專利名稱:生物質燃料空氣煤氣發(fā)生爐裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及熱工設備領域,特別是涉及生物質燃料空氣煤氣發(fā)生爐裝置。
背景技術:
隨著社會各行各業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,對能源需求日益增加,造 成能源的緊缺,開發(fā)和擴大能源來源已成為當務之急。目前,在除了通常的石油、煤炭、風、水、太陽等能源之外,充分利用常被人們忽略 的生物能源已提到重視和應用的日程上,成為當前不可忽視可利用能源之一。例如木材加 工過程中的廢塊料、鋸屑、磨粉、刨花等碎料;各類秸稈、污水生化處理后的污泥,食品店用 菌人工栽培的菌床廢棄物等
實用新型內容
本實用新型的目的在于解決作為廢棄物或未被人們廣泛利用的生物質能源尋找 一個重新的利用途徑,取代部分煤、油等常規(guī)能源,開發(fā)為工業(yè)爐窯提供有一個廉價的燃 料,以達到廢棄物利用,節(jié)能減排、降低生產成本的生物質燃料空氣煤氣發(fā)生爐裝置。本實用新型提供的生物質燃料空氣煤氣發(fā)生爐裝置,其特征在于包括生物質燃料空氣煤氣發(fā)生爐本體(簡稱發(fā)生爐),為內砌耐火材料襯里的圓筒體, 上部是空的,在運行時裝盛生物質燃料和燃料的發(fā)生空氣煤氣,下部設有爐柵、布風管、進 風管、出灰門,中部設有出煤氣口管、人孔口和測溫、測壓接管,頂部設有數個觀察孔、加料 鐘罩、發(fā)生爐外進口處設操作平臺和欄桿等。所述人孔口是生物質燃料煤氣發(fā)生爐初始開 車時,先裝入易燃燃料將爐體內預熱至生物質燃料的發(fā)生煤氣溫度或特殊情況下的檢查爐 狀況和清理爐內實物。所述爐柵是支承煤氣發(fā)生爐的燃料反應物以及均勻分布進入爐體內 的空氣。所述出灰門是定期打開清除生物質燃料在燃燒后的殘灰,以保持爐內繼續(xù)正常發(fā) 生煤氣。所述進風管是將爐內的反應空氣通過風機和該管道進入爐內。中部的出煤氣口管 是將爐內產生的煤氣通過該口管送入需要應用的加熱裝置。所述測溫和測壓接管分別裝入 測溫熱電偶和測壓儀表監(jiān)視本裝置內部的運行情況。頂部的觀察孔是檢查爐體內的工作 情況和人工均勻分布爐體內的燃料堆積。所述加料鐘罩(通用市售產品)是用操作桿定期 將生物質燃料加入爐內,并封閉爐內的煤氣不致外溢。所述爐體上部的操作平臺和欄桿是 操作工人的安全設施。上料斜橋、料斗及卷揚機,上料斜橋呈70度角傾斜的槽鋼結構體,從地坪上直至 空氣煤氣發(fā)生爐頂部的加料鐘罩上口處,斜橋上裝有料斗,料斗用卷揚機(未標出)可上下 移動,輸送生物質燃料。地面上的生物質燃料先裝入斜橋上的料斗里,料斗通過卷揚機上下 移動將料斗里的生物質燃料提升至爐體上頂部的加料鐘罩上口倒入鐘罩里,根據爐內的發(fā) 生煤氣程度不同貯在鐘罩里的生物質燃料定期通過鐘罩操作桿不斷的倒入發(fā)生爐爐體內 維持發(fā)生爐的煤氣發(fā)生,以此周而復始使發(fā)生爐正常運行。 二臺離心式鼓風機,外購的通用機械,設在發(fā)生爐外側及燃燒器進風管口處,分別與發(fā)生爐進風管及燃燒器進風管相連接,通過該離心式鼓風機將空氣以一定的風量和風壓 輸入生物質燃料煤氣發(fā)生爐內與爐體內的灼熱生物質燃料以不足的空氣量(生成煤氣需 氧量)反應產生煤氣。 水封裝置,設置在發(fā)生爐頂上外側,分別與發(fā)生爐出煤氣口管及燃燒器進氣管相 連通,是生物質燃料煤氣發(fā)生爐的安全裝置,為內裝有二個同心圓的筒體,二個同心圓筒 體的高度差是按該生物質燃料煤氣發(fā)生爐的系統(tǒng)壓力降而定,在水封裝置的上部裝有煤氣 進、出口管,裝有液位計和液位閥接口,排水管接口等。該水封裝置是防止發(fā)生爐爐體內的 煤氣外溢,防止煤氣燃燒室內的明火回復止煤氣發(fā)生爐而發(fā)生事故。水封體內存有相當高 度的水位,使生物質燃料煤氣燃燒器正常工作。一旦煤氣發(fā)生爐體外的煤氣燃燒器故障而 突然熄火,這時聯(lián)動裝置將煤氣爐的鼓風機停止鼓風,水封裝置里的水位高度形成一定的 阻力而阻隔煤氣發(fā)生爐與煤氣燃燒器的連通,以保持雙方的安全狀態(tài);反之如果煤氣發(fā)生 爐突然停爐,水封裝置的水位高度形成的阻力也會阻隔煤氣燃燒器的殘余明火不致回入煤 氣發(fā)生爐而發(fā)生事故,保持生物質燃料煤氣發(fā)生爐的安全。水封裝置的排水管接口可將其 排水接至集水器,因為此水封排出的水含有少量焦油,應集中后定期送污水處理廠處理。發(fā)生爐空氣煤氣燃燒器,發(fā)生爐空氣煤氣燃燒器是煤氣和空氣的混合裝置,分別 設有煤氣進口管和空氣進口管以及兩管的匯合口和混合室,安裝于燃燒爐加熱裝置的爐 體上,并與水封裝置相連通,在燃燒器的外殼體上還裝有法蘭,便于燃燒器的點火啟動,在 燃燒器混合室內設高壓電點火裝置。該燃燒器將生物質燃料煤氣發(fā)生爐產出的煤氣進行使 用燃燒,煤氣的燃燒需要配有空氣,因此燃燒器上安裝有空氣進口管和煤氣進口管,與兩個 進口管相接的是空氣通道和煤氣通道,兩氣進口管和通道的大小應與煤氣燃燒與空氣混合 量相匹配,兩通道的出口即為混合室,高壓電點火裝置是燃燒器啟動點火之用,當煤氣和空 氣相繼進入管道并經通道進入混合口,一經點火即可燃燒產生高溫煙氣即成加熱爐進行應 用。生物質燃料煤氣發(fā)生爐煤氣應用系統(tǒng),通過煤氣燃燒器與連接配套應用系統(tǒng)(加熱裝置)連接配套。本生物質燃料煤氣發(fā)生爐產出的煤氣其熱值為1520kl/m3左右,煤氣經燃燒后產 生煙氣的最高溫度可達1000°c左右,除不能進行重金屬熔煉外,在許多工業(yè)領域的加熱裝 置上均可利用,如作鍋爐、有機熱載體爐的燃料、空氣加熱爐的燃料、金屬熱加工的燃料等。 因此將本生物質燃料煤氣發(fā)生爐與上述諸多加熱爐相配后即為替代煤、油、氣燃料的節(jié)能 環(huán)保加熱爐,具有極大的經濟意義和政治意義。本實用新型提供的生物質燃料煤氣發(fā)生爐的特點本裝置可利用各種壓成塊的具有3500kl/kg熱值的生物質燃料;燃料產氣率 1. 5m3/kg,燃料利用熱效率為65% ;煤氣燃燒煙氣最高溫度約1000°C ;可為各種加熱裝置配
套使用。生物質燃料煤氣發(fā)生爐裝置的三廢排放極少,空氣煤氣燃燒后的煙氣中煙塵量不 足以100mg/m3,完全符合GB13271-2001 “工業(yè)鍋爐大氣污染物排放標準”要求,且沒有二氧 化硫的排放;從水封中排出的水中含有少量焦油,因數量極少可定期送附近的污水處理廠 進行集中處理,因此本系統(tǒng)無需專用的三廢處理裝置。該生物質燃料煤氣發(fā)生爐應用于各類加熱裝置可代替煤、燃料油,天然氣等常規(guī)燃料,可以達到節(jié)能減排的目的,并可節(jié)約生產成本,有較好的經濟效益。以用于4t/h蒸汽鍋爐為若每天連續(xù)運轉8小時,I、以輕油作燃料a、每小時耗輕油282kg,每公斤輕油價6元/kg,b、以生物質燃料發(fā)生的煤氣作燃料每小生物質燃料耗量為1160kg/h,現(xiàn)生物質燃料的到廠價為400元/噸;則每天燃料費為1. 16X400X8 = 3712元/天C、以生物質燃料與輕油作燃料作對比每天可節(jié)省燃料費13536 元 / 天-3712 元 / 天二 9824 元 / 天以年運行300天計,全年可節(jié)省燃料費9824 元 / 天 X 300 = 294. 72 萬元 / 年;II、以煙煤作燃料a、每小時耗煙煤662kg,每公斤價以900元計每天燃料費為662 X 0. 9 X 8 = 4766. 4/ 天b、以生物燃料與使用煙煤相對比,每天可節(jié)省燃料費;4766. 4 元 / 天-3712 元 / 天=1054. 4 元 / 天仍以年運行300天計,全年可節(jié)省燃料費1054.4 元/天父300 = 31.632 萬元/年;III、以天燃氣作燃料a、每小時耗天然氣332m3,每立方天然氣價以4元計每天燃料費為;32X4X8 = 10624元/天b、以生物燃料與使用天然氣相對比,每天可節(jié)省燃料費;10624 元 / 天-3712 元 / 天=6012 元 / 天仍以年運行300天計,全年可節(jié)省燃料費6912 元 \ 天 X 300 = 207. 736 萬元 / 年;由此可見,與使用煙煤相比全年可節(jié)約燃料費31. 632萬元;與使用天然氣作燃料相比全年可節(jié)約燃料費話207. 736萬元;與使用輕油作燃料相比全年可節(jié)約燃料費294. 72萬地名。
圖1是生物質燃料煤氣發(fā)生爐示意圖圖2是生物質燃料煤氣發(fā)生爐本體結構剖示; 圖3是生物質燃料煤氣發(fā)生爐水封裝置結構剖示圖圖4是生物質燃料煤氣發(fā)生爐燃燒器結構剖示圖
具體實施方式
本實用新型用下列具體實施方案結合附圖來進一步說明本實用新型,但本實用新 型保護范圍并不限于下列具體實施方案。[0051] 本實用新型的具體實施方案為4t/h蒸汽鍋爐配套的燃生物質燃料空氣煤氣發(fā)生爐裝置,包括上料斜橋1、料斗2和卷揚機,上料斜橋呈70°角傾斜的槽鋼結構體,從地坪上 直至發(fā)生爐4頂部的加料鐘罩3上口處,在斜橋上裝有料斗2,由卷揚機上下移動,將生物 質燃料不斷送入加料鐘罩3內??諝饷簹獍l(fā)生爐本體4,為內砌耐火材料襯里的圓筒體,上 部是空的,下部設爐柵5、布風管6、進風管7、出灰門8、中部設出煤氣口管9、人孔口 10、測 溫測壓接管,頂部設有數個觀察孔、加料鐘罩3,爐外口處有操作平臺和欄桿11。二臺離心 式鼓風機12,通過鼓風機將空氣一定風量和風壓輸出入生物質燃料煤點發(fā)生爐內點爐體內 的灼熱燃料,以生成煤氣需氧量反應生成煤氣。水封裝置13為發(fā)生爐安全裝置,確保以一 定壓力沖破水封而進入下游煤氣燃燒器14,燃燒器上安裝有空氣進口管和煤氣進口管及二 個進口管相連接的空氣和煤氣通道,以及兩通道出口為混合室,混合室內有高壓電點火裝 置15,為啟動點火之用,當煤氣和空氣進入通道混合后點燃產生1000°C高溫火焰,發(fā)生爐 產出煤氣的熱值為1520kl/m3左右,生物質燃料的熱利用率為65%。經燃燒器燃燒時產生 的1000°C高溫火焰直接供給與此配套加熱裝置。
權利要求生物質燃料空氣煤氣發(fā)生爐裝置,其特征在于包括上料斜橋、料斗及卷揚機,上料斜橋呈70°角傾斜的槽鋼結構體,從地坪上直至空氣煤氣發(fā)生爐頂部的加料鐘罩上口處,在斜橋上裝有料斗,料斗由卷揚機上下移動;生物質燃料空氣煤氣發(fā)生爐本體,為內砌耐火材料襯里的圓筒體,上部是空的,下部設有爐柵、布風管、進風管、出灰門,中部設有出煤氣口管、入口孔、測溫測壓接管,頂部設有數個觀察孔、加料鐘罩、爐外口處設操作平臺和欄桿;二臺離心式鼓風機,設置在發(fā)生爐外側及燃燒器進風管口處,分別與發(fā)生爐進風管及燃燒器進風管相連通;水封裝置,設置在發(fā)生爐頂上外側,分別與發(fā)生爐出煤氣口管及燃燒器進口管相連通,為內裝有二個同心圓的筒體,二個同心圓筒體有高度差,在水封裝置的上部裝有煤氣進、出口管,液位斗和液位閥接口及排水管接口;發(fā)生爐空氣煤氣燃燒器,設有煤氣進口管和空氣進口管以及兩管的匯合口和混合室,在燃燒器混合室內設有高壓電點火裝置,外殼體上裝有法蘭;生物質燃料煤氣發(fā)生爐煤氣應用系統(tǒng),為加熱裝置,通過煤氣燃燒器與應用系統(tǒng)加熱裝置連接配套。
專利摘要本實用新型涉及一種生物質燃料空氣煤氣發(fā)生爐裝置,其特征在于包括斜橋、料斗和卷揚機組成的燃料提升裝置;生物質燃料煤氣發(fā)生爐本體,為耐火磚徹筑的圓筒體,下部設有爐柵、布風管、進風管、出灰門等,中部設有出煤氣口、人孔口和測溫、測壓接管,頂部有數個觀察孔、加料鐘罩,頂外部有操作平臺和欄桿;鼓風機;水封和煤氣燃燒器。該裝置使用被廢棄的各種類似廢木塊、木屑、稻殼、秸稈、廢棄的菌菇種植母料等,可以節(jié)約能源,節(jié)省企業(yè)生產成本,而且可減少二氧化硫向大氣的排放、提高環(huán)保效應。被廣泛應用于熱工設備、各種熱鍋爐的配套裝置。
文檔編號F23C7/00GK201772443SQ200920293178
公開日2011年3月23日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權日2009年12月17日
發(fā)明者陳世俊 申請人:陳世俊