本发明结构主剖面图；
图3是本发明斗提机主视图；
图4是本发明气化炉主体剖面图；
图5是本发明气化炉主体外壁螺旋咬筋剖面图；
图6是本发明炉排三维图；
图中各标号表示：
1、斗提机，101、从动轮，102、料盒，103、驱动电机，104、驱动轮，105、减速机，106、弹性联轴器，107、传动链条，2、液压推进式进料装置，201、进料通道，202、液压活塞，203、进料液压缸，3、钟罩阀，301、钟罩阀主体，302、法兰检查口，303、橡胶密封圈，304、液压缸，4、过滤器，401、燃气管通道，402、第一腔室，403、隔板，404、引风机，405、燃气出气管，406、第二腔室，407、焦油排出口，5、气化炉主炉，501、第二密闭腔，502、检修法兰，503、主炉外壁，504、第一密闭腔，505、主炉进料口、506、主炉内壁，507、防爆阀门，508、防爆水槽，509、长窄板，601、进油管道，602、离心泵，603、出油管道，7、炉排，701、炉排电机，702、旋转炉排，703、蜂巢式出风口，704、炉箅，705、鼓风机，706、空气通道，707、挡料板。
具体实施方式
结合附图对本发明的实施例进行说明。
一种上吸式固定床生物质气化炉，主要包括斗提机1、液压推进式进料装置2、钟罩阀3、气化炉主炉5、过滤器4、炉排7、焦油回收装置等，在气化炉的顶部安装有斗提机驱动电机103，驱动电机103通过皮带与减速机105的动力输入轴连接，减速机105的动力输出轴通过弹性联轴器106与链轮的驱动轮104连接，链轮的驱动轮104位于斗提机1的顶部，斗提机1的底部安装有链轮的从动轮101，驱动轮104和从动轮101通过传动链条107连接，传动链条107上安装有料盒102，斗提机1与钟罩阀3通过法兰连接，钟罩阀3位于液压推进式进料装置2上部，通过法兰连接，液压推进式进料装置2位于气化炉主炉5的顶部，进料通道201通过主炉进料口505插入到气化炉主炉5内中间位置，气化炉主炉5固定在气化炉主梁上，炉排7位于气化炉主炉5的底部，气化炉主炉5的锥形部分全部沉于炉排7内，气化炉主炉5与过滤器4在气化炉的顶部通过U型燃气管通道401连接，过滤器4采用隔板式结构，利用隔板403将过滤器4分割成两个连通的腔室，分别为第一腔室402和第二腔室406，隔板403位于过滤器4中心位置，顶部与过滤器4顶部平齐，底部留有连通通道，过滤器4底部中间位置留有焦油排出口407，过滤器4侧面留有焦油回收管的出油口，第二腔室406顶端通过燃气出气管405与引风机404连接。
作为本发明的第一实施例，钟罩阀采用液压式驱动方式，钟罩阀上的橡胶密封圈推进到位后能够防止气化炉内的生物质燃气进入钟罩阀内，橡胶密封圈退出到位后能够使钟罩阀内的固态生物质物料进入液压推进式进料装置内。
进一步，进料装置内的固态生物质燃料在液压活塞的推动力作用下从气化炉主体顶部的物料入口进入气化炉主炉内，固态生物质物料在气化主体底部与鼓风机出入的空气经不充分燃烧产生生物质燃气，气化后的废渣通过炉排排出，生物质燃气经过燃气管通道进入过滤器内。
作为本本发明的第一实施例，过滤器采用隔板式结构，隔板将过滤器分成两个腔室，生物质燃气从过滤器顶部入口进入第一腔室，第一腔室内的燃气经过过滤器底部进入第二腔室，第二腔室内的生物质燃气进引风机引出，焦油等大分子物质因重力作用留在过滤器底部，经输送管道到达离心泵，离心泵将焦油从气化炉顶部重新加入到气化炉主炉内。
钟罩阀3包括钟罩阀主体301、液压缸304、橡胶密封圈303、法兰检查口302，钟罩阀主体301上部为圆形，下部为圆锥形结构，液压缸304通过法兰盘安装在钟罩阀主体301的顶部，液压缸304的活塞上安装有橡胶密封圈303，橡胶密封圈303呈圆锥形结构。
作为本本发明的第一实施例，当液压缸304的活塞伸长时，圆锥形橡胶密封圈303与钟罩阀主体301锥形部分紧密结合，防止生物质燃气泄漏。
作为本本发明的第一实施例，当液压缸304活塞收缩时，固态生物质燃料通过橡胶密封圈303与钟罩阀主体301圆形部分之间的间隙流入到钟罩阀出料口。
作为本发明的第一实施例，液压推进式进料装置2包括进料通道201、液压活塞202、进料液压缸203，液压活塞202在进料液压缸203的作用下在进料通道201内做往复式运动，液压活塞202伸长时即可以将固态生物质燃料通过进料通道推入到气化炉主炉5内，此时起到密封作用，防止气化炉内的生物质燃气从液压推进式进料装置2的进料通道201处泄漏，液压活塞202收缩时可使钟罩阀3内的生物质物料进入到进料通道201内。
气化炉主炉外壁503采用螺旋钢板仓结构设计，将气化炉主炉使用长窄板509利用挤压成型技术加工成螺旋状圆筒形，螺旋咬筋作为周向加强，提高了炉体的强度，气化炉主炉5上部采用管套式结构，主炉内壁506与主炉外壁503之间留有第一密闭腔504，腔体内装有冷却水，用于炉体的降温，气化炉主炉中部设置有检修法兰502，气化炉主炉底部呈圆锥状，悬置于炉排内，利用炉排内的余渣防止气化炉内的生物质燃气泄漏，气化炉主炉底部也采用套管式结构留有第二密闭腔501在腔体内装有冷却水，用于炉体的降温，气化炉主炉5顶部设置有防爆阀门507，防爆阀门利用防爆水槽508内壁进行限位，防爆水槽508内装有水，对气化炉内的生物质燃气进行密封。
炉排7包括炉排电机701、旋转炉排702、挡料板707、空气通道706、蜂巢式出风口703、鼓风机705，炉排电机701与旋转炉排702通过齿轮副啮合，通过炉排电机701的旋转带动炉排702的旋转，气化炉产生的余渣通过旋转炉排的炉箅704带动做圆周运动，并在挡料板707处堆积，鼓风机705产生的风压经空气通道706传递到蜂巢式出风口703，通过出风口输送到气化炉主炉5内。
焦油回收装置包括离心泵602、进油管道601和出油管道603，进油管道601的一端与过滤器4侧面的出油口连接，另一端与离心泵602连接，离心泵602将焦油等从过滤器4内吸出，经出油管道603输送到气化炉主炉5顶部，从气化炉主炉5顶部重新加入到气化炉内。
应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.一种上吸式固定床生物质气化炉,其特征在于，包括斗提机（1）和钟罩阀主体（301），所述斗提机（1）内安装驱动电机（103），所述驱动电机（103）通过皮带与减速机（105）的动力输入轴连接，所述减速机（105）的动力输出轴通过弹性联轴器（106）与链轮的驱动轮（104）连接，所述驱动轮（104）位于所述斗提机（1）的顶部，斗所述提机（1）的底部安装有链轮的从动轮（101），所述驱动轮（104）和从动轮（101）通过传动链条（107）连接，所述传动链条（107）上安装有料盒（102），所述斗提机（1）与钟罩阀（3）通过法兰连接，所述钟罩阀（3）位于液压推进式进料装置（2）上部，所述液压推进式进料装置（2）位于气化炉主炉（5）的顶部，所述气化炉主炉（5）上有主炉进料口（505），所述主炉进料口（505）内安装进料通道（201），所述气化炉主炉（5）固定在气化炉主梁上，主炉的底部安装炉排（7），所述气化炉主炉（5）的锥形部分全部沉于所述炉排（7）内，所述气化炉主炉（5）与过滤器（4）在气化炉的顶部通过U型燃气管通道（401）连接，所述过滤器（4）通过隔板（403）拆分成第一腔室（402）和第二腔室（406），所述隔板（403）位于所述过滤器（4）中心位置，隔板顶部与所述过滤器（4）顶部平齐，底部留有连通通道，所述过滤器（4）底部中间位置留有焦油排出口（407），所述过滤器（4）侧面留有焦油回收管的出油口，所述第二腔室（406）顶端通过燃气出气管（405）与引风机（404）连接。
2.根据权利要求1所述的一种上吸式固定床生物质气化炉,其特征在于，所述钟罩阀主体（301）上部为圆形，下部为圆锥形结构，所述钟罩阀主体（301）的顶部安装液压缸（304），所述液压缸（304）的活塞上安装有橡胶密封圈（303），所述橡胶密封圈（303）呈圆锥形结构。
3.根据权利要求1所述的一种上吸式固定床生物质气化炉,其特征在于,所述气化炉主炉（5）的气化炉主炉外壁（503）采用螺旋钢板仓结构设计，将气化炉主炉使用长窄板（509）利用挤压成型技术加工成螺旋状圆筒形，螺旋咬筋作为周向加强，所述气化炉主炉（5）上部采用管套式结构，主炉内壁（506）与主炉外壁（503）之间留有第一密闭腔（504），气化炉主炉底部呈圆锥状，悬置于炉排内，所述气化炉主炉（5）底部也采用套管式结构留有第二密闭腔（501），所述气化炉主炉（5）顶部设置有防爆阀门（507），所述防爆阀门（507）利用防爆水槽（508）内壁进行限位。
4.根据权利要求1所述的一种上吸式固定床生物质气化炉,其特征在于，所述气化炉主炉（5）底部安装炉排电机（701），所述炉排电机（701）与旋转炉排（702）通过齿轮副啮合，所述炉排电机（701）的旋转带动旋转炉排（702）的旋转，所述气化炉产生的余渣通过所述旋转炉排（702）的炉箅（704）带动做圆周运动，并在挡料板（707）处堆积，鼓风机（705）产生的风压经空气通道（706）传递到蜂巢式出风口（703）内。
5.根据权利要求1所述的一种上吸式固定床生物质气化炉,其特征在于，所述气化炉主炉（5）安装焦油回收装置，所述焦油回收装置包括离心泵（602）、进油管道（601）和出油管道（603），所述进油管道（601）的一端与所述过滤器（4）侧面的出油口连接，另一端与离心泵（602）连接，所述离心泵（602）将焦油等从所述过滤器（4）内吸出，经出油管道（603）输送到所述气化炉主炉（5）顶部。
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| CN201857375U (zh) * | 2010-11-01 | 2011-06-08 | 广州迪森热能技术股份有限公司 | 气幕进料装置和使用该装置的生物质气化反应系统 |
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