一种内循环水冷炉排结构的制作方法

本实用新型属于气化炉技术领域，具体涉及一种在炉篦内部设置水路结构的内循环水冷炉排结构。

背景技术：

生物质气化炉产生燃气的原料为农作物秸秆、林木废弃物等，这种燃气是一种绿色新能源，具有强大的生命力。其中，排炉渣装置是生物质气化炉种非常关键的一个部件，直接关系到原料裂解和排炉渣情况，现有的排炉渣装置是一种平面式的，即原料或炉渣与排炉渣装置平面接触，因此排炉渣装置存在一些不足之处，如原料或炉渣与排炉渣装置接触面积小，导致原料不易裂解或者裂解不充分；炉渣不易破碎，很难排出炉体；需要定期排渣，且排渣时需要停炉；因此，塔式炉排应运而生。

中国专利201420512629.x公开了一种塔式排炉渣装置，包括炉体，位于炉体正下方的除灰装置和驱动除灰装置旋转的驱动系统，除灰装置内侧支撑有塔形炉排，炉体的底部与除灰装置之间存在间隙，且炉体的底部与除灰装置之间通过液体密封，塔形炉排伸入炉体内且与炉体侧壁存在间隙，还包括鼓入空气于塔形炉排内的风机。上述现有技术中，冷却不彻底，容易造成炉排工作温度较高而出现被烧穿的现象。

申请人之前提出了一种水冷用于固定床的水冷炉排(申请号201620175011.8)，其包括凸台、灰盆、风帽、送风系统和水冷系统；其中，凸台位于灰盆之内，风帽设置于凸台上，风帽上设置有若干出风口；送风系统包括进风管，进风管自下而上穿过灰盆和凸台，并与出风口连通；水冷系统包括进水管、冷却管、排水管；冷却管位于风帽之内，冷却管的两端分别连接进水管和排水管；该技术方案采用水冷进行炉排的冷却，但是这种方式采用的是管壁接触式冷却，不能直接对炉栅表面进行冷却，效率还有提升空间。

申请人又提出了一种用于固定床气化炉的塔式水冷炉排(申请号201721356134.2)，其包括：旋转式炉排座，包括台座和灰盆，台座设在灰盆内；炉蓖，其设置在台座上，炉蓖包括若干炉排片，若干炉排片依次相连的、且从下到上半径依次减小，每一炉排片上均设有出风口；送风系统，包括进风管，进风管自下而上穿过灰盆和台座，并与出风口连通；水冷系统，包括进水通道、出水通道，出水通道设置在炉蓖的顶部，进水通道连接出水通道。这种方式冷却水直接流过炉排片的表面，冷却效率高，但是适用于湿式排渣的方式，存在冷却水需要过滤后才能循环使用的缺陷。

基于此，本申请提出了一种在炉篦内部设置水路结构的内循环水冷炉排结构。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种内循环水冷炉排结构，通过设置内循环式水冷系统，增大冷媒与炉篦外表面的接触面积，提高热传递效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种内循环水冷炉排结构，包括：台座、设置在台座上的炉篦、以及水冷系统；

其中炉篦包括多个炉栅，多个炉栅由上至下呈塔式结构，炉栅的内部具有用于容纳冷媒的冷却室；

水冷系统包括设在炉篦内的进水管道、用于连接相邻两个炉栅内部冷却室的疏水管道、以及设置在台座内的出水管道，冷媒从进水管道流至位于上方的炉栅，接着依次穿过疏水管道后，流至台座，并从出水管道流出。

在本实用新型的上述技术方案中，台座可以是固定式台座，也可以是旋转式台座，其中位于最下层的炉栅固定在台座上，多个炉栅由上至下呈塔式结构分布，使得炉排支撑位于其上方的物料以实现物料的充分燃烧。

进一步的，在燃烧的过程中，水冷系统对炉栅进行持续的冷却，本实用新型中的水冷系统是一种内循环式水冷结构，整个水路均设置在内部，其中进水管道设置在炉篦内，相邻的两个炉栅之间设有疏水管道，冷媒依次从上至下流动，充分对炉排热进行散热后，流至台座，并从台座上的出水管道流出。

需要说明的是，本实用新型中的冷却室中的冷媒能够充分接触炉栅的主要区域，尤其是外侧燃烧的主要区域；其中，冷媒可以选择为冷水，或者是添加有例如醇类化学试剂的冷却液。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，疏水管道竖直设置，以便于外部设备进行补水。

优选的，连接同一炉栅的两个疏水管道分别位于进水管道的两侧，冷媒在冷却室内流动的过程中，充分在冷却室内流动，这样可以有效地提升冷媒的利用率，提高散热的效率。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，位于下方的多个炉栅中的冷却室呈环形设置，并在炉栅中央形成通槽，进水管道穿过通槽设置；环形冷却腔的结构一方面能够提供足够的支撑以放置物料，另一方面便于组装，此外还可以增加冷媒与炉栅的接触面积，提高散热的效率。

进一步的，位于最上方的炉栅设置有聚水槽，进水管道的出水口伸入聚水槽内。

优选的，聚水槽固定至位于顶部的炉栅上且下端开口。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，多个炉栅中的通槽由上至下呈塔式结构分布。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，炉篦还包括用于连接相邻两个炉栅的环形连接板。

具体的，环形连接板上设置有若干与炉篦内部相同的气孔。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，在竖直方向上，多个炉栅的高度尺寸相同或者不相同。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，位于最上方的炉栅的表面设置有若干凸点，一方面增加炉篦的结构强度，另一方面避免最上方的炉栅表面结渣。

本实用新型具备以下有益效果：

1、本实用新型设置有内循环式水冷结构，增多了冷媒用量，增大冷媒与炉篦外表面的接触面积，提高热传递效率；

2、冷媒与炉篦直接接触，散热效率高；

3、水冷系统中的冷媒不会与炉渣接触，冷媒可以循环使用；

4、本实用新型的水冷炉排，尤其适用于干式出渣的生物质气化炉中使用。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的水冷炉排整体结构示意图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是本实用新型水冷炉排的剖面示意图；

图4是图1中，单个炉栅的结构示意图。

具体实施方式

如图1－4所示，一种内循环水冷炉排结构，包括台座1、设置在台座1上的炉篦2以及水冷系统3；

其中，炉篦2包括多个炉栅21，例如图1中示出的5个炉栅21，最下方的炉栅21固定在台座1上；具体的，多个炉栅21由上至下呈塔式结构，每个炉栅21的内部均具有用于容纳冷媒的冷却室22。

水冷系统3包括进水管道31、多个疏水管道32和出水管道33。

本实用新型中位于下方的多个炉栅21中的冷却室22呈环形设置，并在炉栅21中央形成通槽23，且多个炉栅21中的通槽23由上至下呈塔式结构分布，如图3、图4所示，进水管道31穿过通槽23设置，进一步的，疏水管道32竖直设置，以便于外部设备进行补水。

疏水管道32设置在相邻的两个炉栅21之间，用于连通相邻两个炉栅21的冷却室22，优选的，连接同一炉栅21的两个疏水管道32分别位于进水管道31的两侧，冷媒在冷却室22内流动的过程中，充分与冷却室22的侧壁接触，这样可以有效地提升冷媒的利用率，提高散热的效率。

出水管道33设置在台座1上，用于将流至台座1内部的冷媒排出、或者通过例如循环管路再次充入进水管道31，其中，在冷媒经过循环管路的过程中，需要进行冷却处理。

本实用新型中一种冷媒的循环路径是进水管道——位于最上方炉栅的冷却室a——疏水管道——位于下方炉栅的冷却室b——疏水管道············最下方炉栅的冷却室c——疏水管道——台座——出水管道。

本实用新型中，为了便于进水管道31中的水充分流入炉排内部，在位于最上方的炉栅21还设置有聚水槽4，进水管道31的出水口伸入聚水槽4内，其中，聚水槽4固定至位于顶部的炉栅21上且其下端开口。

本实用新型中，相邻两个炉栅21之间通过环形连接板5进行连接，具体的，环形连接板5上设置有若干与炉篦2内部相同的气孔51，用于补充空气以进行气化炉的燃烧。

本实用新型中，位于最上方的炉栅21的表面还可以设置有若干凸点6，一方面增加炉篦2的结构强度，另一方面避免最上方的炉排表面结渣。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。