CN201339959Y - 立式旋转生物质气化炉 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种立式旋转生物质气化炉，包括炉体顶部的炉盖和方型料斗、炉膛及底座三个部分，炉膛本体与炉膛的上部和下部通过轴承连接，炉膛本体在外部电机的带动下做旋转运动，彻底解决了上吸式固定床气化炉的连续进料、连续除渣，在变频、调速、温控等可控参数的前提下连续稳定运行，可有效实现布料均匀，炉温恒定，热效率高，单位千瓦耗料耗能低等优点，降低了操作工人的劳动强度，达到绿色环保的目的。

Description

立式旋转生物质气化炉
技术领域
本实用新型涉及一种炉具，尤其是一种使生物质燃料气化燃烧的气化炉。
背景技术
目前，公知国际能源越来越紧张，现世界的电力生产，以石油和煤碳为原料的发电厂所占成分相当高，所排放的二氧化碳和二氧化硫量相当大，所造成的污染十分严重，直接破坏了臭氧层等生态，使全球气温升高和生态恶化而造成生态灾难性(洪涝、地质变迁等)受灾频繁，每年损失严重。人们逐渐将目光投向清洁型能源，生物质便是其中一种。目前，对于生物质能源一般采用全气化燃烧和半气化燃烧两种方式。全气化燃烧为将生物质原料放在气化炉内，通过高温裂解及物化反应还原后产生可燃气体，如CO、H2，CH4和CnHn等，气体通过管道输送至燃气灶供人们生活用能。如制气炉专利(ZL02277000.3)技术就属于这类炉型，虽然目前在气化炉技术当中比较领先，但是其仍然存在以下三个方面的技术不足：a要配风机；b燃气中含有木焦油；c对原料使用有一定的要求，有待对其进行进一步的完善。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术中生物质气化炉技术的不足，提供一种立式旋转生物质气化炉，它改变了传统的燃烧方式，从而大大提高了炉温及热效率，降低了操作工人的劳动强度。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：立式旋转生物质气化炉，包括炉体顶部的炉盖和方型料斗、炉膛及底座三个部分，其特征在于：在方形料斗下部与炉膛接口处设置有双辊布料机，其双辊分别与固定于炉体上的电机M101、M102连接，炉盖上设有粗燃气总出口。
在炉膛的上部与下部分别设置有半面轴承，与炉膛本体上下两端的另半面轴承分别组合成旋转炉膛上轴承及旋转炉膛下轴承，在炉膛的上部与下部分别固定有双T型板，板中设置有螺孔，旋转炉膛运行调隙杆上下两端穿过螺孔通过螺栓拧合，将炉膛本体与炉膛的上部与下部相连。炉膛本体下部外圆周表面上设置有旋转炉膛齿轮，与固定于炉膛下部的动力齿轮啮合，动力齿轮与电机M103连接，炉膛本体下部还设置有粗燃气升温通道进口和粗燃气升温通道出口。
炉膛底部设置V型渣斗安放的炉排，炉排上部与炉膛内壁通过旋转炉排及轴承连接，并通过电机M105作为动力输入源，炉排下部设置以电机M106作为动力输入源的鼓风机，炉排底部与水车式或螺旋式刮渣机连接，电机M104与刮渣机齿轮连接作为刮渣机动力输入源。
根据以上结构所述的立式旋转生物质气化炉，所述的旋转炉膛运行调隙杆共三根，分别间隔120°角设置于炉膛外圆周。
根据以上结构所述的立式旋转生物质气化炉，所述的粗燃气总出口上设置有压力表P及温度表T3。
根据以上结构所述的立式旋转生物质气化炉，所述的粗燃气升温通道进口和粗燃气升温通道出口上分别设置有温度表T1和T2。
本实用新型将传统的固定床气化炉在结构上改良为旋转炉膛运动的气化炉，彻底解决了上吸式固定床气化炉的连续进料、连续除渣，在变频、调速、温控等可控参数的前提下连续稳定运行，可有效实现布料均匀，炉温恒定，热效率高，单位千瓦耗料耗能低等优点，降低了操作工人的劳动强度，达到绿色环保的目的。
附图说明
图1为本实用新型剖面图。
图2是本实用新型工作系统结构框图。
图中，1.炉盖和方型料斗，2.炉膛，3.底座，4.旋转炉排及轴承，5A.粗燃气升温通道进口，5B.粗燃气升温通道出口，6.旋转炉膛下轴承，7.旋转炉膛齿轮，8.旋转炉膛运行调隙杆，9.旋转炉膛上轴承，10.水车式刮渣机，11.粗燃气总出口，12.双辊布料机，13.电机M101、M102，14.电机M103，15.电机M104，16.电机M105，17.电机M106，18.双T型板，19.动力齿轮，20.炉排。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型结构及工作原理作进一步详细说明。
如附图1所示的本实用新型，主要包括炉体顶部的炉盖和方型料斗1、炉膛2及底座3三个部分。在方形料斗1下部与炉膛2接口处设置有双辊布料机12，其双辊分别与固定于炉体上的电机M101、M10213连接。布料机的双辊轮一个顺时针转动，一个逆时针转动，将生物质装填入炉膛内。调节电机M101、M102的转速以及双辊轮之间的间隙大小可控制单位时间的进料量，将炉膛内的生物质控制在一定的比例范围内，使其更充分的反应。炉盖上设有粗燃气总出口11，总出口上设置有压力表P及温度表T3。
在炉膛2的上部与下部分别设置有半面轴承，与炉膛2本体上下两端的另半面轴承分别组合成旋转炉膛上轴承9及旋转炉膛下轴承6，在炉膛2的上部与下部分别固定有双T型板18，板中设置有三组螺孔，三根旋转炉膛运行调隙杆8的上下两端穿过螺孔通过螺栓拧合在炉膛外圆周，将炉膛2本体与炉膛2的上部与下部相连，使炉膛2本体形成一个可通过旋转炉膛上轴承9及旋转炉膛下轴承6旋转的炉体。炉膛2本体下部外圆周表面上设置有旋转炉膛齿轮7，与固定于炉膛2下部的动力齿轮19啮合，动力齿轮19与电机M10314连接，作为旋转炉体转动的动力输入源。由于炉膛本体的转动，从布料机12处的进料就可以均匀分布在炉膛内，而不是堆积在炉膛一侧，避免造成炉膛内温度不均匀。
炉膛2本体下部设置粗燃气升温通道进口5A和粗燃气升温通道出口5B，粗燃气从总出口11输出，此时温度约为500℃，通过管道输入升温通道进口5A，然后从升温通道出口5B引出，此时温度可升高到850℃以上，将其与催化塔燃气燃烧器连锁，当升温后的粗燃气温度小于850℃时，燃烧器启动补燃，将温度升高到925℃时停机。粗燃气升温通道进口5A上安装温度表T1，其与电机M107连锁，当温度表T1处温度小于850℃时，电机M107启动鼓风。粗燃气升温通道出口5B上安装温度表T2，其与电机M101、M102连锁，当T3处温度小于650℃时，电机M101、M102停止进料，温度大于650℃时启动进料。
炉膛2底部设置V型渣斗安放的炉排20，炉排上部与炉膛内壁通过旋转炉排及轴承4连接，并通过电机M10516作为炉排20旋转的动力输入源。炉排下部设置以电机M10617作为动力输入源的鼓风机，其输出的风力经过旋转的炉排4的作用，形成旋风输入炉膛2内，可以有效的增大风压，均匀布风，从而促使炉膛2内部的生物质可以更有效的混合及反应。炉排4底部与水车式或螺旋式刮渣机10连接，电机M10415作为刮渣机的动力输入源，将炉渣及时排出。
本实用新型的工作原理：
1、启动时，将生物质原料径粒为小于50MM的含炭生物质装炉，约1200公斤料，占炉体积的2/3左右，明火点炉启动，鼓风机M107额定鼓风，该裂解气化风来自炉渣的余热，炉体升温，同时粗燃气出口的CO2和生物质可燃组份回炉，迅速使炉快速升温到600℃时，温计表发出指令，双辊布料机动作；并同时旋转炉膛齿轮在M103电机带动下同步旋转，实现进料与布料，炉内的生物质原料在缺氧或无氧工沉下进行热裂解和气化成粗燃气。
2、鼓风机M107额定鼓风，作为气化剂组成热风循环系统。该气化剂是通过炉下部的除渣的余热，将常温空气(气化剂)加热到150℃以上的热风鼓进炉内，实现余热的部分利用。
3、高水箱(市政有压自来水)与高压水泵组成冷却水循环系统，分别对旋转炉膛的上轴承9，下轴承6和旋转炉排及轴承4进行循环冷却(图中未示出)，该部分冷却过程产生的90℃热水可作他用。
4、生物质在预处理过程中所产生的污水，可同上述(三)兼容，在设计上通过开关控制喷进炉膛，达到降温和污水有机物气化作用。
如附图2所示为本实用新型工作系统结构框图。生物质在本实用新型中，在缺氧的工沉下高温裂解，产生高温，高燃烧值，高产量的燃气(粗燃气)。粗燃气经过干滤、净化、降温和高压静电除焦后进入燃气机组发电上网，同时还可以直接接入县城乡镇管道煤气，作为清洁能源使用，使生物质能运用进入商业运行和商业获利的技术与工艺阶段。
以上所述的本实用新型技术具有五大特点：1.炉膛转动与静止的布料机作相对运动，均匀布料，炉温保持恒定，使原料的气化强度大，产气量大而热值高(Q≥7500～8000kjnm3)；2.转动炉芭能均匀布风，及时除渣；3.变频调速控制布料机进料量；4.余热使用合理；5.进料与粗燃气的方向是相对运行成对流工沉，达到燃气与原料的热交换，热效率提高，同时起到过滤粗燃气作用。本实用新型将生物质气化所产生的高热值的燃气经多种转换、净化、提高热能的效率或在设备的特定的反应条件下生产衍生物产品，提高项目的社会效益和经济效益。

Claims (4)

1、立式旋转生物质气化炉，包括炉体顶部的炉盖和方型料斗、炉膛及底座三个部分，其特征在于：在方形料斗(1)下部与炉膛(2)接口处设置有双辊布料机(12)，其双辊分别与固定于炉体上的电机M101、M102(13)连接，炉盖上设有粗燃气总出口(11)；
在炉膛(2)的上部与下部分别设置有半面轴承，与炉膛(2)本体上下两端的另半面轴承分别组合成旋转炉膛上轴承(9)及旋转炉膛下轴承(6)，在炉膛(2)的上部与下部分别固定有双T型板(18)，板中设置有螺孔，旋转炉膛运行调隙杆(8)上下两端穿过螺孔通过螺栓拧合，将炉膛(2)本体与炉膛(2)的上部与下部相连；炉膛(2)本体下部外圆周表面上设置有旋转炉膛齿轮(7)，与固定于炉膛(2)下部的动力齿轮(19)啮合，动力齿轮(19)与电机M103(14)连接，炉膛(2)本体下部还设置有粗燃气升温通道进口(5A)和粗燃气升温通道出口(5B)；
炉膛(2)底部设置V型渣斗安放的炉排(20)，炉排上部与炉膛内壁通过旋转炉排及轴承(4)连接，并通过电机M105(16)作为动力输入源，炉排下部设置以电机M106(17)作为动力输入源的鼓风机，炉排(4)底部与水车式或螺旋式刮渣机(10)连接，电机M104(15)与刮渣机齿轮连接作为刮渣机动力输入源。
2、根据权利要求1所述的立式旋转生物质气化炉，其特征在于：所述的旋转炉膛运行调隙杆(8)共三根，分别间隔120°角设置于炉膛外圆周。
3、根据权利要求1所述的立式旋转生物质气化炉，其特征在于：粗燃气总出口(11)上设置有压力表P及温度表T3。
4、根据权利要求1所述的立式旋转生物质气化炉，其特征在于：粗燃气升温通道进口(5A)和粗燃气升温通道出口(5B)上分别设置有温度表T1和T2。
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