CN114836242A - 一种生物质气化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质气化炉，包括炉体、进风装置、点火器和净化装置，进风装置设置在炉体底部正中，点火器设置在炉体中上部，炉体顶部设置有与其内腔连通的净化装置。本发明通过设置净化器，净化出的可燃气体只有少量焦油雾，同时可燃气体能够再次进入热解腔进行热解，不会堵塞管道，不会堵塞烧嘴，绿色环保，最大程度的解决了生物质在气化过程中所产生的焦油、污水处理的一大难题，同时降低了生产成本。所产出的可燃气体经过热解腔进行多道热解气化，所排出的可燃气体纯度很高，能达到98％以上。

Description

一种生物质气化炉
技术领域
本发明涉及工业气化炉装置技术领域，具体为一种生物质气化炉。
背景技术
生物质气化炉制造的秸秆燃气，属于绿色新能源，具有强大的生命力，由于植物燃气产生的原料为农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪及一切可燃性物质，是一种取之不尽，用之不竭的再生资源，目前的生物质气化炉在使用的时候，含有的焦油量过多，需要经过冷却净化后将焦油和废水进行分离，通过旋风除尘器、水膜处理后再通过电捕焦油器净化，能耗高、造价高，因此需要一种生物质气化炉。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种生物质气化炉，达到解决上述背景技术中提出的问题的目的。
为了解决上述技术问题并达到上述技术效果，本发明通过以下技术内容实现的：
一种生物质气化炉，包括炉体、进风装置、点火器和净化装置，进风装置设置在炉体底部正中，点火器设置在炉体中上部，炉体顶部设置有与其内腔连通的净化装置。
进一步地，所述炉体包括外炉体、内炉体、隔板、炉口和排气口；外炉体底部设有出灰口，外炉体顶部中心设置炉口,外炉体的内壁上固定安装有内炉体，且内炉体与外炉体之间预留有间隙，内炉体底端与外炉体密封连接；外炉体的内壁上设有保温层，保温层与内炉体之间形成热解腔；所述热解腔内均匀竖向设置有偶数块隔板，相邻两块隔板之间形成通道，相邻两个通道与净化装置之间形成一个回程，相邻的回程之间连通，每个回程的通道底端均设有掏渣口，所述排气口设置在最后一个气体回程内与燃气收集装置连通，内炉体中下部设有与热解腔第一个回程连通的第一出气口。
进一步地，所述净化装置包括第一净化器和第二净化器，第一净化器和第二净化器，第一净化器的顶端设有第二出气管，第二出气管出气的一端与第二净化器顶部连通，另一端下伸到第一净化器内3/4处；第二净化器顶部设有第一进气管，所述第一进气管进气一端与第一净化器顶部连通，另一端下伸到第二净化器内3/4处；第一净化器上端侧面设有第一出气管，第二净化器上端侧面设有第三出气管，第一出气管和第三出气管与每个回程的相邻两个通道连通，第一净化器和第二净化器底部均设有排污阀与排污管道连接，排污管道底端与内炉体连通。
进一步地，所述外炉体上设置有第一检查口、第二检查口和第三检查口。
进一步地，所述进风装置包括保护罩、第一风管、第二风管、第一进风盘、第二进风盘；保护罩安装在外炉体底部，保护罩内设置上风室和下风室；第一风管安装在外炉体的中部，其下端与上风室连接，上端伸入到外炉体内，第一进风盘固定安装在第一风管的上端，第一风管内设置有第二风管，第二风管下端与下风室连接，第二风管上端伸出第一进风盘后安装有第二进风盘，第一进风盘和第二进风盘各设有出风口；
进一步地，所述第一风管通过轴承安装在外炉体中部，第一风管伸出外炉体部分通过齿轮机构与第一电机的驱动轴连接；第一风管的外侧设置有内套管，内套管的下端与外炉体底部固定，上端与第一进风盘转动连接；外套管设在内套管的外侧，且顶部与第一进风盘固定；所述外套管的中部设有破渣器，外套管的底端设有刮板。
进一步地，所述第一进风盘属于上吸式，所述第二进风盘属于回气式。
进一步地，所述点火器设置2-8组均匀安装在炉体上，点火器穿过内炉体和外炉体设置在第一进风盘和第二进风盘的上侧，呈45度角；点火器的***设有点火器套管，点火器套管焊接安装内炉体和外炉体上。
进一步地，所述内炉体内安装有落料装置，包括第一落料器和第二落料器，第一落料器和第二落料器为加厚的耐高温钢圈，第一落料器设在第二进风盘上部，第二落料器设在第一进风盘的上部，第一落料器和第二落料器左侧分别与内炉体转动连接，右侧分别通过穿过内炉体和外炉体的第二传动轴和第三传动轴与炉体外的第一链轮和双槽轮连接，第一链轮和双槽轮之间安装传动链条，双槽轮和第二电机上的第二链轮之间安装传动链条。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置净化器，在使用水冷器净化的时候，用水冷器冷却出来的气体纯度更高，净化器的数量为四个时，其中两个为水冷净化器时，净化出的可燃气体只有少量焦油雾，同时可燃气体能够再次进入热解腔进行热解，不会堵塞管道，不会堵塞烧嘴，绿色环保，最大程度的解决了生物质在气化过程中所产生的焦油、污水处理的一大难题，同时降低了生产成本。
(2)本发明通过设置第一进风盘、第二进风盘，物料在第二进风盘进行裂解气化反应，所产出的可燃气体包含焦油和木炭，木炭会移落到第一进风盘进行二次裂解气化反应，从而降低所产出的可燃气体中焦油的含量，再经过多道净化和热解腔多道热解气化，所排出的可燃气体纯度很高，能达到98％以上。
(3)本发明通过设置第一链轮、双槽轮、第二链轮、第二电机，通过第二电机带动第二链轮转动，第二链轮通过链条带动双槽轮转动，双槽轮通过链条带动第一链轮转动，通过传动轴带动第一落料器、第二落料器往复翻转半圈上下摆动从而实现落料，使参差不齐的燃料掉落压实，能使气化层的燃料不会架桥、不会烧空，使气化层的可燃气体更稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的正面剖视图；
图3为本发明的进风装置结构图；
图4为本发明的传动装置结构图；
图5为本发明的俯视剖面结构图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-炉体、11-外炉体、111-第一检查口、112-第二检查口、113-第三检查口、12-内炉体、13-炉底板、131-出灰口、14-炉口、15-第一出气口、16-热解腔、 161-隔板、162-掏渣口、17-排气口；
2-进风装置、21-保护罩、22-上风室、23-下风室、24-第一风管、25-第二风管、26-第一进风盘、27-第二进风盘、29传动齿轮、291-轴承、281-内套管、 282-外套管、283-破渣器、284-刮板、34-第一电机；
31-第一链轮、32-第二链轮、33-双槽轮、35-第二电机；
4-落料装置、41-第一落料器、411-第二传动轴、42-第二落料器、421-第三传动轴；
5-点火器；
6-净化装置、61-第一净化器、611-排污阀、612-排污管道、62-第二净化器；
A-第一出气管、B-第二出气管、C-第一进气管、D-第三出气管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明公开了一种生物质气化炉,参阅图1，一种生物质气化炉，包括炉体 1、进风装置2、点火器5和净化装置6，进风装置2设置在炉体1底部正中，点火器5设置在炉体1中上部，炉体1顶部设置有与其内腔连通的净化装置6；生物质原料进入炉体1后进风装置2开始向炉内送风，点火器5在通风助燃下进行点火使生物质原料在炉内燃烧，燃烧产生的气体经过净化装置6，由净化装置6过滤去除其中的焦油等物质，得到高纯度燃气。
参阅图1-2，根据权利要求1所述生物质气化炉，其特征在于：所述炉体1 包括外炉体11、内炉体12、隔板13、炉口14和排气口17；外炉体11底部设有出灰口131，外炉体11顶部中心设置炉口14,外炉体11的内壁上固定安装有内炉体12，且内炉体12与外炉体之间预留有间隙，内炉体12底端与外炉体11 密封连接；外炉体11的内壁上设有保温层，保温层与内炉体12之间形成热解腔16；所述热解腔16内均匀竖向设置有偶数块隔板13，相邻两块隔板13之间形成通道，相邻两个通道与净化装置6之间形成一个回程，相邻的回程之间连通，每个回程的通道底端均设有掏渣口162，所述排气口17设置在最后一个气体回程内与燃气收集装置连通，内炉体12中下部设有与热解腔16第一个回程连通的第一出气口15；
热解腔16够对炉内燃烧产生的气体进行热解气化，可燃气体通过第一出气口15从内炉体12进入热解腔16的回程进行热解气化和净化，降低可燃气体中的焦油量，热解腔16所需的热能是由炉内的燃料在燃烧气化过程中对内炉体12 进行加热所排放出来的热量。
参阅图2和5，所述净化装置6包括第一净化器61和第二净化器62，第一净化器61和第二净化器62，第一净化器61的顶端设有第二出气管B，第二出气管B出气的一端与第二净化器62顶部连通，另一端下伸到第一净化器61内 3/4处；第二净化器62顶部设有第一进气管C，所述第一进气管C进气一端与第一净化器61顶部连通，另一端下伸到第二净化器62内3/4处；第一净化器 61上端侧面设有第一出气管A，第二净化器62上端侧面设有第三出气管D，第一出气管A和第三出气管D与每个回程的相邻两个通道连通；可燃气体通过第一出气口15从内炉体12进入热解腔16的回程，在回程内进行热解气化后的可燃气通过第一出气管A进入第一净化器61进行净化，并从第二出气管B进入第二净化器62，通过第三出气管D回到热解腔16的第二个气体回程进行再次热解，未完全进入第二个气体回程的较重气体通过第二净化器62底端的第一进气管C 回到第一净化器61进行再次进化后再经过第二出气管B进入第二净化器62并通入热解腔16的第二个气体，依次往复循环热解；
第一净化器61和第二净化器62底部均设有排污阀611与排污管道612连接，排污管道612底端与内炉体12连通；净化装置内产生的污水、焦油通过排污阀611进入排污管道612，再进入炉体内进行二次裂解气化。
参阅图1，参阅图所述外炉体11上设置有第一检查口111、第二检查口112 和第三检查口113，能够对炉体内部进行维护。
参阅图2和3，所述进风装置2包括保护罩21、第一风管24、第二风管25、第一进风盘26、第二进风盘27；
保护罩21安装在外炉体11底部，保护罩21内设置上风室22和下风室23；第一风管24安装在外炉体11的中部，其下端与上风室22连接，上端伸入到外炉体11内，第一进风盘26固定安装在第一风管24的上端，第一风管24内设置有第二风管25，第二风管25下端与下风室23连接，第二风管25上端伸出第一进风盘26后安装有第二进风盘27，第一进风盘26和第二进风盘27各设有出风口；进风装置2送风时，空气通过从上风室22和下风室23进入第一风管24 和第二风管25，空气(风)通过第一风管24和第二风管25送入第一风盘26和第二风盘27进行扩散点对燃料助燃。
所述第一风管24通过轴承291安装在外炉体11中部，第一风管24伸出外炉体11部分通过齿轮机构29与第一电机34的驱动轴连接；第一风管24的外侧设置有内套管281，内套管281的下端与外炉体11底部固定，上端与第一进风盘26转动连接；外套管282设在内套管281的外侧，且顶部与第一进风盘26 固定；所述外套管282的中部设有破渣器283，外套管282的底端设有刮板284；
第一电机34带动齿轮传动机构29转动，使(除保护罩21、内套管281、上风室22、下风室23、外的)进风组件2转动，能使燃烧气化过的灰渣移落到破渣器283上破碎后落入外炉体11底部，被刮板284刮入出灰口131排出。
所述第一进风盘26属于上吸式向上出风，第二进风盘27属于回气式向下出风对燃料助燃，使燃料在第一进风盘26和第二进风盘27之间裂解。
参阅图1，所述点火器5设置2-8组均匀安装在炉体1上，点火器5穿过内炉体12和外炉体11设置在第一进风盘26和第二进风盘27的上侧，呈45度角；点火器5的***设有点火器5套管，点火器5套管焊接安装内炉体12和外炉体 11上，当点火器设为8组时，点火速度可快两倍以上。
参阅图2和图4，所述内炉体12内安装有落料装置4，包括第一落料器41 和第二落料器42，第一落料器41和第二落料器42为加厚的耐高温钢圈，第一落料器41设在第二进风盘27上部，第二落料器42设在第一进风盘26的上部，第一落料器41和第二落料器42左侧分别与内炉体12转动连接，右侧分别通过穿过内炉体12和外炉体11的第二传动轴411和第三传动轴421与炉体1外的第一链轮31和双槽轮33连接，第一链轮31和双槽轮33之间安装传动链条，双槽轮33和第二电机35上的第二链轮31之间安装传动链条；原料进入内炉体 12后，第二电机35通过第二链轮32驱动双槽轮33和第一链轮31转动，并通过第二传动轴411和第三传动轴421使环形的第一落料器41和第二落料器42 能够往复半圈转动实现摆动,能使气化层的燃料被打散不会堆叠在一起形成架桥、不会烧空，使参差不齐的燃料掉落压实，气化层的可燃气体更稳定。
工作原理：
a.加料：燃料从炉口14中加入到炉内到达落料组件4内，启动传动组件3，第二电机35通过第二链轮32驱动双槽轮33和第一链轮31转动，使第一落料器41和第二落料器42能够往复半圈转动实现摆动,能使气化层的燃料被打散不会堆叠在一起形成架桥、不会烧空，使参差不齐的燃料掉落压实，气化层的可燃气体更稳定；
b.送风：由进风组件2开始送风，一次风和二次风通过第一进风口231和第二进风口221喷入第一风腔和23和第二风腔22，通过第一风管24和第二风管25进入第一风盘26和第二风盘27，使点燃的空气(风)分别从第一风盘26 和第二风盘27喷出；
c.点火：通过第一点火器51和第二点火器52点燃燃料，燃料在炉内开始裂解气体，可燃气体在还原层产生；
d.燃烧：第一进风盘26属于上吸式，还原层在第一进风盘26的上部进行裂解气化反应，第二进风盘27属于回气式，还原层在第二进风盘27的下部进行裂解气化反应，形成了两个氧化层和一个还原层，从第一个进风盘到第二个进风盘之间都是还原层，可燃气体在两个氧化层中间的还原层排出，新料在第二进风盘27进行裂解气化反应，所产生出的可燃气体焦油和木炭会落到第一进风盘26进行二次裂解气化反应，等于在第一进风盘26裂解气化的原料是木炭，所产生出来的可燃气体中，焦油含量很低；
e.净化：可燃气体从第一出气口15进入热解腔16的第一回程后进入第一净化器61净化，第一净化器61的污水焦油通过阀门进入排污管道612，再进入炉体内还原层进行二次裂解气化；
f.气化：净化后的气体进入第二净化器62净化后进入热解腔16第二回程热解，并依次在4-8个热解腔16内进行热解气化，最终通过排气口17排出；
g.排渣：第一电机34驱动齿轮29转动使除(内套管281、第一风腔23、第二风腔22、保护罩21轴承盒292)外的进风组件2转动，能使燃烧气化过的灰渣移落到破渣器283上破碎后落入炉底板13上，被刮板284刮入出灰口131 排出。
本发明利用了双燃气化技术，使可燃气体中的焦油含量降低，同时进行了多道净化、焦油废水回流二次气化工艺，能增加可燃气体的产率，可提高可燃气体的热值。利用了多道热解技术，使可燃气体更加纯净，能够达到98％以上，在整个气化、净化热解过程中没有焦油污水排放，彻底解决了复杂焦油污水处理工艺，节约了能源，保护了环境。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种生物质气化炉，其特征在于：包括炉体(1)、进风装置(2)、点火器(5)和净化装置(6)，进风装置(2)设置在炉体(1)底部正中，点火器(5)设置在炉体(1)中上部，炉体(1)顶部设置有与其内腔连通的净化装置(6)。
2.根据权利要求1所述生物质气化炉，其特征在于：所述炉体(1)包括外炉体(11)、内炉体(12)、隔板(13)、炉口(14)和排气口(17)；
外炉体(11)底部设有出灰口(131)，外炉体(11)顶部中心设置炉口(14),外炉体(11)的内壁上固定安装有内炉体(12)，且内炉体(12)与外炉体之间预留有间隙，内炉体(12)底端与外炉体(11)密封连接；外炉体(11)的内壁上设有保温层，保温层与内炉体(12)之间形成热解腔(16)；所述热解腔(16)内均匀竖向设置有偶数块隔板(13)，相邻两块隔板(13)之间形成通道，相邻两个通道与净化装置(6)之间形成一个回程，相邻的回程之间连通，每个回程的通道底端均设有掏渣口(162)，所述排气口(17)设置在最后一个气体回程内与燃气收集装置连通，内炉体(12)中下部设有与热解腔(16)第一个回程连通的第一出气口(15)。
3.根据权利要求2所述生物质气化炉，其特征在于：所述净化装置(6)包括第一净化器(61)和第二净化器(62)，第一净化器(61)和第二净化器(62)，第一净化器(61)的顶端设有第二出气管(B)，第二出气管(B)出气的一端与第二净化器(62)顶部连通，另一端下伸到第一净化器(61)内3/4处；第二净化器(62)顶部设有第一进气管(C)，所述第一进气管(C)进气一端与第一净化器(61)顶部连通，另一端下伸到第二净化器(62)内3/4处；第一净化器(61)上端侧面设有第一出气管(A)，第二净化器(62)上端侧面设有第三出气管(D)，第一出气管(A)和第三出气管(D)与每个回程的相邻两个通道连通，第一净化器(61)和第二净化器(62)底部均设有排污阀(611)与排污管道(612)连接，排污管道(612)底端与内炉体(12)连通。
4.根据权利要求2所述生物质气化炉，其特征在于：所述外炉体(11)上设置有第一检查口(111)、第二检查口(112)和第三检查口(113)。
5.根据权利要求1所述生物质气化炉，其特征在于：所述进风装置(2)包括保护罩(21)、第一风管(24)、第二风管(25)、第一进风盘(26)、第二进风盘(27)；
保护罩(21)安装在外炉体(11)底部，保护罩(21)内设置上风室(22)和下风室(23)；第一风管(24)安装在外炉体(11)的中部，其下端与上风室(22)连接，上端伸入到外炉体(11)内，第一进风盘(26)固定安装在第一风管(24)的上端，第一风管(24)内设置有第二风管(25)，第二风管(25)下端与下风室(23)连接，第二风管(25)上端伸出第一进风盘(26)后安装有第二进风盘(27)，第一进风盘(26)和第二进风盘(27)各设有出风口。
6.根据权利要求5所述生物质气化炉，其特征在于：所述第一风管(24)通过轴承(291)安装在外炉体(11)中部，第一风管(24)伸出外炉体(11)部分通过齿轮机构(29)与第一电机(34)的驱动轴连接；第一风管(24)的外侧设置有内套管(281)，内套管(281)的下端与外炉体(11)底部固定，上端与第一进风盘(26)转动连接；外套管(282)设在内套管(281)的外侧，且顶部与第一进风盘(26)固定；所述外套管(282)的中部设有破渣器(283)，外套管(282)的底端设有刮板(284)。
7.根据权利要求5所述生物质气化炉，其特征在于：所述第一进风盘(26)属于上吸式，所述第二进风盘(27)属于回气式。
8.根据权利要求1-5任意一项所述生物质气化炉，其特征在于：所述点火器(5)设置2-8组均匀安装在炉体(1)上，点火器(5)穿过内炉体(12)和外炉体(11)设置在第一进风盘(26)和第二进风盘(27)的上侧，呈45度角；点火器(5)的***设有点火器(5)套管，点火器(5)套管焊接安装内炉体(12)和外炉体(11)上。
9.根据权利要求1所述生物质气化炉，其特征在于：所述内炉体(12)内安装有落料装置(4)，包括第一落料器(41)和第二落料器(42)，第一落料器(41)和第二落料器(42)为加厚的耐高温钢圈，第一落料器(41)设在第二进风盘(27)上部，第二落料器(42)设在第一进风盘(26)的上部，第一落料器(41)和第二落料器(42)左侧分别与内炉体(12)转动连接，右侧分别通过穿过内炉体(12)和外炉体(11)的第二传动轴(411)和第三传动轴(421)与炉体(1)外的第一链轮(31)和双槽轮(33)连接，第一链轮(31)和双槽轮(33)之间安装传动链条，双槽轮(33)和第二电机(35)上的第二链轮(31)之间安装传动链条。
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