复合式搅推气化炉装置的制作方法

专利名称：复合式搅推气化炉装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物质废弃物的循环利用处理装置，尤其涉及一种复合式搅推气 化炉装置。
背景技术：
现有的气化炉形式多样，主要是把可燃的各种植物茎杆、壳、树木块等在封闭的气 化炉体中欠氧状态下进行燃烧。在此燃烧过程中植物将释放出可燃气体，通过把这个可燃 气进行净化，并引入灶具点燃，即可像使用天然气一样用于单位或家庭的可燃能源，如用于 生火、做饭、烧水等事务。固定床气化炉取气技术从技术原理来说通常有以下几种方式1、上流式(上吸式)，其工作形式为气化剂(燃气)在炉中自下而上流动。它的 优点是燃气经过“热分解层”和“干燥层时”，灰尘得到过滤，致使出炉的燃气灰分含量较少； 另外，热的燃气向上流动时有助于物料的热分解和干燥，热量在炉内得到了有效利用，转换 热效率高，出炉的燃气温度较低，且对原料要求不很严格。缺点是燃气中含焦油量较多，使 用细料时易产气不良，粗大料易偏烧、串烧，对干燥层材料有二次加湿问题，以及向炉内投 料不方便等。2、下流式(下吸式)，气化剂(燃气)在炉中自上而下流动，热分解层产出的焦油 在经过“氧化、还原层”时，能热裂解成小分子量的永性体(再降温时不凝结成液体)，所以 出口的燃气中焦油含量较少，但是灰分较多，并且温度较高，需要进行冷却和去除杂质。现有固定床式气化炉产气存在不稳定，易偏烧、串烧，燃烧状态不易调整，物料在 炉内流动困难以及不能在全密封状态下调整燃烧状态，一般不能集中处理焦油、水、粉尘的 混合物，物料适应性不高，燃烧不能保证连续性等问题。如1)中国专利00133263. 5，在传统 下流式气化炉的排除端增加一个过滤装置对焦油进行吸附，缺点是结构复杂，体积增加， 燃气排除阻力增大，动力增加，操作繁琐，吸附前期效果不好。2)中国专利200410027427. 7，设置两个炉体，前炉体为循环流化床气化炉，后炉 体为下流式气化炉，在前气化阶段，生物质物料采用循环流化床气化工艺进行热解气化，在 后气化阶段，生物质物料采用下流式气化工艺进行热解气化，前气化阶段产生可燃气进入 后气化阶段的下流式气化装置，与加入其中的生物质物料一起进行共气化反应。缺点是结 构复杂，体积大，操作繁琐。3)中国专利200610035185. 5，同一个炉体内，通过底部一次空气欠氧燃烧产生可 燃气，再通过二次空气和产生的一次可燃气在二次燃烧火管中燃烧加热垃圾和生物质进一 步产生燃气。缺点是结构复杂，操作繁琐，不易控制，成本高。4)中国专利200510040840. 1同一个炉体内设置上下两层，上层为反火气化炉腔， 下层为炭化炉腔，在反火气化炉腔通过上流式方式欠氧燃烧产生出30 50°C的生物质可 燃气体，然后将此可燃气体吸入炉内下层炭化炉腔来干馏下层炭化炉腔中的物料生产生物 质燃气和生物质炭。缺点是结构复杂，体积大，操作繁琐。5)中国专利200610166019. 9采用直燃式，在气化炉领域被称为“半气化炉”，通过
4多次补气在炉膛内达到燃气和空气混合，在出膛处直接燃烧。缺点是炉膛小，加料频繁，燃 气产量小，燃气中焦油不能达到完全燃烧，对锅和环境有污染，燃料要求高(小块、密度高 的干料)，适应性低。该炉采用直燃式，属“半气化炉”。6)中国专利200610166020. 1采用直燃式，为“半气化炉”，通过多次补气在炉膛内
达到燃气和空气混合，在出膛处直接燃烧。优点是可以不需风机供氧，不需专门处理焦油 以及冷凝水和粉尘。此炉炉膛比一般半气化炉大，并增设了造气箱扩张了燃料量，由于炉膛 和料箱增大，比一般”半气化炉”对燃料适应性增强。缺点是炉膛偏小，燃气产量小，燃气 中焦油不能达到完全燃烧，对锅和环境有污染，燃料要求偏高。由于比一般的半气化炉炉膛 大和增加料箱，应属“增强型半气化炉”。这些结构产气方式多为传统下流式、传统上流式、流化床和传统下流式的组合或 燃气取自下部氧化还原区，无升降搅料和推料，且不能改变和调整燃料燃烧状态。
发明内容为解决现有固定床式气化炉产气不稳定，易偏烧、串烧，燃烧状态不易调整，物料 在炉内流动困难以及不能在全密封状态下调整燃烧状态，不能集中处理焦油、水、粉尘的混 合物，物料适应性不高，燃烧不能保证连续性以及出口燃气焦油未能完全燃烧，污染锅壶和 环境等问题。本实用新型针对现有技术的缺陷采用了一系列独创的的新结构，设计出了一 种采用搅推调整和复合式取气的气化炉。本复合式搅推气化炉由燃气产生、调整装置，水箱及焦、尘、水净化集中装置和燃 气燃烧转换装置三部分组成。燃气产生、调整装置分成三部下部设置进风、灰储存管，中部是炉体，上部是炉 盖，在炉体中心通过支臂联接高温导气_旋转升降搅动装置，炉体的顶部设置一固定圆缺 顶盖，顶盖上连接压盘、推杆及密封套，炉体侧面开孔联接排燃气管。水箱及焦、尘、水净化集中装置下部为沉降过滤箱和燃气过渡箱，上部为水箱，上 下部通过燃气管相通相连，水箱内穿行燃气管道，每根燃气管内设清堵杆。进风、灰储存管为竖直管，在管壁垂直方向固定三个比自身直径小的水平管，水平 管上设置盖或阀门；进风、灰储存管底部封闭，上部通过法兰盘联接于炉体下部；在内部 偏上位置穿过一个可360度转动有栅条槽的圆盘组成翻转炉排。炉体为下部开口的倒锥体，中部为圆柱体或长方体，在倒锥体内部设置同形状的 炉衬，倒锥体外部是隔热保温层和外壳。高温导气、旋转升降搅动装置为金属制作的椭圆或圆形直立桶体上沿桶体中心线 垂直或倾斜方向延伸1 4个直臂或斜臂组成搅动导气块，桶体下部和侧面都开有孔或槽， 在下部孔槽上穿过两根或一根棍体向下伸出到锥体底部组成活动导气杆，桶体上部敞开并 联接一个空心的中心导气管，中心导气管通过一个联接U杆联接一个螺杆，螺杆伸出固定 桶体的螺母后和搅动手柄相连，固定桶体为一管体，下段敞开并通过支臂和炉体联接。压盘及推杆、密封套中的压盘设置在围绕炉体中心，推杆及密封套在偏离中心靠 近炉体壁的位置，一个竖直管的推杆穿过顶板的孔后横向联接一个金属圆环棒或管作为压 盘；推杆、密封套为底座是上部侧面有螺纹的管形推杆密封底座，在推杆密封底座和推杆 间放置一个锥形耐温的密封圈，密封圈内孔套在推杆外壁上，外缘和推杆密封底座内壁相连，密封圈上下设置金属密封圈下套和密封圈上套，密封圈上套置入到一个下部敞开、下环 面有螺纹、上环面有螺孔、顶部有圆孔的金属推杆塞中。一封闭罐体，罐体内通过隔板和水组成一个相互贯通、一大一小的罐体，大罐体为 沉降过滤箱，小罐体为燃气过渡箱；罐体壁及侧面上有多个联接管，其中沉降过滤箱壁面上 垂直联接有燃气下行管和燃气上行管，燃气下行管的出口对着沉降过滤箱的水面，沉降过 滤箱后侧面设置有从罐体内斜向延伸出的斜溢流管，其出口高度与水面等高；沉降过滤箱 前侧面下部联接排焦油门，燃气过渡箱顶面与燃气下行排除管连接，侧面与体外燃气管连 接，燃气下行排除管的出口对着燃气过渡箱的水面。水箱及焦、尘、水净化集中装置中的水箱底部和顶部设置板，板从底部到顶部穿过 并联接竖直管组成封闭箱体，箱体下部和上部设有进水和出水嘴，封闭箱体上的管是水平 和垂直相互贯通的，贯通形式为偏心式，即一管边缘和另一管中心相接贯通，管内设置清堵 杆。燃气燃烧转换装置中的炉头为内燃蓄热式红外炉头，其顶部是多孔的炉头盖、内 外部是碗形的炉头内壳和炉头外壳，炉头内壳内部倾斜或水平放置蓄热板，炉头内壳和炉 头外壳之间设置隔热层，燃气管和炉头外壳联接并深入到炉头内壳内，炉头盖为孔隙为 1. 5 5毫米耐热多孔板，炉头盖边缘扣于炉头外壳上，燃气分配板联接于炉头内壳的壁 面，其两个面分别处于水平和垂直，水平面设置孔或槽口，垂直面设置孔或槽口 ；蓄热板放 置于燃气分配板上时为多孔板，或者放置于炉头内壳的底部时为实心板。其优点在于1、燃气产生、调整装置主要分成三部下部是进风、灰储存管，中部是炉体，上部是炉盖，在炉体中心通过 支臂联接高温导气_旋转升降搅动装置。进风、灰储存管为竖直管，在管壁垂直方向固定点火门，出灰门，进空气管；点火 门，出灰门设置活动盖，进空气管内设置进空气阀门；进风、灰储存管底部封闭，上部通过法 兰盘联接于炉体下部；在内部偏上位置穿过一个可360度转动有栅条槽的圆盘组成翻转炉 排。炉体为下部开口的倒锥体，中部为圆柱体或长方体，在倒锥体内部设置同形状的 炉衬，倒锥体外部是隔热保温层和外壳。炉体的顶部有一固定圆缺顶盖，顶盖上连接压盘、 推杆及密封套，炉体侧面开孔联接排燃气管。压盘设置在围绕炉体中心，推杆及密封套在偏离中心靠近炉体壁的位置，推杆穿 过顶板的孔后横向联接一个金属圆环棒(管)作为压盘；推杆密封套为底座是上部侧面 有螺纹的管形推杆密封底座，在密封底座和推杆间放置一个锥形耐温的密封圈，密封圈内 孔套在推杆外壁上，外缘和密封底座内壁相连，密封圈上下设置金属密封圈下套和密封圈 上套，密封圈上套置入到一个下部散开的金属推杆塞中。高温导气-旋转升降搅动装置为金属制作的椭圆或圆形直立桶体上沿桶体中心 线垂直或倾斜方向延伸1 4个直臂或斜臂组成搅动导气块，搅动导气块下部和侧面都开 有孔或槽，在下部孔槽上穿过两根或一根棍体向下伸出到锥体底部组成活动导气杆，搅动 导气块上部敞开并联接一个空心的中心导气管，中心导气管通过一个联接U杆联接一个螺 杆，螺杆伸出固定桶体的螺母后和搅动手柄相连，固定桶体为一管体，下段敞开并通过支臂 和炉体联接。[0029]2、水箱及焦、尘、水净化集中装置该装置下部为一封闭罐体，罐体内通过隔板和水组成一个相互贯通、一大一小的 罐体，大罐体为沉降过滤箱，小罐体为燃气过渡箱；罐体壁及侧面上有多个联接管，其中沉 降过滤箱壁面上垂直联接有燃气下行管和燃气上行管，燃气下行管的出口对着沉降过滤箱 的水面，沉降过滤箱后侧面设置有从罐体内斜向延伸出的斜溢流管，其出口高度与水面等 高；沉降过滤箱前侧面下部联接排焦油门。燃气过渡箱顶面与燃气下行排除管连接，侧面与 体外燃气管连接，燃气下行排除管的出口对着燃气过渡箱的水面。上部为一封闭的水箱，水箱从底部到顶部穿过并联接竖直管组成封闭箱体，箱体 圆周面下部和上部设有进水和出水嘴，水箱体上的燃气管是水平和垂直相互贯通的，贯通 形式为偏心式，即一管边缘和另一管中心相接贯通，管内设置清堵杆。3、燃气燃烧转换装置燃气燃烧转换通过炉头实现，炉头为内燃蓄热式红外炉头，其顶部是多孔的炉头 盖、内外部是碗形的炉头内壳和炉头外壳，炉头内壳内部倾斜或水平放置蓄热板，炉头内壳 和炉头外壳之间设置隔热层，燃气管和炉头外壳联接并深入到炉头内壳内，炉头盖边缘扣 于炉头外壳上，燃气通过分配板进行分配和均化，燃气分配板联接于炉头内壳的壁面，其两 个面分别处于水平和垂直，水平面和垂直面都设有孔或槽口，蓄热板放置于燃气分配板上 时为多孔板，此时效果最好，也可放置于炉头内壳的底部，这时为实心板，使用效果稍差。复合式取气通过两种方式取得可燃气，在炉体内，通过搅动导气块导入的燃气通 过中心导气管把燃烧还原区的高温可燃烟气导入炉体上部排气空间排出，这部分气体与传 统下流式取气方式相似，所取烟气温度高，其中的部分焦油产生裂解，其焦油含量少，但流 速高粉尘较多。另一部分燃气按上流式的形式自下而上流动，穿过物料的“热分解层”和“干 燥层”后也到达炉体上部空间与中心导出的高温燃气混合，这部分燃气流速低，粉尘得到过 滤，粉尘少但焦油含量较高。高温可燃烟气导入炉体上部排气空间时，一方面可使高温可燃烟气中的二氧化碳 与水蒸气发生二次还原反应，提高燃气量，又可使导出的高温可燃烟气在上部排气空间扩 散时其中的粉尘与上部空间的水蒸气结合、沉降，减少了粉尘的排放，同时使上部排气空间 的炉体整体温度提高，使干燥层上的水分易于成气态流出炉体，使炉体上部水蒸气对干燥 层材料二次加湿现象减少，也提高了热效率。同时由于下部中心导气装置的作用使氧化还 原反应集中在导气装置周围的一个相对固定的区域，使燃烧更稳定。就是如锯末等粉料和 夯实的物料也阻挡不了中心的导气。物料在静态燃烧时，由于物料形态各一，密度不均，致使空气分布不均勻，燃烧时 偏向空气流动多的方向进行，这种现象随着燃烧过程的深化会形成偏烧直至烧穿，这种不 均勻燃烧将使燃烧不稳定，产气不良。我们通过在燃烧的氧化还原区设置的可转动的搅动 导气块适时搅动燃烧区域，对燃点分布和空气分布进行调整，使之均勻，解决了偏烧，结合 消除空洞的加压推料，从根本上解决了偏烧现象。创造性的结构有如下优点1、密封搅动推料技术对炉体进行完全密封，在“氧化、还原层”设置可旋转和升降的搅动导气块，解决了 不均勻燃烧、偏烧、烧穿问题，在物料上部设置偏心压盘用于推动及夯实物料，整个调整燃烧状态的“旋转上下搅料、偏心推料”的过程都是在完全密封的状态下进行的，解决了气化 炉在燃烧产气不稳定时需揭盖夯实物料的问题，密封搅动推料技术经过对不同材料反复的 实验表明，它有以下突出特点1)、达到了一次加料中间不需揭盖调整燃烧状态，无烟气外泄，对人体和环境无有
害影响。2)、保证了气化炉的连续工作性，传统揭盖夯实调整燃烧，会先使气化炉暂停工 作，揭盖、夯实，然后气化炉逐渐恢复正常状态的过程，一般也需用几分钟时间，本气化炉调 整燃烧状态只需不到1分钟，且调整时火不熄，对燃烧状态几乎无破坏，往往数秒即恢复正
堂
巾ο3)、有利于充分氧化和排料本气化炉为使燃烧充分，在氧化还原部分采用小喉部小锥角倒锥体结构，其优点 突出表现在利于燃料从下部锥点扩散燃烧，燃烧均勻不易偏烧。虽喉部小不利于排灰，但我 们通过转动导气块和翻转炉排的配合操作，一方面可使偏烧，串烧等不良氧化得以改善，也 可使燃尽的灰分松动并自然掉落入锥体底部，然后通过炉排翻转排出，转动导气块还可使 大尺寸的木炭块搅碎细化并易于燃烧分离成细灰掉落到底部以利于通过喉部掉落于灰储 存管。同时我们在导气块下部设有活动导气杆，活动导气杆延伸到炉排，能够保证在炉灰较 多堵塞鼓风机供气时，通过转动疏通供氧，维持欠氧燃烧连续进行。4)、燃料流动方便可靠燃料在氧化后体积缩小并沉降，形成空间，这将使原来压实(夯实)的燃料松弛并 易形成新的空隙或使原有空隙增大，导致燃烧出现偏烧、串烧而使氧化还原反应效果下降， 导致产气不足或不纯，这时，本气化炉除可采用转动导气块改善外，还可用偏心压盘调整燃 料密度，一般气化炉在此情况下采用揭盖夯实方法，其它也有通过布置不同位置的喷嘴达 到拟通过燃烧自然落料的目的，但其效果并不明显或可靠，因为燃烧自然落料方式受燃料 材质，型态和燃烧状态影响很大，因此采用外力推料落料并不使燃气外泄是最可靠和最好 的方法。本气化炉在燃料层上设置偏心压盘，由人力或机械力推动燃料的移动，并在推杆穿 过炉体固定顶板处采用独特的密封装置，很好的解决了这个问题。2、上部和下部共同吸取燃气的复合式取气方式1)、高温导气-旋转升降搅动装置解决了国内气化炉上流式产气不稳，炉体内湿 度大，烧细料不产气，烧粗料易偏烧，以及燃气中焦油含量偏大的问题，有利于燃烧区域的 相对固定和均勻，也解决了下流式灰多易堵塞管道，燃料要求高等问题。2)、除中心导出的燃气外，另一部分燃气以上流式的方式在炉中自下而上穿过物 料流动到炉体上部空间，其流动过程有助于物料的热分解和干燥，也有利于对大物料和含 湿度大的物料的下一步氧化还原。3)、由于这种复合式导气，使该气化炉能适应大料和小料，粗料和细料，长料和短 料，对物料的干湿度敏感性也较低，使得该气化炉能适应的燃料及形态非常广泛。3、在焦油管理和余热利用上，创造了 “水箱及焦、尘、水集中装置”通过中心取出的高温燃气已减少了焦油的产生，但综合后的燃气中仍含有一定的 焦油，采用催化裂化的方法可最大程度减少焦油的产生，但该方法费用太高，实用上和可靠 性上还不行，本实用新型把水吸收除尘、焦油收集、冷凝水收集进行整合，创造了“水箱及
8焦、尘、水集中装置”，结构紧凑，有效的解决了焦油、灰尘和冷凝水的集中管理，充分利用了 余热，它有以下特点1)来源于管道、炉灶冷凝的焦油、水分、粉尘及其混合物通过联通全部进入一个 “沉降过滤箱”中集中处理。2)在“沉降过滤箱”下部设置有排焦油门，上部有斜溢流管，焦油沉降到箱体底部， 可由排焦油门定期排放。冷凝水通过斜溢流管不断排放到体外，简洁高效。3)通过把高温燃气管道多次穿行于水箱，使燃气中的水、焦油冷凝沉降并加热水 箱中的水，既降低了烟气温度，又充分利用了余热。4)通过在高温燃气管道内设置清堵杆，能达到在运行时清理管道。4、内燃蓄热式红外炉头气化炉的稳定燃烧，除了产气的好坏外，一个良好的炉头也是至关重要的，良好的 炉头不仅热效率要高，还要对气体质量的变化敏感度低，即不好的燃气也能使其良好燃烧。 “内燃蓄热式红外炉头”能使燃气在一个有蓄热板的碗型炉头内燃烧后释放热能，从而在碗 型炉头内形成一个高温稳定区，对比一般炉头，它能烧不好的燃气，对比一般陶瓷红外线灶 头，它燃烧稳定性更强，温度更高，能更好、更稳定、更长期的运行。通过燃气在炉头内部燃 烧形成的高温区，使焦油和其他可燃气在灶头内可达到完全气化燃烧，从而实现了燃烧稳 定且无焦油等有害气体排放、不堵塞炉头的良好效果。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明


图1为本实用新型的结构的主视图。图2为本实用新型的结构侧视图。图3为本实用新型的结构俯视图。图4为本实用新型压盘及推杆密封装置结构示意图。图5为本实用新型内燃蓄热式红外炉头结构示意图。
具体实施方式
复合式搅推气化炉由燃气产生、调整装置，水箱及焦、尘、水净化集中装置和燃气 燃烧转换装置三部分组成。1、燃气产生、调整装置主要分成三部下部是进风、灰储存管4，中部是炉体30，上部是炉盖34，在炉体30 中心通过支臂18联接高温导气-旋转升降搅动装置。见图2，进风、灰储存管4为竖直管，在管壁垂直方向固定点火门2，出灰门3，进空 气管6。点火门2，出灰门3设置活动盖，进空气管6内设置进空气阀门5 ；进风、灰储存管 4底部封闭，上部通过法兰盘联接于炉体下部；在内部偏上位置穿过一个可360度转动有栅 条槽的圆盘组成翻转炉排23。炉体30为下部开口的倒锥体，中部为圆柱体或长方体，在倒锥体内部设置同形状 的炉衬8，倒锥体外部是隔热保温层9和外壳。炉体30的顶部有一固定圆缺顶盖19，顶盖 19上连接压盘16、推杆17及密封套20，炉体30侧面开孔联接排燃气管32。[0069]压盘16设置在围绕炉体中心，推杆17及密封套20在偏离中心靠近炉体壁的位 置，推杆17穿过顶板19的孔后横向联接一个金属圆环棒(管)作为压盘16 ；见图4，推杆密 封装置为底座是上部侧面有螺纹的管形推杆密封底座203，在密封底座203和推杆17间 放置一个锥形耐温的密封圈202，密封圈202内孔套在推杆17外壁上，外缘和密封底座203 内壁相连，密封圈202上下设置金属密封圈下套201和密封圈上套204，密封圈上套204置 入到一个下部敞开的金属推杆塞206中。见
图1，高温导气_旋转升降搅动装置为金属制作的椭圆或圆形直立桶体上沿桶 体中心线垂直或倾斜方向延伸1 4个直臂或斜臂组成搅动导气块28，搅动导气块28下部 和侧面都开有孔或槽，在下部孔槽上穿过两根或一根棍体向下伸出到锥体底部组成活动导 气杆27，搅动导气块28上部敞开并联接一个空心的中心导气管29，中心导气管29通过一 个联接U杆31联接一个螺杆36，螺杆36伸出固定桶体35的螺母后和搅动手柄38相连，固 定桶体35为一管体，下段敞开并通过支臂18和炉体30联接。2、水箱及焦、尘、水净化集中装置该装置下部为一封闭罐体，罐体内通过隔板和水组成一个相互贯通、一大一小的 罐体，大罐体为沉降过滤箱24，小罐体为燃气过渡箱25 ；罐体壁及侧面上有多个联接管，见 图3，其中沉降过滤箱24壁面上垂直联接有燃气下行管40和燃气上行管39，燃气下行管40 的出口对着沉降过滤箱24的水面，沉降过滤箱24后侧面设置有从罐体内斜向延伸出的斜 溢流管7，其出口高度与水面等高；沉降过滤箱24前侧面下部联接排焦油门1。燃气过渡箱 25顶面与燃气下行排除管42连接，侧面与体外燃气管11连接，燃气下行排除管42的出口 对着燃气过渡箱25的水面。上部为一封闭的水箱，水箱从底部到顶部穿过并联接竖直管组成封闭箱体，箱体 圆周面下部和上部设有进水和出水嘴，水箱体上的燃气管是水平和垂直相互贯通的，贯通 形式为偏心式，即一管边缘和另一管中心相接贯通，管内设置清堵杆33。3、燃气燃烧转换装置见图5，燃气燃烧转换通过炉头15实现，炉头15为内燃蓄热式红外炉头，其顶部 是多孔的炉头盖151、内外部是碗形的炉头内壳152，燃气分配板156联接于炉头内壳152 的壁面，其两个面分别处于水平和垂直，水平面和垂直面都设有孔或槽口，外部是炉头外壳 153，炉头内壳152内部倾斜或水平放置蓄热板154，炉头内壳152和炉头外壳153之间设 置隔热层155，燃气管157和炉头外壳153联接并深入到炉头内壳152内，炉头盖151边缘 扣于炉头外壳153上。使用时，见
图1，转动并取出盖压紧螺盘37，取出炉盖34，把压盘16提升到最高位 置，拧动锁紧螺钉205锁紧推杆17，把搅动导气块28旋至低的位置，均勻加入物料，夯实后 盖上炉盖34并旋紧盖压紧螺盘37，由此完成了本气化炉的加料。打开排空阀门22，关闭空 气阀门13和燃气阀门12，关闭出灰门3，打开点火门2，放入点火物(如废报纸等易燃物)， 点火，点燃后关闭点火门2并逐渐开启进空气阀门5，增加通过进空气管6的供风量直到点 燃炉排上的物料，由此完成了点火过程。物料点燃后，从锥形炉衬8的小端向大端扩散燃 烧，物料在氧化还原的过程中转化为可燃气体，可燃气体主要部分通过搅动导气块28的孔 进入并沿着中心导气管29上升，在联接U杆31处排入炉体30的上部空间，另一较少部分 可燃气体沿着炉体30由下而上穿过物料也进入炉体30上部空间，由此完成了可燃气体的导出。在燃烧初期，由于燃烧不稳定和燃气少，此时的烟气不能在炉头点燃，其通过排空 阀门22排空，经过一定时间后，烟气中可燃气体比例逐渐增加到能形成炉头燃烧时，关闭 排空阀门22，打开空气阀门13和燃气阀门12，炉体30上部空间的可燃气体在自产压力的 驱动下从侧面的排燃气管32进入水箱的燃气下行管40，和沉降过滤箱24中的水碰撞后改 变方向，进入燃气上行管39，再通过燃气过渡管41后进入燃气下行排除管42，出口进入燃 气过渡箱25，燃气在燃气过渡箱25中和水面发生二次碰撞，燃气中的灰尘在两次和水碰撞 时，在沉降和水的吸附的作用下混于水中使燃气得到净化。然后燃气进入体外燃气管11，该 燃气和从空气管10通入的空气通过燃气阀门12和空气阀门13调配混合后进入内燃蓄热 式红外炉头15点火燃烧。物料在燃烧产气的过程中，如出现火焰变小，不稳定，有烟气等现象出现，应对燃 烧状态进行调整，调整的方法有两种，第一种用旋转搅动手柄38带动搅动导气块28转动、 升降，使燃点和物料重新分布，改善燃烧状态。第二种是拧松锁紧螺钉205后用推杆手柄21 往返运动使压盘16去推动物料移动，通过夯实物料的办法改善燃烧状态。一般情况下，在 第一种方法有效的情况下可不使用第二种方法，只有在第一种方法改善不大或改善后良好 燃烧状态持续时间短的情况下再结合使用第二种方法，我们通过实践证明，这两种方法的 配合使用完全能达到在密封炉体中调整出良好燃烧的效果。正常使用一段时间后，燃烧尽的炉灰从炉衬8的小锥部逐渐向上沉积，到了一定 程度将影响燃烧的供气和物料的氧化还原，影响燃气的产生，这时，可采取两种方式进行调 整，一种是转动翻转炉排23以排出多余的燃尽炉灰，另一种是旋转搅动手柄38带动活动导 气杆27转动，活动导气杆27的转动将在翻转炉排23和搅动导气块28之间形成一个空气 通道，可保证供空气连续。正常使用一段时间后，来自炉体烟气中的焦油、灰尘、水分将不断产生，其中焦油 和水在管道中冷凝并流动到沉降过滤箱24中，灰尘除一部分粘附在管壁外，另一部分由于 与沉降过滤箱24和燃气过渡箱25的水面发生冲击而沉降于水中，悬浮在水中的部分灰尘 和多余的冷凝水一起不断从斜溢流管7排出到机体外。焦油和部分灰粒则逐渐沉降到沉降 过滤箱24的底部，达到需要排出的量时，应打开排焦油门1，可方便和彻底的排出焦油。正常使用一段时间后，粘附在管壁的灰尘或灰尘焦油混合物逐渐增多，并最终可 能堵塞管道，外部现象则表现为不产气或产气很小，这时可使用各处的清堵杆对排燃气管 32、燃气下行管40、燃气上行管39、燃气过渡管41、燃气下行排除管42管壁的灰尘焦油混合 物进行清理和疏通，以保证管道正常送气，本气化炉在运行和非运行时都可进行清理和疏 通，并且不会使燃烧中断。
权利要求一种生物质为主原料的通过氧化还原反应产生可燃气的复合式搅推气化炉装置，其特征在于复合式搅推气化炉装置由燃气产生、调整装置，水箱及焦、尘、水净化集中装置和燃气燃烧转换装置三部分组成；燃气产生、调整装置分成三部下部设置进风、灰储存管(4)，中部是炉体(30)，上部是炉盖(34)，在炉体(30)中心通过支臂(18)联接高温导气 旋转升降搅动装置，炉体(30)的顶部设置一固定圆缺顶盖(19)，顶盖(19)上连接压盘(16)、推杆(17)及密封套(20)，炉体(30)侧面开孔联接排燃气管(32)。
2.如权利要求1所述的复合式搅推气化炉装置，其特征在于水箱及焦、尘、水净化集 中装置下部为沉降过滤箱(24)和燃气过渡箱(25)，上部为水箱(26)，上下部通过燃气管相 通相连，水箱(26)内穿行燃气管道，每根燃气管内设清堵杆(33)。
3.如权利要求1所述的复合式搅推气化炉装置，其特征在于进风、灰储存管(4)为竖 直管，在管壁垂直方向固定三个比自身直径小的水平管，水平管上设置盖或阀门；进风、灰 储存管(4)底部封闭，上部通过法兰盘联接于炉体下部；在内部偏上位置穿过一个360度转 动有栅条槽的圆盘组成翻转炉排(23)。
4.如权利要求1所述的复合式搅推气化炉装置，其特征在于炉体(30)为下部开口的 倒锥体，中部为圆柱体或长方体，在倒锥体内部设置同形状的炉衬(8)，倒锥体外部是隔热 保温层(9)和外壳。
5.如权利要求1所述的复合式搅推气化炉装置，其特征在于高温导气、旋转升降搅 动装置为金属制作的椭圆或圆形直立桶体上沿桶体中心线垂直或倾斜方向延伸1 4个直 臂或斜臂组成搅动导气块(28)，桶体下部和侧面都开有孔或槽，在下部孔槽上穿过两根或 一根棍体向下伸出到锥体底部组成活动导气杆(27)，桶体上部敞开并联接一个空心的中心 导气管(29)，中心导气管(29)通过一个联接U杆(31)联接一个螺杆(36)，螺杆(36)伸出 固定桶体(35)的螺母后和搅动手柄(38)相连，固定桶体(35)为一管体，下段敞开并通过 支臂(18)和炉体(30)联接。
6.如权利要求1所述的复合式搅推气化炉装置，其特征在于压盘及推杆(17)、密封 套(20)中的压盘设置在围绕炉体中心，推杆(17)及密封套(20)在偏离中心靠近炉体壁的 位置，一个竖直管的推杆(17)穿过顶板(19)的孔后横向联接一个金属圆环棒或管作为压 盘(16)；推杆、密封套为底座是上部侧面有螺纹的管形推杆密封底座(203)，在推杆密封 底座(203)和推杆(17)间放置一个锥形耐温的密封圈(202)，密封圈(202)内孔套在推杆 (17)外壁上，外缘和推杆密封底座(203)内壁相连，密封圈(202)上下设置金属密封圈下套 (201)和密封圈上套(204)，密封圈上套(204)置入到一个下部敞开、下环面有螺纹、上环面 有螺孔、顶部有圆孔的金属推杆塞(206)中。
7.如权利要求2所述的复合式搅推气化炉装置，其特征在于一封闭罐体，罐体内通 过隔板和水组成一个相互贯通、一大一小的罐体，大罐体为沉降过滤箱(24)，小罐体为燃气 过渡箱(25)；罐体壁及侧面上有多个联接管，其中沉降过滤箱(24)壁面上垂直联接有燃气 下行管(40)和燃气上行管(39)，燃气下行管(40)的出口对着沉降过滤箱(24)的水面， 沉降过滤箱(24)后侧面设置有从罐体内斜向延伸出的斜溢流管(7)，其出口高度与水面等 高；沉降过滤箱(24)前侧面下部联接排焦油门(1)，燃气过渡箱(25)顶面与燃气下行排除 管(42)连接，侧面与体外燃气管(11)连接，燃气下行排除管(42)的出口对着燃气过渡箱 (25)的水面。
8.如权利要求1所述的复合式搅推气化炉装置，其特征在于水箱及焦、尘、水净化集 中装置中的水箱底部和顶部设置板，板从底部到顶部穿过并联接竖直管组成封闭箱体，箱 体下部和上部设有进水和出水嘴，封闭箱体上的管是水平和垂直相互贯通的，贯通形式为 偏心式，即一管边缘和另一管中心相接贯通，管内设置清堵杆(33)。
9.如权利要求1所述的复合式搅推气化炉装置，其特征在于燃气燃烧转换装置中的 炉头(15)为内燃蓄热式红外炉头，其顶部是多孔的炉头盖(151)、内外部是碗形的炉头内 壳(152)和炉头外壳(153)，炉头内壳(152)内部倾斜或水平放置蓄热板(154)，炉头内壳 (152)和炉头外壳(153)之间设置隔热层(155)，燃气管(157)和炉头外壳(153)联接并深 入到炉头内壳(152)内，炉头盖(151)为孔隙为1.5 5毫米耐热多孔板，炉头盖(151)边 缘扣于炉头外壳(153)上，燃气分配板(156)联接于炉头内壳(152)的壁面，其两个面分别 处于水平和垂直，水平面设置孔或槽口，垂直面设置孔或槽口 ；蓄热板(154)放置于燃气分 配板(156)上时为多孔板，或者放置于炉头内壳(152)的底部时为实心板。
专利摘要本实用新型涉及一种复合式搅推气化炉装置。现有气化炉产气不稳定，易偏烧、串烧，燃烧状态不易调整，不能集中处理焦油、水、粉尘的混合物，物料适应性不高，连续性差，出口燃气焦油未完全燃烧，污染锅壶和环境等问题。本实用新型通过两种方式取得可燃气，复合式搅推气化炉由燃气产生、调整装置，水箱及焦、尘、水净化集中装置和燃气燃烧转换装置三部分组成。解决了偏烧，保证了气化炉的连续工作性，有利于充分氧化和排料，降低了烟气温度，充分利用余热。燃料流动方便可靠，燃烧稳定且无焦油等有害气体排放、不堵塞炉头。
文档编号C10J3/72GK201748492SQ20102015187
公开日2011年2月16日 申请日期2010年4月7日 优先权日2010年4月7日
发明者周荣, 徐克 , 祁凝 申请人:徐克