專利名稱：生物質(zhì)氣化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對生物質(zhì)或其廢棄物進(jìn)行處理的設(shè)備，具體說是一種將生物 質(zhì)或其廢棄物氣化、碳化，并對氣化生成的可燃?xì)怏w凈化處理及其副產(chǎn)品分離、收集、利用 的生物質(zhì)氣化設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)農(nóng)作物秸桿等生物質(zhì)常采用焚燒處理，嚴(yán)重影響農(nóng)村和周邊城市的空氣環(huán)境 和防火安全。現(xiàn)有生物質(zhì)的處理方法有兩種一種是將生物質(zhì)原料制成燃料塊代替煤炭作 為一種新型燃料，能有效利用生物質(zhì)解決煤炭資源匱乏等問題，但與傳統(tǒng)農(nóng)村直接使用生 物質(zhì)作為燃料相比，燃料塊的制備無形中提高了生物質(zhì)燃燒使用成本，無法在農(nóng)村普及使 用；另一種是將生物質(zhì)原料氣化生成可燃?xì)怏w代替?zhèn)鹘y(tǒng)的天然氣，用于農(nóng)村居民的炊事、熱 水、供暖等，同時(shí)可對其副產(chǎn)品焦油、醋酸等進(jìn)行收集再利用，在能源緊張的今天，燃煤、液 化氣的價(jià)格一路上漲，秸稈氣化爐只需少量植物秸稈就能產(chǎn)生可燃性氣體，火力和液化氣 相當(dāng)，甚至燃燒溫度超過液化氣，生物質(zhì)利用率高，能針對性解決農(nóng)村生物質(zhì)處理難、天然 氣普及難等問題，具有節(jié)約天然氣能源、副產(chǎn)品收益高、無大氣污染等優(yōu)點(diǎn)。目前國內(nèi)將生物質(zhì)原料氣化生成可燃?xì)獾氖褂么笾路譃樾⌒蜌饣癄t家庭使用和 大型集中氣化范圍供氣。我國研制小型氣化爐家庭使用已有十余年，小型氣化爐采用氣化 室通過管道與灶具連接直接使用，采取強(qiáng)制通風(fēng)的方式，在厭氧的情況下氣化室產(chǎn)生可燃 氣，可以一次性加料，連續(xù)燃燒使用，其不足之處在于一般家庭均無兩套炊具，在氣化爐通 風(fēng)風(fēng)機(jī)停電或損壞后，極易給家庭正常生活帶來煩惱；在向氣化室加料時(shí)，氣化室內(nèi)有害氣 體大量排放，影響人體健康；另外小型氣化爐無法使用粗桔桿類生物質(zhì)原料，局限性較大。大型集中氣化范圍供氣采用的氣化設(shè)備就能很好解決上述問題。該類氣化設(shè)備通 常具有氣化爐、凈化裝置和收集裝置，氣化爐將生物質(zhì)集中氣化生成燃?xì)?，燃?xì)庥蓛艋b置 凈化后經(jīng)收集裝置收集對外供氣。如專利申請?zhí)枮?00510037837. 4公開的生物質(zhì)氣化爐 凈化系統(tǒng)，其氣化爐氣化燃?xì)庖来瘟鹘?jīng)催化器、儲氣柜和過濾器，對燃?xì)膺M(jìn)行三次凈化，其 氣化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，安裝維護(hù)不便，凈化過程為催化裂解焦油后經(jīng)儲氣柜沉淀部 分未裂解焦油，最后再經(jīng)過濾器吸附焦油，但在氣化爐大量產(chǎn)氣時(shí)，進(jìn)入凈化系統(tǒng)的燃?xì)馑?率較大，絕大部分焦油不能得到有效的裂解、沉淀和吸附，凈化效果不理想，對外供氣的燃 氣質(zhì)量差。另外，如專利申請?zhí)枮?9257833. 7公開的生物質(zhì)氣化燃?xì)夤?yīng)機(jī)組，由氣化爐、 初冷器、除塵器、真空泵、凈化器、水封器組成，氣化爐采用螺旋進(jìn)料器進(jìn)料，螺旋進(jìn)料器對 生物質(zhì)原料要求較高，一些較粗的桔桿、樹枝將無法由螺旋進(jìn)料器進(jìn)料，如強(qiáng)行進(jìn)料易造成 螺旋進(jìn)料器損壞或堵塞，嚴(yán)重影響氣化爐工作效率；初冷器、除塵器和凈化器均采用獨(dú)立的 供水系統(tǒng)，在機(jī)組長期工作時(shí)，耗水耗電，嚴(yán)重浪費(fèi)資源，且除塵器和凈化器噴淋后的噴淋 水中醋酸和焦油濃度低，不利于副產(chǎn)品的提取和利用。還有，專利申請?zhí)枮?9247259. 8公開的氣化爐，氣化爐的中下部設(shè)置有水冷排結(jié)構(gòu)，作為氣化爐的燃燒爐排，秸桿燃燒后的碳由水冷排排至下爐體內(nèi)，水冷排能確保其在氣 化室內(nèi)秸桿燃燒的高溫下不變形，單其不足之處在于秸桿在氣化爐內(nèi)燃燒時(shí)，爐排上方的 秸桿并不是一次性完全燃燒掉的，而是由下至上逐漸燃燒，在氣化爐內(nèi)直接設(shè)置單一的水 冷排容易將水冷排上方未完全燃燒的秸桿排出，造成秸桿資源嚴(yán)重浪費(fèi)及氣化爐燃燒副產(chǎn) 品純度低、產(chǎn)率低；該氣化爐出碳由出碳口和快開出碳口實(shí)現(xiàn)，在氣化爐不工作時(shí)，出碳口 可正常出碳，但在氣化爐工作時(shí)，如果打開出碳口排碳或打開快開出碳口快速出碳，出碳口 和快開出碳口向氣化爐內(nèi)漏氣使氣化爐內(nèi)秸桿充分燃燒產(chǎn)生二氧化碳，易導(dǎo)致氣化燃?xì)饪?燃性差，甚至不可燃。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中生物質(zhì)氣化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作、使用成本高，氣化爐進(jìn)料能力 弱，生物質(zhì)氣化效率低，氣化燃?xì)饧兌鹊汀⒖扇夹圆?，焦油凈化效果差，副產(chǎn)品利用率低等不 足，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，生物質(zhì)進(jìn)料能力強(qiáng)，氣化效率高，氣化燃 氣純度高、可燃性高，燃?xì)鈨艋Ч茫瑢褂?、醋酸、碳等生物質(zhì)氣化副產(chǎn)品利用率高的生 物質(zhì)氣化設(shè)備。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種生物質(zhì)氣化設(shè)備，主要包括氣化爐、凈化室、 分液池和儲氣池，其技術(shù)特點(diǎn)是所述氣化爐主要包括料斗、帶壓料機(jī)構(gòu)的壓料倉、燃燒室和 出碳口，料斗設(shè)置于壓料倉上方，壓料倉下方設(shè)置燃燒室，燃燒室底部設(shè)有爐排和出氣口， 出氣口設(shè)置于爐排下方燃燒室側(cè)壁上，燃燒室下方設(shè)有出碳口，出碳口出口上設(shè)有出碳閘 門；所述凈化室包括噴洗室、冷凝室和過濾室，所述噴洗室內(nèi)設(shè)有多層迷宮式水洗室，多層 迷宮式水洗室分別連通噴洗室頂部的進(jìn)氣口和噴洗室底部側(cè)壁冷凝口，進(jìn)氣口與出氣口連 通，多層迷宮式水洗室的底部連通U型排水管，U型排水管連接至分液池；所述冷凝室內(nèi)豎 直設(shè)置設(shè)有冷凝管道，冷凝管道連通噴洗室底部側(cè)壁冷凝口和過濾室頂部的過濾口，冷凝 室底部設(shè)有冷卻水進(jìn)口，冷凝室頂部設(shè)有冷卻水出口 ；所述過濾室內(nèi)設(shè)有位于過濾口下方 的上、下過濾網(wǎng)，冷凝室經(jīng)過濾口連通過濾室，上、下過濾網(wǎng)間設(shè)有濾芯，過濾室的底部設(shè)有 供氣口，供氣口連接至儲氣池。在氣化設(shè)備工作時(shí)，由料斗向氣化爐內(nèi)進(jìn)料，生物質(zhì)原料由 壓料機(jī)構(gòu)經(jīng)壓料倉壓入燃燒室氣化，生物質(zhì)原料的大小、粗細(xì)對進(jìn)料無影響，氣化爐取材范 圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)；生物質(zhì)原料氣化后的副產(chǎn)品碳由爐排進(jìn)入出碳口由出碳閘門及時(shí)排出，生 物質(zhì)原料氣化的燃?xì)庥沙鰵饪谂胖羶艋伊鹘?jīng)噴洗室，在噴洗室內(nèi)經(jīng)多層迷宮式水洗室噴 淋水洗將燃?xì)庵写蟛糠纸褂秃痛姿崴闯?，含有焦油和醋酸的水洗液?jīng)U型排水管排至 分液池分離焦油和醋酸，水洗后的燃?xì)饬鹘?jīng)冷凝室冷凝管道與冷凝室內(nèi)冷卻水換熱冷凝， 冷凝后的燃?xì)饬鹘?jīng)過濾室依次經(jīng)上過濾網(wǎng)、濾芯和下過濾網(wǎng)過濾，進(jìn)一步過濾和吸附燃?xì)?中的焦油，過濾后的燃?xì)庥晒饪谙騼獬毓鈨Υ?。所述壓料機(jī)構(gòu)包括帶有傳動(dòng)電機(jī)的左、右壓料絲杠，兩壓料絲杠分別豎直設(shè)置于 壓料倉內(nèi)部的兩邊，左、右壓料絲杠上均水平設(shè)有支撐平臺，傳動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)左、右壓料絲杠 使支撐平臺上下活動(dòng)升降，左、右壓料絲杠上的支撐平臺上下活動(dòng)升降方向相同或相反，支 撐平臺上水平均布有一只以上的壓料爪，一只以上的壓料爪由傳動(dòng)電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)在 支撐平臺上呈同時(shí)伸出支撐平臺或同時(shí)收進(jìn)支撐平臺。在料斗向氣化爐內(nèi)進(jìn)料時(shí)，傳動(dòng)電 機(jī)帶動(dòng)左壓料絲杠傳動(dòng)左壓料絲杠的支撐平臺上升，左壓料絲杠的支撐平臺上升至設(shè)定高度，傳動(dòng)電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)左壓料絲杠的支撐平臺上的壓料爪使壓料爪伸出并插入進(jìn)入 壓料倉的生物質(zhì)原料中，壓料爪插入至設(shè)定深度，傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)左壓料絲杠傳動(dòng)左壓料絲 杠的支撐平臺下降，壓料爪將生物質(zhì)原料壓入燃燒室中，壓料爪將生物質(zhì)原料壓至燃燒室 設(shè)定位置，傳動(dòng)電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)左壓料絲杠的支撐平臺上的壓料爪收進(jìn)支撐平臺，傳 動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)左壓料絲杠傳動(dòng)左壓料絲杠的支撐平臺上升完成壓料倉左邊部分的壓料，壓料 倉右邊部分壓料過程與左邊部分相反，始終確保燃燒室內(nèi)持續(xù)壓進(jìn)生物質(zhì)原料。所述爐排包括傳動(dòng)電機(jī)和上、下水冷排，上、下水冷排上下設(shè)置，上水冷排由傳動(dòng) 電機(jī)帶動(dòng)在下水冷排上沿垂直于下水冷排出碳間隙方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)使上、下水冷排的出碳間 隙呈交錯(cuò)或重疊狀態(tài)。爐排上燃燒室內(nèi)生物質(zhì)燃燒完全后，爐排將燃燒生成的碳排至出碳 口內(nèi)，傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)上水冷排沿垂直于下水冷排出碳間隙方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)使上、下水冷排的 出碳間隙呈交錯(cuò)或重疊狀態(tài)，當(dāng)上、下水冷排的出碳間隙呈交錯(cuò)狀態(tài)時(shí)，上水冷排上的碳無 法進(jìn)入出碳口，當(dāng)上、下水冷排的出碳間隙呈重疊狀態(tài)時(shí)，上水冷排上的碳由上、下水冷排 的出碳間隙進(jìn)入出碳口。所述出碳閘門包括傳動(dòng)電機(jī)和上、下閘門，上閘門與出碳口出口連接，上、下閘門 間設(shè)有存碳空間，上、下閘門分別由傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)啟閉，上、下閘門不同時(shí)打開。當(dāng)出碳口內(nèi) 堆積的碳須清理時(shí)，電機(jī)控制上閘門打開，下閘門不打開，出碳口內(nèi)的存碳落入上、下閘門 間的存碳空間，傳動(dòng)電機(jī)再控制上閘門關(guān)閉，上閘門完全關(guān)閉后傳動(dòng)電機(jī)控制下閘門打開， 存碳空間內(nèi)的存碳由下閘門排出。所述冷卻水出口連接至噴洗室的多層迷宮式水洗室；所述多層迷宮式水洗室包括 噴水板和一組以上的迷宮隔板，噴水板設(shè)置于冷卻水出口下方，一組以上的迷宮隔板設(shè)置 于噴水板下方；所述噴水板上設(shè)有多個(gè)噴水孔，一組以上的迷宮隔板上設(shè)有多只過水孔，多 只噴水孔和過水孔相互交錯(cuò)設(shè)置。氣化爐燃?xì)庥蛇M(jìn)氣口進(jìn)入多層迷宮式水洗室，燃?xì)庖来?流經(jīng)噴水板和一組以上的迷宮隔板，冷卻水出口向噴水板供水，噴洗水由噴水板上的噴水 孔向下噴洗燃?xì)猓蓢娝逑侣涞膰娤此儆梢唤M以上迷宮隔板上的多只過水孔噴洗流經(jīng) 一組以上的迷宮隔板的燃?xì)?。所述濾芯采用生物質(zhì)原料，將生物質(zhì)原料作為過濾劑對燃?xì)膺M(jìn)行過濾，定期將生 物質(zhì)原料過濾劑更換并將其投入氣化爐中再利用。所述分液池包括醋酸池和沉淀池，醋酸池和沉淀池間豎直設(shè)有分液板，分液板中 上部設(shè)有分液孔。由U型排水管將含有醋酸和焦油的噴洗室噴洗水排至分液池的沉淀池 中，噴洗水中的焦油沉淀在沉淀池中，沉淀池中上部為噴洗水中的醋酸，醋酸經(jīng)分液板中上 部的分液孔流入醋酸池，便于分類收集焦油和醋酸。所述儲氣池由隔板分成密閉儲氣室和敞口儲水室，密閉室的一端接進(jìn)氣管，另一 端接出氣管，所述密閉儲氣室底部開有低于密閉儲氣室底部的存水槽，調(diào)壓管貫穿隔板，調(diào) 壓管上口設(shè)于敞口儲水室內(nèi)，調(diào)壓管下口設(shè)于存水槽內(nèi)，調(diào)壓管上設(shè)有調(diào)節(jié)密閉儲氣室內(nèi) 儲氣壓力的調(diào)壓閥；存水槽內(nèi)設(shè)有一調(diào)壓泵，調(diào)壓泵的進(jìn)口低于調(diào)壓管的下口，調(diào)壓泵的出 口連接至敞口儲水室。生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的燃?xì)饨?jīng)羅氏風(fēng)機(jī)壓送至進(jìn)氣管進(jìn)入密閉儲氣室， 氣體進(jìn)入密閉儲氣室將密閉儲氣室內(nèi)液體經(jīng)存水槽由調(diào)壓管壓入敞口儲水室內(nèi)，當(dāng)密閉儲 氣室內(nèi)壓力逐漸增大至設(shè)定壓力時(shí)，調(diào)壓閥關(guān)閉，燃?xì)鈨Υ嬗诿荛]儲氣室內(nèi)。采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是[0017]1、壓料倉兩邊設(shè)有帶支撐平臺的壓料絲杠，支撐平臺上設(shè)有多只壓料爪，在壓料 倉進(jìn)料時(shí)，傳動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩壓料絲杠和各自支撐平臺上的壓料爪工作過程相反，將壓料倉 內(nèi)原料分為左、右兩個(gè)過程壓入燃燒室，保證燃燒室內(nèi)持續(xù)進(jìn)料，持續(xù)工作性能好；多只壓 料爪水平伸進(jìn)原料中，由壓料絲杠帶動(dòng)壓料爪將原料壓入燃燒室，原料不受生物質(zhì)大小、粗 細(xì)影響，適合各種生物質(zhì)原料的進(jìn)料，向燃燒室進(jìn)料速率平穩(wěn)，燃燒室氣化效果好，產(chǎn)氣均 勻，對外供氣穩(wěn)定；2、燃燒室底部設(shè)有上、下水冷排，傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)上水冷排可在下水冷排上往復(fù)運(yùn) 動(dòng)使上、下水冷排的出碳間隙呈交錯(cuò)或重疊狀態(tài)，當(dāng)上、下水冷排的出碳間隙交錯(cuò)時(shí)，燃燒 室內(nèi)原料堆積在上水冷排上燃燒時(shí)；當(dāng)上水冷排的積碳在上、下水冷排出碳間隙重疊時(shí)，上 水冷排上完全燃燒的原料從重疊的上、下水冷排間隙排出，解決了傳統(tǒng)氣化爐內(nèi)原料未完 全燃燒時(shí)即被排出、原料利用率低等問題，同時(shí)上、下水冷排中可通冷卻水即時(shí)冷卻爐排， 爐排高溫環(huán)境下不變形，使用壽命長；3、出碳口底部出碳閘門包括由傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)啟閉的上、下閘門，上、下閘門間設(shè)有 存碳空間，清理出碳口內(nèi)積碳時(shí)，傳動(dòng)電機(jī)控制上、下閘門不同時(shí)打開，利用存碳空間作為 出碳中轉(zhuǎn)空間，分兩步清理積碳，上、下閘門由傳動(dòng)電機(jī)控制，無須人工清理出碳，降低勞動(dòng) 強(qiáng)度，提高工作效率，且上、下閘門不同時(shí)打開，確保了氣化爐底部始終不向內(nèi)漏氣，避免氣 化爐內(nèi)氧氣含量過高使生物質(zhì)與氧氣充分燃燒生成不可燃的二氧化碳，有利于提高氣化燃 氣的可燃?xì)怏w純度；4、噴洗室內(nèi)設(shè)有多層迷宮式水洗室，燃?xì)饨?jīng)多層迷宮式水洗室的一組以上的迷宮 隔板阻撓，在多層迷宮式水洗室內(nèi)走迷宮路線，由噴水板的噴水孔向下噴淋配合迷宮隔板 的過水孔向下噴淋，將在多層迷宮式水洗室內(nèi)走迷宮路線的燃?xì)饨佑|水洗時(shí)間長，水洗充 分，能有效去除燃?xì)庵薪褂秃痛姿幔?、由冷凝室的冷卻水出口對多層迷宮式水洗室供水噴淋，合理利用水資源，減少 資源浪費(fèi)；過濾室濾芯采用生物質(zhì)原料，無須使用過濾劑，生物質(zhì)原料吸附燃?xì)庵猩倭康慕?油后可重新投入氣化爐燃燒，降低使用成本；分液池的沉淀池可對噴洗水進(jìn)行沉淀，將噴洗 水中的焦油和醋酸分離，便于對焦油和醋酸的收集、利用，當(dāng)醋酸池內(nèi)醋酸濃度低于可利用 濃度時(shí)，將醋酸池內(nèi)含醋酸的噴洗水作為冷卻水供給冷凝室，經(jīng)噴洗室重復(fù)噴洗燃?xì)庠俅?由分液池回到醋酸池，直至醋酸池內(nèi)醋酸濃度達(dá)到可利用濃度時(shí)，將醋酸池內(nèi)達(dá)到可利用 濃度醋酸噴洗水取出，對冷凝室供給新水，進(jìn)一步節(jié)約水資源，減少副產(chǎn)品加工成本；6、儲氣池由隔板分成密閉儲氣室和敞口儲水室，密閉儲氣室和敞口儲水室分別儲 存燃?xì)夂驼{(diào)壓水，儲氣池結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，免維護(hù)，安全性能高，無須重復(fù)加水，人工 勞動(dòng)強(qiáng)度低，由調(diào)壓閥自動(dòng)無級調(diào)節(jié)密閉儲氣室的燃?xì)夂统趦λ覂?nèi)調(diào)壓水的壓力差， 確保密閉儲氣室壓力恒定，儲氣安全，不易泄露，有利于儲氣池輸出燃?xì)夥€(wěn)定。本實(shí)用新型生物質(zhì)氣化設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制造、使用成本低，采用噴淋、水洗、 冷凝、過濾一體式設(shè)備對氣化爐氣化燃?xì)膺M(jìn)行凈化處理，配合氣化爐內(nèi)壓料機(jī)構(gòu)穩(wěn)定、持續(xù) 地壓料、上、下水冷排和上下出碳間門及時(shí)排碳、噴洗室多層迷宮式水洗有效去處燃?xì)庵薪?油、生物質(zhì)濾芯過濾燃?xì)猓罱K由分液池收集副產(chǎn)品、儲氣池儲存燃?xì)猓沙掷m(xù)、穩(wěn)定供氣， 供氣純度高，且可將各種生物質(zhì)資源有效利用，生物質(zhì)氣化燃?xì)夂透碑a(chǎn)品得率高，資源利用 率高，適合生物質(zhì)資源充足的區(qū)域范圍內(nèi)集中供氣使用。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型壓料機(jī)構(gòu)俯視示意圖；圖3為本實(shí)用新型爐排結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型出碳閘門結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型分液池結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型儲氣池結(jié)構(gòu)示意圖。圖中氣化爐1，料斗11，壓料倉12，燃燒室13，出碳口 14，出碳閘門15，上閘門 151，下閘門152，存碳空間153，出氣管道16，出氣口 161，壓料機(jī)構(gòu)17，左壓料絲杠171，右 壓料絲杠172，支撐平臺173、174，壓料爪174、175，溫度傳感器18，爐排19，上水冷排191， 下水冷排192，出碳間隙193、194，噴洗室2，進(jìn)氣口 21，噴水板22，噴水孔221，迷宮隔板23， 過水孔231，冷凝口 24，U型排水管25，冷凝室3，冷卻水進(jìn)口 31，冷卻水出口 32，冷卻管道 33，過濾口 34，過濾室4，上過濾網(wǎng)41，下過濾網(wǎng)42，濾芯43，供氣口 44，分液池5，沉淀池51， 醋酸池52，分液板53，分液孔54，儲氣池6，密閉儲氣室61，敞口儲水室62，隔板63，存水槽 64，調(diào)壓管65，調(diào)壓閥66，進(jìn)氣管67，出氣管68，調(diào)壓泵69，冷卻水供水管7，傳動(dòng)電機(jī)8、81、 82、83 ο
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖1所示，生物質(zhì)氣化設(shè)備主要包括氣化爐1、凈化室、分液池5和儲氣池6。氣化 爐1主要包括料斗11、帶壓料機(jī)構(gòu)的壓料倉12、燃燒室13和出碳口 14，料斗1設(shè)置于壓料 倉12上方，壓料倉12下方設(shè)置燃燒室13，燃燒室13底部設(shè)有爐排19和出氣管道16，爐排 19上部的燃燒室13側(cè)壁上設(shè)有溫度傳感器18，出氣管道16設(shè)置于爐排19下方燃燒室13 側(cè)壁上，出氣管道16下部連通燃燒室13下方的出氣口 161，燃燒室13下方設(shè)有出碳口 14， 出碳口 14出口上設(shè)有出碳閘門15 ；凈化室包括噴洗室2、冷凝室3和過濾室4，氣化爐1出 氣口 161與噴洗室2進(jìn)氣口 21經(jīng)出氣管道16連通，噴洗室2內(nèi)設(shè)有多層迷宮式水洗室，多 層迷宮式水洗室包括噴水板22和一組以上的迷宮隔板23，噴水板22設(shè)置于噴洗室2頂部 進(jìn)氣口 21和冷卻水出口 32下方，噴水板22上設(shè)有多個(gè)噴水孔221，一組以上的迷宮隔板 23設(shè)置于噴水板22下方，一組以上的迷宮隔板23上設(shè)有多只過水孔231，多只噴水孔221 和過水孔231相互交錯(cuò)設(shè)置，噴洗室2底部側(cè)壁設(shè)有冷凝口 24，噴洗室2底部連通U型排水 管25，U型排水管25連接至分液池5 ；冷凝室3內(nèi)豎直設(shè)置設(shè)有冷凝管道33，冷凝管道33 連通噴洗室2底部側(cè)壁冷凝口 24和過濾室4頂部側(cè)壁過濾口 34，冷凝室3底部設(shè)有冷卻水 進(jìn)口 31，冷凝室3頂部設(shè)有冷卻水出口 32 ；過濾室4內(nèi)設(shè)有位于過濾口 34下方的上、下過 濾網(wǎng)41、42，冷凝室3經(jīng)過濾口 34連通過濾室4，上、下過濾網(wǎng)41、42間設(shè)有生物質(zhì)原料濾 芯43，過濾室4的底部設(shè)有供氣口 44，供氣口 44經(jīng)進(jìn)氣管67連接至儲氣池6。圖2所示壓料機(jī)構(gòu)包括左、右壓料絲杠171、172和傳動(dòng)電機(jī)8、81，左、右壓料絲杠 171、172分別連接傳動(dòng)電機(jī)8、81，兩壓料絲杠分別豎直設(shè)置于壓料倉12內(nèi)部的兩邊，左、右 壓料絲杠上分別水平設(shè)有可在壓料絲杠上活動(dòng)升降的支撐平臺173、174，左、右壓料絲杠上的支撐平臺上下活動(dòng)升降方向相同或相反，兩支撐平臺上分別水平均布有一只以上的壓料 爪175、176，壓料爪的頭部為尖角結(jié)構(gòu)，每個(gè)支撐平臺上的一只以上的壓料爪均由帶有傳動(dòng) 電機(jī)的傳動(dòng)鏈條傳動(dòng)連接，一只以上的壓料爪在支撐平臺上呈同時(shí)伸出支撐平臺或同時(shí)收 進(jìn)支撐平臺。圖3所示爐排19包括上下設(shè)置的上、下水冷排191、192，上、下水冷排191、192的 出碳間隙193、194錯(cuò)位設(shè)置，溫度傳感器18探測燃燒室13內(nèi)生物質(zhì)燃燒情況，由傳動(dòng)電機(jī) 82傳動(dòng)上水冷排191在下水冷排192上沿垂直于下水冷排192出碳間隙194方向往復(fù)運(yùn)動(dòng) 使上、下水冷排的出碳間隙呈交錯(cuò)閉合或重疊開口出碳狀態(tài)。圖4所示出碳閘門15包括上、下閘門151、152，上閘門151與出碳口 14出口連接， 上、下閘門間設(shè)有存碳空間153，上、下閘門均由傳動(dòng)電機(jī)83帶動(dòng)啟閉且上、下閘門不同時(shí) 打開。圖5所示分液池5包括沉淀池51和醋酸池52，U型排水管25連接至沉淀池51， 沉淀池51和醋酸池52間豎直設(shè)有分液板53，分液板53中上部設(shè)有分液孔54，醋酸池經(jīng)冷 卻水供水管7連接至冷卻水出口 31。圖6所示儲氣池6由隔板63分成密閉儲氣室和61敞口儲水室62，密閉儲氣室61 的一端接進(jìn)氣管67，另一端接出氣管68，密閉儲氣室61底部開有低于密閉儲氣室底部的存 水槽64，調(diào)壓管65貫穿隔板63，調(diào)壓管65上口設(shè)于敞口儲水室62內(nèi)，調(diào)壓管65下口設(shè)于 存水槽64內(nèi)，調(diào)壓管上設(shè)有調(diào)節(jié)密閉儲氣室內(nèi)儲氣壓力的調(diào)壓閥66 ；為了保證密閉儲氣室 儲氣充分，存水槽64內(nèi)可設(shè)有一調(diào)壓泵69，調(diào)壓泵69的進(jìn)口低于調(diào)壓管65的下口，調(diào)壓泵 的出口連接至敞口儲水室，當(dāng)密閉儲氣室內(nèi)壓力超過調(diào)壓閥關(guān)閉壓力時(shí)，調(diào)壓泵為確保密 閉儲氣室壓力恒定，將密閉儲氣室內(nèi)水體輸送至敞口儲水室。本生物質(zhì)氣化設(shè)備的工作過程為1.進(jìn)料由料斗持續(xù)將生物質(zhì)原料送入壓料倉，電機(jī)帶動(dòng)兩壓料絲杠工作，左壓 料絲杠帶動(dòng)其上的支撐平臺上升，當(dāng)支撐平臺升至壓料倉內(nèi)頂部時(shí)，傳動(dòng)電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)鏈條 傳動(dòng)一只以上的壓料爪，壓料爪伸出支撐平臺，頭部為尖角結(jié)構(gòu)的壓料爪伸入生物質(zhì)原料 內(nèi)達(dá)設(shè)定插入深度后，電機(jī)控制該壓料絲杠帶動(dòng)支撐平臺下降，支撐平臺帶動(dòng)壓料爪將壓 料爪下的生物質(zhì)原料壓入燃燒室，壓料完成后，傳動(dòng)電機(jī)控制壓料爪收回支撐平臺，傳動(dòng)電 機(jī)控制該壓料絲杠上升重復(fù)上述操作；左壓料絲杠與右壓料絲杠的工作過程相反，滿足燃 燒倉不間斷的持續(xù)進(jìn)料；2.氣化由壓料倉壓入生物質(zhì)原料在燃燒室內(nèi)燃燒，生物質(zhì)原料燃燒過程中，燃 燒室內(nèi)的溫度感應(yīng)器探測爐排上生物質(zhì)原料燃燒溫度，當(dāng)燃燒溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，溫度 感應(yīng)器輸出信號控制傳動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)爐排的上水冷排工作向出碳口出碳，出碳口內(nèi)積碳由出 碳閘門定期清理，電機(jī)帶動(dòng)出碳閘門的上閘門打開，積碳進(jìn)入出碳閘門的存碳空間，傳動(dòng)電 機(jī)控制上閘門關(guān)閉后再打開下閘門將存碳空間內(nèi)的積碳排出；生物質(zhì)原料燃燒產(chǎn)生的燃?xì)?經(jīng)爐排下方進(jìn)入出氣管道，由出氣管道向外輸出燃?xì)?，氣化爐持續(xù)進(jìn)料、燃燒、出碳確保持 續(xù)供氣；3.噴淋水洗氣化爐出氣口輸出的燃?xì)庥蓢娏苁翼敳窟M(jìn)氣口進(jìn)入噴淋室，在燃?xì)?由噴淋室頂部繞多層迷宮隔板向下輸送的過程中，噴淋室上部側(cè)壁冷卻水出口持續(xù)向噴淋 室供水，噴淋水經(jīng)噴水板的噴水孔噴出依次流經(jīng)多層迷宮隔板的過水孔對繞行于多層迷宮隔板間的燃?xì)膺M(jìn)行水洗，去除絕大部分的焦油和醋酸，含有焦油和醋酸的噴淋水經(jīng)噴淋室 底部的U型排水管排至分液池，噴淋水洗后的燃?xì)庥蓢娏苁业撞總?cè)壁的冷凝口輸出；進(jìn)入 分液池的噴淋水在沉淀池中沉淀焦油，噴淋水中醋酸經(jīng)分液板的分液孔分離至醋酸池待 用；4.冷凝由噴淋室底部側(cè)壁的冷凝口輸出的燃?xì)膺M(jìn)入冷凝室的冷凝管道，燃?xì)庥?下向上流經(jīng)冷凝管道由冷凝管道頂部的過濾口輸出，冷凝室底部設(shè)有冷卻水進(jìn)口，冷卻水 進(jìn)口持續(xù)向冷凝室內(nèi)供冷卻水，冷卻水對冷凝管道中的燃?xì)獬掷m(xù)冷卻，冷卻水由冷凝室下 部向上流動(dòng)至冷卻水出口排出；當(dāng)醋酸池中醋酸濃度未達(dá)回收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，醋酸池對冷卻水進(jìn) 口供水以提高噴淋水洗后分離的醋酸濃度，當(dāng)醋酸池中醋酸濃度達(dá)到回收標(biāo)準(zhǔn)，由冷卻水 供水管直接對冷卻水進(jìn)口供冷卻水；5.過濾燃?xì)庥衫淠艿肋^濾口輸送至過濾室，燃?xì)庠谶^濾室內(nèi)依次流經(jīng)上部過 濾網(wǎng)、生物質(zhì)濾芯、下部過濾網(wǎng)，進(jìn)一步去除燃?xì)庵械氖Ｓ嘟褂碗s質(zhì)，過濾后的燃?xì)庥蛇^濾 室底部的供氣口輸出；6.儲氣由過濾室供出的燃?xì)饨?jīng)進(jìn)氣管連通至密閉儲氣室，燃?xì)膺M(jìn)入密閉儲氣 室，將密閉儲氣室內(nèi)液體經(jīng)存水槽由調(diào)壓管壓入敞口儲水室內(nèi)，當(dāng)密閉儲氣室內(nèi)壓力低于 調(diào)壓閥設(shè)定最低值IOkpa時(shí)，壓力傳感器感應(yīng)氣體壓力信號，調(diào)壓閥常開，密閉儲氣室內(nèi)液 體被持續(xù)壓入敞口儲水室內(nèi)，當(dāng)密閉儲氣室內(nèi)壓力達(dá)調(diào)壓閥設(shè)定最低值IOkpa時(shí)開始關(guān) 閉，當(dāng)密閉儲氣室內(nèi)壓力逐漸增大至調(diào)壓閥設(shè)定最大值15kpa時(shí)，調(diào)壓閥完全關(guān)閉；為了保 證儲氣充分，當(dāng)密閉儲氣室內(nèi)壓力超過15kpa時(shí)，為確保密閉儲氣室壓力恒定，由存水槽中 調(diào)壓泵將密閉儲氣室內(nèi)水體輸送至敞口儲水室。在進(jìn)氣管停止供氣或出氣管供氣釋放，密 閉儲氣室內(nèi)壓力逐漸降低，當(dāng)降低至IOkpa時(shí)，調(diào)壓閥逐漸開啟，保證用氣壓力穩(wěn)定。
權(quán)利要求一種生物質(zhì)氣化設(shè)備，主要包括氣化爐(1)、凈化室、分液池(5)和儲氣池(6)，其特征在于所述氣化爐(1)主要包括料斗(11)、帶壓料機(jī)構(gòu)的壓料倉(12)、燃燒室(13)和出碳口(14)，料斗設(shè)置于壓料倉上方，壓料倉下方設(shè)置燃燒室，燃燒室底部設(shè)有爐排(19)和出氣口(161)，出氣口設(shè)置于爐排下方燃燒室側(cè)壁上，燃燒室下方設(shè)有出碳口，出碳口出口設(shè)有出碳閘門(15)；所述凈化室包括噴洗室(2)、冷凝室(3)和過濾室(4)，所述噴洗室內(nèi)設(shè)有多層迷宮式水洗室，多層迷宮式水洗室分別連通噴洗室頂部的進(jìn)氣口(21)和噴洗室底部的冷凝口(24)，進(jìn)氣口與出氣口連通，多層迷宮式水洗室的底部連通U型排水管(25)，U型排水管連接至分液池(5)；所述冷凝室內(nèi)豎直設(shè)置設(shè)有冷凝管道(33)，冷凝管道連通噴洗室底部冷凝口(24)和過濾室頂部的過濾口(34)，冷凝室底部設(shè)有冷卻水進(jìn)口(31)，冷凝室頂部設(shè)有冷卻水出口(32)；所述過濾室(4)內(nèi)設(shè)有位于過濾口下方的上、下過濾網(wǎng)(41，42)，上、下過濾網(wǎng)間設(shè)有濾芯(43)，過濾室的底部設(shè)有供氣口(44)，供氣口連接至儲氣池(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化設(shè)備，其特征是所述壓料機(jī)構(gòu)包括左、右壓料絲 杠(171，172)和傳動(dòng)電機(jī)(8，81)，左、右壓料絲杠(171，172)分別連接傳動(dòng)電機(jī)(8，81)，兩 壓料絲杠分別豎直設(shè)置于壓料倉(12)內(nèi)的兩邊，左、右壓料絲杠上分別水平設(shè)有支撐平臺 (173，174)，傳動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)左、右壓料絲杠使各自支撐平臺上下升降，左、右壓料絲杠上的支 撐平臺上下活動(dòng)升降方向相同或相反，兩支撐平臺(173，174)上分別水平均布有一只以上 的壓料爪(175，176)，傳動(dòng)電機(jī)經(jīng)鏈條傳動(dòng)一只以上的壓料爪在支撐平臺上呈同時(shí)伸出支 撐平臺或同時(shí)收進(jìn)支撐平臺狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化設(shè)備，其特征是所述爐排(19)包括傳動(dòng)電機(jī) (82)和上、下水冷排(191，192)，上、下水冷排上下設(shè)置，上水冷排連接傳動(dòng)電機(jī)，上水冷排 在下水冷排上沿垂直于下水冷排出碳間隙(194)方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)使上、下水冷排的出碳間隙 (193，194)呈交錯(cuò)或重疊狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化設(shè)備，其特征是所述出碳間門(15)包括傳動(dòng)電 機(jī)(83)和上、下閘門(151，152)，上、下閘門分別連接傳動(dòng)電機(jī)，上閘門與出碳口 (14)出口 連接，上、下閘門間設(shè)有存碳空間(153)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化設(shè)備，其特征是所述冷卻水出口(32)連接至噴 洗室(2)的多層迷宮式水洗室。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)氣化設(shè)備，其特征是所述多層迷宮式水洗室包括噴 水板(22)和一組以上的迷宮隔板(23)，噴水板設(shè)置于冷卻水出口(32)下方，一組以上的迷 宮隔板(23)設(shè)置于噴水板下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物質(zhì)氣化設(shè)備，其特征是所述噴水板(22)上設(shè)有多個(gè)噴 水孔(221)，一組以上的迷宮隔板(23)上設(shè)有多只過水孔(231)，多只噴水孔和過水孔相互 交錯(cuò)設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化設(shè)備，其特征是所述分液池(5)包括醋酸池 (52)和沉淀池(51)，醋酸池和沉淀池間豎直設(shè)有分液板(53)，分液板中上部設(shè)有分液孔 (54)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化設(shè)備，其特征是所述儲氣池(6)由隔板(63)分 成密閉儲氣室(61)和敞口儲水室(62)，密閉儲氣室的一端接進(jìn)氣管(67)，另一端接出氣管(68)，所述密閉儲氣室底部開有低于密閉儲氣室底部的存水槽(64)，調(diào)壓管(65)貫穿隔 板，調(diào)壓管上口設(shè)于敞口儲水室內(nèi)，調(diào)壓管下口設(shè)于存水槽內(nèi)，調(diào)壓管上設(shè)有調(diào)節(jié)密閉儲氣 室內(nèi)儲氣壓力的調(diào)壓閥(66)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)氣化設(shè)備，主要包括氣化爐、噴洗室、冷凝室、過濾室、分液池和儲氣池，采用噴淋、水洗、冷凝、過濾一體式設(shè)備對氣化爐氣化燃?xì)膺M(jìn)行凈化處理，配合氣化爐內(nèi)壓料機(jī)構(gòu)穩(wěn)定、持續(xù)地壓料、氣化爐內(nèi)上、下水冷排和上下出碳閘門及時(shí)排碳、噴洗室多層迷宮式水洗有效去處燃?xì)庵薪褂?、過濾室內(nèi)生物質(zhì)濾芯過濾燃?xì)?，最終由分液池收集副產(chǎn)品、儲氣池儲存燃?xì)猓沙掷m(xù)、穩(wěn)定供氣，供氣純度高，且可將各種生物質(zhì)資源有效利用，生物質(zhì)氣化燃?xì)夂透碑a(chǎn)品得率高，資源利用率高，適合生物質(zhì)資源充足的區(qū)域范圍內(nèi)集中供氣使用。
文檔編號C10J3/34GK201704285SQ201020245088
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者顧云江 申請人:江蘇云江生物能源科技有限公司