防止结焦的生物质气化炉的制作方法

文档序号:15602339发布日期:2018-10-02 20:34阅读:992来源:国知局

本实用新型涉及生物质设备技术领域,特别是涉及一种防止结焦的生物质气化炉。



背景技术:

生物质能源是通过植物的光合作用固定于地球上的太阳能,具有可再生性、低污染性和广泛分布性等优点。生物质能转换技术可以将生物质能源转换成清洁燃料。生物质能源能够替代煤炭、石油和天然气等燃料,用于电力的生产。如此,生物质能源能够减少对环境的破坏,并且有利于解决空气污染问题。炉本体自上由下依次为预处理仓、氧化焚烧仓、还原裂解仓以及炭化活化仓,让生物质原料依次通过预处理仓、氧化焚烧仓、还原裂解仓以及炭化活化仓分别进行处理,在炭化活化仓中得到燃气和活性炭,实现分级气化,将生物质热解、氧化焚烧、还原裂解及炭化活化相对分开。

然而,因为生物质物料在氧化焚烧仓内高温进行氧化反应,所以氧化焚烧仓的内壁容易形成结焦层,导致氧化焚烧仓堵塞。



技术实现要素:

基于此,有必要针对氧化焚烧仓堵塞的问题,提供一种防止结焦的生物质气化炉,它能够防止氧化焚烧仓堵塞。

一种防止结焦的生物质气化炉,包括炉体、安装盘和铲焦件,所述炉体自上由下为依次连接的预处理仓、氧化焚烧仓、还原裂解仓以及炭化活化仓;所述安装盘可转动地安装于所述氧化焚烧仓内;所述铲焦件的一端安装于所述安装盘,所述铲焦件的另一端朝所述炉体的内壁延伸、且与所述炉体内壁具有间隙。

当生物质燃料在氧化焚烧仓的高温环境下进行氧化反应,燃料中的灰遇到炉体内壁形成结焦后,由于安装盘带动铲焦件转动,铲焦件能够将炉体内壁的结焦层铲除,从而防止炉体结焦。

进一步地,所述铲焦件为多个,多个所述铲焦件围绕所述安装盘的圆周分布。

进一步地,各所述铲焦件的长度均不相同。

进一步地,各所述铲焦件的安装角度均不相同。

进一步地,所述铲焦件与所述炉体的内壁之间的间隙为1cm~20cm。

进一步地,所述生物质气化炉还包括炭仓,所述炭仓安装于所述出炭槽口处。

进一步地,所述炭仓内设置有用于输送活性炭的炭料输送器,所述炭料输送器包括炭料输送壳体和螺旋输送轴,所述螺旋输送轴可转动地安装于所述炭料输送壳体内,所述螺旋输送轴设有螺旋叶片。

进一步地,所述出炭槽口处设有第一连接法兰,所述炭仓具有与所述第一连接法兰相配合的第二连接法兰。

附图说明

图1为实用新型实施例中所述防止结焦的生物质气化炉的结构示意图;

图2为图1中所述安装盘的结构示意图。

100、炉体,101、预处理仓,102、氧化焚烧仓,103、还原裂解仓,104、炭化活化仓,105、转轴,106、进料口,200、安装盘,201、分配管,202、喷射件,300、铲焦件,400、炭仓,410、炭料输送器,411、炭料输送壳体,412、螺旋输送轴,413、螺旋叶片。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。本实用新型中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于名称的区分。

在一个实施例中,结合图1和图2,一种防止结焦的生物质气化炉,包括炉体100、安装盘200和铲焦件300,炉体100自上由下为依次连接的预处理仓101、氧化焚烧仓102、还原裂解仓103以及炭化活化仓104。安装盘200可转动地安装于氧化焚烧仓102内。铲焦件300的一端安装于安装盘200,铲焦件300的另一端朝炉体100的内壁延伸、且与炉体100内壁具有间隙。

其中,氧化反应温度在900℃-1300℃之间。燃料中的灰在这样高的温度下大多熔化为液态或呈软化状态。在正常情况下,随着温度的降低,灰份将从液态变为软化状态进而变成固态。如果灰还保持着软化状态就碰到受热面(比如炉体100的内壁)时,由于软化状态的灰粘结在受热面上,形成结焦层。

当生物质燃料在氧化焚烧仓102的高温环境下进行氧化反应,燃料中的灰遇到炉体100内壁形成结焦后,由于安装盘200带动铲焦件300转动,铲焦件300能够将炉体100内壁的结焦层铲除,从而防止炉体100结焦。

具体地,该生物质气化炉还包括转轴105。该转轴105的一端位于该炉体100的外部,另一端位于炉体100的炉膛内,且该转轴105依次通过该预处理仓101、该氧化焚烧仓102以及该还原裂解仓103。安装盘200与转轴105连接,从而安装盘200能够转动。

其中,生物质燃料依次通过预处理仓101、氧化焚烧仓102、还原裂解仓103以及炭化活化仓104,并通过控制各分仓的反应条件,实现生物质原料的分级气化,有效去除焦油。具体地,预处理仓101的顶部具有进料口106。生物质燃料通过进料口106进入预处理仓101。生物质燃料在预处理仓101内,在20℃-200℃的温度条件下进行蒸发干燥,继续在200℃-600℃温度下发生热解反应,生物质原料裂解得到第一中间产物,该第一中间产物包括可燃气、焦油及炭。该第一中间产物进入到氧化焚烧仓102,在900℃-1300℃温度条件及气化介质的作用下发生氧化反应,得到第二中间产物。具体地,转轴105为空心结构。气化介质通过转轴105进入炉体100内。和/或,炉体100的侧壁插有喷管。气化介质通过喷管进入炉体100内。该第二中间产物包括二氧化碳、水蒸气、炭和焦油。可选地,该气化介质为空气、氧气或水蒸气中的一种或多种。该第二中间产物向下进入到还原裂解仓103,在900℃-1100℃温度条件发生还原反应,得到第三中间产物。该第三中间产物包括生物燃气及炭。可选地,该生物燃气的组份包括一氧化炭28份-42份、氢气25份-30份和甲烷10份-20份。该炭进入到炭化活化仓104,在450℃-900℃温度条件以及加入水蒸气或二氧化碳的作用下进行活化反应,得到碘值大于800mg/g的活性炭终产物。该炉体100的气化效率高、焦油可完全分解,气体组份调控能力强,原料适用范围广,其运行稳定。

进一步地,结合图1和图2,铲焦件300为多个,多个铲焦件300围绕安装盘200的圆周分布。通过将多个铲焦件300环绕式安装于该安装盘200,能够形成均匀的铲焦轨道。具体地,多个铲焦件300等间隔均匀分布,其进一步提高形成的铲焦轨道的均匀度。

该铲焦件300的材料可以根据性能要求进行选择即可。可选地,该铲焦件300可以为不锈钢管或铁管等金属管,其具有较好的强度,能够有效地铲除结焦层。该铲焦件300的数量也可以根据炉体100的实际情况进行选择。可选地,该铲焦件300的数量有六个。

结合图1和图2,铲焦件300可以安装于该安装盘200的上下表面。多个铲焦件300的长度和安装角度可以根据所需进行调整。可选地,各铲焦件300的长度均不相同。和/或,各铲焦件300的安装角度均不相同。任一铲焦件300的长度和喷射角度均不相同时,每个铲焦件300都可以形成独立的铲焦轨道,且每个铲焦件300均在不同的运行轨道平面内,进而能够形成立体铲焦,铲焦效果较好。

进一步地,结合图1和图2,铲焦件300与炉体100的内壁之间的间隙为1cm~20cm。如此,该间隙能够保证铲焦件300不会碰撞到炉体100的内壁,并且能有效地除去结焦层,防止氧化焚烧仓102堵塞。

进一步地,结合图1和图2,生物质气化炉还包括炭仓400,炭仓400安装于出炭槽口处。炭仓400用于收集活性炭,便于运输,避免活性炭堆积在炭化活化仓104内。

进一步地,结合图1和图2,炭仓400内设置有用于输送活性炭的炭料输送器410,炭料输送器410包括炭料输送壳体411和螺旋输送轴412,螺旋输送轴412可转动地安装于炭料输送壳体411内,螺旋输送轴412设有螺旋叶片413。如此,活性炭落入炭仓400后,能够自动地连续地被炭料输送器410运输离开炉体100,节省人力搬运。

进一步地,结合图1和图2,出炭槽口处设有第一连接法兰,炭仓400具有与第一连接法兰相配合的第二连接法兰。法兰连接能够保证连接的气密性,避免空气混入炭化活化仓104中,并且,法兰连接有利于快速地连接和拆卸。

具体地,结合图2,该安装盘200上开设有多个连通孔。可选地,该安装盘200为中空的圆柱体结构。连通孔处连接有分配管201。该分配管201有多个,多个该分配管201分别通过相对应的连通孔与该安装盘200相连通,多个该分配管201围绕该安装盘200圆周分布。每个分配管201上均安装设有多个喷射件202。如此,气化介质能够通过转轴105、安装盘200、分配管201和喷射件202喷射到氧化焚烧仓102内,参与生物质燃料的氧化反应。

具体地,该喷射件202为燃烧器用喷嘴。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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