生物質(zhì)氣化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)氣化裝置，尤其涉及一種生物質(zhì)燃料高溫氣化裂解設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]進入本世紀初，我國的生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)展迅速，采用上吸式、下吸式、開心式、邊吸式、流化床等各種氣化爐，均能穩(wěn)定的生產(chǎn)出生物質(zhì)燃氣，生產(chǎn)出的生物質(zhì)燃氣再經(jīng)過洗滌、過濾、凈化送入用戶使用，市場十分活躍。然而，采用以上爐型及系列配套裝置生產(chǎn)、洗滌、過濾、凈化后的燃氣在十年左右的使用中，燃氣中的焦油嚴重堵塞了輸氣管道、燃氣灶和發(fā)電機，嚴重阻礙了生物質(zhì)氣化市場的發(fā)展。
[0003]上述的氣化設(shè)備均以常溫空氣為氣化劑，對出爐的生物質(zhì)燃氣再采用洗滌、過濾、凈化裝置及工藝去除焦油，實踐證明，治標不治本。
[0004]生物質(zhì)是取之不盡用之不竭的可再生能源，開發(fā)利用生物質(zhì)資源替代煤炭和其他石化資源是能源科學(xué)利用的必然趨勢。市場期待清潔的生物質(zhì)燃氣進入人們的生產(chǎn)和生活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種以高溫空氣為氣化劑對燃料進行干燥、干餾、氧化、還原熱化學(xué)反應(yīng)過程中裂解焦油的生物質(zhì)氣化爐，從而獲得焦油含量低的生物質(zhì)燃氣。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種生物質(zhì)氣化爐，其主體為一由氣化爐支腳支撐的圓柱形氣化爐筒體，氣化爐頂蓋上設(shè)計有投料口、撥料器、人孔、安全防爆口投料口、人孔由封蓋封閉；投料口、撥料器實現(xiàn)為爐膛投料和均勻布料;氣化爐底板上下分別安裝有除渣機和出灰機，其特征在于:氣化爐筒體分為外筒體和內(nèi)筒體，內(nèi)筒體與外筒體的筒壁由金屬筒壁和耐火材料復(fù)合而成，內(nèi)筒體支承于外筒體上，兩者氣密連接，外筒體壁與向下延伸的外筒體壁間的夾套形成燃氣通道，燃氣通道上端封閉、下端與爐膛相通，外筒體側(cè)壁開有燃氣出口，燃氣出口與燃氣通道連通;氣化爐頂蓋座于內(nèi)筒體上端，兩者氣密連接，氣化爐頂蓋上部固定連接有撥料器支架，撥料器軸上端與撥料器支架上固定的撥料器電機連接，撥料器軸下端連接有撥料耙;撥料器軸下端開有柱狀孔，柱狀孔內(nèi)嵌有銅套，分流器軸頂端置于銅套內(nèi)，分流器位于爐膛中部的燃燒物料內(nèi)，其周向開有出氣口；分流器下方為除渣機，除渣機上部為圓錐帽，圓錐帽中心頂部設(shè)計有除渣機通風(fēng)管，除渣機通風(fēng)管與分流器氣道相通，圓錐帽與外筒體間的空隙為破渣出口；圓錐帽上表面均勻分布有破渣齒；圓錐帽下方連接有除渣機支架，除渣機支架中軸支承于傳動軸上，傳動軸穿過氣化爐底板與除渣機電機相連;除渣機支架下部為水平的掃渣板;在除渣機圓錐帽與氣化爐底板間的外筒體側(cè)壁上開有高溫空氣進口，高溫空氣進口通過除渣機通風(fēng)管與分流器相通;在氣化爐底板開有出灰口，出灰口下方連接有出灰機。
[0007]上述的一種生物質(zhì)氣化爐，其特征還在于:分流器主體由分流柱與分流塔構(gòu)成，分流柱包括上板、下板、立桿，多只立桿均勻分布上板、下板間，并將上板和下反固定連接;上板上部連接分流器軸，分流器軸置于銅套內(nèi)，除渣機、銅套、撥料器構(gòu)成了同軸異速連接;分流塔為多層錐帽狀結(jié)構(gòu)，錐帽間為空氣分流通道;錐帽由內(nèi)層不銹鋼板和外層耐火材料復(fù)合而成;分流柱貫穿于分流塔內(nèi)，分流柱下板與除渣機支架除渣機通風(fēng)管連接，分流柱下板上開有氣孔;分流器與除渣機同軸同速旋轉(zhuǎn);高溫空氣進口、除渣機通風(fēng)管、分流柱、分流塔構(gòu)成生物質(zhì)氣化劑助燃通道。
[0008]上述的一種生物質(zhì)氣化爐，其特征還在于:在內(nèi)筒體上部側(cè)壁設(shè)計有料位計，爐膛內(nèi)物料高度與料位計相當(dāng)，撥料耙釘齒向下探入物料的深度為150cm;最佳熱工況下燃氣的流速為8-12米/秒，撥料器電機轉(zhuǎn)速為2轉(zhuǎn)/秒，除渣機電機轉(zhuǎn)速為I轉(zhuǎn)/秒。
[0009]上述的一種生物質(zhì)氣化爐，其特征還在于:高溫空氣進口前部依次連接有空氣加熱器和熱交換器，空氣進入爐膛前先由熱交換器與產(chǎn)出的熱燃氣進行熱交換加溫，然后再由空氣加熱器加熱后進入爐內(nèi)。
[0010]上述的一種生物質(zhì)氣化爐，其特征還在于:本系統(tǒng)設(shè)計有DCS，依據(jù)內(nèi)筒體內(nèi)物料上方的壓力傳感器、溫度傳感器對各種電機實施連續(xù)運行控制。
[0011]當(dāng)燃氣出口為單只設(shè)置時，內(nèi)筒體偏心設(shè)計于外筒體內(nèi)，便于外筒體燃氣出口單向吸氣時爐膛熱工況水平截面燃料熱化學(xué)反應(yīng)均衡。當(dāng)燃氣出口設(shè)計為對稱的多只時內(nèi)筒體與外筒體同心設(shè)置。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點如下:
1、本發(fā)明高溫氣化劑生物質(zhì)氣化爐吸入高溫氣化劑為生物質(zhì)燃料干燥、干餾、氧化、還原、焦油裂解一體化提供了空間。
[0013]2、采用熱能轉(zhuǎn)換器利用高溫的生物質(zhì)燃氣為常溫空氣氣化劑加溫，NY0443-2001
農(nóng)業(yè)部規(guī)范和NYJ/T 09-----2005農(nóng)業(yè)部標準規(guī)定:生物質(zhì)集中供氣燃氣溫度< 40°C，而一般生物質(zhì)氣化爐燃氣出爐溫度>560°C，本高溫氣化劑生物質(zhì)氣化爐燃氣出爐溫度>760°C，常溫空氣在引風(fēng)機的作用下經(jīng)過配套的熱能轉(zhuǎn)換器、空氣加溫器升溫至350°C左右，比常溫空氣高出300°C以上的高溫空氣穿過氣化爐高溫空氣進口、除渣機通風(fēng)管、分流柱、分流塔向爐內(nèi)輻射熱能，生物質(zhì)燃料氣化熱工況溫度比使用常溫空氣高出了 200°C左右，使用常溫空氣為氣化劑，燃料在氣化爐內(nèi)干燥、干餾、氧化、還原的溫度分別是300、600、900、800°C左右，焦油裂解的極限溫度為950°C，實踐證明，生物質(zhì)燃料在本氣化爐進行熱化學(xué)反應(yīng)，生物質(zhì)燃料熱能完全轉(zhuǎn)換，燃氣中的焦油在950°C的高溫環(huán)境中被轉(zhuǎn)換為永久性的氣體分子，即燃氣中的焦油由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，又能提高燃氣熱值。
[0014]3、采用圓錐形除渣機并設(shè)置多個破渣齒，及時破渣、除渣，穩(wěn)定了氣化過程的熱工況，為氣化連續(xù)運行提高了保障。
[0015]4、除渣機與撥料器同軸異速連接，保證了這兩個同軸分布運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
[0016]5、本裝置為高溫氣化劑生物質(zhì)氣化爐，結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計新穎，按設(shè)計產(chǎn)量配套密封投料機、除塵器、熱交換器、空氣加熱器即可投入生物質(zhì)氣化運行。爐內(nèi)負壓運行，對環(huán)境造成的污染小。
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步說明。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、氣化爐支腳，2、出灰機，3、高溫空氣進口，4、灰炭取樣口，5、檢查口，6、夕卜筒體，7、內(nèi)筒體，8、氣化爐頂蓋，9、撥料器支架，10、安全防爆口，11、人孔，12、撥料器，13、投料口，14、銅套，15、料位計，16、溫度傳感器，17、壓力傳感器，18、爐膛，19、燃氣出口，20、燃氣通道，21、分流柱，22、分流塔，23、除渣機通風(fēng)管，24、破渣齒，25、氣化爐底板，26、除渣機，27、DCS0
[0020]
【具體實施方式】
[0021]實施例1
如圖1所示，一種適用用高溫氣化劑的生物質(zhì)氣化爐，其主體為一由氣化爐支腳支撐的圓柱形氣化爐筒體，氣化爐頂蓋8上設(shè)計有投料口 13、撥料器12、人孔11、安全防爆口 10投料口、人孔由封蓋封閉；投料口、撥料器實現(xiàn)為爐膛投料和均勻布料;氣化爐底板上下分別安裝有除渣機26和出灰機2，氣化爐筒體分為外筒體6和內(nèi)筒體7，內(nèi)筒體7與外筒體6的筒壁由金屬筒壁和耐火材料復(fù)合而成，內(nèi)筒體支承于外筒體上，兩者氣密連接，外筒體壁與向下延伸的外筒體壁間的夾套形成燃氣通道20，燃氣通道20上端封閉、下端與爐膛18相通，外筒體側(cè)壁開有燃氣出口 19，燃氣出口 19與燃氣通道20連通;氣化爐頂蓋8座于內(nèi)筒體6上端，兩者氣密連接，氣化爐頂蓋上部固定連接有撥料器支架9，撥料器軸上端與撥料器支架9上固定的撥料器電機連接，撥料器軸下端連接有撥料耙;撥料器軸下端開有柱狀孔，柱狀孔內(nèi)嵌有銅套14，分流器軸頂端置于銅套14內(nèi)，分流器位于爐膛18中部的燃燒物料內(nèi)。
[0022]分流器主體由分流柱21與分流塔22構(gòu)成，分流柱21包括上板