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一种生物质固定床气化炉的制作方法

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  【专利摘要】本实用新型涉及一种生物质气化炉,尤其涉及一种生物质固定床气化炉,包括炉体、进料口和出渣口,所述的炉体自下至上依次为尾灰段、反应段和除焦油段,所述的尾灰段底部开设有出渣口,尾灰段的侧部开设有气化介质入口,所述的反应段的侧部安装有倾斜式的送料机构,所述的除焦油段的顶部开设有燃气出口和侧壁开设有出水口,除焦油段的内部设置有多个除焦装置,所述的反应段和除焦油段之间设置有隔板,所述的隔板上开设有与除焦装置个数相匹配的进气口和设置有高度检测装置,本实用新型拥有非常良好的除焦效果,又不会对燃气的生产效率产生一定的影响,也不会对外部环境和循环水造成污染,而且本实用新型的料位检测装置能保证炉内物料处于一定范围的高度内,从而保证了气化反应的连续性和稳定性。

  [0001]本实用新型涉及一种生物质气化炉,尤其涉及一种生物质固定床气化炉。

  [0002]生物质、煤等碳氢化合物是地球上直接或者间接通过光合作用所产生的最重要的一类可储存能源,尤其是生物质能,因其取之不尽,用之不竭,成为当今人类最值得开发和利用的可再生能源之一。

  [0003]固定床气化炉是生物质气化系统的重要类型。固定床气化炉中,燃料在炉内以堆积的状态存在,以层燃的方式完成气化过程。固定床气化炉因为燃料热解时间较长,压料较多,所以燃气中焦油含量较高,加上所产燃气温度较低,导致焦油极易析出,从而堵塞燃气管道。

  [0004]目前生物质气化炉多采用外部除焦油如水洗等,或者通过增加二、三次风来提高生物质燃气温度来解决或缓解焦油问题。采用外部除焦油,通过外部水洗析出的焦油与水一起排入环境中,造成对循环水的污染和工作环境的恶化,并且对外部环境造成严重的污染;而通过增加二、三次风提高燃气温度,实际上是以牺牲燃气的热值为代价的,并且提高燃气温度对燃气管道及后续设备的要求也大大提高,成本也将随之增加,并且伴随管路延长,不可避免的出现燃气降温,一旦降温,就会产生焦油。这两种技术都是在牺牲环境、投资成本(设备的使用寿命)或产出效率的前提下解决焦油问题的,都有非常明显的缺陷。

  [0005]而且生物质气化炉的供料是间歇式的,因此控制生物质料在炉内的料位高度非常重要,料位不足将导致炉内温度快速上升,尤其气化炉上部供料口部位的温度升高更为显著,严重将烧毁供料口,但是气化炉内环境恶劣、烟、尘、焦油、水蒸汽及生物质料的搭桥缝隙等,使得常规的光电方式、超声波方式的料位检测均无法使用。

  [0006]因此,如何提供何提供一种既能实现较好的除焦油效果和具有料位检测功能料位检测、又能在不降低产出效率及设备使用寿命、且不对环境造成污染的生物质气化炉,成为了业界需要解决的问题。

  [0007]本实用新型的目的是解决上述问题,提供一种既能实现较好的除焦油效果和具有料位检测功能料位检测、又能在不降低产出效率及设备使用寿命、且不对环境造成污染的生物质固定床气化炉。

  [0009]—种生物质固定床气化炉,包括炉体、进料口和出渣口,所述的炉体自下至上依次为尾灰段、反应段和除焦油段,所述的尾灰段底部开设有出渣口,尾灰段的侧部开设有气化介质入口,所述的反应段的侧部安装有倾斜式的送料机构,所述的除焦油段的顶部开设有燃气出口和侧壁开设有出水口,除焦油段的内部设置有多个除焦装置,所述的反应段和除焦油段之间设置有隔板,所述的隔板上开设有与除焦装置个数相匹配的进气口和设置有高度检测装置。

  [0010]所述的高度检测装置包括纵向贯穿隔板的转动轴、转动轴下端部设置的L型摆杆、与L型摆杆交点连接的气缸和设置在摆杆上的传感器。

  [0011]所述的除焦装置包括下端与隔板上的进气口相连接的冷凝筒、与冷凝筒上端部相连接的燃气管道、呈圆周状设置在燃气管道周围的多个冷却管、冷却管上端连接的水盆、以及冷却塔,所述的冷却管包括下端与冷凝筒相通的细管和套设在细管上的粗管,所述的细管两端开口,粗管底端封闭、顶端开口,粗管与细管在底端连通,所述的水盆开设有与冷却管的细管相匹配的小孔和上端设置有进水口,冷却塔的出口与水盆的进水口连接,冷却塔的进口与除焦段的侧壁开设的出水口相连接。

  [0014]本实用新型具有良好的除焦效果,又不会对燃气的生产效率产生影响,也不会对外部环境和循环水造成污染,而且本实用新型的料位检测装置能够保证炉内物料处于一些范围的高度内,来保证了气化反应的连续性和稳定性。

  [0016]图2为本实用新型一种生物质固定床气化炉的高度检测装置的俯视图。

  [0018]参见图1和图2,图中序号:I为炉体、2为尾灰段、3为反应段、4为除焦油段、5为出渣口、6为气化介质入口、7为送料机构、8为除焦装置、9为隔板、10为进气口、11为高度检测装置、12为转动轴、13为L型摆杆、14为气缸、15为检测器、16为冷凝筒、17为冷却管、18为水盆、19为小孔、20为燃气管道。

  [0019]本实用新型一种生物质固定床气化炉,包括炉体I,其特征在于:所述的炉体I自下至上依次为尾灰段2、反应段3和除焦油段4,所述的尾灰段2底部开设有出渣口 5,尾灰段2的侧部开设有气化介质入口 6,所述的反应段3的侧部设置有倾斜式的送料机构7,所述的除焦油段4的顶部开设有燃气出口和侧壁开设有出水口,除焦油段4的内部设置有3个除焦装置8,所述的反应段3和除焦油段4之间设置有隔板9,所述的隔板9上开设有3个进气口 10和设置有高度检测装置U。所述的除焦装置8包括下端与隔板9上的进气口 10相连接的冷凝筒16、与冷凝筒16上端部相连接的燃气管道20、呈圆周状均布设置在燃气管道20周围的多个冷却管17、冷却管17上端连接的水盆18、以及冷却塔21,所述的冷却管17包括下端与冷凝筒相通的细管和套设在细管上的粗管,所述的细管两端开口,粗管底端封闭、顶端开口,粗管与细管在底端连通,所述的水盆18开设有与冷却管17相对应的小孔和上端设置有进水口,冷却塔21的出口与水盆18的进水口连接,冷却塔21的进口与除焦油段4的侧壁开设的出水口相连接。所述的高度检测装置11包括纵向贯穿隔板9的转动轴12、转动轴下端部设置的L型摆杆13、与L型摆杆13交点连接的气缸14和设置在摆杆上的检测器15。

  [0020]冷却塔21中的冷媒通过水盆18上端设置的进水口进入水盆18,从水盆18底部的小孔19进入冷却管17的细管向下流动,随后在细管的底部进入粗管并向上流动,当冷媒到达粗管的顶端开口,其从粗管的顶端开口进入除焦油段的炉壁、隔板、除焦油装置的外壳三者形成的密闭空间,最终从除焦油段侧壁开设的出水口流出,本实用新型中,冷却管17的作用有两个,一个是制造一定的冷却空间,另一个是使焦油在冷却管上附着且凝结。

  [0021]本实用新型中,生物质燃料通过送料机构7从炉外输送至反应段进行反应,反应段13内所产生的燃气通过隔板9上的进气口 10进入冷凝筒16内,穿过冷凝筒16到达燃气管道,然后穿过燃气管道20到达位于炉顶的燃气出口并输出,在燃气穿过冷凝筒16的过程中,由于冷却管17的冷却作用,燃气的温度降低,燃气内所包含的焦油成分遇冷凝结在冷却管17的外管壁上以及冷凝筒16的内壁上,同时捕捉燃气中携带的灰尘,积累到一定程度后,在自重的作用下,向下流动,最后滴落到炉内料堆。

  [0022]在PLC的控制下,气缸14驱动L型摆杆13从初始位置转向终极位置,如果此时炉体I中的料位高于L型摆杆13所在的位置,L型摆杆13将无法摆动到终极位置,如果炉体I中的料位低于L型摆杆13所在的位置,L型摆杆13将摆动到终极位置,当检测器15检测到L型摆杆13处于终极位置时,我们就要及时的往炉内添加生物质燃料。

  [0023]本实用新型具有良好的除焦效果,又不会对燃气的生产效率产生影响,也不会对外部环境和循环水造成污染,而且本实用新型的料位检测装置可以保证炉内物料处于一定范围的高度内,从而保证了气化反应的连续性和稳定性。

  [0024]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

  1.一种生物质固定床气化炉,包括炉体、进料口和出渣口,其特征在于:所述的炉体自下至上依次为尾灰段、反应段和除焦油段,所述的尾灰段底部开设有出渣口,尾灰段的侧部开设有气化介质入口,所述的反应段的侧部安装有倾斜式的送料机构,所述的除焦油段的顶部开设有燃气出口和侧壁开设有出水口,除焦油段的内部设置有多个除焦装置,所述的反应段和除焦油段之间设置有隔板,所述的隔板上开设有与除焦装置个数相匹配的进气口和设置有高度检测装置。2.根据权利要求1所述的一种生物质固定床气化炉,其特征在于:所述的高度检测装置包含纵向贯穿隔板的转动轴、转动轴下端部设置的L型摆杆、与L型摆杆交点连接的气缸和设置在摆杆上的传感器。3.根据权利要求1所述的一种生物质固定床气化炉,其特征在于:所述的除焦装置包含下端与隔板上的进气口相连接的冷凝筒、与冷凝筒上端部相连接的燃气管道、呈圆周状设置在燃气管道周围的多个冷却管、冷却管上端连接的水盆、以及冷却塔,所述的冷却管包括下端与冷凝筒相通的细管和套设在细管上的粗管,所述的细管两端开口,粗管底端封闭、顶端开口,粗管与细管在底端连通,所述的水盆开设有与冷却管的细管相匹配的小孔和上端设置有进水口,冷却塔的出口与水盆的进水口连接,冷却塔的进口与除焦油段的侧壁开设的出水口相连接。4.根据权利要求1所述的一种生物质固定床气化炉,其特征是:所述的除焦装置为三个,所述的隔板上开设有3个进气口。

  【发明人】吴得治, 武华, 武伟, 吴其泽, 孙小桂, 李强, 何剑, 杨晓锦, 李世宇