一种生物质碎料密实气化装置的制作方法

本实用新型涉及一种生物质碎料密实气化装置及方法，属生物质气化技术领域。

背景技术：

目前，市场现有的生物质气化方法，有固定床气化炉分上吸式、下吸式，不能大型化，只适应生物质颗粒料和玉米芯，气化成本高，不适应大量的秸秆，由于秸秆物料轻飘，在密封情况下，交替加料时，料难以落下，经常出现彭料现象，即使加入气化炉内料间空隙太大，形不成气化的工艺层次，在炉内直接燃烧无法实现气化目的；流化床气化炉只适应粒径均匀的稻壳，且气化效率较低40％以下，也不能适应大量秸秆；至今在市场上没有规模性、连续性的秸秆气化装置在运行，导致农村秸秆无法消化，就地焚烧污染环境。

技术实现要素：

本实用新型针对上述不足，提供一种生物质碎料密实气化装置及方法，适应所有农作物秸秆物料，气化效率高，气化工艺简洁，运行成本低。

本实用新型的技术方案：一种生物质碎料密实气化装置，包括由主体内壳和主体外壳连接构成的主体，其中，主体内壳和主体外壳之间形成水夹套，水夹套内盛有介质水；在主体内壳内的上部吊挂安装有密实螺旋杆，密实螺旋杆由密实螺旋轴和密实螺旋叶连接构成，所述密实螺旋轴通过轴套定位安装在主体上盖上，所述密实螺旋轴与密实减速机组件传动连接；在主体上部的一侧设有入料口，入料口的末端延伸进入到主体内壳的内部；在主体上部的一侧还设有煤气出口，煤气出口与主体内壳的内部连通；在主体的下部设有点火孔组件，点火孔组件伸入到主体内壳的内部；在主体内壳内底部安装有交错炉排，交错炉排的下方设有风箱，所述风箱通过气化剂管与鼓风机连接，所述气化剂管通过蒸汽管及汽包与水夹套连通。

在所述入料口处安装有螺旋密封加料机构，所述螺旋密封加料机构具体结构为，给料机壳内设有给料螺旋杆，给料螺旋杆与给料减速机传动连接，给料机壳的前端通过密封椎体入口与主体内壳连通；所述给料机壳的上面与料仓连通，料仓内设有拨料桨，所述拨料桨通过转轴与从动皮带轮传动连接，所述从动皮带轮通过皮带及主动皮带轮与给料减速机传动连接。

在密实螺旋轴与主体上盖的连接处设有水封槽机构，所述水封槽机构具体结构为，由焊接在主体上盖上的水封槽内套、水封槽外套形成的水封槽，所述水封槽内装满水，在密实螺旋轴的轴上焊接有水封隔板钟罩，水封隔板钟罩的立桶浸在水中。

在鼓风机与气化剂管之间设有阀体，阀体上设有自然通风阀和止回阀板。

所述交错炉排采用两扇，其中一扇固定在支撑工字钢上作为固定炉排，另一扇落在固定炉排的上方作为活动炉排，活动炉排与固定炉排的交错放置，所述活动炉排通过两侧的定位轨道、定位滑块和活动炉排滑道限位滑动，且所述活动炉排通过传动组件与油缸驱动连接。

所述密实螺旋轴和密实螺旋叶之间连接设有支撑板。

所述主体内壳的底部呈倒锥状。

本实用新型的技术效果：

1、本实用新型提供的一种生物质碎料密实气化装置，将从农田收集的秸秆，用铡草机铡成段，就能直接用于气化；

2、不用粉的很碎，减少了粉碎的耗能，不用打包，只要秸秆含水率30％以下，就可以直接用于气化，大量的节约秸秆预处理成本，与生物质颗粒气化相比成本减少50％以上；

3、单机产能可大型化；

4、可实现连续加料连续产气可实现全自动控制；

5、煤气热值高，可达5600kj/m³以上；

6、工艺简洁，运行安全可靠。

附图说明

图1为一种生物质碎料气化装置主视剖视示意图。

图2为A-A剖视炉排俯视图示意图。

图3为Ⅰ的局部放大示意图。

图4为B-B局部剖视示意图。

按图中序号顺序说明：1、除灰机，2、风箱，3、支撑工字钢，4、固定炉排，5、传动组件，6、油缸，7、活动炉排，8、角钢，9、主体外壳，10、主体内壳，11、水夹套，12、密实螺旋叶，13、密实螺旋叶支撑板，14、密实螺旋轴，15、煤气出口，16、支架，17、水封槽外套，18、放散管，19、水封槽内套，20、钟罩，21、密实螺旋减速机组件，22、上轴套，23、下轴套，24、水，25、汽包，26、主体上盖，27、拨料浆，28、料仓，29、从动皮带轮，30、给料螺旋杆，31、主动皮带轮，32、给料减速机，33、密封椎体入口，34、点火孔组件，35、气化剂管，36、自然通风阀，37、阀体，38、止回阀板，39、鼓风机，40、蒸汽管，41、定位轨道，42、定位滑块，43、活动炉排滑道，44、连接板。

具体实施方式

如图1至图4所示的一种生物质碎料密实气化装置，包括由主体内壳10和主体外壳9 连接构成的主体，其中，主体内壳10和主体外壳9之间形成水夹套11，水夹套11内盛有介质水；在主体内壳10内的上部吊挂安装有密实螺旋杆，密实螺旋杆由密实螺旋轴14和密实螺旋叶12连接构成，所述密实螺旋轴14通过轴套定位安装在主体上盖26上，所述密实螺旋轴14与密实减速机组件21传动连接；在主体上部的一侧设有入料口，入料口的末端延伸进入到主体内壳10的内部；在主体上部的一侧还设有煤气出口15，煤气出口15与主体内壳10的内部连通；在主体的下部设有点火孔组件34，点火孔组件34伸入到主体内壳10 的内部；在主体内壳10内底部安装有交错炉排，交错炉排的下方设有风箱2，所述风箱2 通过气化剂管35与鼓风机39连接，所述气化剂管35通过蒸汽管40及汽包25与水夹套11 连通。

在所述入料口处安装有螺旋密封加料机构，所述螺旋密封加料机构具体结构为，给料机壳内设有给料螺旋杆30，给料螺旋杆30与给料减速机32传动连接，给料机壳的前端通过密封椎体入口33与主体内壳10连通；所述给料机壳的上面与料仓28连通，料仓28内设有拨料桨27，所述拨料桨27通过转轴与从动皮带轮29传动连接，所述从动皮带轮29通过皮带及主动皮带轮31与给料减速机32传动连接。

在密实螺旋轴14与主体上盖26的连接处设有水封槽机构，所述水封槽机构具体结构为，由焊接在主体上盖26上的水封槽内套19、水封槽外套17形成的水封槽，所述水封槽内装满水24，在密实螺旋轴14的轴上焊接有水封隔板钟罩20，水封隔板钟罩20的立桶浸在水24中。

在鼓风机39与气化剂管35之间设有阀体37，阀体37上设有自然通风阀36和止回阀板38。

所述交错炉排采用两扇，其中一扇固定在支撑工字钢3上作为固定炉排4，另一扇落在固定炉排4的上方作为活动炉排7，活动炉排7与固定炉排4的交错放置，所述活动炉排7 通过两侧的定位轨道41、定位滑块42和活动炉排滑道43限位滑动，且所述活动炉排7通过传动组件5与油缸6驱动连接。

所述密实螺旋轴14和密实螺旋叶12之间连接设有支撑板13。

所述主体内壳10的底部呈倒锥状。

一种生物质碎料密实气化方法，采用了所述的生物质碎料密实气化装置，包括以下步骤：

第一步，将秸秆切成30-50毫米段落或者粉碎，直接进入料仓28，由螺旋给料机30向炉内推入，经过密封锥体入口33，秸秆碎料被压缩起到了密封炉内煤气不外泄的作用，螺旋给料杆30连续运转，将被压缩的秸秆碎料送入主体内，为了防止料仓膨料，给料减速机 32轴的另一端设有主动皮带轮31，带动从动皮带轮29及拨料浆27旋转，拨动料仓里的料连续下落。

第二步，密实螺旋减速机组件21，通过固定在支架16上的上轴套和固定在主体上盖26 的下轴套23定位，带动密实螺旋轴14旋转，螺旋叶12通过螺旋叶支撑板13焊接在密实螺旋轴14上为一体一同旋转，向下输送秸秆碎料，主体内壳10底部成倒锥体直径向下逐渐缩小与密实螺旋叶配合，活动炉排7、固定炉排4作支承压实秸秆碎料，形成满足气化工艺要求的料层。

当密实螺旋轴14与下轴套23相对旋转是有间隙的，主体内正压气化必有泄露，为防止煤气外泄，由焊接在主体上盖上的水封槽外套17、水封槽内套19形成水槽内有水24，与焊接在密实螺旋轴上的钟罩20的立桶部分侵在水24中一体旋转，起到在旋转中密封的作用。

第三步，主体内加满秸秆碎料后，由主体下部设置的均布三个点火孔组件34，均匀把主体内秸秆碎料点燃后，打开出口上设置的放散管18排放烟气，同时打开自然通风阀36，待煤气质量好时将放散管18和自然通风阀36关闭，用点火孔盖将点火孔封死避免漏气。

第四步，然后启动鼓风机39吹起在阀体37内设置的止回阀板38，空气与汽包25连接的蒸汽管40的蒸汽在气化剂管35混合后，进入主体底部椎体风箱2作为气化剂，其蒸气来源于利用主体内秸秆气化过程的余热，加热由主体外壳9和主体内壳10形成的水夹套11产生的蒸气，在汽包25集聚能量后，经汽包蒸气管40送到炉底部。

第五步，产生的煤气在主体内，通过密实螺旋叶12外径与主体内壳10的间隙和密实螺旋叶12内径与密实螺旋轴14的间距上行，经过出气口15送至用户。

主体内下部设有由角钢8、连接板44组成的两扇炉排，一扇固定在支撑工字钢3上为固定炉排4，一扇落在固定炉排4上的滑板43上的活动炉排7，气化工作常态时活动炉排7 与固定炉排4的角钢交错放置，防止自然落灰落料破坏气化层，同时又能保证气化剂畅通均匀的通过，进入主体内供气化用，活动炉排7靠两侧的定位轨道41、定位滑块42和活动炉排滑道43限位滑动，气化后的秸秆灰由油缸6及传动组件5拉动活动炉7排往复动作，将秸秆灰刮下落到风箱2底部，由除灰机1排出。