一种生物质气化炉的制作方法

文档序号:5133898阅读:133来源:国知局
专利名称:一种生物质气化炉的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种气化炉,特别涉及一种生物质气化炉,尤其适用于谷壳等颗粒较小、不易搭桥的生物质原料。
背景技术
生物质、煤等碳氢化合物是地球上直接或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。气化是生物质能和煤炭转换利用的重要方式之一,固定床气化炉是采用气化方式 对含碳氢原料特性的要求最低的气化炉型,其中,炉栅是决定气化炉性能优良的重要部件。如


图1所示,是现有技术中下吸式气化炉的整体结构示意图,气化炉1包括炉体 11、灰室12、炉栅13、支架14及排灰机构,图示中排灰机构采用排灰螺旋15,炉栅13为开设 有数个通孔的平板结构,炉栅13水平安装在炉体11下部端口上,灰室12位于炉体11的下 方,排灰螺旋15安装在灰室12的底部,支架14设置在灰室12的下部用于支撑整个气化炉 1。其工作过程如下空气A从炉体11顶部敞口进入炉体11内,可燃气体B从气化炉上部 的气体出口引出,生物质原料在炉栅13上形成灰渣后,灰渣从炉栅13上的通孔中落入灰室 12内,排灰螺旋15将灰室12中的灰渣排出气化炉外,但是,现有的炉栅存在以下缺陷(1)不具有连续排灰的功能,灰渣易于堆积在炉栅上,造成气化炉的工作效率低 下;(2)由于气化炉产生的可燃气体需通过炉栅的通孔引出,而灰渣堆积易造成通孔 堵塞,导致可燃气体无法通过,因而直接影响气化炉的产气能力;(3)在炉栅上开设的数个通孔,往往会导致谷壳等体积较小的生物质原料自通孔 中漏下,导致漏料的缺陷;(4)现有炉栅的结构十分简单,难以在其上附加自动控制系统来控制排灰渣的速 度,因此造成了现有气化炉的工作效率无法满足现代生产自动化的要求。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可连续排灰渣、能够提高气化炉的产气效率及避 免漏料的生物质气化炉。本实用新型的上述目的通过如下的技术方案来实现一种生物质气化炉,包括炉 体、炉栅、灰室、用于支撑气化炉的支架及排灰机构,所述炉栅设于炉体内,所述灰室位于炉 体的下方,其特征在于所述炉栅为中部无孔的平板结构,排灰孔沿所述炉栅与炉体的内壁 相接的边缘处设置;在所述炉栅上还增设有用于将炉栅上的灰渣拨入所述排灰孔中的拨灰 机构,所述拨灰机构连接有拨灰驱动机构,所述拨灰驱动机构设于一位于所述炉栅下方的 护罩内。本实用新型采用拨灰驱动机构驱动拨灰机构,可实现对炉栅上的灰渣连续排灰的目的,有利于生物质原料化学反应的顺利进行,能够大大提高气化炉的工作效率,由于炉栅 中部是无孔的平板状结构,基本不会漏料,因而避免了现有的炉栅漏料的缺陷,且由于排灰 孔设于炉栅的边缘,排灰孔的尺寸也可以较大,甚至可以是环形通孔,因此,不易被灰渣堵 塞,可燃气体能够从排灰孔中顺利引出,进一步增加气化炉的产气能力;设置在炉栅下方的 灰室中的护罩则用于保护在炉栅下方的拨灰驱动机构,使其不会由于气化炉生产过程中的 高温环境以及不断被拨落的高温灰渣的影响而受到损坏。作为本实用新型 的一种实施方式,所述拨灰机构包括拨灰棍和用于带动拨灰棍转 动的拨灰棍转轴,所述拨灰棍横向设于拨灰棍转轴上并位于炉栅的上方,所述拨灰棍转轴 从炉栅上方穿过炉栅后通过轴承安装在炉栅下方的筒形护罩上的安装孔中,并在所述拨灰 棍转轴的底端设置轴向轴承,以便使所述拨灰棍转轴在所述拨灰驱动机构的驱动下能够转 动,并带动拨灰棍转动拨灰。本实用新型还可以有以下的实施方式所述炉栅安装在所述护罩的顶面上,该炉 栅的外轮廓小于炉体内壁的轮廓,它的外缘与炉体的内壁之间具有的环形间隙即形成了排 灰孔。作为本实用新型的一种改进,为了调节排灰孔的大小,所述护罩的底部设置在用 于升降炉栅的升降装置上,所述升降装置连接有升降驱动机构,通过升降护罩来实现炉栅 的升降,用于调节炉栅与炉体内壁间形成的排灰孔的大小。本实用新型需要排大团的灰渣 时,操作升降装置下降以使炉栅下降至灰室内,使得排灰孔的竖向间距增大,即增大了排灰 孔,拨灰机构可将灰渣从炉栅边缘的排灰孔排出,使排灰量大大增加,再通过排灰螺旋将灰 室内的灰渣排出气化炉外。作为本实用新型的一种实施方式,所述炉栅的底面直接固定在护罩的顶面上,所 述灰室底部具有与护罩的罩体外廓相适应的安装孔,护罩通过该安装孔与灰室相结合,使 护罩的上部位于灰室内,其下部则露出于灰室外,在露出灰室外的护罩侧壁上设置有操作 门,用于对位于护罩内的设备进行安装或者维护;在所述护罩的侧壁与灰室的安装孔孔缘 之间设有防漏灰的密封结构。作为本实用新型的另一种实施方式,所述炉栅的中心部位增设一向下延伸的炉栅 安装轴,所述炉栅安装轴为套筒式结构且套于拨灰棍转轴上,并穿过灰室底部的筒形安装 孔安装在护罩上;所述炉栅与其炉栅安装轴之间设有数个用于承托炉栅的支撑肋板,所述 护罩位于灰室的下方外部,所述炉栅安装轴上还套有卡盘,所述卡盘的内缘卡于炉栅安装 轴中,其外缘与筒形安装孔之间设有防漏灰的密封结构。本实用新型在炉栅具有炉栅安装轴的情况下,卡盘可具体采用两个法兰盘,当需 要拆卸或者安装时,通过拆装法兰盘,炉栅连带炉栅安装轴的上部分与炉栅安装轴的下部 分可分别安装或者拆卸,安装施工方便;采用法兰盘与灰室筒形安装孔的孔壁之间的密封 结构,避免了炉栅升降时法兰盘与安装孔刚性接触;另外,支撑肋板除了采用三角形板状结 构,也可采用杆状等其它支撑结构。作为本实用新型的一种实施方式,所述防漏灰密封结构包括石墨条和卡槽,在灰 室的安装孔孔缘或者卡盘的外缘上设置所述卡槽,用于将所述石墨条安装在该卡槽内,所 述石墨条位于槽口处的侧面紧贴于护罩的侧壁或者灰室的筒形安装孔的孔壁上。作为本实用新型的改进,所述炉栅上拨灰棍转轴穿过部位与拨灰棍转轴之间也设有防漏灰的密封结构,具体可采用环形石墨条进行密封。作为本实用新型的一种改进,所述拨灰棍转轴上还增设有拨火棍与搅动棍,所述 拨火棍、搅动棍及拨灰棍从上至下依次设置。拨火棍和搅动棍加强对原料的搅动,防止原料 搭桥结渣,使炉体内的原料均勻混合,有利于充分燃烧反应,并为连续排渣提供有利条件。本实用新型还具有以下实施方式所述拨灰棍、拨火棍与搅动棍分别由数个杆状部件连接而成,分别构成一字型、十 字型、Y字型或者一字弯型,各杆状部件均位于同一平面上,且所述杆状部件的横截面形状 为三角形、圆形或者矩形任一。其中,拨灰棍的杆状部件横截面形状以采用矩形为优选实施 方式;拨火棍可以采用丫叉结构,即杆状部件向上翘起而不在同一平面上,该种结构有利于 加强对原料的搅动。所述炉栅的表面敷设有保温材料。保温材料可延长炉栅的使用寿命,所述保温材 料可采用耐火水泥。所述的护罩采用隔热措施,可以在护罩的罩体上敷设保温材料,具体可采用耐火 水泥。与现有技术相比,本实用新型具有如下显著的技术效果(1)本实用新型在炉栅上设置拨灰机构及拨灰驱动机构,可实现连续排灰渣的功 能,由于炉膛内灰渣量减少,有利于生物质原料的顺利反应,提高气化炉的工作效率;(2)产生的可燃气体由炉栅边缘处的排灰孔引出,由于在炉栅上设置拨灰机构,而 且排灰孔设于炉栅的边缘,排灰孔的尺寸也可以较大,甚至可以是环形通孔,因此,炉栅不 易被灰渣堵塞,进一步增加了气化炉的产气能力;(3)炉栅采用中部完整的平板结构,并在炉栅下方设置炉栅升降装置,在装料时, 升降装置将炉栅上升至炉体内,可减少和防止漏料,而炉栅下降至灰室内时,排灰孔不断增 大,使得排灰量大大增加,特别是可排出大团的灰渣,进一步提高气化炉的工作效率;(4)为了实现气化炉排灰的自动化控制,可采用控制系统,根据炉体内各反应参 数,该控制系统可自动控制炉栅的升降运动及拨灰机构的旋转运动,以满足现代生产自动 化的需要;(5)本实用新型的结构简单,实用性强,广泛适用于颗粒小、不易搭桥的生物质原 料的气化。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是现有下吸式气化炉的整体结构示意图;图2是本实用新型实施例1的结构示意图;图3是本实用新型实施例2的结构示意图;图4是图2中A局部放大示意图;图5是图3中B局部放大示意图;图6是实施例1拨灰棍的俯视示意图;图7是实施例2拨火棍的俯视示意图;图8是实施例2拨灰棍的俯视示意图;[0040]图9是实施例2搅动棍的俯视示意图。
具体实施方式
实施例1如图2所示,本实施例中生物质原料采用谷壳,本实用新型一种生物质气化炉1,包括炉体11、炉栅13、灰室12、用于支撑气化炉1的支架14及排灰机构,炉栅13采用合金 钢,其表面上敷设有保温材料,保温材料采用耐火水泥,炉栅13水平设于炉体11内,灰室12 位于炉体11的下方,炉栅13为中部无孔的平板结构,排灰孔2沿炉栅13与炉体11的内壁 相接的边缘处设置,该炉栅13的外轮廓小于炉体11内壁的轮廓,它的外缘与炉体11的内 壁之间具有的环形间隙即形成了排灰孔2。在炉栅13上还增设有用于将炉栅13上的灰渣拨入排灰孔2中的拨灰机构,拨灰 机构连接有拨灰驱动机构,拨灰驱动机构设于一位于炉栅13下方的护罩5内。拨灰机构包 括拨灰棍3和用于带动拨灰棍3转动的拨灰棍转轴4,拨灰棍3横向设于拨灰棍转轴4上并 位于炉栅13的上方,拨灰棍转轴4从炉栅13上方穿过炉栅13后通过轴承51安装在炉栅 13下方的筒形护罩5上的安装孔中,并在拨灰棍转轴4的底端设置轴向轴承52,以便使拨 灰棍转轴4在拨灰驱动机构的驱动下能够转动,并带动拨灰棍3转动拨灰。拨灰驱动机构 包括动力源和传动机构,本实施例中,动力源采用驱动电机6,传动机构则采用传动齿轮组, 其中,传动齿轮组中的主动齿轮与驱动电机的输出轴连接,从动齿轮与主动齿轮相啮合,从 动齿轮安装在拨灰棍转轴上,当驱动电机6工作时,通过主、从动齿轮传动,驱动拨灰棍转 轴转动,进而带动拨灰棍3旋转,将炉栅13上的灰渣拨下。为了实现气化炉排灰的自动化控制,可采用控制系统,根据炉体内各反应参数,该 控制系统可自动控制炉栅的升降运动及拨灰机构的旋转运动,以满足现代生产自动化的需要。炉栅13的底面直接固定在护罩5的顶面上,灰室12底部具有与护罩5的罩体外廓 相适应的安装孔,护罩5通过该安装孔与灰室12相结合,使护罩5的上部位于灰室12内,其 下部则露出于灰室12外,在露出灰室12外的护罩5侧壁上设置有操作门(图中未画出), 用于对位于护罩5内的设备进行安装或者维护,在护罩5的侧壁与灰室12的安装孔孔缘之 间设有防漏灰的密封结构,该密封结构包括石墨条16和卡槽17,在灰室12的安装孔孔缘 设置卡槽17,用于将石墨条16安装在该卡槽17内,石墨条16位于槽口处的侧面紧贴于护 罩5的侧壁,确保了灰室12内的灰渣不会从护罩5与灰室12之间接触部位的缝隙中漏出 (参见图4)。炉栅13上拨灰棍转轴4穿过部位与拨灰棍转轴4之间也设有防漏灰的密封 结构,具体可采用环形石墨条进行密封。本实施例中,拨灰棍3由2个杆状部件连接而成,构成一字型,该杆状部件位于同 一平面上,且杆状部件的横截面形状为矩形(参见图6),矩形横截面为本实用新型拨灰棍 的杆状部件横截面的优选实施方式。本实用新型的工作过程如下生物质原料谷壳C从气化炉的顶部进料,空气A从气 化炉中部的空气入口进入炉体内,可燃气体B从炉体上部的气体出口引出;当需要增加负 荷或者需要排除搭桥时,控制系统控制驱动电机,使得拨灰棍转轴转动得较快,拨灰棍也随 之较快得旋转,以排除搭桥或者将灰渣快速地拨入灰室内,反之,拨灰棍转轴转动得较慢,拨灰棍也旋转较慢;在拨灰棍转动拨灰渣的过程中,如果拨灰棍被卡于灰渣内而无法正常 旋转时,可通过控制驱动电机,使拨灰棍转轴反转,拨灰棍随之反转以脱离卡死位置。通过 拨灰棍在炉栅上的转动,拨灰棍不断地将灰渣拨入排灰孔中并落入灰室内,再由安装在出 灰口 20上的排灰螺旋(图中未示出)将灰渣排出气化炉外。为了调节排灰孔2的大小,护罩5的底部设置在用于升降炉栅13的升降装置53 上,升降装置53连接有升降驱动机构,通过升降护罩5来实现炉栅13的升降,用于调节炉 栅13与炉体11内壁间形成的排灰孔2的大小,需要排出大团的灰渣时,操作升降装置53 下降以使炉栅13下降至灰室12内,使得排灰孔2的竖向间距增大,即增大了排灰孔2,拨灰 机构可将灰渣从炉栅13边缘的排灰孔2排出,使排灰量大大增加,再通过排灰螺旋将灰室 12内的灰渣排出气化炉1夕卜。由于灰室内灰渣的温度较高,为了保护护罩5不受高温损坏,护罩5采用隔热措 施,即在护罩5的罩体上敷设保温材料,具体可采用耐火水泥。实施例2如图3所示,本实施例与实施例1的不同之处在于生物质原料采用粉煤,炉栅13 的材质为合金铸铁,炉栅13的中心部位增设一向下延伸的炉栅安装轴9,炉栅安装轴9为 套筒式结构且套于拨灰棍转轴4上,并穿过灰室12底部的筒形安装孔25安装在护罩5上, 炉栅13与其炉栅安装轴9之间设有数个用于承托炉栅13的杆状结构的支撑肋板24,护罩 5位于灰室12的下方外部,炉栅安装轴9上还套有卡盘,在本实施例中,卡盘采用两个法兰 盘18,当需要拆卸或者安装时,通过拆装法兰盘18,炉栅13连带炉栅安装轴9的上部分与 炉栅安装轴9的下部分可分别安装或者拆卸,安装施工方便;法兰盘18的内缘卡于炉栅安 装轴9中,其外缘与筒形安装孔25之间设有防漏灰的密封结构,且该密封结构设于两个法 兰盘18之间,密封结构包括石墨条27和卡槽26,在法兰盘18的外缘上设置卡槽26,用于 将石墨条27安装在该卡槽26内,石墨条27位于槽口处的侧面紧贴于灰室的筒形安装孔25 的孔壁上(参见图5)。本实施例中,拨灰棍转轴4上还增设有拨火棍21与搅动棍22,拨火棍21、搅动棍 22及拨灰棍3从上至下依次设置,拨火棍21和搅动棍22加强对原料的搅动,防止原料搭桥 结渣,使炉体内的原料均勻混合,有利于充分燃烧反应,并为连续排渣提供有利条件;拨灰 棍3由两个杆状部件连接而成,构成一字弯型(参见图8),杆状部件的横截面为矩形;拨火 棍21为丫叉状(参见图3),由3个杆状部件连接而成,构成Y字型(参见图7),该杆状部 件的横截面为三角形;搅动棍22由4个杆状部件连接而成,构成十字型(参见图9),该杆 状部件的横截面为圆形。生物质原料粉煤C从气化炉顶部进料,空气A从气化炉中部的空气入口进入炉体 内,可燃气体B从气化炉上部的气体出口引出;当装料、开炉或者停炉时,升降装置升起,此 时炉栅升入炉体内,能够防止粉煤流失,避免了漏料的缺陷,保证了粉煤的充分利用;当需 要增加负荷或者需要排除搭桥时,控制系统控制拨灰棍转轴转动得较快,进而拨灰棍也旋 转得比较快,拨火棍和搅动棍加强对灰渣的搅动,防止原料搭桥结■,反之,则由控制系统 控制拨灰棍转轴转动得较慢;排大团的灰渣时,升降装置带动炉栅下降,排灰孔增大,通过 拨灰棍不断地将灰渣从炉栅的边缘拨入灰室内,排灰螺旋52将灰渣排出气化炉外。作为其它的实施方式,排灰孔沿炉栅与炉体的内壁相接的边缘处设置,排灰孔可以是设于炉栅边缘的环形通孔;支撑肋板除了采用杆状结构,也可采用三角形板状结构等 其它支撑结构。 本实用新型的实施 方式不限于此,拨灰棍、拨火棍及搅动棍的结构具有多种变换 形式,按照本实用新型的上述内容,炉栅的材质还可为不锈钢等常用材料,动力源还可选择 现有的其它动力设备,传动机构还可采用皮带传动等其它现有的机械传动机构,因此利用 本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下,本实 用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更,均落在本实用新型权利保护范围之 内。
权利要求一种生物质气化炉,包括炉体、炉栅、灰室、用于支撑气化炉的支架及排灰机构,所述炉栅设于炉体内,所述灰室位于炉体的下方,其特征在于所述炉栅为中部无孔的平板结构,排灰孔沿所述炉栅与炉体的内壁相接的边缘处设置;在所述炉栅上还增设有用于将炉栅上的灰渣拨入所述排灰孔中的拨灰机构,所述拨灰机构连接有拨灰驱动机构,所述拨灰驱动机构设于一位于所述炉栅下方的护罩内。
2.根据权利要求1所述的生物质气化炉,其特征在于所述拨灰机构包括拨灰棍和用 于带动拨灰棍转动的拨灰棍转轴,所述拨灰棍横向设于拨灰棍转轴上并位于炉栅的上方, 所述拨灰棍转轴从炉栅上方穿过炉栅后通过轴承安装在炉栅下方的筒形护罩上的安装孔 中,并在所述拨灰棍转轴的底端设置轴向轴承。
3.根据权利要求2所述的生物质气化炉,其特征在于所述炉栅安装在所述护罩的顶 面上,该炉栅的外轮廓小于炉体内壁的轮廓,它的外缘与炉体的内壁之间具有的环形间隙 即形成了排灰孔。
4.根据权利要求3所述的生物质气化炉,其特征在于所述护罩的底部设置在用于升 降炉栅的升降装置上,所述升降装置连接有升降驱动机构。
5.根据权利要求4所述的生物质气化炉,其特征在于所述炉栅的底面直接固定在护 罩的顶面上,所述灰室底部具有与护罩的罩体外廓相适应的安装孔,护罩通过该安装孔与 灰室相结合,使护罩的上部位于灰室内,其下部则露出于灰室外,在露出灰室外的护罩侧壁 上设置有操作门;在所述护罩的侧壁与灰室的安装孔孔缘之间设有防漏灰的密封结构。
6.根据权利要求2所述的生物质气化炉,其特征在于所述炉栅的中心部位增设一向 下延伸的炉栅安装轴,所述炉栅安装轴为套筒式结构且套于拨灰棍转轴上,并穿过灰室底 部的筒形安装孔安装在护罩上;所述炉栅与其炉栅安装轴之间设有数个用于承托炉栅的支 撑肋板,所述护罩位于灰室的下方外部,所述炉栅安装轴上还套有卡盘,所述卡盘的内缘卡 于炉栅安装轴中,其外缘与筒形安装孔之间设有防漏灰的密封结构。
7.根据权利要求5或6所述的生物质气化炉,其特征在于所述防漏灰密封结构包括 石墨条和卡槽,在灰室的安装孔孔缘或者卡盘的外缘上设置所述卡槽,所述石墨条安装在 该卡槽内,所述石墨条位于槽口处的侧面紧贴于护罩的侧壁或者灰室的筒形安装孔的孔壁 上。
8.根据权利要求7所述的生物质气化炉,其特征在于所述拨灰棍转轴上还增设有拨 火棍与搅动棍,所述拨火棍、搅动棍及拨灰棍从上至下依次设置。
9.根据权利要求8所述的生物质气化炉,其特征在于所述拨灰棍、拨火棍与搅动棍分 别由数个杆状部件连接而成,分别构成一字型、十字型、Y字型或者一字弯型,各杆状部件均 位于同一平面上,且所述杆状部件的横截面形状为三角形、圆形或者矩形任一。
10.根据权利要求9所述的生物质气化炉,其特征在于所述炉栅的表面上敷设有保温 材料。
专利摘要本实用新型公开了一种生物质气化炉,包括炉体、炉栅、灰室、用于支撑气化炉的支架及排灰机构,所述炉栅设于炉体内,所述灰室位于炉体的下方,所述炉栅为中部无孔的平板结构,排灰孔沿所述炉栅与炉体的内壁相接的边缘处设置;在所述炉栅上还增设用于将炉栅上的灰渣拨入所述排灰孔中的拨灰机构,所述拨灰机构连接有拨灰驱动机构,所述拨灰驱动机构设于一位于所述炉栅下方的护罩内。本实用新型采用拨灰驱动机构驱动拨灰机构,可实现对炉栅上的灰渣连续排灰的目的,有利于生物质原料化学反应的顺利进行以提高气化炉的工作效率,炉栅中部是无孔的平板状结构,避免了现有炉栅漏料的缺陷;设置在炉栅下方的灰室中的护罩可用于保护拨灰驱动机构。
文档编号C10J3/52GK201762289SQ20092019337
公开日2011年3月16日 申请日期2009年8月25日 优先权日2009年8月25日
发明者徐君强, 胡绍福, 项开新, 黄倩 申请人:广州市宇联机电有限公司
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