CN209243006U - 一种谷壳发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种谷壳发电系统,包括进料仓、气化炉、旋风分离器、水膜除尘系统、第一气液分离器、干式过滤器、引风机、冷凝器、储气罐、碰撞除焦器、第二气液分离器、内燃机发电机组；本实用新型：1、结构紧凑，成本低，每1kg‑2kg谷壳可发一度电，每度电成本费0.3元钱；2、气化炉膛内壁采用耐火砖层，防止水凝汽生成而产生结焦、架桥现象；3、采用旋风分离器、三级水膜除尘器将燃气中的大部份灰尘及焦油；4、第二气液分离器采用二级旋风分离法将气体中残存的最后一点焦油除去，保证燃气纯净，提高内燃机发电机组的发电效率；5、内燃机发电机组设于消音房内，四件消音器与排气管道相连，排气管道外包隔音棉，用于噪音，保证周围环境不受干扰。

Description

一种谷壳发电系统

技术领域

本实用新型涉及谷壳再生能源技术领域，尤其涉及一种谷壳发电系统。

背景技术

能源作为一种最重要的地球资源，是生产力的核心，是经济增长和发展的前提。我国是一个能源相对缺乏的国家，特别是石油资源更为缺乏。随着我国经济的快速发展，能源短缺已经成为困扰我国经济发展的突出瓶颈之一。目前我国用于发电的能源主要以煤炭为主，由于煤炭是不可再生能源，煤炭发电不仅成本高，而且严重污染环境。水力发电是当今电力发展的新方向，它不仅发电成本低，而且不污染环境，因此在我国南方水资源比较丰富地区中小型水力发电发展较快；风力发电是一种廉价环保的电力资源，在我国草原、戈壁沙漠、平原地带以及海滩等风力比较充足的地方得到了比较好的发展和应用。虽然水力和风力发电具有发电成本低、能持续发展与应用、环保等特点，但水力和风力发电不能保持恒定性，发展具有局限性。

近年来，随着科学技术的快速发展，生物质发电已初具规模，生物质发电既能解决生物质难于燃烧而又分布分散的缺点，又可充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染又少的优点，生物质发电既能充分利用废弃物，又不污染环境，不产生有害废渣，且发电投资较低，发电效率较高，成本较低，属于国家鼓励和大力支持的能源项目。世界上大多数国家以稻谷为主要食物，谷壳数量约几亿-几十亿吨/年，动物饲料已不再采用谷壳做原料，大量的谷壳没有利用，甚至成为废料污染环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种谷壳发电系统，该谷壳发电系统利用气化炉将谷壳热解气化，产生大量可燃气体，经过系列气、液、固分离装置将可燃气体纯化后，使用内燃机发电机组发电，结构紧凑，成本低，每1kg-2kg谷壳可发一度电，每度电成本费0.3元钱。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种谷壳发电系统，其特征在于包括进料仓、气化炉、旋风分离器、水膜除尘系统、第一气液分离器、干式过滤器、引风机、冷凝器、储气罐、碰撞除焦器、第二气液分离器、内燃机发电机组，所述气化炉、旋风分离器、水膜除尘系统、第一气液分离器、干式过滤器、引风机、冷凝器、储气罐、碰撞除焦器、第二气液分离器、内燃机发电机组的进、出气口依次相连；

所述进料仓上部设有布袋除尘器，下部设有出料口；

所述气化炉顶部设有进料口，该进料口与进料仓出料口相连，所述气化炉设有内侧壁和外侧壁，所述内侧壁的上、下端均高于外侧壁的上、下端，内侧壁和外侧壁之间设有隔层，隔层为中空结构，所述内侧壁内部空腔为炉膛，所述炉膛内侧壁上设有耐火砖层，于耐火砖层外面设有耐火棉，外侧壁上端设有可燃气出口，所述外侧壁上可燃气出口下方设有三件侧温仪伸入炉膛内，所述气化炉顶部设有拨料器，防止气化炉内原料堆积不均；

所述旋风分离器用于除去气化炉产生的燃气中体积较大的灰尘；

所述水膜除尘系统包括一级水膜除尘器、二级水膜除尘器、三级水膜除尘器，用于除去气化炉产生的燃气中体积较小的灰尘及焦油，所述一级水膜除尘器、二级水膜除尘器、三级水膜除尘器依次相连，所述一级水膜除尘器的进气口与旋风分离器的出气口相连，所述三级水膜除尘器的出气口与第一气液分离器的进气口相连，所述水膜除尘系统下面设有地下水池，该地下水池内为循环用水，所述水膜除尘系统与地下水池相连；

所述第一气液分离器用于除去从水膜除尘器出来的气体中的水份及焦油；

所述干式过滤器用于除去气体中的焦油，所述冷凝器用于使气体中的焦油及水份冷却液化；

所述第二气液分离器包括内筒、外筒，所述内筒设于外筒内中心，所述内筒上部为圆柱筒形，下端为圆锥筒形，所述内筒外侧壁上固设有螺旋板，所述外筒下端外侧壁设有进气口，该进气口设于外筒的切向，使气体从切向进入外筒，并沿着所述螺旋板旋转向上，形成初次旋风分离，所述外筒顶部设有出气管，出气管下端口伸入内筒圆锥筒形上端，所述内筒上端设有进气口，该进气口设于内筒的切向，使进入外筒的气体从切向进入内筒，产生向下的二次旋风分离，所述出气管与内燃机发电机组相连，所述外筒下端外侧壁还设有两根出液管，分别与内筒下端、外筒下端相连；

所述内燃机发电机组设于消音房内，所述消音房设于厂房内，所述厂房外设有若干件消音器，所述消音器与内燃机发电机组的排气管道相连，所述排气管道均采用隔音棉包裹。

进一步的，所述测温仪为热电偶测温仪，所述三件侧温仪竖直排列，每相邻两件测温仪之间间隔500～600mm，最下面的测温仪距外筒底部700mm。

进一步的，所述气化炉外侧壁上设有若干呈圆周均布的防爆装置，该防爆装置下端部设于水箱内，所述水箱设于气化炉外围。

进一步的，所述气化炉下端设有圆锥形炉底，该圆锥形炉底下端面为平底，平底上设有谷壳炭出炭口，平底上方设有旋转出料旋转出料括板，所述旋转出料括板与电机相连；

进一步的，所述气化炉出炭口下端与绞龙相连，所述绞龙内部螺旋轴为空心轴，内部通入循环冷却水，所述绞龙的外壳设有水夹套，该水夹套内通入循环冷却水。

进一步的，所述旋风分离器下端设有出灰口。

进一步的，所述第一气液分离器、干式过滤器、冷凝器、碰撞除焦器均设有出液口，所述出液口均与地下水池相连。

进一步的，所述消音房四周侧壁、房顶、门的内侧均包贴一层吸音棉、一层隔音棉，所述隔音棉设于吸音棉外侧，所述消音房房顶设有人孔，方便维修。

进一步的，所述消音器设有四件。

本实用新型的有益效果是：1、结构紧凑，成本低，每1kg-2kg谷壳可发一度电，每度电成本费0.3元钱，变废为宝，既节约了能源，又保护了环境；2、气化炉膛内壁采用耐火砖层，防止水凝汽生成而产生结焦、架桥现象；3、气化炉增设了三件热电偶测温仪，根据所测温度控制反应层厚度，保证炉内反应充分，减少焦油的产生；4、采用旋风分离器、三级水膜除尘器将燃气中的大部份灰尘及焦油；5、采用冷凝器将燃气中的水份及焦油冷却液化；6、第二气液分离器采用初次向上旋风分离及二次向下旋风分离法将气体中残存的最后一点焦油除去，保证燃气纯净，提高内燃机发电机组的发电效率；7、内燃机发电机组设于消音房内，厂房外设有四件消音器与排气管道相连，排气管道外包隔音棉，用于降低内燃机发电机组工作时产生的噪音，保证周围环境不受干扰。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为气化炉结构示意图；

图3为第二气液分离器结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为消音房结构示意图；

图6为排气管道横截面结构示意图。

图中： 1、进料仓，2、布袋除尘器，3、气化炉，301、内侧壁，302、外侧壁，303、隔层，304、炉膛，305、耐火砖层，306、耐火棉，307、燃气出口，308、热电偶测温仪，309、防爆装置，310、水箱，311、圆锥形炉底，312、旋转出料括板，4、旋风分离器，5、一级水膜除尘器，6、二级水膜除尘器，7、三级水膜除尘器，8、第一气液分离器，9、干式过滤器，10、引风机，11、冷凝器，12、储气罐，13、碰撞除焦器，14、厂房，15、第二气液分离器，1501、外筒，1502、内筒，1503、螺旋板，1504、内筒进气口，1505、外筒进气口，1506、进气管道，1507、第一出液管，1508、第二出液管，16、进气管道，17、消音房，1701、侧壁，1702、房顶，1703、吸音棉，1704、隔音棉，1705、人孔，18、排气管道，19、内燃机发电机组，20、消音器，21、排烟管，22、拨料器，23、出灰绞龙，24、地下水池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、5所示，本实用新型实施例包括进料仓1、气化炉3、旋风分离器4、水膜除尘系统、第一气液分离器8、干式过滤器9、引风机10、冷凝器11、储气罐12、碰撞除焦器13、第二气液分离器15、内燃机发电机组19，气化炉3、旋风分离器4、水膜除尘系统、第一气液分离器8、干式过滤器9、引风机10、冷凝器11、储气罐12、碰撞除焦器13、第二气液分离器15、内燃机发电机组19的进、出气口依次相连；

进料仓1上部设有布袋除尘器2，下部设有出料口；

气化炉3顶部设有进料口，该进料口与进料仓1出料口相连，气化炉3顶部还设有拨料器22，防止气化炉3内原料堆积不均；

气化炉3设有内侧壁301和外侧壁302，内侧壁301的上、下端均高于外侧壁302的上、下端，内侧壁301和外侧壁302之间设有隔层303，隔层303为中空结构，内侧壁301内部空腔为炉膛304，炉膛304内侧壁上设有耐火砖层305，用于防止内侧壁301上产生冷凝水，造成结焦现象，于耐火砖层305外面设有耐火棉306，用于防止耐火砖层305因热胀冷缩而开裂，外侧壁302上端设有燃气出口307，外侧壁306上燃气出口307下方设有三件热电偶侧温仪308伸入炉膛304内，三件热电偶侧温仪308竖直排列，每相邻两件热电偶测温仪308之间间隔500～600mm，最下面的热电偶测温仪308距外筒302底部700mm。

气化炉3外侧壁302上设有若干呈圆周均布的防爆装置309，该防爆装置309下端部设于水箱310内，水箱310设于气化炉3外围。

气化炉3下端设有圆锥形炉底311，该圆锥形炉底311下端面为平底，平底上设有谷壳炭出炭口313，平底上方设有旋转出料括板312，旋转出料括板312与电机相连；

气化炉出炭口313下端与绞龙23相连，绞龙23内部螺旋轴为空心轴，内部通入循环冷却水，绞龙23的外壳设有水夹套，该水夹套内通入循环冷却水。

旋风分离器4用于除去气化炉3产生的燃气中体积较大的灰尘；

水膜除尘系统包括一级水膜除尘器5、二级水膜除尘器6、三级水膜除尘器7，用于除去气化炉3产生的燃气中体积较小的灰尘及焦油，一级水膜除尘器5、二级水膜除尘器6、三级水膜除尘器7依次相连，一级水膜除尘器5的进气口与旋风分离器4的出气口相连，三级水膜除尘器7的出气口与第一气液分离器8的进气口相连，水膜除尘系统下面设有地下水池24，该地下水池24内为循环用水，水膜除尘系统与地下水池24相连；

第一气液分离器8用于除去从水膜除尘系统出来的气体中的水份及焦油；

干式过滤器9用于除去气体中的焦油，冷凝器11用于使气体中的焦油及水份冷却液化；

第二气液分离器15包括内筒1502、外筒1501，内筒1502设于外筒1501内中心，内筒1502上部为圆柱筒形，下端为圆锥筒形，内筒1502外侧壁上固设有螺旋板1503，外筒1501下端外侧壁设有外筒进气口1505，该外筒进气口1502设于外筒1501的切向，使气体从切向进入外筒1501，并沿着螺旋板1503旋转向上，形成初次旋风分离，外筒1501顶部设有出气管1506，出气管1506下端口伸入内筒1502圆锥筒形上端，内筒1502上端设有内筒进气口1504，该内筒进气口1504设于内筒1502的切向，使外筒1501内的气体从切向进入内筒1502，产生向下的二次旋风分离，出气管1506与内燃机发电机组19相连，外筒1501下端外侧壁还设有第一出液管1507、第二出液管1508，分别与内筒1502下端、外筒1501下端相连；

内燃机发电机组19设于消音房17内，消音房17四周侧壁1701、房顶1702、门的内侧均包贴一层吸音棉1703、一层隔音棉1704，隔音棉1704设于吸音棉1703外侧，消音房房顶1702设有人孔1705，方便维修；消音房17设于厂房14内，厂房14外设有4件消音器20，消音器20与内燃机发电机组19的排气管道18相连，排气管道18均采用隔音棉1704包裹。

旋风分离器4下端设有出灰口。

第一气液分离器8、干式过滤器9、冷凝器11、碰撞除焦器13底部均设有出液口，且出液口均与地下水池24相连。

本实用新型实施例工作过程如下：

启动电源及设备，谷壳从进料仓1进入气化炉3内，谷壳在气化炉3内经过干燥、热解、氧化、还原等工序过程，产生大量可燃气(CO，H2，CH4等)，在引风机10的作用下，燃气从气化炉3隔层303下部往上经燃气出口307引出，燃气在隔层303内受到重力沉降的作用，实现初步除尘，引出后的燃气经过旋风分离器4除去气体中颗粒较大的灰尘，再经三级水膜除尘器除去气体中颗粒较小的灰尘及焦油，至此大约除去了90%以上的灰尘，然后经第一气液分离器8、干式过滤器9、冷凝器11、碰撞除焦器13多次除水除焦油，至此大约除去了94%以上的水份及焦油，最后再经过第二气液分离器，采用二次旋风分离法除去最后残存的水及焦油，提纯后的燃气进入内燃机发电机组进行发电，变废为宝。为了保护环境，内燃机发电机组外设消音房，排气管道包裹隔音棉，并外接消音器，使周围环境不受干扰。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种谷壳发电系统，其特征在于包括进料仓、气化炉、旋风分离器、水膜除尘系统、第一气液分离器、干式过滤器、引风机、冷凝器、储气罐、碰撞除焦器、第二气液分离器、内燃机发电机组，所述气化炉、旋风分离器、水膜除尘系统、第一气液分离器、干式过滤器、引风机、冷凝器、储气罐、碰撞除焦器、第二气液分离器、内燃机发电机组的进、出气口依次相连；

所述进料仓上部设有布袋除尘器，下部设有出料口；

所述气化炉顶部设有进料口，该进料口与进料仓出料口相连，所述气化炉设有内侧壁和外侧壁，所述内侧壁的上、下端均高于外侧壁的上、下端，内侧壁和外侧壁之间设有隔层，隔层为中空结构，所述内侧壁内部空腔为炉膛，所述炉膛内侧壁上设有耐火砖层，于耐火砖层外面设有耐火棉，外侧壁上端设有可燃气出口，所述外侧壁上可燃气出口下方设有三件侧温仪伸入炉膛内，所述气化炉顶部设有拨料器，防止气化炉内原料堆积不均；

所述旋风分离器用于除去气化炉产生的燃气中体积较大的灰尘；

所述水膜除尘系统包括一级水膜除尘器、二级水膜除尘器、三级水膜除尘器，用于除去气化炉产生的燃气中体积较小的灰尘及焦油，所述一级水膜除尘器、二级水膜除尘器、三级水膜除尘器依次相连，所述一级水膜除尘器的进气口与旋风分离器的出气口相连，所述三级水膜除尘器的出气口与第一气液分离器的进气口相连，所述水膜除尘系统下面设有地下水池，该地下水池内为循环用水，所述水膜除尘系统与地下水池相连；

所述第一气液分离器用于除去从水膜除尘器出来的气体中的水份及焦油；

所述干式过滤器用于除去气体中的焦油，所述冷凝器用于使气体中的焦油及水份冷却液化；

所述第二气液分离器包括内筒、外筒，所述内筒设于外筒内中心，所述内筒上部为圆柱筒形，下端为圆锥筒形，所述内筒外侧壁上固设有螺旋板，所述外筒下端外侧壁设有外筒进气口，该外筒进气口设于外筒的切向，使气体从切向进入外筒，并沿着所述螺旋板旋转向上，形成初次旋风分离，所述外筒顶部设有出气管，出气管下端口伸入内筒圆锥筒形上端，所述内筒上端设有内筒进气口，该内筒进气口设于内筒的切向，使外筒内的气体从切向进入内筒，产生向下的二次旋风分离，所述出气管与内燃机发电机组相连，所述外筒下端外侧壁还设有两根出液管，分别与内筒下端、外筒下端相连；

所述内燃机发电机组设于消音房内，所述消音房设于厂房内，所述厂房外设有若干件消音器，所述消音器与内燃机发电机组的排气管道相连，所述排气管道均采用隔音棉包裹。

2.根据权利要求1所述的一种谷壳发电系统，其特征在于：还包括有热电偶测温仪，所述热电偶测温仪数量为三件，且呈竖直排列，每相邻两件热电偶测温仪之间间隔500～600mm，最下面的热电偶测温仪距外筒底部700mm。

3.根据权利要求1所述的一种谷壳发电系统，其特征在于：所述气化炉外侧壁上设有若干呈圆周均布的防爆装置，该防爆装置下端部设于水箱内，所述水箱设于气化炉外围。

4.根据权利要求1所述的一种谷壳发电系统，其特征在于：所述气化炉下端设有圆锥形炉底，该圆锥形炉底下端面为平底，平底上设有谷壳炭出炭口，平底上方设有旋转出料旋转出料括板，所述旋转出料括板与电机相连。

5.根据权利要求1所述的一种谷壳发电系统，其特征在于：所述气化炉出炭口下端与绞龙相连，所述绞龙内部螺旋轴为空心轴，内部通入循环冷却水，所述绞龙的外壳设有水夹套，该水夹套内通入循环冷却水。

6.根据权利要求1所述的一种谷壳发电系统，其特征在于：所述旋风分离器下端设有出灰口。

7.根据权利要求1所述的一种谷壳发电系统，其特征在于：所述第一气液分离器、干式过滤器、冷凝器、碰撞除焦器底部均设有出液口，所述出液口均与地下水池相连。

8.根据权利要求1所述的一种谷壳发电系统，其特征在于：所述消音房四周侧壁、房顶、门的内侧均包贴一层吸音棉、一层隔音棉，所述隔音棉设于吸音棉外侧，所述消音房房顶设有人孔，方便维修。

9.根据权利要求1所述的一种谷壳发电系统，其特征在于：所述消音器设有四件。