專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高效秸稈氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效秸稈氣化裝置，具體是具有局部高溫區(qū)、能夠充分 利用高溫最大限度的對(duì)秸桿進(jìn)行氣化的裝置。
技術(shù)背景現(xiàn)有的下吸式固定床秸稈氣化爐缺少爐內(nèi)反應(yīng)控制手段，隨意性大，產(chǎn)生的 可燃?xì)怏w流動(dòng)阻力大、消耗功率大，可燃?xì)怏w中含有較多的灰分及焦油，且熱量 低，變化大、不穩(wěn)定，容易在設(shè)備即管道內(nèi)結(jié)焦和堵塞。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有局部高溫區(qū)、能夠充分利用高溫最大限度 的對(duì)秸桿進(jìn)行氣化的裝置。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種高效秸稈氣化裝 置，包括通過(guò)抽氣連接管相互連通的主氣化爐和輔爐、抽氣裝置，所述的輔爐的 出氣管與抽氣裝置連通；其特征在于所述的主氣化爐的內(nèi)部由上至下設(shè)有進(jìn)料 口、喉口區(qū)、爐柵和集灰室；其中，所述的喉口區(qū)由上至下呈漸縮形，其位于主 氣化爐的中部；所述的抽氣連接管的兩端分別連通于主氣化爐和輔爐的集灰室。秸桿從主氣化爐的進(jìn)料口進(jìn)入主氣化爐，送入至喉口區(qū)的高度；由于主氣化 爐的中部設(shè)置了由上之下呈漸縮形的喉口區(qū)，下落的速度大大減慢了，燃燒秸桿 時(shí)，使得秸桿等物料最大程度的燃燒，此時(shí)物料裂解生成的碳和空氣發(fā)生氧化反 應(yīng)，產(chǎn)生了大量的熱量，大量的熱量亦由于喉口區(qū)由上至下漸縮的形狀而聚集在 該區(qū)，使得喉口區(qū)形成局部的高溫區(qū)。生成的氣體及沒(méi)有消耗的碳繼續(xù)下移，經(jīng) 喉口區(qū)下部時(shí)由于己經(jīng)沒(méi)有氧氣的存在，二氧化碳、裂解時(shí)生成的熱氣體及熾熱 的碳在此進(jìn)行還氧反應(yīng)，生成一氧化碳、氫氣等可燃?xì)怏w。剩余的灰分和沒(méi)有完 全反應(yīng)的碳粒通過(guò)爐柵落入集灰室?？扇?xì)怏w則通過(guò)抽氣連接管被抽入輔爐進(jìn)行 進(jìn)一步的分離除塵和捕集其殘余物質(zhì)。本實(shí)用新型所述的輔爐中部設(shè)置爐柵和填料，下部的集灰室裝有除塵器；所 述的除塵器的入口與抽氣連接管連接，出口與輔爐的集灰室連通。由主氣化爐抽 入的可燃?xì)怏w經(jīng)過(guò)除塵器將其中的塵和其他殘余焦油去除，并通過(guò)爐柵和填料進(jìn)
一步捕集過(guò)濾殘余焦油，最終經(jīng)輔爐的出氣管流入后序的工序。 本實(shí)用新型所述的輔爐的除塵器為折流除塵器。本實(shí)用新型所述的連通主氣化爐與輔爐的抽氣連接管是傾斜安置的，其與輔 爐的連接端高于與主氣化爐的連接端；可燃?xì)怏w經(jīng)該抽氣連接管被抽入輔爐時(shí)， 其中的塵和殘余焦油在自身的重力作用下落下，由于傾斜的抽氣連接管使得落在 其上的物質(zhì)滑落到主氣化爐的集灰室。本實(shí)用新型所述的主氣化爐的中部還設(shè)有調(diào)風(fēng)裝置，其由 一個(gè)或一個(gè)以上的 調(diào)風(fēng)管組成；通過(guò)調(diào)節(jié)管的進(jìn)風(fēng)量，可將秸桿燃燒制氣過(guò)程的耗氧量控制在最佳 狀態(tài)。本實(shí)用新型所述的主氣化爐還設(shè)有溫度探測(cè)裝置，其安裝于主氣化爐的下 部；該裝置可以檢測(cè)并顯示秸稈等物料經(jīng)過(guò)處理后的燃?xì)獬鰵鈺r(shí)的瞬間溫度，同 時(shí)可根據(jù)不同的溫度調(diào)節(jié)抽氣裝置和調(diào)風(fēng)裝置的進(jìn)風(fēng)量，以達(dá)到合適的溫度。本實(shí)用新型所述的主氣化爐的頂部開(kāi)有工作孔，該工作孔的蓋上裝有操作 門(mén)；主氣化爐的下部設(shè)有出灰口和快開(kāi)式出灰門(mén)；工作孔用于安裝和檢修主氣化 爐，操作門(mén)用于點(diǎn)燃物料和運(yùn)行時(shí)拔火拔灰即平整物料，出灰口用于清楚灰。本實(shí)用新型所述的輔爐頂部設(shè)有工作孔，下部設(shè)有出灰口和快開(kāi)式出灰門(mén)， 工作孔用于安裝檢修。本實(shí)用新型所述的主氣化爐和輔爐的內(nèi)部都襯有耐火保溫材料層，防止熱量 的散失。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下的有意效果(1) 主氣化爐的上部設(shè)置的由上至下呈漸縮形的喉口區(qū)、布置合理的配風(fēng)、 安裝調(diào)風(fēng)裝置和溫度探測(cè)裝置等，使得主氣化爐制出氣化率和熱量相對(duì)高，而焦 油產(chǎn)生量較少的可燃?xì)怏w。(2) 輔爐內(nèi)的除塵器以填料層的設(shè)置，可對(duì)主氣化爐來(lái)的可燃?xì)怏w進(jìn)一步 除塵捕集其殘余焦油，以獲得灰分和焦油含量盡可能小的高質(zhì)量可燃?xì)怏w。(3) 氣化裝置與后序系統(tǒng)中的抽風(fēng)裝置的合理匹配可控制氣流速度，減小 氣體阻力和減少功率消耗。(4) 由于可燃?xì)怏w中灰分和焦油含量的減少，管道及設(shè)備不易結(jié)焦堵塞。(5) 氣化裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行部件少，密封性能好，維護(hù)檢修方便。

圖l是本實(shí)用新型的主視圖； 圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖2沿A-A的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1 3所示的一種高效秸稈氣化裝置，它包括主氣化爐1、輔爐2和抽 風(fēng)裝置21。其中，主氣化爐1的頂部開(kāi)有進(jìn)料口 7和工作孔，工作孔的蓋上裝 有操作門(mén)9;主氣化爐1的中部設(shè)有由上至下呈漸縮狀的喉口區(qū)12,喉口區(qū)12 的正下方設(shè)置了爐柵13，爐柵13的下方則為集灰室14，集灰室14的下部開(kāi)有 出灰口和快開(kāi)式出灰門(mén)6。輔爐2的頂部開(kāi)有工作孔3和出氣管4，中部設(shè)有爐 柵17和填料層18，下方為裝有折流板除塵器15的集灰室19，集灰室19的下部 開(kāi)有出灰口和快開(kāi)式出灰門(mén)5。主氣化爐1的集灰室14和折流板除塵器15的入 口通過(guò)傾斜的抽風(fēng)連接管16連通，抽風(fēng)連接管16與折流板除塵器15的入口的 連接端高于與主氣化爐1集灰室19的連接端，折流板除塵器15的出口與輔爐的 集灰室連通；輔爐2的的出氣管4與后序系統(tǒng)的抽氣裝置21連通。秸桿等物料從主氣化爐1的進(jìn)料口 7進(jìn)入主氣化爐1，送入至喉口區(qū)12的 高度，并從操作門(mén)9進(jìn)行點(diǎn)燃。開(kāi)啟抽風(fēng)裝置21，氣流是向下流動(dòng)的，物料在 微負(fù)壓下燃燒并放出大量的熱量，這些能量使上層物料中的水分蒸發(fā)變成干物 料。干物料在消耗和下移過(guò)程中被繼續(xù)加熱，當(dāng)達(dá)到其揮發(fā)分應(yīng)析出的溫度層時(shí) 開(kāi)始裂解為碳、揮發(fā)分、焦油等。隨著物料的繼續(xù)消耗下移落入喉口區(qū)12時(shí)， 由于喉口區(qū)12由上之下呈漸縮形，下落的速度大大減慢了，燃燒秸桿時(shí)，使得 秸桿等物料最大程度的燃燒，此時(shí)物料裂解生成的碳和空氣發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生 了大量的熱量，大量的熱量亦由于喉口區(qū)由上至下漸縮的形狀而聚集在該區(qū)，使 得喉口區(qū)12形成局部的高溫區(qū)。生成的氣體及沒(méi)有消耗的碳繼續(xù)下移，經(jīng)喉口 區(qū)12下部時(shí)由于已經(jīng)沒(méi)有氧氣的存在，二氧化碳、裂解時(shí)生成的熱氣體及熾熱 的碳在此進(jìn)行還氧反應(yīng)，生成一樣化碳、氫氣等可燃?xì)怏w。剩余的灰分和沒(méi)有完 全反應(yīng)的碳粒通過(guò)爐柵13落入集灰室14?？扇?xì)怏w則通過(guò)抽氣連接管16被抽 入輔爐2進(jìn)行進(jìn)一步的分離除塵和捕集其殘余物質(zhì)。可燃?xì)怏w經(jīng)該抽氣連接管16從主氣化爐1抽入輔爐2時(shí)，其中的塵和殘余
焦油在自身的重力作用下落下，由于傾斜的抽氣連接管16使得落在其上的物質(zhì) 滑落到主氣化爐1的集灰室14。在進(jìn)入輔爐2前，可燃?xì)怏w需通過(guò)折流板除塵 器15，由于除塵器的阻擋，可燃?xì)怏w中的部分灰分和殘余焦油直接落入集灰室 19，其余未能清除的灰和焦油連同氣體一同通過(guò)輔爐2中部的爐柵17和填料層 18被進(jìn)一步清除，最終經(jīng)輔爐2的出氣管4流入后序的工序。操作時(shí)，秸稈從主氣化爐1的進(jìn)料口7送入至喉口區(qū)12的高度，并從工作 孔蓋8上的操作門(mén)9進(jìn)行點(diǎn)燃。開(kāi)啟后序系統(tǒng)的抽氣裝置21,使?fàn)t內(nèi)微負(fù)壓燃 燒。繼續(xù)加料約500mm高，通過(guò)操作門(mén)9觀察燃燒情況，見(jiàn)到有明火時(shí)，用撥 火棒把物料耙平壓實(shí)將明火壓死，并通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)風(fēng)裝置11調(diào)節(jié)燃燒所需空氣量。 隨著物料的逐漸下移要隨時(shí)加料。氣化過(guò)程所需空氣量、反應(yīng)溫度及氣流速度對(duì) 產(chǎn)生高質(zhì)量氣體尤為重要。因此在運(yùn)行過(guò)程中還要隨時(shí)通過(guò)探測(cè)裝置IO觀看出 氣溫度，并根據(jù)其溫度對(duì)后序系統(tǒng)的抽氣裝置21作出相應(yīng)調(diào)整。秸稈在爐內(nèi)微 負(fù)壓燃燒，經(jīng)過(guò)干燥、裂解、氧化、還原等一系列化學(xué)反應(yīng)過(guò)程被制成可燃?xì)怏w。 其氣體和剩余的灰渣及沒(méi)有消耗的碳粒等一起向下流經(jīng)爐柵13，可燃?xì)怏w通過(guò) 抽氣管16進(jìn)入輔爐2，剩余的灰渣碳粒等落入集灰室14。進(jìn)入輔爐2的可燃?xì)?體經(jīng)除塵器15折流向下進(jìn)行分離除塵?；以淙爰沂?9，氣體折流向上經(jīng)隔 柵17和填料18，其殘余焦油被進(jìn)一步捕集過(guò)濾，最后這些氣體通過(guò)出氣管4流 入后序系統(tǒng)。每次開(kāi)爐運(yùn)行前必須將主氣化爐1爐柵13上的剩余灰渣清除干凈，通過(guò) 爐頂?shù)墓ぷ骺咨w8。并打開(kāi)下部快開(kāi)式出灰門(mén)6清灰出渣。輔爐2下部快開(kāi)式出 灰門(mén)5也要打開(kāi)清灰出渣。運(yùn)行一段時(shí)間后要打開(kāi)主氣化爐1頂部的工作孔蓋8 和輔爐頂部的工作孔3進(jìn)入爐內(nèi)檢査其運(yùn)行部件(如爐柵，隔柵、除塵器)是否 完好，耐火材料和填料的損耗程度。并根據(jù)此檢査況進(jìn)行維護(hù)和更換。每次停爐前應(yīng)不再向爐內(nèi)加添物料，使料層逐漸降低，以至不再產(chǎn)生可燃?xì)怏w。本實(shí)用新型以空氣作為氣化劑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量，控制爐內(nèi)反應(yīng)溫 度和速度，減少焦油產(chǎn)生量，能保持高溫?zé)煔獾挠酂?，能將可燃?xì)怏w進(jìn)一步除塵 和捕集其殘余焦油，以提高氣化率和燃?xì)鉄嶂怠?br> 權(quán)利要求1、 一種高效秸稈氣化裝置，包括由抽氣連接管相互連通的主氣化爐(1)和 輔爐(2)、抽氣裝置(21)，所述的輔爐(2)的出氣管(4)與抽氣裝置(21) 連通；其特征在于所述的主氣化爐(1)的內(nèi)部由上至下設(shè)有進(jìn)料口 (7)、喉 口區(qū)(12)、爐柵(13)和集灰室(14);其中，所述的喉口區(qū)(12)由上至下呈 漸縮形，其位于主氣化爐(1)的中部；所述的抽氣連接管(16)的兩端分別連 通于主氣化爐(1)和輔爐(2)的集灰室(14、 19)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效秸稈氣化裝置，其特征在于所述的輔爐(2)部設(shè)置爐柵(17)和填料(18)，下部的集灰室(19)裝有除塵器(15); 所述的除塵器(15)的入口與抽氣連接管(16)連接，出口與輔爐(2)的集灰 室(19)連通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效秸稈氣化裝置，其特征在于所述的輔 爐(2)的除塵器(15)為折流除塵器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效秸稈氣化裝置，其特征在于所述的連 通主氣化爐(1)與輔爐(2)的抽氣連接管(16)是傾斜安置的，其與輔爐(2) 的連接端高于與主氣化爐(1)的連接端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效秸稈氣化裝置，其特征在于所述的主 氣化爐(1)的中部還設(shè)有調(diào)風(fēng)裝置(11)，其由一個(gè)或一個(gè)以上的調(diào)風(fēng)管組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種高效秸稈氣化裝置，其特征在于所述的主氣化爐(1)還設(shè)有溫度探測(cè)裝置(10)，其安裝于主氣化爐(1)的下部。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效秸稈氣化裝置，其特征在于所述的主 氣化爐(1)的頂部開(kāi)有工作孔，該工作孔的蓋(8)上裝有操作門(mén)(9);主氣化 爐(1)的下部設(shè)有出灰口和快開(kāi)式出灰門(mén)(6)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效秸稈氣化裝置，其特征在于所述的輔爐(2)的頂部設(shè)有工作孔(3)，下部設(shè)有出灰口和快開(kāi)式出灰門(mén)(5)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效秸稈氣化裝置，其特征在于所述的主氣化爐(1)的內(nèi)部襯有耐火保溫材料層。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效秸稈氣化裝置，其特征在于所述的輔 爐(2)的內(nèi)部襯有耐火保溫材料層。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高效秸稈氣化裝置，它包括主氣化爐(1)、輔爐(2)和抽風(fēng)裝置(21)。其中，主氣化爐(1)的中部設(shè)有由上至下呈漸縮狀的喉口區(qū)(12)和調(diào)風(fēng)裝置(11)，下方設(shè)有溫度檢測(cè)裝置(10)；輔爐(2)的下方為裝有折流板除塵器(15)的集灰室(19)，主氣化爐(1)通過(guò)傾斜的抽風(fēng)連接管(16)連通輔爐(2)，輔爐(2)的出氣管(4)與后序系統(tǒng)的抽氣裝置(21)連通。本實(shí)用新型以空氣作為氣化劑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量，控制爐內(nèi)反應(yīng)溫度和速度，減少焦油產(chǎn)生量，能保持高溫?zé)煔獾挠酂?，能將可燃?xì)怏w進(jìn)一步除塵和捕集其殘余焦油，以提高氣化率和燃?xì)鉄嶂怠?br> 文檔編號(hào)F24B1/00GK201037657SQ20072005135
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者張小莉, 楊文海, 王如漢 申請(qǐng)人:廣州貝龍環(huán)保熱力設(shè)備股份有限公司;遼寧貝龍農(nóng)村能源環(huán)境技術(shù)有限公司