CN208166935U - 生物质垃圾气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物质垃圾气化炉，其特征在于，包括炉本体、供气化介质装置和喷射装置，所述喷射装置包括安装盘、分配管和喷射件，所述安装盘套设安装于所述空心轴上，所述安装盘开设有第一通孔和多个第二通孔；所述分配管安装于所述安装盘，所述第一通孔与所述第二喷孔连通，所述分配管有多个，多个所述分配管分别通过相对应的所述第二通孔与所述安装盘相连通，多个所述分配管围绕所述安装盘的圆周分布；所述喷射件安装于所述分配管，所述喷射件与所述分配管相连通。上述生物质垃圾气化炉中，该喷射装置用于将气化介质均匀喷射到炉本体中的燃烧原料上，以促进生物质垃圾原料的氧化反应均匀充分，从而提高生物质垃圾原料的气化效率。

Description

生物质垃圾气化炉

技术领域

本实用新型涉及生物质气化设备技术领域，特别是涉及一种生物质垃圾气化炉。

背景技术

一般地，城市生活垃圾处理方法是焚烧法。然而，一般的垃圾焚烧设备在运行时存在烟气中污染物含量高、不能有效消除致癌剧毒物二恶英和呋喃。另外，我国是一个农业大国，生物质资源非常丰富，仅稻草、麦草、芦苇、竹子等非木材纤维就年产超过10亿吨，加上大量木材加工剩余物，都是巨大的能源“仓库”。

因此，生物质垃圾气化炉应运而生。生物质垃圾气化炉是把垃圾和生物质通过气化的方法转化为清洁的二次能源，不仅可以解决环境污染问题，而且可以减少对石油煤炭资源的依赖。炉本体自上至下依次为预处理仓、氧化焚烧仓、还原裂解仓以及炭化活化仓，让生物质原料及垃圾依次通过预处理仓、氧化焚烧仓、还原裂解仓以及炭化活化仓分别进行处理，在炭化活化仓中得到燃气和活性炭，实现分级气化，将生物质热解、氧化焚烧、还原裂解及炭化活化相对分开。

传统的生物质垃圾气化炉中，生物质原料及垃圾依次通过预处理仓、氧化焚烧仓、还原裂解仓以及炭化活化仓。其中，生物质原料及垃圾在预处理仓内进行蒸发干燥并发生热解反应，生物质原料及垃圾裂解得到第一中间产物，该第一中间产物包括可燃气、焦油及炭。该第一中间产物进入到氧化焚烧仓，在900℃-1300℃温度条件及气化介质的作用下发生氧化反应，得到第二中间产物。气化介质通过安装在炉本体侧部上的管道进入炉本体内。该第二中间产物包括二氧化碳、水蒸气、炭和焦油。可选地，该气化介质为空气、氧气或水蒸气中的一种或多种。该第二中间产物向下进入到还原裂解仓，在900℃-1100℃温度条件发生还原反应，得到第三中间产物。该第三中间产物包括生物燃气及炭。

然而，传统的生物质垃圾气化炉中，气化介质通过安装在炉本体侧部上的管道进入炉本体内，气化介质在炉本体内分布不均匀，导致生物质原料氧化反应不充分，气化效率低。

实用新型内容

基于此，有必要针对气化效率低的问题，提供一种生物质垃圾气化炉，它能够提高生物质垃圾原料的气化效率。

一种生物质垃圾气化炉，包括炉本体、供气化介质装置和喷射装置，所述炉本体包括由上至下依次连接的预处理仓、氧化焚烧仓、还原裂解仓以及炭化活化仓；所述供气化介质装置包括空心轴和气化介质传输管，所述空心轴的第一端位于所述炉本体的外部，所述空心轴依次穿入所述预处理仓、所述氧化焚烧仓以及所述还原裂解仓，所述空心轴的第二端位于所述炉本体的内部且封闭；所述气化介质传输管安装于所述空心轴内；所述气化介质传输管的侧壁具有第一喷孔，所述空心轴设有与所述第一喷孔连通的第二喷孔；

所述喷射装置包括安装盘、分配管和喷射件，所述安装盘套设安装于所述空心轴上，所述安装盘开设有第一通孔和多个第二通孔；所述分配管安装于所述安装盘，所述第一通孔与所述第二喷孔连通，所述分配管有多个，多个所述分配管分别通过相对应的所述第二通孔与所述安装盘相连通，多个所述分配管围绕所述安装盘的圆周分布；所述喷射件安装于所述分配管，所述喷射件与所述分配管相连通。

上述生物质垃圾气化炉中，该喷射装置用于将气化介质均匀喷射到炉本体中的燃烧原料上，以促进生物质垃圾原料的氧化反应均匀充分，从而提高生物质垃圾原料的气化效率。其中，炉本体外部的气化介质通过气化介质传输管、第一喷孔和第二喷孔进入到安装盘中，进入安装盘中的气化介质通过分配管和喷射件达到炉本体的各个角落，进而参与生物质原料的氧化反应。

在其中一个实施例中，各所述分配管均安装设有多个所述喷射件。

在其中一个实施例中，各所述喷射件的长度均不相同。

在其中一个实施例中，所述空心轴可转动设置，各所述喷射件的喷射角度均不相同，所述喷射件的开口方向与所述空心轴的旋转方向相反。

在其中一个实施例中，上述生物质垃圾气化炉还包括设有安装孔的环形板，所述分配管远离所述安装盘的端部装入所述安装孔内，所述分配管远离所述安装盘的端部设有L型分流管。

在其中一个实施例中，上述生物质垃圾气化炉还包括刮板，所述刮板的一端安装于所述安装盘，所述刮板的另一端向外延伸至所述分配管端部的外侧，且与所述炉本体的内壁具有间隙；所述刮板包括第一刮板和第二刮板，所述第一刮板安装在所述环形板的上侧，所述第二刮板安装在所述环形板的下侧。

在其中一个实施例中，所述分配管的形状为条形扁平状。

在其中一个实施例中，上述生物质垃圾气化炉还包括多个用于输送气化介质的进气管，多个所述进气管沿所述炉本体的侧部周向设置，所述进气管的一端位于所述炉本体的外部，所述进气管的另一端伸入所述炉本体的内部。

在其中一个实施例中，上述生物质垃圾气化炉还包括炭仓，所述炭仓安装于所述炭化活化仓的出炭槽口处，所述炭仓内设置有用于输送活性炭的炭料输送器，所述炭料输送器包括炭料输送壳体和螺旋输送轴，所述螺旋输送轴可转动地安装于所述炭料输送壳体内，所述螺旋输送轴设有螺旋叶片。

在其中一个实施例中，所述出炭槽口处设有第一连接法兰，所述炭仓具有与所述第一连接法兰相配合的第二连接法兰。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中所述生物质垃圾气化炉的结构示意图；

图2为图1中喷射装置与供气化介质装置的安装示意图；

图3为图1中喷射装置的结构示意图；

图4为图3中分配管与环形板的连接示意图。

100、炉本体，101、预处理仓，102、氧化焚烧仓，103、还原裂解仓，104、炭化活化仓，105、入料口，200、供气化介质装置，201、空心轴，202、气化介质传输管，203、回收管，204、第一喷孔，205、第二喷孔，300、喷射装置，310、安装盘，311、第二通孔，320、分配管，330、喷射件，340、L型分流管，400、环形板，401、安装孔，500、刮板，600、进气管，700、炭仓，710、炭料输送器，711、炭料输送壳体，712、螺旋输送轴，713、螺旋叶片。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。本实用新型中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

在一个实施例中，请参考图1，一种生物质垃圾气化炉，包括炉本体100、供气化介质装置200和喷射装置300。所述炉本体100包括由上至下依次连接的预处理仓101、氧化焚烧仓102、还原裂解仓103以及炭化活化仓104。所述供气化介质装置200包括空心轴201和气化介质传输管202，所述空心轴201的第一端位于所述炉本体100的外部，所述空心轴201依次穿入所述预处理仓101、所述氧化焚烧仓102以及所述还原裂解仓103，所述空心轴201的第二端位于所述炉本体100的内部且封闭。结合图2(图2仅显示供气化介质装置200的局部)，所述气化介质传输管202安装于所述空心轴201内。所述气化介质传输管202的侧壁具有第一喷孔204，所述空心轴201设有与所述第一喷孔204连通的第二喷孔205。

结合图3，所述喷射装置300包括安装盘310、分配管320和喷射件330。所述安装盘310套设安装于所述空心轴201上，所述安装盘310开设有第一通孔和多个第二通孔311。所述分配管320安装于所述安装盘310，所述第一通孔与所述第二喷孔205连通。所述分配管320有多个，多个所述分配管320分别通过相对应的所述第二通孔311与所述安装盘310相连通，多个所述分配管320围绕所述安装盘310的圆周分布；所述喷射件330安装于所述分配管320，所述喷射件330与所述分配管320相连通。

上述生物质垃圾气化炉中，该喷射装置300用于将气化介质均匀喷射到炉本体100中的燃烧原料上，以促进生物质垃圾原料的氧化反应均匀充分，从而提高生物质垃圾原料的气化效率。其中，炉本体100外部的气化介质通过气化介质传输管202、第一喷孔204和第二喷孔205进入到安装盘310中，进入安装盘310中的气化介质通过分配管320和喷射件330达到炉本体100的各个角落，进而参与生物质原料的氧化反应。

其中，结合图1，预处理仓101的顶部具有入料口105。生物质原料及垃圾通过入料口105进入预处理仓101。生物质原料及垃圾在预处理仓101内，在20℃-200℃的温度条件下进行蒸发干燥，继续在200℃-600℃温度下发生热解反应，生物质原料裂解得到第一中间产物，该第一中间产物包括可燃气、焦油及炭。该第一中间产物进入到氧化焚烧仓102，在900℃-1300℃温度条件及气化介质的作用下发生氧化反应，得到第二中间产物。该第二中间产物包括二氧化碳、水蒸气、炭和焦油。可选地，该气化介质为空气、氧气或水蒸气中的一种或多种。该第二中间产物向下进入到还原裂解仓103，在900℃-1100℃温度条件发生还原反应，得到第三中间产物。该第三中间产物包括生物燃气及炭。可选地，该生物燃气的组份包括一氧化炭28份-42份、氢气25份-30份和甲烷10份-20份。该炭进入到炭化活化仓104，在450℃-900℃温度条件以及加入水蒸气或二氧化碳的作用下进行活化反应，得到碘值大于800mg/g的活性炭终产物。该炉本体100的气化效率高、焦油可完全分解，气体组份调控能力强，原料适用范围广，其运行稳定。

进一步地，结合图3，该分配管320的一端安装于该安装盘310，另一端向外发射状延伸。该分配管320的长度不作具体的限制，其与炉本体100的内径相适配即可。该分配管320有多个，多个分配管320环绕该安装盘310圆周式分布。通过将多个分配管320环绕式安装于该安装盘310，能够形成均匀的喷射轨道，且喷射面积较大，气化效率高。可选地，多个分配管320等间隔均匀分布，其进一步提高形成的喷射轨道的均匀度。

具体地，结合图3，各所述分配管320均安装设有多个所述喷射件330，从而提高气化介质的喷射面积，喷射效果较好，能够有效提高气化效率。可选地，喷射件330可以安装于该分配管320的上下表面，该喷射件330为燃烧器用喷嘴，其耐高温，抗腐蚀，喷射性能较好。

进一步地，结合图3，各所述喷射件330的长度均不相同，则每个喷射件330都可以形成独立的气化反应轨道，能够形成立体喷射。可以理解，多个喷射件330的长度可以根据实际情况进行调整。

进一步地，结合图3，所述空心轴201可转动设置，各所述喷射件330的喷射角度均不相同，所述喷射件330的开口方向与所述空心轴201的旋转方向相反。空心轴201带动安装盘310及喷射件330旋转，该分配管320上的任一喷射件330的长度和喷射角度均不相同时，每个喷射件330都可以形成独立的气化反应轨道，且每个喷射件330均在不同的运行轨道平面内，进而能够形成立体喷射，进一步提高喷射面积和均匀度，喷射效果较好，能够有效提高气化效率。

此外，喷射件330的开口方向与所述空心轴201的旋转方向相反，则喷射件330在旋转过程中，炉本体100内的生物质原料不会撞击或堵塞喷射件330的开口，保证喷射件330正常工作。同时，每个喷射件330都可以形成独立的气化反应轨道，从而喷射件330不会阻挡生物质原料的下落，使得生物质原料在炉本体100能下落，以依次经过预处理仓101、氧化焚烧仓102、还原裂解仓103、炭化活化仓104。

具体地，结合图3和图4，所述分配管320的形状为条形扁平状。如此，条形扁平状的分配管320能够碾压生物质原料，压实气化床层，有效提高气化效率。可选地，该分配管320可以为不锈钢管或铁管等金属管，其具有较好的强度。

其中，该分配管320的数量也可以根据炉本体100的实际情况进行选择。比如，如图3所示，该分配管320的数量有六个。六个分配管320沿该安装盘310圆周式均匀分布。两个相对设置的分配管320分别安装有两个喷射件330，余下的每个分配管320上均安装有三个喷射件330，且该六个分配管320上的任一喷射件330的喷射角度均不相同。

进一步地，结合图3和图4，上述生物质垃圾气化炉还包括设有安装孔401的环形板400。所述分配管320远离所述安装盘310的端部装入所述安装孔401内，所述分配管320远离所述安装盘310的端部设有L型分流管。该L型分流管340运动时能够在外围形成均匀的喷射层，进而能够形成具有稳定密实度的气化层，进一步提高气化效率。该L型分流管的长度不作具体限制，可以根据实际需要进行调整。可选地，至少三个的L型分流管大于其他的L型分流管340的长度。较长的L型分流管340能够与气化层形成轻度重叠区，进一步提高气化效率。

此外，环形板400将多个分配管320连成一体，提高了分配管320之间的整体性，防止分配管320变形。L型分流管从环形板400中伸出，避免L型分流管损坏。

进一步地，上述生物质垃圾气化炉还包括刮板500。所述刮板500的一端安装于所述安装盘310，所述刮板500的另一端向外延伸至所述分配管320端部的外侧，且与所述炉本体100的内壁具有间隙。通过设有刮板500，能够碾碎喷射件330表面的结焦层，避免喷射件330堵塞。且该刮板500能够铲除炉本体100侧壁处的物料，提高气化效率。

其中，所述刮板500包括第一刮板500和第二刮板500。所述第一刮板500安装在所述环形板400的上侧，所述第二刮板500安装在所述环形板400的下侧。如此，第一刮板500和第二刮板500的安装位置使得刮板500与环形板400的接触面积大，提高了安装的稳定性。可选地，刮板500与环形板400焊接固定。

具体地，如图3所示，上述生物质垃圾气化炉还包括多个用于输送气化介质的进气管600。多个所述进气管600沿所述炉本体100的侧部周向设置，所述进气管600的一端位于所述炉本体100的外部，所述进气管600的另一端伸入所述炉本体100的内部。如此，进气管600向炉本体100的内壁处喷射气化介质，以防止喷射件330未喷到炉本体100的边缘角落，从而提高气化介质的喷射面积。

具体地，如图1所示，所述供气化介质装置200还包括回收管203。所述回收管203安装于所述空心轴201内，所述回收管203的入口端位于所述空心轴201内，所述回收管203的出口端位于所述空心轴201外。未参与反应的气化介质中可能会冷却成水，而滞留在空心轴201。回收管203能够将滞留的气化介质排到炉本体100外。

具体地，如图1所示，上述生物质垃圾气化炉还包括炭仓700。所述炭仓700安装于所述炭化活化仓104的出炭槽口处，所述炭仓700内设置有用于输送活性炭的炭料输送器710，所述炭料输送器710包括炭料输送壳体711和螺旋输送轴712，所述螺旋输送轴712可转动地安装于所述炭料输送壳体711内，所述螺旋输送轴712设有螺旋叶片713。炭仓700用于收集活性炭，便于运输，避免活性炭堆积在炭化活化仓104内。活性炭落入炭仓700后，能够自动地连续地被炭料输送器710运输离开炉体，节省人力搬运。

进一步地，结合图1，所述出炭槽口处设有第一连接法兰，所述炭仓700具有与所述第一连接法兰相配合的第二连接法兰。法兰连接能够保证连接的气密性，避免空气混入炭化活化仓104中。并且，法兰连接有利于快速地连接和拆卸。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种生物质垃圾气化炉，其特征在于，包括炉本体、供气化介质装置和喷射装置，所述炉本体包括由上至下依次连接的预处理仓、氧化焚烧仓、还原裂解仓以及炭化活化仓；所述供气化介质装置包括空心轴和气化介质传输管，所述空心轴的第一端位于所述炉本体的外部，所述空心轴依次穿入所述预处理仓、所述氧化焚烧仓以及所述还原裂解仓，所述空心轴的第二端位于所述炉本体的内部且封闭；所述气化介质传输管安装于所述空心轴内；所述气化介质传输管的侧壁具有第一喷孔，所述空心轴设有与所述第一喷孔连通的第二喷孔；

所述喷射装置包括安装盘、分配管和喷射件，所述安装盘套设安装于所述空心轴上，所述安装盘开设有第一通孔和多个第二通孔；所述分配管安装于所述安装盘，所述第一通孔与所述第二喷孔连通，所述分配管有多个，多个所述分配管分别通过相对应的所述第二通孔与所述安装盘相连通，多个所述分配管围绕所述安装盘的圆周分布；所述喷射件安装于所述分配管，所述喷射件与所述分配管相连通。

2.根据权利要求1所述的生物质垃圾气化炉，其特征在于，各所述分配管均安装设有多个所述喷射件。

3.根据权利要求2所述的生物质垃圾气化炉，其特征在于，各所述喷射件的长度均不相同。

4.根据权利要求3所述的生物质垃圾气化炉，其特征在于，所述空心轴可转动设置，各所述喷射件的喷射角度均不相同，所述喷射件的开口方向与所述空心轴的旋转方向相反。

5.根据权利要求4所述的生物质垃圾气化炉，其特征在于，还包括设有安装孔的环形板，所述分配管远离所述安装盘的端部装入所述安装孔内，所述分配管远离所述安装盘的端部设有L型分流管。

6.根据权利要求5所述的生物质垃圾气化炉，其特征在于，还包括刮板，所述刮板的一端安装于所述安装盘，所述刮板的另一端向外延伸至所述分配管端部的外侧，且与所述炉本体的内壁具有间隙；所述刮板包括第一刮板和第二刮板，所述第一刮板安装在所述环形板的上侧，所述第二刮板安装在所述环形板的下侧。

7.根据权利要求1所述的生物质垃圾气化炉，其特征在于，所述分配管的形状为条形扁平状。

8.根据权利要求1所述的生物质垃圾气化炉，其特征在于，还包括多个用于输送气化介质的进气管，多个所述进气管沿所述炉本体的侧部周向设置，所述进气管的一端位于所述炉本体的外部，所述进气管的另一端伸入所述炉本体的内部。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的生物质垃圾气化炉，其特征在于，还包括炭仓，所述炭仓安装于所述炭化活化仓的出炭槽口处，所述炭仓内设置有用于输送活性炭的炭料输送器，所述炭料输送器包括炭料输送壳体和螺旋输送轴，所述螺旋输送轴可转动地安装于所述炭料输送壳体内，所述螺旋输送轴设有螺旋叶片。

10.根据权利要求9所述的生物质垃圾气化炉，其特征在于，所述出炭槽口处设有第一连接法兰，所述炭仓具有与所述第一连接法兰相配合的第二连接法兰。