CN2364040Y - 旋流式生物质气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型是旋流式生物质气化炉。它由内炉筒、绝热材料层、炉外壳、封头、炉顶盖、炉底板、除灰门、支座、螺旋输送器、料斗、调速电机连接构成,其连接为:内炉筒与炉外壳套接并均与底板固接,绝热材料填于炉筒与炉外壳之间,封头与炉筒粘固接,顶盖与炉外壳固接,底板与支座固接并留有带底盖除灰门,螺旋输送器穿过外壳及绝热材料层直抵炉筒并与炉筒、外壳相固接,料斗及调速电机分别与螺旋输送器的管和轴固接。本气化炉反应速度快、结构简单、加工安装容易、成本低、易推广应用。

Description

旋流式生物质气化炉

本实用新型是旋流式生物质气化炉，属生物质气化装置。

在工农业生产过程中，存在着大量的生物质废弃物，如木材加工废弃物——木屑、木粉、木材边角料和农业生产废弃物——稻壳、干果壳、秸杆等。这些生物质废弃物如不加以利用，会对环境造成很大的负担。这些废弃物可用作燃料，但若就地燃烧，不但效率很低(一般只在15％以下)，而且会污染环境。我国各地有许多中、小型木材加工厂、家俱厂、碾米厂、食品加工厂等，数量之多以千、万计，这些工厂的加工剩余物，如木屑、木粉、稻壳、果壳……等，多数没有合理利用。若将这些废弃的生物质加热分解气化，使之转换成气体燃料，可用作锅炉或其他燃烧器的燃料，作为生产能源或居民生活用气体燃料使用，能大大提高其燃烧利用效率(达60％以上)，而且能改善燃烧器的燃烧过程，节约大量煤炭，社会与经济效益明显。现有气化炉的炉型可分为四种，即上吸式气化炉、下吸式气化炉、循环流化床气化炉及双流化床气化炉等。前两种气化炉为固定床式炉，反应物料固定放于气化炉中，适用于较大的物料，其结构简单，易于操作，但炉子反应速度慢、生产效率较低；后两种气化炉为流化床式炉，反应物料悬浮于气化炉腔体中，反应速度较快，适合于细颗粒物料，同时适合于较大规模的场合使用，但结构复杂、工艺烦琐、投资较大，不适合中、小型工厂企业。

本实用新型的目的就是为了克服和解决现有固定床式炉反应速度慢、生产效率低以及流化床式炉结构复杂、工艺烦琐、投资较大、不适合中、小型工厂企业的缺点和问题，研究设计一种结构简单、加工容易、安装方便、投资省、易于推广、反应快速的旋流式生物质气化炉，以便适应量大面广的中、小型企业及农村的需要，将其加工剩余物转变成气体燃料使用。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的：旋流式生物质气化炉的结构示意图如图1所示，它由内炉筒1、绝热材料层2、炉外壳3、封头4、炉顶盖5、炉底板6、带底盖除灰门7、支座8、螺旋输送器9、点火孔门12、料斗14、调速电机15共同连接构成，其中：螺旋输送器9是在旋转轴上焊接螺旋叶片并套装于输送管内而构成，其相互位置及连接关系为：由耐火材料整体烧结而成的内炉筒1置于气化炉最里层，炉外壳3套装于内炉筒1外，并分别用耐火胶坭及螺丝分别与炉底板6固接，内炉筒1与炉外壳3之间填充绝热材料2，封头4用耐火胶坭与内炉筒1粘接固封，带散热片的炉顶盖5通过用螺丝与炉外壳3拧紧固接，炉底部装有方便开关的带底盖除灰门7，整座炉子座在支座8上，炉底板6通过螺丝与支座8拧紧固接，带输送管的螺旋输送器9的输送管穿过炉外壳3的预留孔及绝热材料层2直抵炉内筒1的预留孔并用耐火胶坭固封接，螺旋输送器9的输送管与炉外壳3相焊接，炉子的下部装有点火门12，料斗14与螺旋输送器9的输送管相通并相焊固接，调速电机15通过自身轴承与螺旋输送器9的旋转轴用靠背轮相拧紧固接。其运行作用原理如下：气化的物料(木粉、木屑、木碎或其他生物质碎料)加进料斗14，物料由料斗14输送进螺旋输送器9的输送管，再由螺旋输送器9把物料由进料口10推入炉子中，新鲜空气则从进气口11吹入炉体内，进气口与内炉筒的炉壁按切线方向相交，使空气按切线方向进入内炉筒，并沿炉壁旋转流动，将被热分解的物料携带上升，炉子下方开设有点火门12，被点燃的物料随旋流空气上升，在一定的高温下沿途受热分解，释出挥发物，转变成气体燃料，从出气口13引向使用的地方。本实用新型作用原理的关键是空气旋流，即空气以炉壁的切线方向，从一个进口或两个进口高速进入气化炉，与气化物料混合后，沿炉壁绕中心线快速旋转，至炉顶反应完成。气体燃料从炉顶输出至各种燃烧器中使用。空气流高速旋流前进，提高物料的反应速度，又延长物料在炉内停留的时间，使反应更完全，因而提高气化效率。

本实用新型与现有气化炉相比，有如下的优点和有益效果：(1)由于气固高速旋转，气体固体充分接触，反应速度加快，其反应速率比固定床式气化炉提高8-10倍，而快速反应又导至高的气体质量，气体的热值比固定床式炉提高20％以上；(2)由于固体物料颗粒沿炉壁旋转，其在炉内走的距离比一般流化床式炉可走的直线距离长得多，固体物料颗粒在炉内的停留时间比一般流化床式气化炉长得多，因而使气固反应充分，固体剩余物少；(3)由于空气以旋流方式与物料同时进入炉内，并旋流前进，因而可以取消一般流化床式炉所必需的、结构复杂的空气分布板，使炉体结构大大简化、加工安装容易、投资成本降低，使那些凡是有生物质废弃物的中、小工厂都容易接受，有利于大范围推广应用。

下面对说明书附图进一步说明如下：图1为旋流式生物质气化炉的结构示意图，图中：1为内炉筒，2为绝热材料层，3为炉外壳，4为封头，5为炉顶盖，6为炉底板，7为带底盖除灰门，8为支座，9为螺旋输送器，10为进料口，11为进气口，12为点火孔门，13为出气口，14为料斗，15为调速电机。

本实用新型的实施方式如下：(1)按图1所示，设计、加工制造或市场购买所需部件。例如：耐火内炉筒1选用耐火材料，用整体烧结方式烧结而成；绝热材料2可由市场购买优质耐高温绝热材料；炉外壳3可用碳钢板卷板、焊接而成；封头4可用耐火坭预制烧结而成；炉顶盖5、炉底板6、除灰门7的底盖、点火孔门可选用碳钢板用机械加工方法加工制造而成；支座8可用钢筋水泥建造或用槽钢焊接而成；螺旋输送器9可通过机加工方法制造；料斗14可用金属板用机加工方法加工制造而成；调速电机15可选购YCD-100型产品；(2)按图1所示和上面说明书所述的连接关系进行安装连接，便能实现本实用新型。在制造、安装实施过程中应注意：①耐火内炉筒1是关键部件，整体烧结前要在其内壁上留有方向及大小合适的进气孔，对小型炉子可用模具烧结，以提高生产效率；②炉顶盖5上面应装散热片并方便装卸；③除灰门7的底盖应方便开关；④为提高进气温度及降低出气温度以保护出气输送管，可在出气口13外安装气——气换热器，以回收部分热量。

Claims (1)

1、一种旋流式生物质气化炉，其特征在于：它由内炉筒(1)、绝热材料层(2)、炉外壳(3)、封头(4)、炉顶盖(5)、炉底板(6)、带底盖除灰门(7)、支座(8)、螺旋输送器(9)、点火孔门(12)、料斗(14)、调速电机(15)共同连接构成，其中：螺旋输送器9是在旋转轴上焊接螺旋叶片并套装于输送管内而构成，其相互位置及连接关系为：由耐火材料整体烧结而成的内炉筒(1)置于气化炉最里层，炉外壳(3)套装于内炉筒(1)外，并分别用耐火胶坭及螺丝分别与炉底板(6)固接，内炉筒(1)与炉外壳(3)之间填充绝热材料(2)，封头(4)用耐火胶坭与内炉筒(1)粘接固封，带散热片的炉顶盖(5)通过用螺丝与炉外壳(3)拧紧固接，炉底部装有方便开关的带底盖除灰门(7)，整座炉子座在支座(8)上，炉底板(6)通过螺丝与支座(8)拧紧固接，带输送管的螺旋输送器(9)的输送管穿过炉外壳(3)的预留孔及绝热材料(2)直抵炉内筒(1)的预留孔并用耐火胶坭固封接，螺旋输送器(9)的输送管与炉外壳(3)相焊接，炉子的下部装有点火门(12)，料斗(14)与螺旋输送器(9)的输送管相通并相焊固接，调速电机(15)通过自身轴承与螺旋输送器(9)的旋转轴用靠背轮相拧紧固接。