專利名稱：由生物質(zhì)制取中熱值煤氣的熱解爐的制作方法
專利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型是一種制取中熱值煤氣的熱解爐，屬于生物質(zhì)煤氣生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
生物質(zhì)能(秸稈、城鎮(zhèn)生活垃圾中的有機(jī)質(zhì)、林木廢棄物等)面廣量大，是取之不盡，用之不竭的可再生能源，它含S、N等元素極少，燃用時(shí)放出的CO2通過(guò)光合作用又被植物吸收，總的來(lái)說(shuō)是CO2凈釋放量為零，不會(huì)造成溫室效應(yīng)。隨著石油等常規(guī)能源價(jià)格的不斷上升，可再生能源在新的世紀(jì)中將占有日益突出的地位，得到世界上大多數(shù)國(guó)家的重視。生物質(zhì)能現(xiàn)占世界總能耗的14％左右，并穩(wěn)步增長(zhǎng)。美國(guó)將在2001年，生物質(zhì)能利用量超過(guò)核能，成為僅次于煤的第二大能源。到2050年，生物質(zhì)能將占全球燃燒直接用量的40％，全球電力的20％。
由生物質(zhì)熱解制取中熱值煤氣的設(shè)備目前有流態(tài)化和循環(huán)流化床，該設(shè)備由于采用空氣作為介質(zhì)，空氣中有79％的氮，所制得的煤氣熱值一般為5MJ/NM3。另一種是采用氧氣氣化，可以使熱能值達(dá)到11-17MJ/NM3，但由于氧氣的生產(chǎn)成本較高，因此總體算來(lái)不經(jīng)濟(jì)，成本較高，還有一種是間壁式生物熱解爐，采用煤和秸稈兩種物質(zhì)。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤氣的生產(chǎn)成本低，能充分利用秸稈和生活垃圾的由生物質(zhì)制取中熱值煤氣的熱解爐。
本實(shí)用新型的由生物質(zhì)制取中熱值煤氣的熱解爐，由爐體和進(jìn)料裝置，出料裝置所組成，該熱解爐的爐體中，內(nèi)筒的外側(cè)設(shè)有括板攪拌器，外筒的外側(cè)是保溫層，在爐體的上端設(shè)有加料斗，在加料斗與爐體之間設(shè)有鎖氣器，驅(qū)動(dòng)裝置與內(nèi)筒相連，在爐體的下部設(shè)有爐篦和水封、出渣口、煤氣出氣口，燃燒器位于爐體的下部與內(nèi)筒相接。燃燒器位于爐體的下部與內(nèi)筒和外筒之間的空隙相連通，組成外熱式的熱解爐。將爐體橫向傾斜放置，加料斗和鎖氣器位于爐體一端的上部，出渣口、煤氣出口位于爐體另一端的下部，組成傾料式熱解爐。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于熱解爐整體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣化的效率高，不僅能產(chǎn)生中熱值煤氣，而且可明顯減少環(huán)境污染，利廢為寶。
目前全國(guó)有75萬(wàn)多個(gè)村，6億多噸秸桿。隨著人民生活水平的提高，我國(guó)秸桿資源大量浪費(fèi)和農(nóng)村商品能源緊張，以及帶來(lái)大氣和水污染等問(wèn)題。若將1/3的秸稈用于產(chǎn)生中熱值煤氣，即可節(jié)約1億t標(biāo)準(zhǔn)煤，減排CO2約1.4億t，SO2140萬(wàn)t，煙塵100萬(wàn)t。并可促使小城鎮(zhèn)的建設(shè)遵循可持續(xù)發(fā)展的道路，具有顯著的節(jié)能、環(huán)保和社會(huì)效益。
城鎮(zhèn)生活垃圾的處理原則是無(wú)害化、減量化和資源化。目前世界上垃圾的處理方法有四種焚燒發(fā)電、填埋、堆肥和熱解。焚燒發(fā)電能實(shí)現(xiàn)上述的三化，其唯一的缺點(diǎn)是投資太高，平均每天處理1t垃圾，若采用進(jìn)口設(shè)備為40～70萬(wàn)元，國(guó)產(chǎn)設(shè)備也需10～20萬(wàn)元；采用填埋法時(shí)，占地面積太多，1t垃圾占地2.5～3.2m2，且填埋后因厭氧產(chǎn)生的沼氣會(huì)造成垃圾場(chǎng)的爆炸，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，全球每年因垃圾填埋爆炸造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)12億美元。我國(guó)已填埋垃圾60多億t，占地5萬(wàn)多m2，許多城市已被垃圾填埋場(chǎng)所包圍；堆肥占地也較多，且投資也較高，所生產(chǎn)的堆肥只能用于林地等旱作物，銷路成問(wèn)題；熱解是一種處理垃圾的新方法，其特點(diǎn)是需要的投資少，可達(dá)到垃圾處理三化的目的，可設(shè)在任何地點(diǎn)，分選后，每天處理1t垃圾的初投資為3～4萬(wàn)元，運(yùn)行成本與焚燒發(fā)電大致相同，但所產(chǎn)可燃?xì)怏w(煤氣)的成本僅為工業(yè)煤氣的一半左右，是一種很有發(fā)展前景的垃圾處理方法，適合于資金短缺的中小城鎮(zhèn)處理垃圾。
四

圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。其中有加料斗1、鎖氣器2、內(nèi)筒3、刮板攪拌器4、燃燒器5、外筒6、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7、出渣口8、煤氣出口9、爐篦10、水封11、保溫層12。
圖2是本實(shí)用新型外熱式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型內(nèi)熱傾斜式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是外熱傾斜式的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
實(shí)施例1直立外熱式熱解爐的實(shí)施方案該熱解爐體由旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒3和固定的高溫?zé)煔馔馔?組成，內(nèi)、外筒均由耐熱的鋼材制成，內(nèi)筒3的上部設(shè)有加料斗1和鎖氣器2，內(nèi)筒的下部設(shè)有出渣口8，煤氣出口9，爐篦10、水封11，內(nèi)筒由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在內(nèi)筒3內(nèi)設(shè)有括板4，它隨內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)，將物料攪動(dòng)，并使物料緊靠高溫?zé)煔獾膬?nèi)筒外壁，熱量由外傳給內(nèi)筒里的物料。水封11和鎖氣器2的作用是防止外界的空氣漏入，達(dá)到隔絕空氣的熱解條件，生物質(zhì)物料由內(nèi)筒的上部進(jìn)入熱解爐，經(jīng)由預(yù)熱到下部的高溫?zé)峤猓瑹煔馀c物料的流動(dòng)方向?yàn)槟媪?。生物質(zhì)在熱解爐內(nèi)產(chǎn)生的渣和煤氣都是由上向下流動(dòng)，煤氣在出口前都要經(jīng)過(guò)熱解爐中的最高溫度段，使煤氣中的焦油產(chǎn)生二次裂解。
實(shí)施例2直立內(nèi)熱式熱解爐的實(shí)施方案該熱解爐的爐體由固定的外筒6和內(nèi)筒3，內(nèi)外筒均由耐熱鋼材制成，外筒上端設(shè)有加料斗1和鎖氣器2，外筒的下端設(shè)有出渣口8、煤氣出口9、爐篦10、水封11，內(nèi)筒的外側(cè)設(shè)有括板攪拌器4，內(nèi)外筒之間的下部裝有燃燒器5，高溫?zé)煔庠趦?nèi)筒的圓形通道內(nèi)從下到上流動(dòng)，通過(guò)內(nèi)筒外壁將熱量傳給外筒內(nèi)的物料。水封11和鎖氣器2的作用是防止外界空氣的漏入，達(dá)到隔絕空氣的熱解條件，生物質(zhì)物料由內(nèi)筒的上部進(jìn)入熱解爐，經(jīng)由預(yù)熱到下部的高溫?zé)峤?，煙氣與物料的流動(dòng)方向?yàn)槟媪鳌Ｉ镔|(zhì)在熱解爐內(nèi)產(chǎn)生的渣和煤氣都是由上向下流動(dòng)，煤氣在出口前都要經(jīng)過(guò)熱解爐中的最高溫度段，使煤氣中的焦油產(chǎn)生二次裂解。
實(shí)施例3傾斜式內(nèi)熱熱解爐實(shí)施方案由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)內(nèi)筒3旋轉(zhuǎn)，外筒包裹內(nèi)筒，內(nèi)外筒均由耐熱鋼材制成，外筒的一端為料斗1和鎖氣器2，另一端為出渣口8、煤氣出口9，括板攪拌器4裝在內(nèi)筒3外側(cè)，跟隨內(nèi)筒一起旋轉(zhuǎn)，燃燒器5裝在內(nèi)筒中，靠近出渣口處，高溫?zé)煔庠趦?nèi)筒中由出料口處向加料斗方向流動(dòng)，煙氣與物料流動(dòng)方向?yàn)槟媪?。熱量?jīng)由內(nèi)筒壁傳給內(nèi)外筒間的物料。水封10和鎖氣器2的作用是防止外界空氣的漏入，達(dá)到隔絕空氣的熱解條件。煤氣在出口前都要經(jīng)過(guò)熱解爐中的最高溫度段，使煤氣中的焦油產(chǎn)生二次裂解。
實(shí)施例4傾斜式外熱熱解爐實(shí)施方案由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)內(nèi)筒上的括板攪拌器4，外筒包裹內(nèi)筒，內(nèi)外筒均由耐熱鋼板制成，內(nèi)筒的一端為料斗1和鎖氣器2，另一端為出渣口8，煤氣出口9，燃燒器5裝在內(nèi)外筒間，靠近出渣口一端，高溫?zé)煔庠趦?nèi)外筒間由出料口處向加料斗方向流動(dòng)，煙氣與物料流動(dòng)方向?yàn)槟媪?。熱量徑由?nèi)筒壁傳給筒內(nèi)的物料。水封10和鎖氣器2的作用是防止外界空氣的漏入，達(dá)到隔絕空氣的熱解條件。煤氣在出口前都要經(jīng)過(guò)熱解爐中的最高溫度段，使煤氣中的焦油達(dá)到二次裂解。
權(quán)利要求1.一種由生物質(zhì)制取中熱值煤氣的熱解爐，由爐體、進(jìn)料裝置和出料裝置所組成，其特征在于該熱解爐的爐體中，內(nèi)筒(3)的外側(cè)設(shè)有括板攪拌器(4)，外筒的外側(cè)是保溫層(12)，在爐體的上端設(shè)有加料斗(1)，在加料斗(1)與爐體之間設(shè)有鎖氣器(2)，驅(qū)動(dòng)裝置(7)與內(nèi)筒(3)相連，在爐體的下部設(shè)有爐篦(10)和水封(11)、出渣口(8)、煤氣出氣口(9)，燃燒器(5)位于爐體的下部與內(nèi)筒(3)相接，組成內(nèi)熱式的熱解爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由生物質(zhì)制取中熱值煤氣的熱解爐，其特征在于燃燒器(5)位于爐體的下部與內(nèi)筒(3)和外筒(6)之間的空隙相連通，組成外熱式的熱解爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由生物質(zhì)制取中熱值煤氣的熱解爐，其特征在于將爐體橫向傾斜放置，加料斗(1)和鎖氣器(2)位于爐體一端的上部，出渣口(8)、煤氣出口(9)位于爐體另一端的下部，組成傾料式熱解爐。
專利摘要由生物質(zhì)制取中熱值煤氣的熱解爐是一種生產(chǎn)生物質(zhì)煤氣的設(shè)備,該熱解爐的爐體中,內(nèi)筒的外側(cè)設(shè)有括板攪拌器,外筒的外側(cè)是保溫層,在爐體的上端設(shè)有加料斗,在加料斗與爐體之間設(shè)有鎖氣器,驅(qū)動(dòng)裝置與內(nèi)筒相連,在爐體的下部設(shè)有爐箅和水封、出渣口、煤氣出氣口,燃燒器位于爐體的下部與內(nèi)筒相接。燃燒器位于爐體的下部與內(nèi)筒和外筒之間的空隙相連通,組成外熱式的熱解爐。將爐體橫向傾斜放置,加料斗和鎖氣器位于爐體一端的上部,出渣口、煤氣出口位于爐體另一端的下部,組成傾料式熱解爐。
文檔編號(hào)C10B53/00GK2498158SQ0126244
公開(kāi)日2002年7月3日 申請(qǐng)日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者顧念祖, 王景南, 范寶根, 張子馨 申請(qǐng)人:東南大學(xué)