CN114634827A - 高温裂解气化炉及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温裂解气化炉及方法，包括炉体，所述炉体内设置有炉膛，所述炉体上设置有进料口、燃气输出口；所述炉体的所述进料口上设置有布料装置，所述布料装置用于把生物质燃料均匀分布输入所述炉膛；所述布料装置包括有布料通道，所述布料通道内设置有上侧的螺杆布料装置和下侧的翻板装置；通过采用螺杆布料装置与翻板装置配合的布料装置设计，使生物质燃料能均匀分布进入炉膛，保证气化效果。

Description

高温裂解气化炉及方法

技术领域

本发明涉及气化炉技术领域，特别是一种适用于生物质燃料的高温裂解气化炉。

背景技术

生物质能作为一种可再生、无污染的清洁能源已得到广泛应用，生物质气化燃烧是生物质高效利用的主要方式之一。生物质气化燃烧一般采用专用的生物质气化炉及配套的生物质锅炉系统，具体通过将生物质燃料推入气化炉膛内进行气化工序。

在实践中，生物质燃料在炉膛内均匀布料，可以保证气化效果。但是由于炉膛必须在封闭且高温的状态中工作，炉膛内难以额外布置布料装置。因此如何保证进入气化炉炉膛的生物质燃料能均匀布料，以保证气化效果，成为一个必须解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高温裂解气化炉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高温裂解气化炉，包括炉体，所述炉体内设置有炉膛，所述炉体上设置有进料口、燃气输出口，所述进料口用于输入生物质燃料进行气化工序，所述燃气输出口用于输出气化工序完成后的燃气，所述炉体下侧设置有落料口用于排出气化工序完成后的余料；所述炉体的所述进料口上设置有布料装置，所述布料装置用于把生物质燃料均匀分布输入所述炉膛；所述布料装置包括有布料通道，所述布料通道的上下侧均具有开口，所述布料通道内设置有上侧的螺杆布料装置和下侧的翻板装置。

根据本发明所提供的高温裂解气化炉，通过采用螺杆布料装置与翻板装置配合的布料装置设计，使生物质燃料能均匀分布进入炉膛，保证气化效果。

作为本发明的一些优选实施例，还包括有进料螺杆装置和进料斗，所述进料螺杆装置用于把所述进料斗的生物质燃料送到所述布料通道。

作为本发明的一些优选实施例，所述进料螺杆装置与所述布料通道之间设置有插板阀。

作为本发明的一些优选实施例，所述燃气输出口连接有燃气主管道和燃气引风机。

作为本发明的一些优选实施例，所述燃气主管道上设置有燃气旁管道和安全水封装置，所述安全水封装置上设置有泄放管。

作为本发明的一些优选实施例，所述布料通道内设置有固形角铁。

作为本发明的一些优选实施例，所述翻板装置上设置有叠合阶梯边。

作为本发明的一些优选实施例，所述炉体包括有耐火框架结构，所述炉体下侧设置有水冷炉排结构。

作为本发明的一些优选实施例，所述炉体下侧旁边设置有推灰装置，所述推灰装置包括有若干的水平推灰板，所述水平推灰板通过平移气缸控制活动，所述水平推灰板按照预设时间顺序轮流活动。

一种高温裂解气化方法，使用包括上述的高温裂解气化炉；

步骤包括，

1).通过探测所述燃气输出口排出的燃气温度控制向所述炉膛进料过程，设定预设温度，其中预设温度为320-550℃；

2).当燃气温度大于预设温度时，往所述炉膛内进料；

3).当温度低于预设温度时，停止往所述炉膛内进料。

根据本发明所提供的高温裂解气化方法，通过采用布料装置设计，使生物质燃料能均匀分布进入炉膛，并配合探测燃气温度控制对进料过程，保证燃气中的焦油都保持在气态，方便后续工序把焦油燃烧掉，保证燃气质量。

本发明的有益效果是：

1.通过采用螺杆布料装置与翻板装置配合的布料装置设计，使生物质燃料能均匀分布进入炉膛，保证气化效果；

2.耐火框架结构结合水冷炉排结构的炉体设计，可有效降低氧化层的温度，防止生物质燃料氧化反应后即时出现冷渣，降低生物质燃料结焦的几率；

3.通过探测燃气温度控制对进料过程，保证燃气中的焦油都保持在气态，方便后续工序把焦油燃烧掉，保证燃气质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明中炉体、布料装置等部分的局部剖视图；

图3是图2的局部放大图；

图4是本发明中推灰装置的立体图；

图5是本发明中推灰装置的内部结构示意图。

附图标记：

炉体100、耐火框架结构110、水冷炉排结构120；

布料装置200、布料通道210、固形角铁211、螺杆布料装置220、布料螺杆轴承221、翻板装置230、叠合阶梯边231、翻板转轴232、翻板轴承233、插板阀240；

进料螺杆装置300、进料斗310；

燃气主管道400、燃气引风机410、燃气旁管道420、安全水封装置430、泄放管431、进水管432、出水管433；

推灰装置500、水平推灰板510、平移气缸520。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员可更有效的介绍他们的工作本质。

此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“前侧”、“后侧”、“左侧”、“右侧”、“上侧”、“下侧”等指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。

如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本发明的目的，由于熟知的制造方法、控制程序、部件尺寸、材料成分、管路布局等的技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。

图1是本发明一个实施方式的立体图，参照图1，本发明的一个实施方式提供了一种高温裂解气化炉，包括炉体100，炉体100内设置有炉膛，炉体100上设置有进料口、燃气输出口，进料口用于输入生物质燃料进行气化工序，燃气输出口用于输出气化工序完成后的燃气，炉体100下侧设置有落料口用于排出气化工序完成后的余料。

进一步的，参照图2，炉体100的进料口上设置有布料装置200，布料装置200用于把生物质燃料均匀分布输入炉膛。

再进一步的，参照图3，布料装置200包括有布料通道210，布料通道210的上下侧均具有开口，布料通道210内设置有上侧的螺杆布料装置220和下侧的翻板装置230。在进料时，生物质燃料进入布料通道210，翻板装置230处于关闭状态。螺杆布料装置220旋转，生物质燃料顺着螺杆布料装置220的螺纹均匀分布在翻板装置230上，然后翻板装置230再打开，就使生物质燃料均匀分布落入炉膛中。

以上公开的一种高温裂解气化炉所揭露的仅为本发明较佳的实施方式，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述的技术方案所记载的技术方案结合现有技术进行修改或者补充，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明的实施方式技术方案的精神和范围。

一种高温裂解气化方法，使用包括上述的高温裂解气化炉，完成气化工序。

气化方法步骤包括：

1).通过探测所述燃气输出口排出的燃气温度控制向所述炉膛进料过程，设定预设温度，其中预设温度为320-550℃；

2).当燃气温度大于预设温度时，往所述炉膛内进料；

3).当温度低于预设温度时，停止往所述炉膛内进料。

通过上述步骤，足以保证燃气中的焦油都保持在气态，方便后续工序把焦油燃烧掉。

以上公开的一种高温裂解气化方法所揭露的仅为本发明较佳的实施方式，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制。以下再结合一些实施例进行说明，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。

在一些实施例中，本高温裂解气化炉还包括有进料螺杆装置300和进料斗310，进料螺杆装置300用于把进料斗310的生物质燃料送到布料通道210。

本实施例中，可选的，进料螺杆装置300顺着左右侧方向延伸。

在一些实施例中，进料螺杆装置300与布料通道210之间设置有插板阀240，用于把进料螺杆装置300供应的物料收集起来，再通过插板阀240控制集中送入布料通道210。

在一些实施例中，燃气输出口连接有燃气主管道400和燃气引风机410。燃气从燃气主管道400输出，燃气引风机410还负责使炉膛内负压气化，并通过燃气引风机410的频率大小控制，实现气化出力大小控制。

在一些实施例中，燃气主管道400上设置有燃气旁管道420和安全水封装置430，安全水封装置430上设置有泄放管431。一旦炉体100内或者燃气主管道400内压力超过安全水封装置430预设压力值时，可以将气体通过安全水封装置430的泄放管431释放，同时具有泄压放散和防爆保护双重功能，保证系统运行的安全性。

本实施例中，可选的，安全水封装置430上设置有进水管432、出水管433，用于补水、放水。

在一些实施例中，布料通道210内设置有固形角铁211。布料通道210在组装或工作时，通过固形角铁211拉紧定型加固，避免变形。

本实施例中，可选的，布料通道210在组装好后，可根据需要锯掉或者保留。

在一些实施例中，螺杆布料装置220通过布料通道210外的布料螺杆轴承221固定安装，便于螺杆布料装置220组装。

在一些实施例中，螺杆布料装置220顺着前后侧方向延伸，翻板装置230为两个一组分列左右两侧。

在一些实施例中，翻板装置230通过翻板转轴232旋转活动。翻板装置230通过布料通道210外的翻板轴承233固定安装，便于翻板装置230组装。

在一些实施例中，翻板装置230上设置有叠合阶梯边231。翻板装置230之间通过叠合阶梯边231保证密封，避免生物质燃料从翻板装置230之间缝隙落下。

在一些实施例中，炉体100包括有耐火框架结构110，炉体100下侧设置有水冷炉排结构120。耐火框架结构110设计可以减少炉膛中热量散失，保证燃气温度的高温稳定性。而水冷炉排结构120可有效降低氧化层的温度，防止生物质燃料氧化反应后即时出现冷渣，降低生物质燃料结焦的几率。

在一些实施例中，参照图4、图5，炉体100下侧旁边设置有推灰装置500，推灰装置500包括有若干的水平推灰板510，水平推灰板510通过平移气缸520控制活动，水平推灰板510按照预设时间顺序轮流活动，有利于炉膛内的料层均匀下降。

在一些实施例中，本高温裂解气化方法的预设温度为350℃，这样足以有效控制气化产生的燃气不低于300℃。

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高温裂解气化炉，包括炉体(100)，所述炉体(100)内设置有炉膛，所述炉体(100)上设置有进料口、燃气输出口，所述进料口用于输入生物质燃料进行气化工序，所述燃气输出口用于输出气化工序完成后的燃气，所述炉体(100)下侧设置有落料口用于排出气化工序完成后的余料，其特征在于：

所述炉体(100)的所述进料口上设置有布料装置(200)，所述布料装置(200)用于把生物质燃料均匀分布输入所述炉膛；

所述布料装置(200)包括有布料通道(210)，所述布料通道(210)的上下侧均具有开口，所述布料通道(210)内设置有上侧的螺杆布料装置(220)和下侧的翻板装置(230)。

2.根据权利要求1所述的一种高温裂解气化炉，其特征在于：还包括有进料螺杆装置(300)和进料斗(310)，所述进料螺杆装置(300)用于把所述进料斗(310)的生物质燃料送到所述布料通道(210)。

3.根据权利要求2所述的一种高温裂解气化炉，其特征在于：所述进料螺杆装置(300)与所述布料通道(210)之间设置有插板阀(240)。

4.根据权利要求1所述的一种高温裂解气化炉，其特征在于：所述燃气输出口连接有燃气主管道(400)和燃气引风机(410)。

5.根据权利要求4所述的一种高温裂解气化炉，其特征在于：所述燃气主管道(400)上设置有燃气旁管道(420)和安全水封装置(430)，所述安全水封装置(430)上设置有泄放管(431)。

6.根据权利要求1所述的一种高温裂解气化炉，其特征在于：所述布料通道(210)内设置有固形角铁(211)。

7.根据权利要求1所述的一种高温裂解气化炉，其特征在于：所述翻板装置(230)上设置有叠合阶梯边(231)。

8.根据权利要求1所述的一种高温裂解气化炉，其特征在于：所述炉体(100)包括有耐火框架结构(110)，所述炉体(100)下侧设置有水冷炉排结构(120)。

9.根据权利要求1所述的一种高温裂解气化炉，其特征在于：所述炉体(100)下侧旁边设置有推灰装置(500)，所述推灰装置(500)包括有若干的水平推灰板(510)，所述水平推灰板(510)通过平移气缸(520)控制活动，所述水平推灰板(510)按照预设时间顺序轮流活动。

10.一种高温裂解气化方法，其特征在于：使用包括根据权利要求1至9中任一项所述的高温裂解气化炉；

步骤包括，

1).通过探测所述燃气输出口排出的燃气温度控制向所述炉膛进料过程，设定预设温度，其中预设温度为320-550℃；

2).当燃气温度大于预设温度时，往所述炉膛内进料；

3).当温度低于预设温度时，停止往所述炉膛内进料。

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