CN104893758A - 往复式炉排生物质多次气化炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种往复式炉排生物质多次气化炉，包括通过风道连接的第一炉膛、第二炉膛，所述第一炉膛左侧安装进料装置；第一炉膛底部为往复式炉排，所述往复式炉排下设有冷风机及风室,其左右两侧分别设有前拱、后拱，第一挡火墙纵向安装于后拱上，第一挡火墙将第一炉膛分隔成顶部互通的第一腔体、第二腔体；所述的第二炉膛内设有纵向安装于第二炉膛的炉排上的第二挡火墙，第二挡火墙将第二炉膛分隔成两个顶部互通的腔体；本发明结构简单，通过在两个炉膛内分别增设挡火墙，将一个炉膛分隔成两个顶部互通的腔体，使炉膛单次燃烧空间更小，使燃烧效率提升至90%-95%。

Description

往复式炉排生物质多次气化炉

技术领域

本发明涉及一种100-2000万大卡的生物质气化炉，尤其是一种往复式生物质多次气化炉。

背景技术

我国是农业大国，同时也是能源消耗大国，目前全世界一次能源的开发利用不到100年，却对一次能源无比的依赖、无尽的索取。从能源上看，一次性资源是有限的，不能供长期使用，必须寻找可再生资源代替使用（如光、风、水、天然的生物资源），开发和利用好生物资源是当今世界能源上最突出的问题。十三五规划中所提出推进农村现在化，加快***新农村建设的问题中的农业问题对我们有很大的启发，想到秸秆不能就地焚烧，那又该如何处理、利用，致使我们想到开发生物质的利用设备。我国有大量的生物能源在此领域中没有得到很好的利用，开发利用生物能源是我国能源利用上的一个重大发展目标，如何使生物质能源得到有效利用是我国能源技术领域的重点。利用生物质能源不仅可以解决能源危机，还可以提高农业收入，提高农民生活水平。从环境角度看，充分利用好生物质能源属于我国当前所提出节能减排的方向，是减少污染排放的主要途径之一。

我国在工业方面发展迅速，工业在能用方面着年增加。从目前市场来看，利用生物质能源代替一次能源的应用也是促进工业发展的一个重点，在此需要我们开辟利用现有生物质能源的技术装备，解决我们在工业领域生产中所需求的能源（如石油、天然气）问题。开发生物质燃烧技术代替目前一次能源的利用，有效利用我国现有的生物质能源是我国工业现阶段的重要技术。我国经济处于发展中阶段，在生物质利用上落后于西方国家二十年。随着工业生产的发展和需要，我国已渐渐对生物质能源重视起来，促使我国越来越多人士寻求生物质能源技术以提高再生能源的利用，对工业技术发展起到推动作用，为我国开辟了寻求生物质能源利用技术的方向。目前在生物质利用技术领域主要问题是如何代替和减少一次能源的耗用，提高可再生能源利用的技术设备，解决我国目前再生能源的利用问题。要想在短时间内超过西方发达国家对可再生能源的利用水平，就需要我们共同对现有的设备技术开发和应用，开创我国在生物质能源领域的发展前景。我国生物质能源主要以农业及农业副产品加工后的生物质为主，没有像西方发达国家那样以林业为主的生物质能源。由于，农业生物质原料收集困难、人工费用着年增长，生物质压块技术目前也没有真正达到成功应用，使得大量农业秸秆洒落于田地随意就地焚烧，不仅造成我国生物质能源没有得到利用，而且造成环境污染严重。从这个角度看，我们必须开发一种先进的、可行性的燃烧方法弥补生物质秸秆能源利用的不足之处，使我国生物质能源在工业领域得到充分利用，有效的开辟一种大容量气化炉设备。

例如专利号为201410362852.5公开的一种生物质气化炉，包括：炉体、送风管、拨杆、燃烧盘、出气口和出灰口，所述炉体下方设置有送风管，所述炉体内设置有拨杆，拨杆下方设置有燃烧盘，燃烧盘下端设置有出灰口，所述出气口设置在炉体上端。通过上述方式，本发明生物质气化炉具有可靠性能高、结构紧凑、产气量大、燃烧温度稳定、隔热性好、节能环保，原料适应性好等优点，同时在生物质气化炉市场有着广泛的市场前景。但是由于该气化炉只采用一次燃烧，虽然产气量大，但是生物质燃烧不完全，热能利用率不高。

又例如专利号为200910259509.7公开的一种生物质气化炉,气化炉发生器上设置有主管道进风管,气化炉发生器内设置有与主管道进风管连接的进风管,进风管的内侧壁上设置有喷雾孔,气化炉发生器上还设置有点火及出灰口,气化炉发生器的一侧设置有出气管,出气管与二次进风管连接,出气管与二次进风管之间设置有风机,二次进风管与净化器筒连接,净化器筒设置有出气管,净化器筒一侧壁的下方设置有排水孔。这样的生物质气化炉虽然排除气体较为清洁，但是改炉对生物质颗粒仅进行一次燃烧，生物质燃烧不充分，易造成能源的浪费。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供结构简单且燃烧效率高、节能环保的往复式炉排生物质多次气化炉。

技术方案：为了解决以上问题，本发明提供一种往复式炉排生物质多次气化炉，包括通过风道连接的第一炉膛、第二炉膛，所述第一炉膛左侧安装进料装置；第一炉膛底部为往复式炉排，所述往复式炉排下设有冷风机及风室,其左右两侧分别设有前拱、后拱，第一挡火墙纵向安装于后拱上，第一挡火墙将第一炉膛分隔成顶部互通的第一腔体、第二腔体；所述的第二炉膛内设有纵向安装于第二炉膛的炉排上的第二挡火墙，第二挡火墙将第二炉膛分隔成两个顶部互通的腔体；本发明结构简单，通过在两个炉膛内分别增设挡火墙，将一个炉膛分隔成两个顶部互通的腔体，使炉膛单次燃烧空间更小，使燃烧效率提升至90%-95%。

所述第一腔体、第二腔体侧壁上分别设有可开合的进风口；所述进风口由进风控制器控制器风口大小；本发明通过在第一腔体、第二腔体上设进风口，可增加腔体内空气含氧量，提高流动性，有利于提高燃烧效率；本发明通过将进风口设计为可开合的，在不需要使用时，进风口可方便闭合，适用性好；也可根据生物质燃料材质的不同选择风口开合大小，有效提高气化炉整体的适用范围。

所述的进料装置由上到下依次包括料箱、压缩进料器，所述压缩进料器出口与第一炉膛相接；所述的料箱为倒锥形结构；压缩进料器与第一炉膛相连接，生物质燃料通过压缩进料器压缩后直接送入炉膛，经往复式炉排向前输送、生物质燃料燃烧，所述的进料装置将送料、压缩工序进行流水化操作，可实现连续不间断供料，实现生物质燃料连续燃烧气话的效果，有效提高生产效率，增加产能。

所述的第二炉膛底部设有漏斗形结焦排出口，所述结焦排出口通入水槽；本发明通过将结焦排出口设为漏斗形，可使第二炉膛燃烧产生的结焦通过漏斗形的倾斜侧壁直接滑入结焦排出口，又由于所述的排出口通入水槽，结焦可直接沉淀至水槽底部，便于工作人员收集结焦并且将结焦清理，解决了气化炉需要定期清扫整理的问题，减少检修工作。

所述的进料箱与压缩进料器之间设有进料控制器；所述的进料控制器为可左右移动的滑板结构，其尾端手把部位延伸至料箱侧壁外，便于工作人员能够根据炉膛的燃烧情况实时控制生物质燃料的进料速度，优化燃烧效率、节约能源。

所述的往复式炉排由炉排带动机带动其做往复运动；本发明通过采用炉排带动机控制炉排做往复式运动，保证炉排上生物质燃料匀速送料，有利于提高燃烧效率。

所述的往复式炉排尾端设有储灰室；本发明通过在往复式炉排尾端增设储灰室，利用往复式炉排往复运动的特性，可将燃烧后的生物质灰烬自动推入储灰室中，避免生物质灰烬堆积在炉排上，使新送入的生物质燃料燃烧不充分；且燃烧后的生物质燃料可再次利用作肥料，物尽其用，节约资源。

所述的第一炉膛内设有带风孔支架，所述带风孔支架可阻止炉膛内烟气从料仓中流出。

所述的前拱安装于压缩进料器与第一炉膛交接口上方，前拱通过开合铰链连接于第一炉膛侧壁上；本发明通过采用开合铰链连接第一炉膛侧壁与前拱，所述前拱在压缩进料器送入的生物质燃料过多地堆积在交界口时，对生物质燃料做下压动作，将堆积的生物质燃料推入往复式炉排。

所述的后拱与往复式炉排之间的夹角α角度为30-50°；本发明通过将夹角α设为30-50°，可保证生物质燃料在往复式炉排尾部有充分的燃烧空间，保证燃烧效率。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.  燃烧效率高：本发明通过分别在第一炉膛增设挡火墙，所述挡火墙将炉膛内分隔成两个顶部互通的腔体，使生物质燃料在第一腔体内燃烧后的灰烬经挡火墙阻挡，反弹回第一腔体内再一次燃烧，有效延长生物质燃料在第一腔体内的燃料停留时间，优化燃烧效果，使气化炉整体的燃烧效率提升至90%-95%。

2. 环保：本发明通过在第二炉膛底部设有漏斗形结焦排出口，所述结焦排出口通入水槽；本发明通过将结焦排出口设为漏斗形，可使第二炉膛燃烧产生的结焦通过漏斗形的倾斜侧壁直接滑入结焦排出口，又由于所述的排出口通入水槽，结焦可直接沉淀至水槽底部，通过更换或清洁水槽便可直接处理结焦，解决了目前生物质气化炉存在的清洁结渣、结焦难的问题；便于工作人员操作，解决了气化炉需要定期清扫整理的问题，减少检修工作。

3. 生产效率高：本发明提供的进料装置将送料、压缩工序进行流水化操作，可实现连续不间断供料，实现生物质燃料连续燃烧气话的效果，有效提高生产效率，增加产能。

附图说明

图1为往复式炉排生物质多次气化炉；

其中：1.第一炉膛、2.第二炉膛、3.进料装置、4.风道、11.往复式炉排、12.冷风机、13.风室、14.前拱、15.后拱、16.第一挡火墙、17.第一腔体、18.第二腔体、19.进风口、111.炉排带动机、112.储灰室、181.结焦排出口、182.水槽、21.第二挡火墙、31.料箱、32.压缩进料器、33.进料控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1一种往复式炉排生物质多次气化炉，包括通过风道连接的第一炉膛1、第二炉膛2，所述第一炉膛1左侧安装进料装置3；第一炉膛1底部为往复式炉排11，所述往复式炉排11下设有冷风机12及风室13,其左右两侧分别设有前拱14、后拱15，第一挡火墙16纵向安装于后拱15上，第一挡火墙16将第一炉膛1分隔成顶部互通的第一腔体17、第二腔体18；所述的第二炉膛2内设有纵向安装于第二炉膛2的炉排上的第二挡火墙21，第二挡火墙21将第二炉膛2分隔成两个顶部互通的腔体；所述第一腔体17、第二腔体18侧壁上分别设有可开合的进风口19；所述的进料装置3由上到下依次包括料箱31、压缩进料器32，所述压缩进料器32出口与第一炉膛1相接；所述的第二腔体18底部设有漏斗形结焦排出口181，所述结焦排出口181通入水槽182；所述的进料箱31与压缩进料器32之间设有进料控制器33；所述的往复式炉排11由炉排带动机111带动其做往复运动；所述的往复式炉排11尾端设有储灰室112；所述的第一炉膛1内设有带风孔支架；所述的前拱14安装于压缩进料器32与第一炉膛1交接口上方，前拱14通过开合铰链连接于第一炉膛1侧壁上；所述的后拱15与往复式炉排11之间的夹角α角度为30-50°。

实施例1

将生物质颗粒倒入进料装置3的料箱31，所述的料箱31为倒锥形结构，料箱31将生物质颗粒从其出料口送出至压缩进料器32，所述的料箱31与压缩进料器32之间设有进料控制器33，可实时控制送料量，优化燃烧效果，压缩进料器32将生物质颗粒压缩成生物质块，并输送至与之相连接的第一炉膛1的往复式炉排11上，炉排带动机111控制往复式炉排11的推动板块将生物质块缓缓向前推动，使生物质块均匀的分布于往复式炉排11上，生物质块在往复式炉排11上进行实现燃烧，设于往复式炉排11下的冷风机12将外界空气送至往复式炉排11，提高生物质块的燃烧效率，燃烧后的生物质灰烬由往复式炉排11的推动块推送至往复式炉排11尾端的储灰室112，后续由压缩进料器32继续输送生物质块至往复式炉排11燃烧，产生源源不断的能量；生物质块燃烧产生的粉尘、生物质灰烬等随热气上升至由第一挡火墙16分隔第一炉膛1形成的第一腔体17内，所述的第一腔体17上设有进风口19，所述进风口19的风口大小由风口控制器控制，工作人员可根据生物质燃料材质的不同，选择不同大小的风口；所述进风口19将空气送入第一腔体17，有效提高腔体17内的含氧量，增加空气流动性，有利于热气的第二次燃烧，经燃烧后的灰烬经第一挡火墙16阻挡，反弹至第一腔体17内再一次燃烧，有效延长生物质燃料在第一腔体17内的停留时间，优化燃烧效果，进一步提高燃烧效率；

由于第一腔体17与第二腔体18顶部互通，经第一腔体17燃烧后的生物质灰烬随热气通过第一炉膛1的顶部通入第二腔体18，所述的第二腔体18侧壁上同样设有进风口19，所述进风口19将外界空气送入第二腔体18，有效提高第二腔体18内的含氧量，增加空气流动性，实现热气的第三次燃烧，第三次燃烧将随热气通入的粉尘、生物质灰烬等燃烧成结焦、结渣，所述的结焦、结渣随着设于第二腔体18底部的漏斗形结焦排出口181排出至与其相通的水槽182，所述的水槽182能够迅速沉淀结焦、结渣，通过更换或清洁水槽便可直接处理结焦，解决了目前生物质气化炉存在的清洁结渣、结焦难的问题；便于工作人员操作，解决了气化炉需要定期清扫整理的问题，减少检修工作，有益效果明显。

所述第二炉膛2内设有纵向设置于炉排上的第二挡火墙21，所述第二挡火墙21将第二炉膛2分隔成两个顶部互通的腔体，经过第三次燃烧的热气经风道4通入第二炉膛2的左侧腔体内，所述第二炉膛2的顶部设有吸热装置，热气进入第二炉膛2左侧的腔体内，碰撞第二挡火墙21实现降温，设于第二炉膛2顶部的吸热装置进一步吸收热气中的热量，降温后的热气通过第二炉膛2顶部的通道进入第二炉膛2的右侧炉膛，进一步降温，后自烟气出口排出；

由于经过多次燃烧，气化炉将热气中的粉尘、生物质灰烬等颗粒燃烧结焦，燃烧效率提高至95%，热气十分清洁；且能够充分利用能源，降低生产成本；燃烧后的清洁热气经过第二炉膛2数次降温后，其热气温度已降低至250-300℃，经烟气出口排出的热气几乎不会对环境造成负担，有益效果明显。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：包括通过风道连接的第一炉膛（1）、第二炉膛（2），所述第一炉膛（1）左侧安装进料装置（3）；第一炉膛（1）底部为往复式炉排（11），所述往复式炉排（11）下设有冷风机（12）及风室（13）,其左右两侧分别设有前拱（14）、后拱（15），第一挡火墙（16）纵向安装于后拱（15）上，第一挡火墙（16）将第一炉膛（1）分隔成顶部互通的第一腔体（17）、第二腔体（18）；所述的第二炉膛（2）内设有纵向安装于第二炉膛（2）的炉排上的第二挡火墙（21），第二挡火墙（21）将第二炉膛（2）分隔成两个顶部互通的腔体。

2.根据权利要求1所述的往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：所述第一腔体（17）、第二腔体（18）侧壁上分别设有可开合的进风口（19）。

3.根据权利要求1所述的往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：所述的进料装置（3）由上到下依次包括料箱（31）、压缩进料器（32），所述压缩进料器（32）出口与第一炉膛（1）相接。

4.根据权利要求1所述的往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：所述的第二腔体（18）底部设有漏斗形结焦排出口（181），所述结焦排出口（181）通入水槽（182）。

5.根据权利要求3所述的往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：所述的进料箱（31）与压缩进料器（32）之间设有进料控制器（33）。

6.根据权利要求1所述的往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：所述的往复式炉排（11）由炉排带动机（111）带动其做往复运动。

7.根据权利要求1或6所述的往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：所述的往复式炉排（11）尾端设有储灰室（112）。

8.根据权利要求1所述的往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：所述的第一炉膛（1）内设有带风孔支架。

9.根据权利要求3所述的往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：所述的前拱（14）安装于压缩进料器（32）与第一炉膛（1）交接口上方，前拱（14）通过开合铰链连接于第一炉膛（1）侧壁上。

10.根据权利要求1所述的往复式炉排生物质多次气化炉，其特征在于：所述的后拱（15）与往复式炉排（11）之间的夹角α角度为30-50°。