專利名稱：生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)氣化反應(yīng)設(shè)備，具體地說是一種可以連續(xù)穩(wěn)定工作的、高效 的生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐。
背景技術(shù)：
目前社會、經(jīng)濟(jì)高速地發(fā)展卻使人類面臨著能源的短缺，地下的煤和石油、天然氣是有 限的、是不可再生的。尋求新型能源則成為人們共同的渴望，生物質(zhì)燃?xì)鈩t是解決常規(guī)化石 能源短缺的重要途徑之一。這是一種可再生性的能源，從環(huán)保的角度，它又是一種不會給人 類生存環(huán)境帶來危害的"綠色燃料"。生長期僅一年的作物秸稈屬于生物質(zhì)燃料中的一種， 屬高揮發(fā)份、低炭化度物料。揮發(fā)份含量平均高達(dá)75%，以固定炭含量為標(biāo)志的炭化程度平 均為17%，但發(fā)熱量卻平均高達(dá)36%。這表示可燃組份中，含量僅為1/6的固定炭其發(fā)熱量 卻占1/3。這種以纖維素、半纖維素和木質(zhì)素構(gòu)成的聚合物被隔離空氣加熱超過10(TC時(shí)，揮 發(fā)份即連同水份開始蒸發(fā)解離，揮發(fā)成汽態(tài)的油霧；當(dāng)溫度達(dá)到450 55(TC時(shí)，解離揮發(fā)過 程達(dá)到高峰，炭氫分子構(gòu)成的木焦油、木醋液等大分子聚合物受熱升騰為氣態(tài)濃霧。此時(shí)， 若與空氣混合比達(dá)到一定值時(shí)，即成為可燃?xì)?；若降溫達(dá)到冷凝條件時(shí)，即凝結(jié)為液態(tài)焦油、 木醋液及水污等。所以，對秸稈而言，揮發(fā)份對燃燒起決定作用。
采用生物質(zhì)氣化技術(shù)可以把直接燃燒分為半燃燒和完全燃燒兩個(gè)過程，前者為缺氧條件 下的不完全燃燒產(chǎn)生中間產(chǎn)物，即氣化煤氣。然后，氣化煤氣再與空氣二次混合實(shí)現(xiàn)完全燃 燒。氣化煤氣及其燃燒使生物質(zhì)物料的能量利用率顯著增大，燃燒完全，提高了生物質(zhì)的利 用品位。生物質(zhì)氣化煤氣燃燒有以下特點(diǎn)①燃燒完全、潔凈。②燃燒溫度高。煤氣的顯 熱與可燃成份燃燒釋放的潛熱使燃燒溫度高達(dá)150(TC，在特殊燃燒條件下，可達(dá)170(TC，而 秸稈直接燃燒火焰溫度僅為600 70(TC。③氣化煤氣燃燒火力強(qiáng)、溫升快。 可調(diào)控。燃 燒火焰溫度、熱能強(qiáng)度可適時(shí)控制調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)開、關(guān)兩位操作。
目前市場上應(yīng)用最多的生物質(zhì)氣化爐為下吸式固定反應(yīng)床，此種氣化爐存在的諸多問題 不能夠連續(xù)進(jìn)行產(chǎn)氣工作，產(chǎn)氣效率低。其一，由于不能連續(xù)工作，所以需要間歇運(yùn)行， 因此在啟停時(shí)造成了大量原料的浪費(fèi)。其二，由于不能連續(xù)產(chǎn)氣，為滿足集體炊事用氣就必 須建設(shè)大容量的貯氣裝置——It氣柜，由此造成了大量土地的占用以及建站成本的無謂提高， 造成了巨大的浪費(fèi)。其三，由于不能連續(xù)產(chǎn)氣使其在應(yīng)用上受到了極大的限制，使其不能用 于發(fā)電等諸多領(lǐng)域。②可控性差，難以實(shí)現(xiàn)自動化，操作勞動強(qiáng)度高。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠連續(xù)進(jìn)行產(chǎn)氣工作，產(chǎn)氣效率高， 可控性強(qiáng)，自動化程度高，操作勞動強(qiáng)度低，成本低的生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐。
3本實(shí)用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，包括進(jìn)料斗，進(jìn)料斗安裝于爐頂上，爐頂下部連接上爐體， 上爐體下部連接爐腰，爐腰下部連接下爐體，爐頂上部設(shè)有爐頂攪拌機(jī)構(gòu)，上爐體內(nèi)設(shè)有料 層高度探測裝置，爐腰內(nèi)設(shè)有爐排，爐排與設(shè)在爐腰外部的爐排轉(zhuǎn)動傳動裝置相連接；下爐 體內(nèi)設(shè)有負(fù)壓探測裝置，下爐體的側(cè)面設(shè)有出氣口，下爐體的底部設(shè)有爐底排灰密封裝置。
所述的上爐體外側(cè)設(shè)有循環(huán)冷卻裝置，其包括水套，以及設(shè)在水套上的進(jìn)水口和出水口， 用潛水泵通過水管實(shí)現(xiàn)供水，出水，以此來實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)冷卻。
所述的爐頂攪拌機(jī)構(gòu)由電動機(jī)、傳動軸及攪拌葉片組成，電動機(jī)連接傳動軸一端，傳動 軸另一端設(shè)置攪拌葉片。
所述的料層高度探測裝置由葉片和電流傳感器組成，電流傳感器設(shè)置于爐體上，通過葉 片攪拌原料時(shí)電機(jī)電流的變化來實(shí)現(xiàn)探測。
所述的爐排轉(zhuǎn)動傳動裝置包括轉(zhuǎn)動排灰及破渣機(jī)構(gòu)裝置，轉(zhuǎn)動排灰及破渣機(jī)構(gòu)裝置通過 傳動軸與電動機(jī)連接。
所述的破渣機(jī)構(gòu)裝置是在轉(zhuǎn)動排灰裝置的表面分布的若干帶灰槽。通過爐排的轉(zhuǎn)動將灰 帶出，通過滾動與爐腰內(nèi)側(cè)擠壓實(shí)現(xiàn)破渣效果。
所述的負(fù)壓探測裝置是帶數(shù)字信號輸出的負(fù)壓計(jì)。
所述的爐底排灰密封裝置為電機(jī)驅(qū)動的螺旋，螺旋前端是一段直管。通過擠壓之后，灰 份填充在直管內(nèi)，形成密封段，從而實(shí)現(xiàn)自身排灰密封。
本實(shí)用新型的爐排及其爐底相關(guān)機(jī)構(gòu)可以連續(xù)排灰、破渣，從而有效控制了爐排上的灰 層厚度，進(jìn)而控制了爐底負(fù)壓。其二，根據(jù)料層高度的監(jiān)測，可以實(shí)現(xiàn)對爐膛內(nèi)的自動喂料。 以上兩點(diǎn)，便解決了目前市場上氣化爐運(yùn)行時(shí)間稍長便停爐需清理的弊?。皇蛊淇赏耆珜?shí)現(xiàn) 自動化，可以做到無人值守，從根本上降低了勞動強(qiáng)度；使貯氣柜容量降低為原有的10%， 大大降低了建站的成本投入；本實(shí)用新型可以不間斷連續(xù)運(yùn)行，爐排上方原料層及灰層高度 可控，爐排下方的灰層高度及負(fù)壓可控，即爐況可控。氣化效率要比常規(guī)的下吸式固定床高 15 20%，所產(chǎn)燃?xì)鉄嶂蹈?%。其可應(yīng)用在發(fā)電、供暖等諸多領(lǐng)域。

圖l是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖3是爐底排灰密封裝置結(jié)構(gòu)示意其中l(wèi).進(jìn)料斗，2.爐頂攪拌機(jī)構(gòu)，3.爐頂，4.上爐體，5.爐腰，6.下爐體，7.爐底排灰密封 裝置，8.出氣口， 9.爐排轉(zhuǎn)動傳動裝置，IO.料層高度探測裝置，ll.循環(huán)冷卻裝置，12.爐排， 13，螺旋，14.電機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖l、圖2中，進(jìn)料斗1安裝于爐頂3上，爐頂3設(shè)于上爐體4的上部，上爐體4下部 連接爐腰5，爐腰5下部連接下爐體6，爐頂3上部設(shè)有爐頂攪拌機(jī)構(gòu)2，上爐體4內(nèi)設(shè)有料 層高度探測裝置IO，爐腰5內(nèi)設(shè)有爐排12，爐排12與設(shè)在爐腰5外部的爐排轉(zhuǎn)動傳動裝置 9相連接；下爐體6內(nèi)設(shè)有負(fù)壓探測裝置，下爐體6的側(cè)面設(shè)有出氣口 8，下爐體6的底部設(shè) 有爐底排灰密封裝置7。
上爐體4外側(cè)設(shè)有循環(huán)冷卻裝置11，其包括水套，以及設(shè)在水套上的進(jìn)水口和出水口， 用潛水泵通過水管實(shí)現(xiàn)供水，出水，以此來實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)冷卻。循環(huán)冷卻裝置對爐排12、爐 腰5進(jìn)行保護(hù)的作用。
爐頂攪拌機(jī)構(gòu)2由電動機(jī)、傳動軸及攪拌葉片組成，電動機(jī)連接傳動軸一端，傳動軸另 一端設(shè)置攪拌葉片。爐頂攪拌機(jī)構(gòu)2能夠使進(jìn)入爐膛的生物質(zhì)原料均勻分布，還可以將原料 下壓。
料層高度探測裝置10由葉片和電流傳感器組成，電流傳感器設(shè)置于爐體上，通過葉片攪 拌原料時(shí)電機(jī)電流的變化來實(shí)現(xiàn)探測。料層高度探測裝置10能夠探測爐排12上方的料層及 灰層高度，可以控制進(jìn)料斗1的喂料量。
爐排轉(zhuǎn)動傳動裝置9包括轉(zhuǎn)動排灰及破渣機(jī)構(gòu)裝置，轉(zhuǎn)動排灰及破渣機(jī)構(gòu)裝置通過傳動 軸與電動機(jī)連接。破渣機(jī)構(gòu)裝置即在轉(zhuǎn)動排灰裝置的表面分布若干帶灰槽，通過爐排的轉(zhuǎn)動 將灰?guī)С?，通過滾動與爐腰內(nèi)側(cè)擠壓實(shí)現(xiàn)破渣效果。
負(fù)壓探測裝置是帶數(shù)字信號輸出的負(fù)壓計(jì)，其能夠探測爐底及相連接的出氣管道的負(fù)壓， 可以控制爐排12轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定爐況。
爐底排灰密封裝置7為電機(jī)14驅(qū)動的螺旋13。爐底排灰密封裝置7采用電力驅(qū)動的螺 旋13擠壓的方式排出爐底的灰渣，螺旋13密封前面是一直流段，在螺旋13擠壓過程中，灰 分填充在這里，實(shí)現(xiàn)爐底的密封狀態(tài)。
本實(shí)用新型中的進(jìn)料斗1，能夠關(guān)風(fēng)進(jìn)料，即在向爐膛喂料的同時(shí)能夠最大程度的防止 空氣進(jìn)入。本實(shí)用新型的爐頂3、上爐體4、下爐體6內(nèi)設(shè)有保溫、冷卻設(shè)施。
本實(shí)用新型的生物質(zhì)原料通過進(jìn)料斗1進(jìn)入爐頂3、上爐體4內(nèi)，由爐頂攪拌機(jī)構(gòu)2拌 合均勻，啟動與燃?xì)獬隹谙噙B的風(fēng)力輸送機(jī)構(gòu)，使空氣由爐體上的進(jìn)氣口進(jìn)入爐頂3、上爐 體4的爐膛內(nèi)，點(diǎn)燃爐膛內(nèi)加好的生物質(zhì)原料，開始?xì)饣ぷ?，燃?xì)庥扇細(xì)獬隹谂懦觥?br> 生產(chǎn)控制過程如下當(dāng)爐頂3、上爐體4中的料層高度達(dá)到設(shè)定下限值時(shí)，原料開始進(jìn) 入爐頂3、上爐體4內(nèi)，直到料層高度達(dá)到設(shè)定上限為止。當(dāng)下爐體6內(nèi)的負(fù)壓超過一定值 時(shí)，由電機(jī)帶動爐排轉(zhuǎn)動傳動裝置9工作，使?fàn)t排12上的灰渣落下，直到下爐體6的負(fù)壓等 于或小于一定值時(shí)電機(jī)停止工作。定時(shí)啟動爐底排灰密封裝置7，使下爐體6中的灰渣及時(shí) 排出。工作中開啟循環(huán)冷卻裝置ll，確保爐體等相關(guān)部件安全運(yùn)行。
權(quán)利要求1. 一種生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，包括進(jìn)料斗，進(jìn)料斗安裝于爐頂上，爐頂下部連接上爐體，上爐體下部連接爐腰，爐腰下部連接下爐體，其特征在于爐頂上部設(shè)有爐頂攪拌機(jī)構(gòu)，上爐體內(nèi)設(shè)有料層高度探測裝置，爐腰內(nèi)設(shè)有爐排，爐排與設(shè)在爐腰外部的爐排轉(zhuǎn)動傳動裝置相連接；下爐體內(nèi)設(shè)有負(fù)壓探測裝置，下爐體的側(cè)面設(shè)有出氣口，下爐體的底部設(shè)有爐底排灰密封裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，其特征在于所述的上爐體外側(cè)設(shè)有 循環(huán)冷卻裝置，其包括水套，以及設(shè)在水套上的進(jìn)水口和出水口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，其特征在于所述的爐頂攪拌機(jī)構(gòu)由 電動機(jī)、傳動軸及攪拌葉片組成，電動機(jī)連接傳動軸一端，傳動軸另一端設(shè)置攪拌葉片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，其特征在于所述的料層高度探測裝 置由葉片和電流傳感器組成，電流傳感器設(shè)置于爐體上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，其特征在于所述的爐排轉(zhuǎn)動傳動裝 置包括轉(zhuǎn)動排灰及破渣機(jī)構(gòu)裝置，轉(zhuǎn)動排灰及破渣機(jī)構(gòu)裝置通過傳動軸與電動機(jī)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，其特征在于所述的破渣機(jī)構(gòu)裝置是 在轉(zhuǎn)動排灰裝置的表面分布的若干帶灰槽。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，其特征在于所述的負(fù)壓探測裝置是 帶數(shù)字信號輸出的負(fù)壓計(jì)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，其特征在于所述的爐底排灰密封裝 置為電機(jī)連接的螺旋，螺旋前端是一段直管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)氣化燃?xì)獍l(fā)生爐，包括進(jìn)料斗，進(jìn)料斗安裝于爐頂上，爐頂下部連接上爐體，上爐體下部連接爐腰，爐腰下部連接下爐體，爐頂上部設(shè)有爐頂攪拌機(jī)構(gòu)，上爐體內(nèi)設(shè)有料層高度探測裝置，爐腰內(nèi)設(shè)有爐排，爐排與設(shè)在爐腰外部的爐排轉(zhuǎn)動傳動裝置相連接；下爐體內(nèi)設(shè)有負(fù)壓探測裝置，下爐體的側(cè)面設(shè)有出氣口，下爐體的底部設(shè)有爐底排灰密封裝置。本實(shí)用新型可以不間斷連續(xù)運(yùn)行，爐排上方原料層及灰層高度可控，爐排下方的灰層高度及負(fù)壓可控，即爐況可控。氣化效率要比常規(guī)的下吸式固定床高15～20％，所產(chǎn)燃?xì)鉄嶂蹈?％。其可應(yīng)用在發(fā)電、供暖等諸多領(lǐng)域。
文檔編號C10B53/02GK201264984SQ20082002576
公開日2009年7月1日 申請日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者劉艷濤, 張兆玲, 寧 強(qiáng), 景元琢, 李景東, 磊 董 申請人:山東百川同創(chuàng)能源有限公司