CZ285142B6

CZ285142B6 - Biogas gasification generator

Info

Publication number: CZ285142B6
Application number: CZ98498A
Authority: CZ
Inventors: Jiří Ing. Horský; Edvard Albrecht; Vladimír Ing. Holý; Milan Lukeš
Original assignee: Škoda Ts A.S.
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-05-12
Also published as: CZ49898A3

Abstract

The generator for gassifying biomass consists of a shaft (1), in its lower section passing through to the tapered furnace (3), equipped with the air ducts (32). A grate (5) is set against the furnace (3). The furnace (3) is closed from above by a flange (31) fixed to the lower mantle (4). An upper flange (11) is mounted on the flange (31), which is joined to the shaft (1) and mantle (2), which is provided with a gas off-take (21). Between the shaft (1) and mantle (2) a dilating annulus (12) is incorporated above the gas off-take (21). The shaft (1) and/or mantle (2) are equipped above the dilating annulus (12) with a closing filling chute (7). The upper flange (11) and flange (31) have through-holes (O) made in the annulus of the shaft (1) and mantle (2), as well as the furnace (3) and lower mantle (4).<IMAGE>

Description

Generátor na zplyňování biomasyGenerator for biomass gasification

Oblast technikyTechnical field

Řešení se týká generátoru na zplyňování biomasy, který sestává ze šachty, ve spodní části přecházející do zúženého žároviště, opatřeného průduchy vzduchu. Proti žárovišti je ustaven rošt. Dále je opatřen odvody plynu a pevných produktů.The invention relates to a biomass gasification generator, which consists of a shaft, at the bottom of which passes into a tapered incandescent lamp equipped with air vents. A grate is set up against the heat source. It is also equipped with gas and solid products.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Doposud bývá sestaven generátor ze šachty a z pláště, v horní části opatřenými plnicím otvorem pro palivo. V tomto nejvyšším místě jsou plášť a šachta opatřeny přírubami a sešroubovány. Žároviště u takto řešených generátorů tvoří nedílnou součást šachty. Žároviště je tepelně nejnamáhanější částí generátoru a při jeho výměně je nezbytné měnit i šachtu, která ve srovnání s žárovištěm je podstatně méně namáhaná. Další poruchovou částí je rošt, který je rovněž vystaven značnému tepelnému namáhání a oproti klasickým topeništím není chlazen procházejícím vzduchem. Tradiční konstrukce roštů se neosvědčily, a to především pro nemožnost zásahu obsluhy zvenčí při jeho čištění. Jedná se totiž o podtlakovou spalovací soustavu, která má snahu si přisávat vzduch při jakémkoliv odkrytí vnitřního prostoru. S náhle přisátým vzduchem při odkrytí vnitřního prostoru se naruší rovnováha soustavy, nastavená velikostí sacího otvoru s klapkou. Doposud známá řešení, umožňující čištění roštu, se vyznačují buď poruchovostí nebo netěsností.So far, a generator has been assembled from a shaft and a housing, provided with a fuel filler opening at the top. At this highest point, the housing and shaft are fitted with flanges and bolted. The heat sources of such solved generators form an integral part of the shaft. The heat source is the most heat-stressed part of the generator and when replacing it is necessary to change the shaft, which is considerably less stressed compared to the heat source. Another failure part is the grate, which is also exposed to considerable thermal stress and is not cooled by passing air compared to conventional furnaces. Traditional designs of grates have not proved their worth, especially because of the impossibility of outside intervention by the operator during its cleaning. This is because it is a vacuum combustion system that aspires to suck in the air whenever the interior is exposed. With suddenly sucked in air to expose the interior space, the balance of the system, set by the size of the suction port with the flap, is disrupted. Previously known grate cleaning solutions are characterized by either failure or leakage.

Podstata řešeníThe essence of the solution

Generátor na zplyňování biomasy sestává ze šachty, ve spodní části přecházející do zúženého žároviště, opatřeného průduchy vzduchu. Proti žárovišti je ustaven rošt. Generátor je opatřen odvodem plynu a odvodem pevných produktů. Žároviště je nahoře zakončeno přírubou, upevněnou ke spodnímu plášti. K přírubě je připevnitelná horní příruba, spojená se šachtou a s pláštěm, opatřeným odvodem plynu. Nad odvodem plynuje mezi šachtou a pláštěm včleněno dilatační mezikruží. Šachta a/nebo plášť jsou nad dilatačním mezikružím opatřeny uzavíratelným plnicím otvorem. Obě příruby mají v mezikruží šachty a pláště vytvořeny průchozí otvory. Takto řešená sestava má snadno vyměnitelný nejnamáhanější díl, kterým je žároviště. Rozdíl teplot šachty a pláště a následné rozdílné, zejména podélné, tepelné dilatace, jsou kompenzovány dilatačním mezikružím, jehož umístění nad odvodem plynu není překážkou.The biomass gasification generator consists of a shaft, in the lower part of which passes into a narrowed incandescent lamp with air vents. A grate is set up against the heat source. The generator is equipped with a gas outlet and solid products outlet. The bulb is terminated at the top by a flange fixed to the lower shell. An upper flange is attached to the flange, connected to the shaft and to the sheath provided with gas outlet. An expansion ring is inserted between the shaft and the jacket above the drain. The shaft and / or the housing are provided with a closable filling opening above the expansion ring. Both flanges have through holes in the annular shafts and shells. Such an assembly has an easily replaceable most stressed part, which is a bulb. The difference in shaft and shell temperatures and the subsequent different, especially longitudinal, thermal dilatations are compensated by an expansion ring whose positioning above the gas outlet is not an obstacle.

Je vhodné pro prodloužení časové periody pro přikládání opatřit plášť a/nebo šachtu násypkou, kapacitně i tvarově přizpůsobenou spalovanému palivu.It is advisable to provide a casing and / or a shaft with a hopper adapted to the fuel to be burned in terms of capacity and shape, in order to prolong the staging time.

Pro zlepšení manipulace s roštem je výhodné tento zavěsit na závěsech a shora jeho okraje zakrýt mezikružím, které je upevněno uvnitř pláště a zabraňuje vzpříčení pevných produktů mezi pláštěm a roštem. K manipulaci je vhodné rošt opatřit ovládacím táhlem.To improve the handling of the grate, it is advantageous to hang it on the hinges and to cover it from above by a ring which is fixed inside the sheath and prevents the solid products from jamming between the sheath and the grate. For manipulation it is advisable to equip the grate with a control rod.

Popis obrázků na výkresechDescription of the drawings

Celkový pohled na generátor na zplyňování biomasy v základním provedení ve svislém řezu je znázorněn na obr. 1 a generátor, nahoře opatřený násypkou, ve svislém řezu znázorňuje obr. 2.An overall view of the biomass gasification generator in the basic embodiment in vertical section is shown in Fig. 1, and the generator having a hopper at the top is shown in vertical section in Fig. 2.

- 1 CZ 285142 B6- 1 GB 285142 B6

Popis příkladného provedeníDescription of an exemplary embodiment

Žároviště 3 je nahoře opatřeno přírubou 31. upevněnou svarem ke spodnímu plášti 4. K přírubě 31 je šrouby připevněna horní příruba 11, která je svarem spojená se šachtou las pláštěm 2. Rovněž může být spodní plášť 4 připevněn k přírubě 31 vlastní přírubou, což není zobrazeno. Takové řešení zrychlí vyjmutí žárem poškozeného žároviště 3 ajeho nahrazení novým dílem. Pokud je spodní plášť 4 opatřen vlastní přírubou, jsou šrouby společné pro přírubu 31, horní přírubu U a přírubu spodního pláště 4. V horní části je plášť 2 opatřen odvodem 21 plynu. Nad odvodem 21 plynu je plášť 2 spojen se šachtou 1 dilatačním mezikružím 12. Nahoře nad dilatačním mezikružím 12 je plášť 2 opatřen uzavíratelným plnicím otvorem 7. V jiném případě je plášť 2 prodloužen v násypku N, která je nahoře opatřena uzavíratelným otvorem 7 a její spodní část ústí do šachty 1. V horní přírubě 11 a přírubě 31 jsou v mezikruží šachty 1 a pláště 2, jakož i žároviště 3 a spodního pláště 4 vytvořeny průchozí otvory O. Plášť 2 je opatřen kontrolními otvory 22. Ke spodnímu plášti 4 je připevněno pevné mezikruží 41, pod kterým je ustaven rošt 5, který současně je umístěn níže než spodní otvor zúženého žároviště 3. Rošt 5 je zavěšen na závěsech 6, tvořených řetězy, které jsou uchyceny ke spodnímu plášti 4. Rošt 5 je opatřen táhlem 51, které prostupuje spodní plášť 4 utěsněným otvorem. Spodní plášť 4 je opatřen kontrolními kryty 42 a víkem popelníku 43. Žároviště 3 je po obvodu osazeno průduchy 32. které jsou spojeny pomocí obvodového kanálu 33 se sacím otvorem 34, opatřeným klapkou. Uvnitř šachty 1 je rozrušovací táhlo 8, jehož ovládací mechanizmus prostupuje vně pláště 2.The lamp 3 is provided at the top with a flange 31. fastened by welding to the lower shell 4. The upper flange 11 is bolted to the flange 31, which is welded to the shaft and the housing 2. The lower shell 4 can also be attached to the flange 31 by its own flange. shown. Such a solution will speed up the removal of the refractory bulb 3 and its replacement by a new part. If the lower shell 4 is provided with its own flange, the screws are common to the flange 31, the upper flange U and the flange of the lower shell 4. In the upper part, the shell 2 is provided with a gas outlet 21. Above the gas outlet 21, the jacket 2 is connected to the shaft 1 by an expansion ring 12. At the top above the expansion ring 12 the jacket 2 is provided with a closable filling opening 7. In another case, the jacket 2 is extended in a hopper N In the upper flange 11 and the flange 31, through-holes O are formed in the annular ring of the shaft 1 and the housing 2, as well as the incandescent lamp 3 and the lower housing 4. The housing 2 is provided with inspection holes 22. The lower housing 4 is fixed. an annulus 41, beneath which a grate 5 is positioned, which is at the same time lower than the lower opening of the constricted bulb 3. The grate 5 is hinged on hinges 6 formed by chains which are attached to the lower shell 4. The grate 5 is provided with a rod 51 the lower shell 4 through a sealed opening. The lower shell 4 is provided with control covers 42 and an ashtray lid 43. The incandescent lamp 3 is circumferentially fitted with vents 32 which are connected via a peripheral channel 33 to a suction opening 34 provided with a flap. Inside the shaft 1 there is a burst rod 8, the actuating mechanism of which extends outside the housing 2.

Po naplnění šachty 1 biomasou plnicím otvorem 7 ajeho uzavření se biomasa v žárovišti 3 zapálí. Případné nerovnoměrné nahromadění biomasy v šachtě 1, způsobující vznik klenby, se odstraní pohyby manipulačního táhla 8. Po ustálení procesu zplyňování si sací otvor 34, opatřený klapkou, samočinně přisává potřebné množství vzduchu, který proudí přes obvodový kanál 33 a průduchy 32 do žároviště 3. Vznikající plyn prostupuje vně žárovištěm 3 spodem do prostoru mezi žárovištěm 3 a spodním pláštěm 4, dále přes otvory o v přírubách 11, 31 do prostoru mezi šachtou 1 a pláštěm 2 až k odvodu 21. Na odvod 21 navazuje potrubí zde neznázoměné, které odvádí surový plyn k dalšímu zpracování. Nerovnoměrné oteplování šachty 1 a pláště 2 je vykompenzováno dilatačním mezikružím 12. Po nahromadění tuhých produktů zplyňování na roštu 5 je potřeba s roštem 5 pohybovat ovládacím táhlem 51. Volný pohyb roštu 5 je umožněn táhly 6. Z pod roštu 5 se tuhé produkty odstraní obvyklým postupem po otevření dvířek 43. Stav opotřebení žároviště 3 lze zjistit jeho prohlídkou po otevření kontrolních krytů 42. Technický stav dolní části šachty 1 a otvorů O, jakož i přírub 11, 31 lze kontrolovat po otevření kontrolních otvorů 22.After filling the shaft 1 with biomass through the filling opening 7 and closing it, the biomass in the refractory 3 is ignited. Any uneven accumulation of biomass in the shaft 1 causing vaulting is eliminated by the movement of the handle 8. After the gasification process has stabilized, the suction opening 34 provided with the flap automatically sucks in the necessary amount of air flowing through the peripheral channel 33 and vents 32 into the lamp 3. The resulting gas passes through the bulb 3 through the bottom into the space between the bulb 3 and the bottom jacket 4, through the openings in the flanges 11, 31 into the space between the shaft 1 and the jacket 2 up to the outlet 21. for further processing. The uneven warming of the shaft 1 and the casing 2 is compensated by an expansion ring 12. After the solidification of the gasification products has been accumulated on the grate 5, the control rod 51 needs to be moved with the grate 5. The grate 5 is allowed to move freely. after opening the door 43. The wear condition of the bulb 3 can be determined by inspecting it after opening the inspection covers 42. The technical condition of the lower part of the shaft 1 and the openings O, as well as the flanges 11, 31 can be checked after opening the inspection openings 22.

Claims

PATENT CLAIMS

A biomass gasification generator, comprising a shaft, at the bottom of which passes into a constricted incandescent lamp having air vents where a grate is arranged against the incinerator and is provided with gas and solid products drains, characterized in that the incinerator (3) is at the top terminated by a flange (31) fixed to the lower shell (4), wherein the upper flange (11) is attachable to the flange (11), connected to the shaft (1) and the shell (2) provided with a gas outlet (21) over an expansion ring (12) is inserted between the shaft (1) and the shell (2), the shaft (1) and / or the shell (2) having a closable filling opening (7) above the expansion ring (12), the upper flange (11) and the flange (31) has through holes (0) formed in the annular shafts (1) and the shell (2), as well as the bulb (3) and the lower shell (4).

Generator according to claim 1, characterized in that the housing (2) and / or the shaft (1) are widened in the upper part to the shape of the hopper (N).

Generator according to claim 1 or 2, characterized in that a fixed annulus (41) is fixed inside the lower shell (4), under which a grate (5) is hinged on the hinges (6).

Generator according to claim 3, characterized in that the grate (5) is connected to the control rod (51).