CN109439371B - 一种生物质气化的高温冷灰器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质气化的高温冷灰器，属于新能源利用及环境保护领域，第一链轮中心固定安装在驱动电机输出端，两个以上第二链轮通过链条与第一链轮连接，每个第二链轮中心固定安装在一组冷却盘管组件；冷却器外壳内部均匀分布有两组以上的冷却盘管组件，每组冷却盘管组件包括旋转接头和冷却套管，冷却套管一端固定安装在所述第二链轮中心。本发明的有益效果是：冷却盘管组件内部通循环的冷却水，生物质灰从冷灰器外壳上部落下，在与冷却盘管组件接触时实现冷却；冷却盘管组件在链轮防堵驱动组件的驱动作用下沿中心轴旋转，将生物质灰连续稳定地排至输送管线内，降低生物质灰搭桥堵灰的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源利用及环境保护领域，尤其涉及一种生物质气化的高温冷灰器。
背景技术
生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。生物质的种类很多，植物中最主要的有木材和农作物秸秆等。植物生物质能几乎不含硫、含氮很少，因此是一种清洁可再生能源。生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大资源，数量巨大，根据文献资料2012年的统计，可供开发的生物质资源至少能达到4.6亿吨标准煤，其中每年农作物秸秆量有7.2亿多吨，林业剩余物资源1.25亿多吨，而未来可利用边际土地种植的速生林等能源作物量更大。
一方面，生物质资源没有得到充分的利用，另一方面，大量农作物的田间焚烧直接污染了大气环境。在这种背景下，生物质气化耦合发电技术应运而生，该技术是将生物质气化后的可燃气体送进火电厂大锅炉与燃煤进行混合燃烧发电，该技术结合了电厂大机组高效率的优势，能有效处置废弃的木材和农作物秸秆等。然而，生物质气化后产生的生物质灰温度高，大约为700~800℃，运输困难且存在一定的危险性，这就要求对生物质灰进行降温。高温冷灰器是高效换热器，可将700~800℃的细灰冷却到100℃以下，从而满足储存和运输的要求。实际运行中，生物质灰高温换热器常常会出现搭桥堵灰的现象。
发明内容
为克服现有技术中生物质灰高温冷灰器在冷却过程中排灰不畅，容易出现搭桥堵灰现象的问题，本发明公开了一种生物质气化的高温冷灰器，包括冷灰器外壳、冷却盘管组件和链轮防堵驱动组件；所述冷却器外壳上部设有生物质灰入口，下部设有生物质灰出口，所述链轮防堵驱动组件包括驱动电机、链条、第一链轮和第二链轮，所述第一链轮中心固定安装在所述驱动电机输出端，两个以上所述第二链轮通过所述链条与所述第一链轮连接，每个所述第二链轮中心固定安装在一组所述冷却盘管组件；所述冷却器外壳内部均匀分布有两组以上的所述冷却盘管组件，每组所述冷却盘管组件包括旋转接头和冷却套管，所述冷却套管一端固定安装在所述第二链轮中心，且所述冷却套管主***于所述冷却器外壳内部，所述旋转接头安装在所述冷却套管靠近所述第二链轮一端端部。
冷却盘管组件内部通循环的冷却水，生物质灰从冷灰器外壳上部落下，在与冷却盘管组件接触时实现冷却；冷却盘管组件在链轮防堵驱动组件的驱动作用下沿中心轴旋转，将生物质灰连续稳定地排至输送管线内，降低生物质灰搭桥堵灰的可能性。
进一步，所述旋转接头包括冷却水入口、固定构件、内管、外管、转动构件和冷却水出口，所述冷却水入口通过固定构件与所述内管入口连通，所述冷却水出口通过转动构件与所述内管出口连通；所述外管套设在所述内管外圆周上，与所述内管外壁形成冷却水出水通道。
旋转接头与冷却盘管组件相连，与冷却盘管组件组成冷却水循环***，使得冷却盘管组件在旋转的过程中内部冷却水仍可持续稳定地流入和流出。在使用过程中，其中内管与固定构件固定连接，保持固定不动，外管与旋转接头转动部件固定连接，可以随着链轮的转动而转动。旋转接头中有两个空腔将冷却水来水与回水分开。旋转构建与固定构建之间实现动密封。鉴于旋转接头是较成熟的设备，此处指说明与防堵冷却水管连接的可行性。
进一步，所述冷却套管为双层圆柱形，包括内外设置的内管和冷却管外管，所述冷却套管上的所述内管与所述旋转接口上的所述内管为一体结构，所述冷却管外管与所述旋转接头上的所述外管连接；且所述冷却管外管与所述旋转接头上的所述外管同轴。
冷却水从冷却水入口流入到内管，到达冷却套管远离所述旋转接头一端端部后进入冷却管外管，并通过外管从冷却水出口流出，在冷却管外管部与生物质灰进行热交换。
进一步，所述冷却管外管上均匀分布有拨齿。
进一步，所述拨齿通过焊接固定安装在所述冷却管外管上，且所述拨齿形状为针型、杆型或锥形。
进一步，所述拨齿为中空结构，其内部与所述冷却管外管连通。直插式防堵冷却管的外壁表面上有拨齿结构，一方面可作为散热翅片，另一方面可以在冷却套管旋转的过程中对生物质灰进行拨动，改善冷灰器内生物质灰的搭桥堵灰现象。
进一步，所述冷却套管在所述第二链轮带动下可沿所述冷却套管轴线方向旋转。
进一步，所述冷却套管采用直插式防堵冷却管。
进一步，所述链条外侧设有用于调节链条张力的压轮。压轮压在链条外侧与第一链轮、第二链轮配合，可以有效防止链条跳链。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）冷却盘管组件内部通循环的冷却水，生物质灰从冷灰器外壳上部落下，在与冷却盘管组件接触时实现冷却；冷却盘管组件在链轮防堵驱动组件的驱动作用下沿中心轴旋转，将生物质灰连续稳定地排至输送管线内，降低生物质灰搭桥堵灰的可能性；（2）旋转接头与冷却盘管组件相连，与冷却盘管组件组成冷却水循环***，使得冷却盘管组件在旋转的过程中内部冷却水仍可持续稳定地流入和流出；（3）采用本申请中带有防堵灰功能高温冷灰器，可以将700~800℃生物质灰冷却100℃左右，并使之连续顺利地排至输送管线内，降低生物质灰搭桥堵灰的可能性。
附图说明
图1为本发明较佳之高温冷灰器俯视示意图；
图2为本发明较佳之高温冷灰器主视示意图；
图3为本发明较佳之链轮防堵驱动组件部分结构图；
图4为本发明较佳之旋转接头结构图；
图5为本发明较佳之冷却套管结构图。
其中：1--冷灰器外壳； 2--冷却盘管组件； 3--链轮防堵驱动组件； 11--生物质灰入口； 12--生物质灰出口； 21--旋转接头； 211--冷却水入口； 212--固定构件； 213--内管； 214--外管； 215--转动构件； 216--冷却水出口； 22--冷却套管； 221--冷却管外管； 222--拨齿； 31--驱动电机； 32--链条； 33--第一链轮； 34--第二链轮； 35--压轮。
具体实施方式
以下结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1~3所示，生物质气化的高温冷灰器包括冷灰器外壳1、冷却盘管组件2和链轮防堵驱动组件3；所述冷却器外壳1上部设有生物质灰入口11，下部设有生物质灰出口12，所述链轮防堵驱动组件3包括驱动电机31、链条32、第一链轮33和第二链轮34，所述第一链轮33中心固定安装在所述驱动电机31输出端，两个以上所述第二链轮34通过所述链条32与所述第一链轮33连接，每个所述第二链轮34中心固定安装在一组所述冷却盘管组件2；所述冷却器外壳1内部均匀分布有两组以上的所述冷却盘管组件2，每组所述冷却盘管组件2包括旋转接头21和冷却套管22，所述冷却套管22一端固定安装在所述第二链轮34中心，且所述冷却套管22主***于所述冷却器外壳1内部，所述旋转接头21安装在所述冷却套管22靠近所述第二链轮34一端端部。冷却盘管组件内部通循环的冷却水，生物质灰从冷灰器外壳上部落下，在与冷却盘管组件接触时实现冷却；冷却盘管组件在链轮防堵驱动组件的驱动作用下沿中心轴旋转，将生物质灰连续稳定地排至输送管线内，降低生物质灰搭桥堵灰的可能性。
参见图4，旋转接头21包括冷却水入口211、固定构件212、内管213、外管214、转动构件215和冷却水出口216，所述冷却水入口211通过固定构件212与所述内管213入口连通，所述冷却水出口216通过转动构件215与所述内管213出口连通；所述外管214套设在所述内管213外圆周上，与所述内管213外壁形成冷却水出水通道。旋转接头与冷却盘管组件相连，与冷却盘管组件组成冷却水循环***，使得冷却盘管组件在旋转的过程中内部冷却水仍可持续稳定地流入和流出。
参见图5，冷却套管22为双层圆柱形，包括内外设置的内管213和冷却管外管221，所述冷却套管22上的所述内管213与所述旋转接口21上的所述内管213为一体结构，所述冷却管外管221与所述旋转接头213上的所述外管214连接；且所述冷却管外管214与所述旋转接头213上的所述外管214同轴，且所述内管213远离所述旋转接头21一端端部为开口，其在开口处与冷却管外管214连通，所述冷却管外管214远离所述旋转接头21一端端部为密封端。冷却水从冷却水入口流入到内管，到达冷却套管远离所述旋转接头一端端部后进入冷却管外管，并通过外管从冷却水出口流出，在冷却管外管部与生物质灰进行热交换。
冷却水从冷却水入口进入旋转接头后，走冷却水内管管程，然后通过外管，返回至旋转接头，从冷却水出口流出。其中内管与固定构件固定连接，保持固定不动。外管与旋转接头转动部件固定连接，可以随着链轮的转动而转动。旋转接头中有两个空腔将冷却水来水与回水分开。旋转构建与固定构建之间实现动密封。鉴于旋转接头是较成熟的设备，此处指说明与防堵冷却水管连接的可行性。
冷却管外管221上均匀分布有拨齿222，拨齿222通过焊接固定安装在所述冷却管外管221上，且所述拨齿222形状为针型、杆型或锥形。
在一种优选的实施方式中，拨齿222为中空结构，其内部与所述冷却管外管221连通。直插式防堵冷却管的外壁表面上有拨齿结构，一方面可作为散热翅片，另一方面可以在冷却套管旋转的过程中对生物质灰进行拨动，改善冷灰器内生物质灰的搭桥堵灰现象。
冷却套管22在所述第二链轮34带动下可沿所述冷却套管22轴线方向旋转，且冷却套管22采用直插式防堵冷却管。
作为一种优选的实施方式，链条32外侧设有用于调节链条32张力的压轮35。压轮数量可以为1个，也可以是多个，位于所述链条32上方位置。压轮压在链条外侧与第一链轮、第二链轮配合，可以有效防止链条跳链。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种生物质气化的高温冷灰器，其特征在于，包括冷灰器外壳、冷却盘管组件和链轮防堵驱动组件；所述冷却器外壳上部设有生物质灰入口，下部设有生物质灰出口，所述链轮防堵驱动组件包括驱动电机、链条、第一链轮和第二链轮，所述第一链轮中心固定安装在所述驱动电机输出端，两个以上所述第二链轮通过所述链条与所述第一链轮连接，每个所述第二链轮中心固定安装在一组所述冷却盘管组件；所述冷却器外壳内部均匀分布有两组以上的所述冷却盘管组件，每组所述冷却盘管组件包括旋转接头和冷却套管，所述冷却套管一端固定安装在所述第二链轮中心，且所述冷却套管主***于所述冷却器外壳内部，所述旋转接头安装在所述冷却套管靠近所述第二链轮一端端部；
所述旋转接头包括冷却水入口、固定构件、内管、外管、转动构件和冷却水出口，所述冷却水入口通过固定构件与所述内管入口连通，所述冷却水出口通过转动构件与所述内管出口连通；所述外管套设在所述内管外圆周上，与所述内管外壁形成冷却水出水通道；
所述冷却套管为双层圆柱形，包括内外设置的内管和冷却管外管，所述冷却套管上的所述内管与所述旋转接口上的所述内管为一体结构，所述冷却管外管与所述旋转接头上的所述外管连接；且所述冷却管外管与所述旋转接头上的所述外管同轴；
冷却水从冷却水入口进入旋转接头后，走冷却水内管管程，然后通过外管，返回至旋转接头，从冷却水出口流出，其中内管与固定构件固定连接，保持固定不动；外管与旋转接头转动部件固定连接，随着链轮的转动而转动。
2.根据权利要求1所述的一种生物质气化的高温冷灰器，其特征在于，所述冷却管外管上均匀分布有拨齿。
3.根据权利要求2所述的一种生物质气化的高温冷灰器，其特征在于，所述拨齿通过焊接固定安装在所述冷却管外管上，且所述拨齿形状为针型、杆型或锥形。
4.根据权利要求2所述的一种生物质气化的高温冷灰器，其特征在于，所述拨齿为中空结构，其内部与所述冷却管外管连通。
5.根据权利要求3所述的一种生物质气化的高温冷灰器，其特征在于，所述冷却套管在所述第二链轮带动下可沿所述冷却套管轴线方向旋转。
6.根据权利要求4所述的一种生物质气化的高温冷灰器，其特征在于，所述冷却套管采用直插式防堵冷却管。
7.根据权利要求5所述的一种生物质气化的高温冷灰器，其特征在于，所述链条外侧设有用于调节链条张力的压轮。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100039 room 901, 9 / F, building 1, yard 16, West Fourth Ring Middle Road, Haidian District, Beijing Applicant after: Guoneng Longyuan environmental protection Co.,Ltd. Address before: 100039 room 911, 1 building, 16 West Fourth Ring Road, Haidian District, Beijing. Applicant before: BEIJING GUODIAN LONGYUAN ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |