專利名稱：生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置及生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)排渣裝置，尤其涉及一種生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置以及應(yīng)用該 裝置的生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在氣化爐或鍋爐等利用燃料燃燒而獲得能量的設(shè)備中，燃料燃燒過(guò)后產(chǎn)生的灰渣 需要從爐內(nèi)排出，目的是為了控制調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)料層厚度，達(dá)到穩(wěn)定燃燒的目的。維持相對(duì)穩(wěn) 定的料層高度在設(shè)備的運(yùn)行中是十分重要的，如果密相區(qū)料層過(guò)高燃燒，在風(fēng)量給定的狀 況下，使之料層流化減緩而吹不起，易引起堆積結(jié)礁；料層過(guò)低運(yùn)行，則由于料阻減低，風(fēng)量 相對(duì)增大，使之料層穿孔，床溫降低而黑火。因此，及時(shí)排放底渣是常用的穩(wěn)定料層厚度的 方法，且排渣量是由給煤量、燃料灰份和底渣份額確定。中國(guó)專利ZL200920048096公開(kāi)了一種循環(huán)流化床鍋爐排渣裝置，包括流化床爐 渣、流化床風(fēng)帽、水冷壁管、膨脹裝置、下集箱，所述下集箱、膨脹裝置、流化床風(fēng)帽與水冷壁 管連接為一整體組成水冷風(fēng)室，所述水冷壁管與異徑排渣管連接并貫穿于水冷風(fēng)室；所述 異徑排渣管的下端設(shè)置有排渣閥。該排渣裝置利用異徑排渣管上端的口徑得以順利排渣。中國(guó)專利ZL 200820077161公開(kāi)了一種排渣裝置，應(yīng)用于分級(jí)氣化爐，它包括連 接于氣化爐下的鎖斗，在鎖斗的下方設(shè)有排渣地溝，在排渣地溝的下端口連接有地下渣池， 在地下渣池的上方設(shè)有運(yùn)行車架，運(yùn)行車架下設(shè)有抓斗。排渣裝置該將爐渣統(tǒng)一排放在一 個(gè)地下渣池中管理，取代了傳統(tǒng)的一臺(tái)爐對(duì)一個(gè)小渣池的排渣設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了排渣流程。中國(guó)專利ZL 200920259036公開(kāi)了一種生物質(zhì)發(fā)電循環(huán)流化床鍋爐排渣系統(tǒng)，包 括排渣管道、排渣門，所述排渣管道排渣入口設(shè)置在爐膛的底部，排渣出口上設(shè)置所述排渣 門，所述排渣管道為梯型圓管，排渣管道的排渣入口小于排渣出口，并且所述排渣入口高于 爐膛底部5-10厘米。該排渣系統(tǒng)清渣過(guò)程比較簡(jiǎn)單方便。然而，上述公開(kāi)的排渣裝置或系統(tǒng)在排渣的同時(shí)，部分煙氣或反應(yīng)氣體也經(jīng)由該 排渣裝置或系統(tǒng)外泄，尤其是應(yīng)用在生物質(zhì)氣化爐中，會(huì)造成相當(dāng)程度的熱損失和危險(xiǎn)性。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置，在 防止煙氣或反應(yīng)氣體經(jīng)由該排渣裝置外泄的同時(shí)保持穩(wěn)定通暢的排渣過(guò)程。本發(fā)明的另一 目的是提供一種應(yīng)用上述排渣裝置的生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)。一方面，為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝 置，其包括轉(zhuǎn)軸和筒體，其中，轉(zhuǎn)軸安裝在筒體內(nèi)，轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有螺旋葉片，筒體的一端設(shè)有 進(jìn)渣口，另一端設(shè)有出渣口，筒體傾斜設(shè)置，其出渣口高于進(jìn)渣口，筒體的進(jìn)渣口與生物質(zhì) 氣化爐底部的廢棄物出口連接相通。由于應(yīng)用該密閉排渣裝置的生物質(zhì)氣化爐通常為一微 正壓系統(tǒng)，所以筒體的這種傾斜設(shè)計(jì)可以很好地起到鎖氣作用。進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片分為兩部分，該兩部分的螺旋葉片旋向相反并分別設(shè)置在出渣口的兩側(cè)。當(dāng)灰渣從進(jìn)渣口進(jìn)入筒體時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋葉片將灰渣向前推到出渣 口，并聯(lián)同出渣口另一側(cè)的旋向相反的螺旋葉片一起將灰渣擠入出渣口，進(jìn)行高效且徹底 的出渣。進(jìn)一步地，在進(jìn)渣口和出渣口處分別設(shè)有閥門，如旋轉(zhuǎn)閥、球閥、滾筒閥等。當(dāng)排 渣裝置向外排渣時(shí)，則出渣口的閥門處于打開(kāi)狀態(tài)，而進(jìn)渣口的閥門處于閉合狀態(tài)；而當(dāng)生 物質(zhì)氣化爐如流化床氣化反應(yīng)器向排渣裝置排渣時(shí)，則排渣裝置進(jìn)渣口的閥門處于關(guān)閉狀 態(tài)，而出渣口處于打開(kāi)狀態(tài)，進(jìn)一步有效控制爐內(nèi)氣體的外泄。生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置還包括一水箱，出渣口與該水箱連接相通。在出渣口 形成水封進(jìn)一步有效控制爐內(nèi)氣體的外泄，并且同時(shí)對(duì)熾熱的灰渣進(jìn)行冷卻，保證了設(shè)備 和人身的安全。進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)軸其中一段的直徑略大于其他部分的直徑，在筒體內(nèi)部的轉(zhuǎn)軸中，直 徑略大處會(huì)發(fā)生灰渣的密度改變，對(duì)防止氣體的外逸起到一定作用，優(yōu)選地，直徑略大的轉(zhuǎn) 軸部分位于進(jìn)渣口與出渣口之間、靠近出渣口的一側(cè)。另一方面，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種采用上述密閉排渣 裝置的生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)。進(jìn)一步地，該生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)包括用于制備生物質(zhì)燃?xì)獾牧骰矚饣磻?yīng) 器；為流化床氣化反應(yīng)器提供反應(yīng)原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；設(shè)置于流化床氣化反應(yīng)器 之外、并對(duì)流化床氣化反應(yīng)器之反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離的兩級(jí)以上的分離裝置，該兩級(jí)以上的 分離裝置至少包括第一分離裝置和第二分離裝置；以及為流化床氣化反應(yīng)器提供氣化介質(zhì) 的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)；其中，密閉排渣裝置設(shè)置于流化床氣化反應(yīng)器的下端。優(yōu)選地，流化床氣化反應(yīng)器包括設(shè)置于其中部區(qū)域的第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口、 設(shè)置于其底部的氣化介質(zhì)入口和廢棄物出口、以及設(shè)置于其上部區(qū)域的物料出口 ；流化床 氣化反應(yīng)器的第一進(jìn)料口與生物質(zhì)原料供給裝置相接合，流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入 口與氣化介質(zhì)供給裝置相接合；密閉排渣裝置包括轉(zhuǎn)軸和筒體，轉(zhuǎn)軸安裝在筒體內(nèi)，轉(zhuǎn)軸上 套設(shè)有螺旋葉片，筒體的一端設(shè)有進(jìn)渣口，另一端設(shè)有出渣口，筒體傾斜設(shè)置，其出渣口高 于進(jìn)渣口，筒體的進(jìn)渣口與流化床氣化反應(yīng)器底部的廢棄物出口連接相通；第一分離裝置 包括設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入口、設(shè)置于其中部區(qū)域的物料出口以及設(shè)置于其底部的循 環(huán)出口 ；第一分離裝置的物料入口與流化床氣化反應(yīng)器的物料出口相接合，第一分離裝置 的循環(huán)出口通過(guò)第一輸送裝置與流化床氣化反應(yīng)器的第二進(jìn)料口相接合；第二分離裝置包 括設(shè)置于其頂部的燃?xì)獬隹?、設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入口、設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；第 二分離裝置的物料入口與所述第一分離裝置的物料出口相接合，第二分離裝置的循環(huán)出口 通過(guò)第二輸送裝置和第一輸送裝置與流化床氣化反應(yīng)器的第二進(jìn)料口相接合。進(jìn)一步地，密閉排渣裝置的轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片分為兩部分，該兩部分的螺旋葉片 旋向相反并分別設(shè)置在出渣口的兩側(cè)；轉(zhuǎn)軸其中一段的直徑略大于其他部分的直徑，該直 徑略大的轉(zhuǎn)軸部分位于進(jìn)渣口與出渣口之間、靠近出渣口的一側(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置利用螺旋葉片的推進(jìn)力將 落下的灰渣穩(wěn)定地排出，并且其傾斜設(shè)置的結(jié)構(gòu)能夠防止煙氣或反應(yīng)氣體經(jīng)由該排渣裝置 外泄。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1、圖2，本實(shí)施例的生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置102包括包括轉(zhuǎn)軸71和 筒體72，轉(zhuǎn)軸71安裝在筒體72內(nèi)，轉(zhuǎn)軸71上套設(shè)有螺旋葉片73，筒體72的一端設(shè)有進(jìn)渣 口 74，另一端設(shè)有出渣口 75，轉(zhuǎn)軸71上的螺旋葉片73分為兩部分，該兩部分的螺旋葉片旋 向相反并分別設(shè)置在出渣口 75的兩側(cè)，在進(jìn)渣口 74和出渣口 75處分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)閥(圖中 未示出)，筒體72傾斜設(shè)置，其出渣口 75高于進(jìn)渣口 74，筒體72的進(jìn)渣口 74與生物質(zhì)氣化 爐(如流化床)底部的廢棄物出口連接相通，出渣口 75與水箱103連接相通。轉(zhuǎn)軸71其 中一段的直徑略大于其他部分的直徑，該直徑略大的轉(zhuǎn)軸部分位于進(jìn)渣口 74與出渣口 75 之間、靠近出渣口 75的一側(cè)。請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施例的生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)包括流化床氣化反應(yīng)器如流化床1、 第一分離裝置如旋風(fēng)分離器2、第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3、風(fēng)送裝置如鼓風(fēng)機(jī)4、熱交換 裝置5、緩沖倉(cāng)61、工作倉(cāng)62、爐前送料裝置如螺旋輸送機(jī)7、料倉(cāng)8、水平輸送帶91、大傾角 輸送帶92、廢棄物管道101、密閉排渣裝置102、廢棄物存儲(chǔ)裝置103、放散管道111、點(diǎn)火裝 置112、水封閥12。其中，料倉(cāng)8的頂部具有進(jìn)料口，底部具有出料口 ；水平輸送帶91位于 料倉(cāng)8的底部出料口下方，大傾角輸送帶92的起始端與水平輸送帶91的末端相接合，大傾 角輸送帶91的末端位于緩沖倉(cāng)61的頂部進(jìn)料口上方。緩沖倉(cāng)61的頂部具有進(jìn)料口，工作 倉(cāng)62的底部具有出料口 ；緩沖倉(cāng)61和工作倉(cāng)62上下排布，緩沖倉(cāng)61與工作倉(cāng)62之間通 過(guò)滾筒閥連接相通。爐前送料裝置如螺旋輸送機(jī)7的起始端位于工作倉(cāng)62的底部出料口 下方，其終端通入流化床1的第一進(jìn)料口。流化床1中部具有第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口 ；其 底部具有氣化介質(zhì)入口和廢棄物(包括灰渣)出口 ；其上部具有物料出口。廢棄物出口連 接廢棄物管道101，廢棄物管道101出口處置有密閉排渣裝置102。密閉排渣裝置102向上 傾斜，即其出渣口高于其進(jìn)渣口。密閉排渣裝置102的出渣口連接置有用于收集廢棄物的 水箱103。第一分離裝置如旋風(fēng)分離器2的上部具有物料入口，該物料入口與流化床1的物 料出口通過(guò)管道相連；其中部具有物料出口 ；其底部具有循環(huán)出口 ；該循環(huán)出口通過(guò)管道 連接一回收物暫存裝置21，回收物暫存裝置21的底部出口外具有通向流化床1第二進(jìn)料口 的第一輸送裝置如螺旋輸送機(jī)。第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3的上部具有物料入口 ；其頂 部具有燃?xì)獬隹?，燃?xì)獬隹谶B接燃?xì)饪偣?；其底部具有循環(huán)出口 ；循環(huán)出口外具有通向回 收物暫存裝置21的第二輸送裝置如螺旋輸送機(jī)。熱交換裝置5包括燃?xì)馊肟?、燃?xì)獬隹诩?空氣入口、空氣出口 ；燃?xì)馊肟诤腿細(xì)獬隹诜謩e連接燃?xì)夤艿溃豢諝馊肟诤涂諝獬隹诜謩e 連接空氣管道。第二分離裝置如旋風(fēng)分離器3的燃?xì)獬隹谠O(shè)有水封閥12，水封閥12位于熱 交換裝置5之前。水封閥12上設(shè)有一個(gè)放散口，該放散口連接放散管道111，放散管道111 的出口端設(shè)有點(diǎn)火裝置112。風(fēng)送裝置如鼓風(fēng)機(jī)4通過(guò)空氣管道連接于熱交換裝置5的空 氣入口，熱交換裝置5的空氣出口連接于流化床1底部的氣化介質(zhì)入口，將空氣從流化床1 的底部吹入。流化床1的底部置有多個(gè)通風(fēng)管道，通風(fēng)管道的進(jìn)風(fēng)口與流化床1的空氣入
5口相通，通風(fēng)管道的出風(fēng)口上罩有斗笠形的風(fēng)帽，風(fēng)帽上置有多個(gè)小孔。生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)的工作過(guò)程如下生物質(zhì)顆粒從料倉(cāng)8經(jīng)水平輸送帶91及大傾角輸送帶92進(jìn)入緩沖倉(cāng)61，經(jīng)緩沖 倉(cāng)61進(jìn)入工作倉(cāng)62，然后經(jīng)螺旋輸送機(jī)7進(jìn)入流化床1。鼓風(fēng)機(jī)4向流化床1中送風(fēng)。在 流化床1中生物質(zhì)顆粒與空氣作用生成C0、H2和CH4等燃?xì)夂凸腆w廢棄物。固體廢棄物經(jīng) 廢棄物管道101及密閉排渣裝置102進(jìn)入水箱103。燃?xì)夂臀赐耆磻?yīng)的生物質(zhì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器2，經(jīng)分離后燃?xì)夂洼^輕的生物 質(zhì)顆粒進(jìn)入旋風(fēng)分離器3，較重的生物質(zhì)顆粒通過(guò)螺旋輸送機(jī)返回流化床1繼續(xù)參加反應(yīng)。在旋風(fēng)分離器3內(nèi)，燃?xì)夂洼^輕的生物質(zhì)顆粒進(jìn)一步分離，燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)夤艿?，?過(guò)熱交換裝置5加熱用于反應(yīng)的空氣，同時(shí)燃?xì)獗焕鋮s，被冷卻的燃?xì)馑椭寥細(xì)夤芄┫掠?裝置使用(若有多余的燃?xì)鈩t進(jìn)入放散管道111，在放散管道111的端部點(diǎn)燃)。雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。任何本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進(jìn)，即凡是依照本發(fā) 明所做的同等改進(jìn)，應(yīng)為本發(fā)明的發(fā)明范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
一種用于生物質(zhì)氣化爐的密閉排渣裝置，其包括轉(zhuǎn)軸和筒體，其中，轉(zhuǎn)軸安裝在筒體內(nèi)，轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有螺旋葉片，筒體的一端設(shè)有進(jìn)渣口，另一端設(shè)有出渣口，筒體傾斜設(shè)置，其出渣口高于進(jìn)渣口，筒體的進(jìn)渣口與生物質(zhì)氣化爐底部的廢棄物出口連接相通。
2.如權(quán)利要求1所述的密閉排渣裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸上的螺旋葉片分為兩部 分，該兩部分的螺旋葉片旋向相反并分別設(shè)置在所述出渣口的兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的密閉排渣裝置，其特征在于，在所述進(jìn)渣口和出渣口處分別設(shè) 有閥門。
4.如權(quán)利要求1所述的密閉排渣裝置，其特征在于，所述生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置 還包括一水箱，所述出渣口與該水箱連接相通。
5.如權(quán)利要求1所述的密閉排渣裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸其中一段的直徑略大于 其他部分的直徑。
6.如權(quán)利要求5所述的密閉排渣裝置，其特征在于，所述直徑略大的轉(zhuǎn)軸部分位于所 述進(jìn)渣口與出渣口之間、靠近出渣口的一側(cè)。
7.一種采用如權(quán)利要求1-6之一所述的密閉排渣裝置的生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其中，該生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)包括用于制備生物質(zhì)燃?xì)獾牧骰矚饣磻?yīng)器；為所述流化床氣化反應(yīng)器提供反應(yīng)原料的生物質(zhì)原料供給系統(tǒng)；設(shè)置于所述流化床氣化反應(yīng)器之外、并對(duì)所述流化床氣化反應(yīng)器之反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離 的兩級(jí)以上的分離裝置，該兩級(jí)以上的分離裝置至少包括第一分離裝置和第二分離裝置； 以及為所述流化床氣化反應(yīng)器提供氣化介質(zhì)的氣化介質(zhì)供給系統(tǒng)；其中，所述的密閉排渣裝置設(shè)置于所述流化床氣化反應(yīng)器的下端。
9.如權(quán)利要求8所述的生物質(zhì)氣化反應(yīng)系統(tǒng)，其中，所述的流化床氣化反應(yīng)器包括設(shè) 置于其中部區(qū)域的第一進(jìn)料口和第二進(jìn)料口、設(shè)置于其底部的氣化介質(zhì)入口和廢棄物出 口、以及設(shè)置于其上部區(qū)域的物料出口 ；所述流化床氣化反應(yīng)器的第一進(jìn)料口與所述生物 質(zhì)原料供給裝置相接合，所述流化床氣化反應(yīng)器的氣化介質(zhì)入口與所述的氣化介質(zhì)供給裝 置相接合；所述的第一分離裝置包括設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入口、設(shè)置于其中部區(qū)域的物料出 口以及設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；所述第一分離裝置的物料入口與所述流化床氣化反應(yīng)器 的物料出口相接合，所述第一分離裝置的循環(huán)出口通過(guò)第一輸送裝置與所述流化床氣化反 應(yīng)器的第二進(jìn)料口相接合；所述的第二分離裝置包括設(shè)置于其頂部的燃?xì)獬隹?、設(shè)置于其上部區(qū)域的物料入口、 設(shè)置于其底部的循環(huán)出口 ；所述第二分離裝置的物料入口與所述第一分離裝置的物料出口 相接合，所述第二分離裝置的循環(huán)出口通過(guò)第二輸送裝置和第一輸送裝置與所述流化床氣 化反應(yīng)器的第二進(jìn)料口相接合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置，包括轉(zhuǎn)軸和筒體，其中，轉(zhuǎn)軸安裝在筒體內(nèi)，轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有螺旋葉片，筒體的一端設(shè)有進(jìn)渣口，另一端設(shè)有出渣口，筒體傾斜設(shè)置，其出渣口高于進(jìn)渣口，筒體的進(jìn)渣口與生物質(zhì)氣化爐底部的廢棄物出口連接相通。排渣裝置的進(jìn)渣口和出渣口處分別設(shè)有閥門。本發(fā)明的生物質(zhì)氣化爐密閉排渣裝置利用螺旋葉片的推進(jìn)力將落下的灰渣穩(wěn)定地排出，并且其傾斜設(shè)置的結(jié)構(gòu)能夠防止煙氣或反應(yīng)氣體經(jīng)由該排渣裝置外泄。
文檔編號(hào)C10J3/82GK101967401SQ20101052810
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者劉安慶, 常厚春, 覃勇付, 趙廣健, 陳平, 陳燕芳, 馬革 申請(qǐng)人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司