CN113503533B

CN113503533B - 一种旋转炉排式生物质气化炉

Info

Publication number: CN113503533B
Application number: CN202110867761.7A
Authority: CN
Inventors: 易诚; 陈金永; 刘同保; 余林富; 李奕福
Original assignee: Ganzhou Yichen Hongyan Energy Technology Co ltd
Current assignee: Ganzhou Yichen Hongyan Energy Technology Co ltd
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2022-07-22
Anticipated expiration: 2041-07-30
Also published as: CN113503533A

Abstract

本发明涉及气化炉技术领域，且公开了一种旋转炉排式生物质气化炉，包括气化炉体、进料口、隔板、氧化腔和旋转炉排，所述隔板内部的上侧开设有第一通气槽。本发明通过设计储水箱、风叶、传动齿、齿轮、转轴和风轮，通过气化炉内部旋转炉排所产生的热量使储水箱内部的水形成水蒸气，通过第一和第二通气槽将水蒸气传输至风叶处并带动风叶转动加速氧化腔内部所产生气体的速度冲击在风轮上，使气体中掺杂的碳颗粒和大颗粒飞尘撞击风轮后掉落在旋转炉排上继续进行热裂解，同时旋转炉排转动通过传动齿带动齿轮、转轴和风轮转动，通过风轮的转动将氧化反应所产生的气体传输至除尘腔内，避免了未燃尽的碳颗粒和大颗粒飞尘进入除尘腔。

Description

一种旋转炉排式生物质气化炉

技术领域

本发明涉及气化炉技术领域，具体为一种旋转炉排式生物质气化炉。

背景技术

气化技术是生物质热化学转换的一种技术，即生物质燃料（秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪及一切可燃性物质）在不完全燃烧的条件下其中较高分子量的有机碳氢化合物链发生裂解产生一氧化碳、氢气甲烷等可燃气体，是一种节能且可再生的绿色新能源，而气化炉则是气化技术的重中之重，因此气化炉得到了广泛的发展。

气化炉中主要可分为氧化层、还原层、裂解层和干燥层，而气化过程中由于一次气化鼓风的作用，气化燃料层的表面会产生大量的高温飞灰，在负压的抽吸作用下会随燃气一起进入锅炉炉膛内，同时进入的还有部分未气化完全、重量较轻的未燃烬的碳颗粒，这样进入炉膛的飞灰在遇到低于自身温度下就会粘连在锅炉的受热面上，形成积灰、结块现象，造成锅炉的火管、对流管束的堵塞，降低了锅炉热效率、影响锅炉正常运行，由于氧化层中的氧化反应所需的热量均由炉膛内的燃烧所提供，因此受热面上积灰的堆积会造成部分热量传导受阻，使得氧化层中的氧化反应不完全，导致气化效果不佳致使产生的可燃气体较少，从而大大降低了气化炉的转换率。

发明内容

针对背景技术中提出的现有气化炉在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种旋转炉排式生物质气化炉，具备可加速氧化反应的速率和除尘效果好的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种旋转炉排式生物质气化炉，包括气化炉体、进料口、隔板、氧化腔和旋转炉排，所述隔板内部的上侧开设有第一通气槽，所述隔板的中部开设有通气孔，所述隔板内部位于通气孔的下侧开设有放置槽，所述放置槽的底部活动连接有转轴，所述转轴的下部固定套接有齿轮，所述转轴的顶部位于通气孔的内部固定套接有风轮，所述隔板位于气化炉体内腔右侧中部的通气孔处固定连接有除尘腔，所述除尘腔下侧壁的底部开设有第一漏尘孔，所述除尘腔内部平滑处的侧壁固定连接有挡锥，所述除尘腔内部平滑处与上侧挡锥顶部对应的下侧壁开设有第二漏尘孔，所述除尘腔内部平滑处右端的上侧壁开设有通孔，所述氧化腔内部的右上侧与隔板的上侧固定连接有储水箱，所述储水箱顶部的左侧开设有进水口，所述储水箱下侧壁的右侧开设有第二通气槽，所述氧化腔下侧壁位于进料口内部的中部固定连接有固定板，所述固定板右侧的中部固定连接有风叶，所述旋转炉排的侧壁固定连接有传动齿。

优选的，所述气化炉体的左侧壁和隔板在位于旋转炉排的侧壁处开设有便于传动齿转动的槽，所述隔板底部位于旋转炉排的侧壁处所开的槽与放置槽连通。

优选的，所述第二通气槽与第一通气槽连通，所述第一通气槽与储水箱的上部连通，所述风叶位于第二通气槽下开口的正下方，所述风叶位于通气孔的正左方。

优选的，所述除尘腔设置为左侧大右侧平滑的腔体，所述挡锥的数量有六个，六个所述挡锥均匀且错位分布在除尘腔右部平滑侧壁的上下两侧，六个所述挡锥之间形成S行通道。

优选的，所述风轮的上下顶端与通气孔的上下侧壁接触，所述风轮转动所形成圆形轨迹的直径等于通气孔水平面上的宽度。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设计储水箱、风叶、传动齿、齿轮、转轴和风轮，通过气化炉内部旋转炉排所产生的热量使储水箱内部的水形成水蒸气，通过第一和第二通气槽将水蒸气传输至风叶处并带动风叶转动加速氧化腔内部所产生气体的速度冲击在风轮上，使气体中掺杂的碳颗粒和大颗粒飞尘撞击风轮后掉落在旋转炉排上继续进行热裂解，同时旋转炉排转动通过传动齿带动齿轮、转轴和风轮转动，通过风轮的转动将氧化反应所产生的气体传输至除尘腔内，避免了未燃尽的碳颗粒和大颗粒飞尘进入除尘腔。

2、本发明通过设计除尘腔、挡锥、第一漏尘孔和第二漏尘孔，通过风轮的转动将去除碳颗粒和大颗粒飞尘的气体传输至除尘腔内，同时通过风轮的转动加速气体的流速，使得气体中掺杂较小的飞尘颗粒受撞击落在挡锥斜面上的底部，最终经第一和第二漏尘孔落在收集箱上，避免气体中掺杂的飞尘进入干燥箱内部，影响炉膛内部的受热。

3、本发明通过设计储水箱、第一通气槽和第二通气槽，通过气化炉内的热裂解反应所产生的热量加热储水箱内部的水，促使水变成水蒸气，通过第一和第二通气槽将水蒸气传输至第二通气槽的出口进入氧化腔内部，通过水蒸气中的氧分子对氧化反应起到催化剂的作用，从而提高了氧化腔内部的反应速率，同时水蒸气中的氧分子可加速旋转炉排的热裂解速度，提高了气化炉的效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明风轮处结构示意图；

图3为本发明图1中A处放大结构示意图；

图4为本发明体1中B处放大结构示意图。

图中：1、气化炉体；2、进料口；3、隔板；31、第一通气槽；32、通气孔；33、放置槽；34、转轴；35、齿轮；36、风轮；37、除尘腔；371、第一漏尘孔；372、挡锥；373、第二漏尘孔；374、通孔；4、氧化腔；41、储水箱；42、进水口；43、第二通气槽；44、固定板；45、风叶；5、旋转炉排；51、传动齿；6、收集箱；7、干燥箱；8、出气口。

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，本领域普通技术人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1，一种旋转炉排式生物质气化炉，包括气化炉体1，气化炉体1顶部的左侧开设有进料口2，气化炉体1内腔的中部固定连接有隔板3，气化炉体1内腔的左侧壁和隔板3之间形成氧化腔4，氧化腔4的底部活动连接有旋转炉排5，气化炉体1的内腔位于隔板3右侧的底部设有收集箱6，气化炉体1内腔位于收集箱6的上侧设有干燥箱7，气化炉体1右侧壁位于干燥箱7的上侧开设有出气口8。

请参阅图1、图2、图3和图4，隔板3内部的上侧开设有第一通气槽31，隔板3的中部开设有通气孔32，隔板3内部位于通气孔32的下侧开设有放置槽33，放置槽33的底部活动连接有转轴34，转轴34的下部固定套接有齿轮35，转轴34的顶部位于通气孔32的内部固定套接有风轮36，风轮36的上下顶端与通气孔32的上下侧壁接触，风轮36转动所形成圆形轨迹的直径等于通气孔32水平面上的宽度，确保风轮36可完全挡住氧化腔4内部产生气体中掺杂的碳颗粒和飞尘大颗粒，隔板3位于气化炉体1内腔右侧中部的通气孔32处固定连接有除尘腔37，除尘腔37下侧壁的底部开设有第一漏尘孔371，除尘腔37内部平滑处的侧壁固定连接有挡锥372，除尘腔37设置为左侧大右侧平滑的腔体，挡锥372的数量有六个，六个挡锥372均匀且错位分布在除尘腔37右部平滑侧壁的上下两侧，六个挡锥372之间形成S行通道，保证了进入除尘腔37内部的气体可利用除尘腔37的侧壁和挡锥372之间形成的S型通道去除气体中携带的飞尘，除尘腔37内部平滑处与上侧挡锥372顶部对应的下侧壁开设有第二漏尘孔373，除尘腔37内部平滑处右端的上侧壁开设有通孔374。

请参阅图1和图3，氧化腔4内部的右上侧与隔板3的上侧固定连接有储水箱41，储水箱41顶部的左侧开设有进水口42，储水箱41下侧壁的右侧开设有第二通气槽43，第二通气槽43与第一通气槽31连通，保证了储水箱41内部所产生的水蒸气可通过第一通气槽31和第二通气槽43进入氧化腔4内部，第一通气槽31与储水箱41的上部连通，氧化腔4下侧壁位于进料口2内部的中部固定连接有固定板44，固定板44右侧的中部固定连接有风叶45，风叶45位于第二通气槽43下出口的正下方，确保水蒸气在经第二通气槽43下出口出来时带动风叶45转动，使氧化腔4内部产生的气体通过风叶45的转动增加流速撞击风轮36，便于气体中掺杂的碳颗粒和飞尘大颗粒落下去除。

请参阅图1和图4，旋转炉排5的侧壁固定连接有传动齿51，传动齿51与齿轮35传动连接，气化炉体1的左侧壁和隔板3在位于旋转炉排5的侧壁处开设有便于传动齿51转动的槽，隔板3底部位于旋转炉排5的侧壁处所开的槽与放置槽33连通，便于旋转炉排5转动时带动传动齿51转动，确保旋转炉排5转动时可通过传动齿51和齿轮35带动转轴34转动，保证风轮36的稳定工作。

请参阅图1、图2、图3和图4，其中当气化炉体1内部的旋转炉排5转动时，通过传动齿51带动齿轮35和转轴34转动，并通过转轴34带动风轮36转动促使氧化腔4内部氧化反应所产生的气体进入除尘腔37内部，同时通过氧化腔4内的热裂解反应所产生的热量，促使储水箱41内部的水生成水蒸气并通过第一通气槽31和第二通气槽43进入氧化腔4的内部，通过水蒸气中的氧分子加速氧化腔4内部氧化反应的速率和热裂解反应的速度，同时通过水蒸气带动风叶45转动使氧化腔4内部所产生的气体流速加快并撞击在风轮36的叶片上，促使气体中掺杂的碳颗粒和飞尘大颗粒受撞击落在氧化腔4底部的旋转炉排5上进行再次的热裂解，避免碳颗粒和飞尘大颗粒进入除尘腔37内部影响锅炉内部的导热，当氧化腔4内部所产生的气体经风轮36的转动加速进入除尘腔37内部后，由于除尘腔37的设计使气体先撞击在除尘腔37的侧壁上促使气体中的飞尘颗粒受撞击落在除尘腔37的底部，最终经第一漏尘孔371落入收集箱6，当气体经过挡锥372所形成的S型通道时，通过气体撞击挡锥372的侧壁使气体中剩余的飞尘颗粒被去除最终经第二漏尘孔373落入收集箱6内部，避免了气体中掺杂的飞尘附着在气化炉体1内部影响内部热量的传导。

本发明的使用方法（工作原理）如下：

首先通过气化炉体1内部的热裂解所产生的热量促使储水箱41内部的水生成水蒸气，水蒸气通过第一通气槽31和第二通气槽43被输送至氧化腔4的内部，同时通过水蒸气带动风叶45转动，通过风叶45的转动加速氧化腔4内部所产生气体的流速并使气体撞击在风轮36的叶片上，使得气体中掺杂的碳颗粒和飞尘大颗粒受撞击下落至旋转炉排上继续进行热裂解，同时通过水蒸气中的氧分子促使氧化腔4内部的氧化反应和热裂解的速度，加速了氧化反应的速率和热裂解的速度，其次旋转炉排5的转动并通过传动齿51带动齿轮35和转轴34转动，通过转轴34的转动带动风轮36转动并将氧化腔4中的气体传输至除尘腔37内，气体中所含的飞尘颗粒先撞击除尘腔37的侧壁最终经第一漏尘孔371落入收集箱6，随后气体经过挡锥372所形成的S型通道，气体内部剩余的颗粒再次撞击挡锥372，最终由第二漏尘孔373落入收集箱6中，同时通过风轮36的转动不仅可防止碳颗粒和飞尘大颗粒进入除尘腔37内部，还可使经过通气孔32处气体的流速，提高了除尘的效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种旋转炉排式生物质气化炉，包括气化炉体（1），其特征在于：所述气化炉体（1）顶部的左侧开设有进料口（2），所述气化炉体（1）内腔的中部固定连接有隔板（3），所述气化炉体（1）内腔的左侧壁和隔板（3）之间形成氧化腔（4），所述氧化腔（4）的底部活动连接有旋转炉排（5），所述气化炉体（1）的内腔位于隔板（3）右侧的底部设有收集箱（6），所述气化炉体（1）内腔位于收集箱（6）的上侧设有干燥箱（7），所述气化炉体（1）右侧壁位于干燥箱（7）的上侧开设有出气口（8），所述隔板（3）内部的上侧开设有第一通气槽（31），所述隔板（3）的中部开设有通气孔（32），所述隔板（3）内部位于通气孔（32）的下侧开设有放置槽（33），所述放置槽（33）的底部活动连接有转轴（34），所述转轴（34）的下部固定套接有齿轮（35），所述转轴（34）的顶部位于通气孔（32）的内部固定套接有风轮（36），所述风轮（36）的上下顶端与通气孔（32）的上下侧壁接触，所述风轮（36）转动所形成圆形轨迹的直径等于通气孔（32）水平面上的宽度，所述隔板（3）位于气化炉体（1）内腔右侧中部的通气孔（32）处固定连接有除尘腔（37），所述除尘腔（37）下侧壁的底部开设有第一漏尘孔（371），所述除尘腔（37）内部平滑处的侧壁固定连接有挡锥（372），所述除尘腔（37）设置为左侧大右侧平滑的腔体，所述挡锥（372）的数量有六个，六个所述挡锥（372）均匀且错位分布在除尘腔（37）右部平滑侧壁的上下两侧，六个所述挡锥（372）之间形成S行通道，所述除尘腔（37）内部平滑处与上侧挡锥（372）顶部对应的下侧壁开设有第二漏尘孔（373），所述除尘腔（37）内部平滑处右端的上侧壁开设有通孔（374），所述氧化腔（4）内部的右上侧与隔板（3）的上侧固定连接有储水箱（41），所述储水箱（41）顶部的左侧开设有进水口（42），所述储水箱（41）下侧壁的右侧开设有第二通气槽（43），所述第二通气槽（43）与第一通气槽（31）连通，所述第一通气槽（31）与储水箱（41）的上部连通，所述氧化腔（4）下侧壁位于进料口（2）内部的中部固定连接有固定板（44），所述固定板（44）右侧的中部固定连接有风叶（45），所述风叶（45）位于第二通气槽（43）下出口的正下方，所述旋转炉排（5）的侧壁固定连接有传动齿（51），所述传动齿（51）与齿轮（35）传动连接，所述气化炉体（1）的左侧壁和隔板（3）在位于旋转炉排（5）的侧壁处开设有便于传动齿（51）转动的槽，所述隔板（3）底部位于旋转炉排（5）的侧壁处所开的槽与放置槽（33）连通。