一种生物质气化炉的湿式出渣装置的制作方法

1.本发明涉及生物质能技术领域，具体为一种生物质气化炉的湿式出渣装置。


背景技术：

2.生物质气化炉是一种新型制气设备，其以生物质颗粒为原料，在高温条件下对原料进行一系列气化操作使其转化为可燃气体，其气化过程分为生物质原料的氧化反应、还原反应、裂解反应和干燥四个过程，其所产生的可燃气体为绿色能源，有利于维护大气二氧化碳平衡，减轻温室效应。
3.现有的生物质气化炉在进行气化后，其炉底会产生灰渣，而对灰渣进行清灰操作的装置常采用带水封结构的湿式出渣装置，此装置既能够有效封闭气化炉的炉底，防止还原区内的燃气等气体从炉底逸出而造成资源浪费，又能够对灰渣进行降温，防止灰渣后续温度过高而造成工作人员受伤。给湿式出渣装置一般为密封水箱，其设置在气化炉的出灰斗下方，且工作过程为先利用密封水箱承接灰渣，再利用机械机构将水箱内的灰渣捞出。
4.但现有的湿式出渣装置在使用过程中还存在一些缺陷：首先，由于刚从还原区下落的灰渣本身的初始温度很高，从而在带有一定重力的灰渣向下掉入水箱内时，灰渣会冲击水箱的水面而产生速冷效果，用以冷却灰渣，但灰渣的热量确会瞬间作用于冷水，使得冷水急速气化并产生大量水蒸气，导致水冲击现象产生，从而发出巨响和强烈的震动，甚至会造成水箱内部件的损坏；其次，由于原料在燃烧过程中会产生焦油，灰渣降落时会携带一定含量的焦油，从而导致部分灰渣被包裹在焦油内，造成灰渣块密度小，在水浮力作用下其落入水内的灰渣会产生上浮效果，导致水箱表面灰渣堆积，从而影响后期灰渣的掉落，降低排渣效率。


技术实现要素：

5.针对背景技术中提出的现有湿式出渣装置在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种生物质气化炉的湿式出渣装置，具备对灰渣有效降温、减少水冲击现象产生，同时提高装置的排渣效率的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
6.本发明提供如下技术方案：一种生物质气化炉的湿式出渣装置，包括炉体，所述炉体的内部由上至下分为五个区域，且具体为干燥区、裂解区、氧化区、还原区和出灰斗，所述炉体的顶端固定套接进料件，位于氧化区的所述炉体一侧固定套接进气件，位于还原区的所述炉体另一侧固定套接出气件，位于出灰斗下方的所述炉体外壁固定套接水箱，所述水箱内部装有液体水，所述水箱的底端中部固定连接固定柱，位于所述水箱内部的固定柱外壁开设有侧槽，所述固定柱的内部上方开设有上腔，位于所述侧槽与上腔重合部分的固定柱壁面固定套接进气阀，位于还原区的所述固定柱开设有出气孔，所述固定柱的内部下方开设有下腔，位于所述侧槽和下腔重合部分放固定柱壁面固定套接出水阀，位于所述侧槽下方的固定柱开设有进水孔，所述固定柱通过侧槽与阻挡板的一端活动连接，且阻挡板的顶端与侧槽的顶端之间通过大弹簧连接。
7.优选的，所述阻挡板的内部开设有不规则槽，且阻挡板通过不规则槽与储水件固定套接，所述储水件由横膜和曲膜构成，且横膜和曲膜交替设置，所述曲膜的顶端与不规则槽活动连接，所述曲膜的顶端与传导件的一端固定连接，且传导件的另一端贯穿阻挡板的顶端，靠近所述阻挡板外圈的横膜内壁与推动杆的一端活动套接，所述推动杆的另一端贯穿阻挡板且与推动板的一侧固定连接，所述横膜和推动杆之间通过第一弹簧连接，靠近所述阻挡板内圈的横膜内壁固定套接固定件，位于所述固定件两侧的横膜内壁固定连接支杆，两个所述支杆之间通过横杆连接，且横杆的外部活动套接阻件，所述阻件的两端与支杆之间通过第二弹簧连接。
8.优选的，所述进气阀由气阀体、上限位件、上封堵块、上封堵杆和上弹簧构成，所述固定柱开设有孔，且固定柱通过孔与气阀体固定套接，所述气阀体的内部固定套接上限位件，且上限位件的内壁与上封堵块接触，所述上封堵块的一侧与上封堵杆的一端固定连接，所述上封堵杆的另一端贯穿上限位件且与气阀体的内壁活动套接，所述上限位件和上封堵杆之间通过上弹簧固定。
9.优选的，所述出水阀由水阀体、下封堵杆、下封堵块和下弹簧构成，所述固定柱的壁面开设有孔，且固定柱通过孔与水阀体固定套接，位于所述下腔内部的固定柱顶端开设有下槽，且固定柱通过下槽与下封堵杆的顶端活动连接，与所述水阀体位置对应的下封堵杆侧面固定连接下封堵块，所述水阀体与下槽之间通过下弹簧连接。
10.优选的，所述炉体的出灰斗剖面形状为上方向炉体中心倾斜、中部竖直、下方向炉体外侧倾斜，且侧槽的高度范围在出灰斗中部和下方区间，所述气阀体与出灰斗的中部位置对应，所述水阀体与出灰斗的下方位置对应，所述固定柱的高度为水箱的内部底端至还原区的顶端。
11.优选的，所述曲膜为弧形设置，所述传导件形状为倒l型，且顶端偏向阻挡板的外圈，所述传导件的内部开设有吹气孔，且吹气孔的吹气方向为偏向阻挡板外圈的斜向下方向。
12.优选的，所述推动板的形状为三角形，且三角形的斜面为锯齿状，所述推动板的斜面与阻挡板的外圈卡接，两个所述推动板之间设有连接网。
13.优选的，所述固定件的内腔为两侧大、中部小的形状，且固定件的中部与阻件的大小相适应，所述阻件带有n型磁性。
14.优选的，所述上限位件的内腔为外侧大、内侧小的形状，所述上封堵块带有s型磁性。
15.优选的，所述水阀体为由固定柱内部向外部的斜向下设置，靠近所述阻挡板内圈的横膜的倾斜角度与水阀体的倾斜角度相同，所述下封堵杆带有n型磁性，且下封堵杆间的磁斥力相较于阻件对下封堵杆的磁斥力小。
16.本发明具备以下有益效果：
17.1、本发明通过在水箱的内部设置固定柱，并通过固定柱外侧的侧槽使阻挡板及其部件可在水箱内上下移动，利用阻挡板的阻挡使灰渣在落水前先落入阻挡板顶端，并通过传导件将灰渣本身的热量传递到储水件内，有效降低灰渣的初始温度，减少水冲击现象的产生，同时储水件内液体水受热气化为水蒸气，使曲膜膨胀并推动传导件抬起，从而将堆积在阻挡板顶端的灰渣有效分离为错落状态，进一步降低灰渣落水的初始温度，提高水箱内
部件的使用寿命。
18.2、本发明通过在阻挡板下降到水阀体区域时，因储水件内的水蒸气无法排出而气压不断增大时出灰斗形状使推动板外移，从而有效推动水面漂浮的灰渣外移，为阻挡板上灰渣提供一个干净的下落区域，避免水箱内水面灰渣堆积而影响后期灰渣的掉落，有效提高排渣效率，同时阻挡板的下降推动下腔内水经水阀体冲击阻挡板顶端的灰渣，使得灰渣均能够被推动到阻挡板边缘直至落入水中，从而增加灰渣与水的接触时间，加大灰渣重量，提高其掉落效率。
19.3、本发明通过在侧槽的上方区域设置气阀体，并在侧槽下方区域设置水阀体，当阻挡板与气阀体对应时，储水件内气化产生的水蒸气进入上腔内并排入炉体的还原区，为还原区提供带热量的水蒸气，从而为还原反应提供条件，当阻挡板与水阀体对应时，储水件内的水蒸气与下腔内液体水交换，且进入下腔内的水蒸气推动液体水与下封堵块碰撞产生细密的水雾，进一步使水雾与灰渣充分接触，提高灰渣整体质量。
附图说明
20.图1为本发明中阻挡板位于气阀体高度时炉体内部整体结构示意图；
21.图2为本发明位于图1状态时阻挡板和气阀体的具体结构示意图；
22.图3为本发明图2中a处结构局部放大示意图；
23.图4为本发明位于图1状态时水阀体的具体结构示意图；
24.图5为本发明中阻挡板位于水阀体高度时炉体内部局部结构示意图；
25.图6为本发明图5中b处结构局部放大示意图；
26.图7为本发明图5中c处结构局部放大示意图；
27.图8为本发明位于图1状态时处于气阀体高度的炉体剖面俯视结构示意图。
28.图中：1、炉体；11、进料件；12、进气件；13、出气件；14、水箱；2、固定柱；21、侧槽；22、上腔；23、下腔；3、气阀体；31、上限位件；32、上封堵块；33、上封堵杆；4、水阀体；41、下封堵杆；42、下封堵块；5、阻挡板；51、横膜；52、曲膜；53、传导件；6、推动板；61、推动杆；7、固定件；71、阻件；72、支杆。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1-图3、图8，一种生物质气化炉的湿式出渣装置，包括炉体1，炉体1的内部由上至下分为五个区域，且具体为干燥区、裂解区、氧化区、还原区和出灰斗，炉体1的顶端固定套接进料件11，位于氧化区的炉体1一侧固定套接进气件12，位于还原区的炉体1另一侧固定套接出气件13，位于出灰斗下方的炉体1外壁固定套接水箱14，水箱14内部装有液体水，炉体1的出灰斗剖面形状为上方向炉体1中心倾斜、中部竖直、下方向炉体1外侧倾斜，水箱14的底端中部固定连接固定柱2，且固定柱2的高度为水箱14的内部底端至还原区的顶端，能够将阻挡板5内产生的水蒸气排向还原区，为还原反应提供原料，位于水箱14内部的
固定柱2外壁开设有侧槽21，且侧槽21的高度范围在出灰斗中部和下方区间，能够使得阻挡板5向下移动时推动板6能够根据炉体1的剖面形状而向外移动，从而有效将水面漂浮的灰渣向外推动，使靠近阻挡板5外圈的水面有一个干净的水区域，以便阻挡板5顶端的灰渣下落，固定柱2的内部上方开设有上腔22，位于侧槽21与上腔22重合部分的固定柱2壁面固定套接进气阀，进气阀由气阀体3、上限位件31、上封堵块32、上封堵杆33和上弹簧构成，固定柱2开设有孔，且固定柱2通过孔与气阀体3固定套接，气阀体3与出灰斗的中部位置对应，能够在阻挡板5与气阀体3对应时，阻挡板5内的储水件内产生水蒸气通过气阀体3及上腔22、出气孔排入还原区，为还原区的还原反应提供热量和水蒸气，气阀体3的内部固定套接上限位件31，且上限位件31的内壁与带有s型磁性的上封堵块32接触，上限位件31的内腔为外侧大、内侧小的形状，即进气阀为单向阀门设置，在阻件71与上封堵块32位置对应时打开进气阀通道使储水件内水蒸气进入上腔22内，上封堵块32的一侧与上封堵杆33的一端固定连接，上封堵杆33的另一端贯穿上限位件31且与气阀体3的内壁活动套接，上限位件31和上封堵杆33之间通过上弹簧固定，位于还原区的固定柱2开设有出气孔。
31.请参阅图1、图4-图5、图7，进一步的，固定柱2的内部下方开设有下腔23，位于侧槽21和下腔23重合部分放固定柱2壁面固定套接出水阀，出水阀由水阀体4、下封堵杆41、下封堵块42和下弹簧构成，固定柱2的壁面开设有孔，且固定柱2通过孔与水阀体4固定套接，水阀体4与出灰斗的下方位置对应，能够在阻挡板5和水阀体4对应时，储水件内的水蒸气由水阀体4排入下腔23，并对下腔23内液体水进行撞击，使水雾细密从而充分对灰渣进行湿润降温，同时下腔23内液体水进入储水件内，使储水件内补充水并降温，为后续阻挡板5再次上升后将水再次转换为水蒸气提供新水源，水阀体4为由固定柱2内部向外部的斜向下设置，能够使得由水阀体4排出的水斜向冲击阻挡板5顶端的灰渣，使灰渣顺利排向水箱14的水中，同时靠近阻挡板5内圈的横膜51的倾斜角度与水阀体4的倾斜角度相同，能够使得下腔23内水能够顺利充入储水件内，为储水件中水转换为水蒸气提供原料，位于下腔23内部的固定柱2顶端开设有下槽，且固定柱2通过下槽与下封堵杆41的顶端活动连接，下封堵杆41带有n型磁性，且下封堵杆41间的磁斥力相较于阻件71对下封堵杆41的磁斥力小，即出水阀为单向阀门，在阻件71与下封堵杆41位置对应时打开出水阀推动使水与水蒸气交换，同时再将带气泡的水排向阻挡板5顶端，与水阀体4位置对应的下封堵杆41侧面固定连接下封堵块42，水阀体4与下槽之间通过下弹簧连接，位于侧槽21下方的固定柱2开设有进水孔。
32.请参阅图1-图3、图5-图8，进一步的，固定柱2通过侧槽21与阻挡板5的一端活动连接，且阻挡板5的顶端与侧槽21的顶端之间通过大弹簧连接，阻挡板5的内部开设有不规则槽，且阻挡板5通过不规则槽与储水件固定套接，储水件由横膜51和曲膜52构成，且横膜51和曲膜52交替设置，曲膜52的顶端与不规则槽活动连接，即曲膜52为弧形设置，能够有效存储液体水，曲膜52的顶端与传导件53的一端固定连接，且传导件53的另一端贯穿阻挡板5的顶端，传导件53形状为倒l型，且顶端偏向阻挡板5的外圈，传导件53的内部开设有吹气孔，且吹气孔的吹气方向为偏向阻挡板5外圈的斜向下方向，能够将落在阻挡板5顶端的灰渣向阻挡板5边缘方向吹动，既降低灰渣自身温度、又利于灰渣后期落入水中，靠近阻挡板5外圈的横膜51内壁与推动杆61的一端活动套接，推动杆61的另一端贯穿阻挡板5且与推动板6的一侧固定连接，推动板6的形状为三角形，且三角形的斜面为锯齿状，推动板6的斜面与阻挡板5的外圈卡接，能够使阻挡板5和推动板6接触时形成封闭的整体，从而在阻挡板5、推动板
6共同下降时压缩其下方的水进入下腔23内，为后续水由水阀体4射出提供条件，两个推动板6之间设有连接网，能够使得推动板6外移时连接网和推动板6在阻挡板5的周围形成一个完整的区域，以此将漂浮的灰渣隔离在此区域外，横膜51和推动杆61之间通过第一弹簧连接，靠近阻挡板5内圈的横膜51内壁固定套接固定件7，固定件7的内腔为两侧大、中部小的形状，且固定件7的中部与阻件71的大小相适应，即固定件7为双向阀门设置，能够使得阻件71向两侧移动时均可打开固定件7通道，从而使水蒸气出去、液体水进入，位于固定件7两侧的横膜51内壁固定连接支杆72，两个支杆72之间通过横杆连接，且横杆的外部活动套接带有n型磁性的阻件71，阻件71的两端与支杆72之间通过第二弹簧连接。
33.图2和图5为阻挡板5处于侧槽21不同位置的结构图，具体的，如图2，此时阻挡板5与气阀体3对应，因推动板6处于出灰斗的中部，从而推动板6的斜面与阻挡板5的边缘卡接，阻件71和上封堵块32受两者间磁吸力作用而相互吸引，对应的阻件71外移、上封堵块32外移，从而打开进气阀通道使水蒸气进入上腔22，并通过固定柱2上方的出气孔排出，由于储水件内水蒸气及时排出，使得传导件53因曲膜52而上升幅度不大，由此可推断当阻挡板5持续下降而位于气阀体3和水阀体4之间时，水蒸气无法排出而推动传导件53抬升使灰渣错落分布；如图5，此时阻挡板5和水阀体4对应，因推动板6处于出灰斗的下方，从而推动板6受横膜51内气压而外移，进而在阻挡板5周围隔离出一个无灰渣漂浮的区域，以便阻挡板5顶端的灰渣降落，阻件71和下封堵杆41之间的磁斥力作用而相互排斥，对应的阻件71内移、下封堵杆41内移，从而打开出水阀推动使储水件内水蒸气进入下腔23，下腔23内水进入储水件，从而为后续水再次蒸发为水蒸气提供原料，同时下腔23内水通过水阀体4射入阻挡板5的顶端，以将灰渣排入水中。
34.本发明的使用方法工作原理如下：
35.启动生物质气化炉，通过进料件11向炉体1内投入原料，通过进气件12向炉体1内通入空气，使得原料经干燥区、裂解区、氧化区和还原区气化后生成生物质燃气并由出气件13排出，而生成的灰渣经炉体1的出灰斗排向固定柱2内，在此过程中，当阻挡板5顶端无灰渣时其受大弹簧拉力作用位于水面上方，随着灰渣的掉落，阻挡板5的顶端不断累积灰渣，使得阻挡板5重量增加进而沿侧槽21下降，并推动固定柱2内液体水向下腔23内移动，抬高下腔23内水面位置，方便后续下腔23内水的排出，当阻挡板5位于气阀体3高度时，阻挡板5顶端的灰渣通过传导件53将热量传递给储水件内的液体水，使液体水受热转换为水蒸气，从而使得灰渣的初始温度降低，由于阻件71和上封堵块32间磁吸力作用而打开进气阀通道，使得储水件内水蒸气经气阀体3排入上腔22内，再经出气孔排入还原区，为还原区提供热量和水蒸气，从而使其还原反应充分，当阻挡板5下降至气阀体3和水阀体4之间时，此时储水件内的水蒸气无法排出，由此推动传导件53向外移动，从而使阻挡板5顶端的灰渣呈错落分布的状态，进一步对灰渣内的热量进行散发，从而降低其落入水中的温度，减小灰渣落入水中时水冲击现象的发生，当阻挡板5下降至水阀体4高度时，推动板6受横膜51内气压而外移，从而连接网和推动板6将水中的灰渣外移，使阻挡板5周围形成一个干净的灰渣降落区域，此时阻件71和下封堵杆41之间的磁斥力作用促使进水阀通道打开，储水件内的水蒸气向下腔23移动，下腔23内的水向储水件移动，为阻挡板5持续对灰渣降热提供条件，同时受水蒸气碰撞的水也经水阀体4向阻挡板5的顶端移动，从而对阻挡板5顶端的灰渣进行湿润，以此增加灰渣的重量，并将灰渣冲向阻挡板5的边缘直至落入水中，当阻挡板5顶端不再
有灰渣时，阻挡板5受大弹簧拉力作用而上移回到原位，综上阻挡板5的往复移动以保证灰渣顺利落入水中，提高排渣效率。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。