本發(fā)明涉及一種利用生物質(zhì)熱裂解工藝制取干餾燃?xì)獾募夹g(shù)裝備。
背景技術(shù):
現(xiàn)階段在我國推廣應(yīng)用的負(fù)壓反火式桔桿氣化技術(shù),因制取的可燃?xì)怏w發(fā)熱值很低,產(chǎn)品單一,經(jīng)濟(jì)效果欠佳,導(dǎo)致利用國家財政補貼建起的“生物質(zhì)氣化站”處于停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀態(tài),審視目前國內(nèi)生物質(zhì)干餾制氣設(shè)備均屬間歇干餾技術(shù)類型,如堆燒法、窯燒法及外熱式的干餾釜。由于采用間斷加料,產(chǎn)氣和出炭的操作方法,生產(chǎn)效率低,熱能浪費嚴(yán)重,操作員工的勞動強度大,工作環(huán)境較差,加之含有一定濃度的有毒性可燃?xì)怏w周期性地間斷排放,對周邊大氣環(huán)境不同程度地造成污染。
針對上述現(xiàn)有的生物質(zhì)干餾熱解工藝設(shè)備存在的弊端,研究設(shè)計了一種新型的生物質(zhì)連續(xù)干餾的回轉(zhuǎn)爐,從而克服了原有技術(shù)中所出現(xiàn)的問題,它將成為提升生物質(zhì)燃?xì)馄焚|(zhì),以及進(jìn)行生物質(zhì)多層次利用的有效途徑之一。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是一種生產(chǎn)效能高的臥式生物質(zhì)裂解爐型,它將富集在生物質(zhì)中的有機揮發(fā)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為干餾燃?xì)猓瑫r將生物質(zhì)中的碳元素?zé)峤獬赡举|(zhì)炭。
生物質(zhì)干餾制氣回轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu),由左至右依次包括燃?xì)馊紵?、前煙箱、爐尾裝置、回轉(zhuǎn)爐體、加料爐頭、后煙箱。在所述的燃?xì)馊紵仪岸嗽O(shè)有燃?xì)馊紵b置,燃燒室內(nèi)壁砌筑保溫層,所述加料爐頭上部設(shè)置加料口,其左側(cè)焊有環(huán)形端面氣幕阻尼機械密封裝置,所述臥式圓形回轉(zhuǎn)爐體內(nèi)壁焊有翻料板并澆筑保溫材料,其腔體內(nèi)部配置縱向加熱管束,爐體外部安裝有無級變速銷齒傳動裝置,驅(qū)動爐體回轉(zhuǎn)運動,爐體兩側(cè)各設(shè)置一套托輪機構(gòu),所述爐尾裝置右側(cè)焊有環(huán)形端面氣幕阻尼機械密封裝置,其內(nèi)腔上方配置水套式旋風(fēng)除塵器,下方設(shè)有余熱回收換熱器,并與卸料用的螺旋輸送機相連接。
進(jìn)一步的,在所述的加熱管束外壁縱向焊有強化傳熱的翅片,在所述水套式旋風(fēng)除塵器上方設(shè)有安全放散裝置,在所述的后煙箱側(cè)壁上設(shè)置有波形膨脹器。
進(jìn)一步的,在所述的燃?xì)馊紵液蟛?,前煙箱頂部,后煙箱頂部,螺旋輸送機進(jìn)口處設(shè)有測溫儀表接口。
進(jìn)一步的,在所述的加料爐頭側(cè)中部、爐尾裝置頂部設(shè)有壓力儀表接口。
進(jìn)一步的,在所述旋風(fēng)除塵器的燃?xì)獬隹诠軅?cè)配置可燃?xì)怏w在線分析儀的接口,在所述的氣幕阻尼機械密封裝置上部設(shè)有蒸汽管接口及壓力儀表接口。
該生物質(zhì)干餾制氣回轉(zhuǎn)爐具有以下的優(yōu)點和效果:
1、本發(fā)明生物質(zhì)干餾制氣回轉(zhuǎn)爐實現(xiàn)了對生物質(zhì)進(jìn)行連續(xù)規(guī)模化干餾熱解,制取燃?xì)夂吞炕a(chǎn)品。與間歇式干餾爐窯相比,節(jié)能減排效果明顯,凈化了環(huán)境和工人勞動強度,提升干餾工藝過程的可操作性,為自動化生產(chǎn)提供了技術(shù)支持。
2、本發(fā)明為解決大直徑的回轉(zhuǎn)爐體與靜止?fàn)t頭的密封問題,防止干餾燃?xì)庑孤?,?yōu)化設(shè)計了端面氣幕阻尼機械密封裝置,它是本新型得以實現(xiàn)連續(xù)化,規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵。
3、為避免干餾燃?xì)鈹y帶粉塵堵塞出口管道的現(xiàn)象,在爐尾裝置內(nèi)部配置了水套式旋風(fēng)除塵器,這是本發(fā)明長期運行的技術(shù)保障。
4、在爐尾裝置的生物質(zhì)炭卸料處,設(shè)置了余熱回收換熱器,使待出爐的炭強制降溫,防止其出爐后與空氣中的氧發(fā)生氧化乃至燒失,從而提高生物質(zhì)炭的質(zhì)量和品位。
5、本發(fā)明的爐體回轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計,改變了傳統(tǒng)的齒輪傳動方式,采用銷齒傳動裝置,適應(yīng)在露天環(huán)境下,重載荷、大回轉(zhuǎn)半徑的傳動技術(shù)要求,不但大幅度地降低了傳動機構(gòu)的制造成本,也解決了重型設(shè)備安裝,調(diào)試和維修難度,具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
6、為了補償爐體與加熱管束受熱后,因線膨脹不均衡產(chǎn)生的應(yīng)力問題,本發(fā)明在后煙箱設(shè)置了波形膨脹器,減少了設(shè)備故障率,延長設(shè)備使用壽命。
附圖說明
圖1:為本發(fā)明生物質(zhì)干餾制氣回轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)示意圖
附圖標(biāo)記說明:
1—燃?xì)馊紵b置; 2—燃?xì)馊紵遥?3—前煙箱; 4—水套式旋風(fēng)除塵器; 5—安全放散裝置; 6—銷齒傳動裝置; 7—托圈托輪副; 8—加料爐頭; 9—溜槽; 10—加料口; 11—后煙箱; 12—波形膨脹器; 13—氣幕阻尼機械密封裝置; 14—加熱管束; 15—回轉(zhuǎn)爐體; 16—螺旋輸送機; 17—余熱回收換熱器; 18—爐尾裝置; 19—全機組支架或基礎(chǔ)。
本發(fā)明生物質(zhì)干餾制氣回轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)工藝方法是:采用單獨設(shè)置的專用煤氣發(fā)生爐作為煤氣燃燒裝置1起始開車點火的可燃?xì)怏w來源,正常運行后,利用自產(chǎn)的干餾燃?xì)馓鎿Q之;燃?xì)馀c來自鼓風(fēng)機的助燃空氣經(jīng)燃燒裝置1噴入燃燒室2充分完全燃燒后,產(chǎn)生的熾熱煙氣,首先進(jìn)入加熱管束14的芯管對回轉(zhuǎn)爐體15內(nèi)的生物質(zhì)間接加熱,然后進(jìn)入后煙箱,沿加熱管束14的外側(cè)管反向匯集于前煙箱3,經(jīng)風(fēng)機排到系統(tǒng)外的余熱鍋爐;被逐漸加熱的生物質(zhì)物料在回轉(zhuǎn)爐體15,內(nèi)部翻料板推動下,向爐尾緩慢移動的同時,在缺氧的條件下繼續(xù)加熱,并通過熱化學(xué)轉(zhuǎn)換,生成炭和干餾燃?xì)?;木質(zhì)炭經(jīng)爐尾裝置18下部的余熱回收換熱器18和螺旋輸送機16排出爐外;而干餾燃?xì)饨?jīng)爐尾裝置18上部的水套式旋風(fēng)除塵器4初步除塵后,分兩個管路輸配到燃?xì)馊紵b置1和燃?xì)鈨艋b置供燃?xì)庥脩羰褂没虬l(fā)電;為安全運行,在燃?xì)獬隹谂渲冒踩派⒀b置5。