一种气化炉的制作方法

文档序号:14916599发布日期:2018-07-11 01:14

本实用新型涉及热解气化处理设备技术领域,尤其涉及一种气化炉。



背景技术:

随着社会经济的持续发展,人口规模以及城市化的进程在逐步增大,随之产生的社会问题越来越多,比如城市生活垃圾的产生量不断增加,对环境造成的污染日趋严重,生活垃圾这一严重的公害已是当今世界的一项重大而棘手的问题。现有生活垃圾处理的基本方式主要包括堆肥法、填埋法、焚烧法。但是堆肥法对垃圾中有机物质含量要求较高,肥料中重金属含量不好控制,容易造成农田土壤的污染。填埋法占地面积大、恶臭污染较重,需要处理产生的填埋气和渗滤液,容易造成地下水和土壤污染。焚烧法投资大、对垃圾热值要求较高,焚烧过程中产生大量的有害气体二噁英,且焚烧后的残留物需要进行填埋处理。因此上述垃圾的处理方法已经越来越不能满足人们的需求,我国有近30个城市发生过居民反对修建垃圾焚烧厂的事件。

垃圾热解气化技术因具有热效率高、飞灰排放量小、二噁英排放浓度低、热解残渣热灼减率低等技术优势越来越受到人们的重视,为解决垃圾焚烧项目建设费用高、二次污染严重的难题提供了新的思路和方法,是目前国内外最具发展潜力的新一代中小规模垃圾处理技术。垃圾热解气化炉是垃圾热解气化技术的核心设备,具有结构简单、维护方便、占地面积小、建设成本低等经济优势,在缺氧或者无氧环境下,垃圾能够在热解气化炉内热解气化为以一氧化碳、氢气等为主要成分的可燃裂解气,裂解气进入裂解气燃烧室后与氧气混合、燃烧,为垃圾在热解气化炉内的热解气化提供热量。

但是现有技术中热解气化炉内经常发生垃圾堆积搭棚现象,垃圾在热解气化炉内布料不均匀,从而导致热解气化不充分,容易在炉排上结焦,尤其在热解气化炉运行一段时间后,焦块粘结在炉排上,不仅影响热解气化效率,还导致炉排无法卸焦,清理难度大。因此,亟需设计一种新型的热解气化炉来解决上述问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种气化炉,该气化炉内布料均匀、热解气化充分且效率高,清理难度小。

为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种气化炉,包括:

炉体,所述炉体的顶部设置有进料口和出气口,所述炉体的底部设置有出料口;

炉排,所述炉排设置在所述炉体的内部,并能够在所述炉体内转动;

驱动机构,所述驱动机构与所述炉排连接,用于驱动所述炉排转动。

作为优选,所述炉排包括:

转轴,所述转轴的底部转动连接在炉体内;

布料罩,所述布料罩设置在所述转轴的顶部;

炉排片,所述炉排片沿所述转轴的周向设置,并位于所述布料罩的下方;

所述驱动机构用于驱动所述转轴转动,在所述转轴转动过程中,所述布料罩将其上的料体均匀分布至所述炉排片上。

作为优选,所述炉排片为环形结构,所述炉排片和所述转轴之间设置有不少于两个的连接板,所述连接板一端与所述炉排片固定连接,另一端与所述转轴固定连接,不少于两个的所述连接板沿所述转轴的周向排布。

作为优选,所述炉排片的数量不少于两个,不少于两个的所述炉排片沿所述转轴的轴向排布,每一所述炉排片均通过所述连接板与所述转轴连接,位于上层的所述炉排片的外径小于或者等于位于下层的所述炉排片的外径,且位于上层的所述炉排片的外径大于或者等于位于下层的所述炉排片的内径。

作为优选,所述炉排片的数量为四个,由上至下依次为第一炉排片、第二炉排片、第三炉排片和第四炉排片,所述第一炉排片、所述第二炉排片和所述第三炉排片的外径逐渐增大,所述第三炉排片和所述第四炉排片的外径相同;

所述连接板由上至下依次为第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板;

所述第一连接板将所述第一炉排片和所述转轴连接,所述第二连接板将所述第二炉排片和所述转轴连接,所述第三连接板将所述第三炉排片和所述转轴连接,所述第四连接板将所述第四炉排片和所述转轴连接。

作为优选,所述布料罩呈圆锥状,所述布料罩的底面与所述转轴的顶部固定连接。

作为优选,所述驱动机构包括动力结构和传动结构,所述动力结构为电机,所述传动结构为齿轮组件,所述电机的输出端与所述齿轮组件的输入端连接,所述齿轮组件的输出端与所述炉排连接。

作为优选,所述炉体上凸设有安装所述电机的电机安装架,

所述齿轮组件包括相互啮合的齿轮和齿圈,所述齿轮置于所述电机安装架内,所述电机的电机轴与所述齿轮传动连接,所述齿圈设置在所述炉排片上。

作为优选,所述炉体上设置有维修孔。

作为优选,所述气化炉还包括用于支撑所述炉体的支撑机构,所述支撑机构包括支腿和支耳,所述支耳凸设在所述炉体的外壁上,所述支腿的一端与所述支耳连接。

本实用新型的有益效果:

本实用新型所提供的气化炉包括炉体、炉排和驱动机构,炉体的顶部设置有进料口和出气口,炉体的底部设置有出料口,炉排设置在炉体内部,并能够在炉体内转动,驱动机构与炉排连接,用于驱动炉排转动。相较于现有技术中气化炉内的炉排采用摇摆的方式将布料罩上的料体摇晃至炉排片上,本实用新型所提供的炉排采用旋转的方式,使炉排上的料体在离心力的作用下达到均匀分布的目的,不仅提高了料体热解气化的充分性和效率,还能够有效地防止料体结焦,降低了气化炉的清理难度和运行成本,提高了气化炉的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型所提供的气化炉的轴测图;

图2是本实用新型所提供的气化炉的俯视图;

图3是本实用新型所提供的气化炉的正视图;

图4是本实用新型所提供的气化炉的剖视图;

图5是本实用新型所提供的炉排的轴测图;

图6是本实用新型所提供的炉排的剖视图。

图中:

1、炉排;101、布料罩;102、第一炉排片;103、第一连接板;104、第二炉排片;105、第二连接板;106、第三炉排片;107、第三连接板;108、齿圈;109、第四炉排片;1010、第四连接板;1011、基座;1012、转轴;

2、炉体;201、进料口;202、出气口;203、出料口;2031、第一部;2032、第二部;

3、支撑机构;301、支耳;302、支腿;

4、电机安装架;401、支撑架;402、肋板;

5、电机;6、维修孔;7、回旋支撑座;8、燃烧器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提供了一种气化炉,气化炉又名环保节能气化炉,其主要用于将垃圾、秸秆或者其他废料制成可供人们使用的清洁能源,对于实现绿色环保型社会具有重要意义。如图1至图4所示,气化炉主要包括炉体2、炉排1、驱动机构和支撑机构3,炉排1设置在炉体2内,并能够在炉体2内转动,驱动机构主要用于驱动炉排1转动。如图1所示,炉体2呈圆柱状,具体包括顶板、底板和侧壁,炉体2内设置有用于打火的燃烧器8,炉体2的顶板上设置有进料口201和出气口202,进料口201用于将料体投入炉体2内,由于在本实施例中,气化炉主要用于热解气化垃圾,因此此处的料体指代垃圾。出气口202用于将垃圾热解后的裂解气排出炉体2,以便后续燃烧室或者其他设备使用。炉体2的底板上设置有出料口203,出料口203主要用于将垃圾热解气化后的残渣排出炉体2,防止炉体2内残渣过多影响气化炉的正常使用,具体的,出料口203主要由同轴设置的第一部2031和第二部2032组成,第一部2031呈锥环状结构,第一部2031的大直径端与炉体2的底板连接,第一部2031的小直径端与第二部2032连接,第二部2032呈圆环状结构,通过设置锥环状的第一部2031和圆环状第二部2032,有利于降低残渣排出炉体的难度。进一步的,为了便于对炉体2内的顽固残渣进行清理和便于对炉体2进行维修,在炉体2的侧壁上设置有维修孔6,维修孔6的大小以能够使维修工人进入为准,为了便于维修工人进入,一般将维修孔6设置在炉体2的中下部。此外,炉体2由内向外依次设置轻型隔热材料层和耐火砖层,以隔离垃圾在裂解过程中产生的热量。

为了提高炉体2的稳定性,在炉体2的底部设置有用于支撑炉体2的支撑机构3,如图1所示,支撑机构3主要包括支腿302和支耳301,支耳301凸设在炉体2的外壁上,且沿炉体2侧壁的径向向外延伸。支腿302沿竖直方向设置,其一端与支耳301固定连接,另一端固定在地面上。在本实施例中,为了提高支撑机构3支撑炉体2的稳定性和强度,沿炉体2的周向设置有四组支撑机构3,四个支耳301沿炉体2的周向均匀排布,支耳301与炉体2和支腿302的连接方式可以采用焊接或者螺纹连接,为了提高连接强度,优选焊接。当然在其他实施例中,支撑机构3的数量也可以根据炉体2的大小和设计要求具体设定,原则上不少于三组。

炉排1是锅炉或工业炉中堆置固体燃料并使之有效燃烧的部件。在本实施例中,炉排1主要用于热解气化炉中,利用炉排1堆放投放至热解气化炉内的垃圾。如图5和图6所示,炉排1主要包括基座1011、转轴1012、布料罩101、炉排片和驱动机构,基座1011固定在热解气化炉的炉体2内,由于热解气化炉的进料口201一般设置在炉体2的顶部,因此将基座1011固定在炉体2的底部,连接方式可以采用焊接或者螺钉连接,为了便于进行拆卸和维修,优选采用螺钉连接,基座1011的底部还可以设置回旋支撑座7,用于提高转轴1012转动的稳定性。基座1011上设置有转轴孔,沿转轴孔的周向均布有多个螺纹孔,利用螺钉穿过螺纹孔将基座1011固定在炉体2内。转轴1012的一端转动连接在转轴孔内,为了降低转轴1012转动过程中受到的摩擦,可以在转轴孔内设置有轴承。进一步的,为了减小转轴1012的质量,降低驱动机构驱动炉排1转动所需的功率,将转轴1012设置为空心轴。

布料罩101设置在转轴1012的顶部,炉排片沿转轴1012的周向设置,并位于布料罩101的下方,驱动机构用于驱动转轴1012转动,在转轴1012转动过程中,布料罩101将其上的料体均匀甩至炉排片上,在本实施例中,该料体特指垃圾。为了便于将从进料口201投入的垃圾甩至炉排片上,将布料罩101设置为圆锥状。相较于现有技术中的炉排采用摇摆的方式将布料罩上的料体摇晃至炉排片上,本实用新型提供的气化炉内的炉排1采用旋转的方式,在离心力的作用下,将布料罩101上的垃圾分布至炉排片上,有利于提高料体在炉排片上排布的均匀性,从而使垃圾充分热解气化,提高热解气化效率,防止垃圾在炉排片上结焦。

为了减少炉排片的质量,进一步的降低驱动机构驱动炉排1转动所需的功率,将炉排片设置为圆环状,呈圆环状的炉排片还有利于将裂解后的残渣通过炉排片与转轴1012之间的空隙滑落至炉体2的底部,通过设置在炉体2底部的出料口203排出炉体2。进一步的,利用连接板将炉排片连接在转轴1012上,连接板一端与炉排片固定连接,另一端与转轴1012固定连接。为了保证炉排片转动过程中的稳定性,将连接板的数量设置为多个,多个连接板沿转轴1012的周向均匀排布。连接板的数量在此不做限定,原则上不少于两个。

为了利于提高垃圾在炉排片上的停留时间,进一步提高热解气化效率。优选将炉排片的数量设置为不少于两个,并将不少于两个的炉排片沿转轴1012的轴向排布,每一炉排片均采用连接板与转轴1012连接,分层设置的炉排片也便于对炉排片进行除灰。

在本实施例中,选择采用四层炉排片,由转轴1012的顶部至底部依次为第一炉排片102、第二炉排片104、第三炉排片106和第四炉排片109,对应的,连接板由上至下依次为第一连接板103、第二连接板105、第三连接板107和第四连接板1010,第一连接板103将第一炉排片102和转轴1012连接,第二连接板105将第二炉排片104和转轴1012连接,第三连接板107将第三炉排片106和转轴1012连接,第四连接板1010将第四炉排片109和转轴1012连接。为了提高连接强度,将连接板设置为直角三角板、直角梯形板或者T形板,直角梯形板和直角三角板的直角边分别与炉排片和转轴1012连接。在本实施例中,第一连接板103、第二连接板105和第三连接板107为梯形板,第四连接板1010为T形板,T形板的顶面与第四连接板1010连接。

为了避免上层的垃圾直接落入炉体2底部的出料口203,将位于上层的炉排片的外径设置为小于或者等于位于下层的炉排片的外径,且将位于上层的炉排片的外径设置为大于或者等于位于下层的炉排片的内径。在本实施例中,第一炉排片102、第二炉排片104和第三炉排片106的外径逐渐增大,第三炉排片106和第四炉排片109的外径相同,且将第三炉排片106和第四炉排片109的外径与炉体2的内径设置为相同,能够有效地避免垃圾从炉体2内壁与第三炉排片106、第四炉排片109之间的缝隙落入炉体2底部的边缘处,有利于降低炉体2的清理难度。第一炉排片102、第二炉排片104和第三炉排片106的内径逐渐增大,第三炉排片106和第四炉排片109的内径相同。

进一步的,驱动机构包括动力结构和传动结构,动力结构选择采用电机5,电机5可以设置在炉体2的内部,也可以设置在炉体2的外部,但是由于炉体2内的温度较高,为了避免炉体2内的高温损坏电机5,在本实施例中,选择将电机5设置在炉体2的外部,炉体2的外壁上设置有用于安装电机5的电机安装架4,电机安装架4主要包括支撑架401和肋板402,支撑架401内部中空,电机5安装至支撑架401的顶部,肋板402设置在支撑架401的下方,用于提高支撑架401的支撑强度。传动结构选择采用齿轮组件,在本实施例中,齿轮组件包括相互啮合的齿轮和齿圈108,齿轮设置在支撑架401内部的中空腔体内,电机5的输出端穿过支撑架401后与齿轮连接,齿圈108设置在第四炉排片109的顶面上,齿圈108的中心线与第四炉排片109的中心线共线设置,当电机5驱动齿轮转动时,齿轮带动齿圈108转动,齿圈108通过带动第四炉排片109从而达到驱动炉排1转动的目的。当然也可以将齿圈108设置在第四炉排片109的底面或外周面上,或者设置在其他炉排片上,不过相较于将齿圈108设置在上层的炉排片上,设置在第四炉排片109上更利于提高炉排1转动的稳定性。此外,也可以选择采用其他驱动结构和传动结构,只要能够达到驱动炉排1转动的目的即可。

本实用新型所提供的气化炉的工作过程如下:

通过进料口201将垃圾投入气化炉内,驱动机构通过齿轮和齿圈108驱动炉排1在热解气化炉内旋转,热解气化炉内处于缺氧状态或者无氧状态,垃圾由进料口201落到转动的锥形布料罩101上,并在布料罩101上开始热解气化,在布料罩101离心力和垃圾所受重力的作用下,布料罩101将垃圾均匀布料至第一炉排片102、第二炉排片104、第三炉排片106和第四炉排片109上进行进一步热解气化,产生的裂解气由出气口202排出炉体2,并进入裂解气燃烧室燃烧,裂解后的残渣通过各环形炉排片与转轴1012之间的空隙滑落至热解气化炉的底部,可通过出料口203排出炉体2。

显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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