一种清洁高效的气化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于含能固体物料气化与清洁利用领域，涉及一种清洁、高效的气化装置。
【背景技术】
[0002]将废塑料、城市垃圾等废弃物、生物质，或者煤炭等固体燃料导入气化炉中，在无氧或含氧状态的高温气氛中氧化还原，可产生含能气化气。气化装置一般包括废弃物气化熔融炉、煤炭气化炉、旋转炉式热分解炉(外部加热式热分解炉)或者一并投入型热分解炉(自燃式热分解炉)等各种形式的燃烧炉或热解炉。
[0003]煤炭气化炉(即煤气发生炉)是一种将煤炭转化成可燃性气体(主要成分是CO、!12、014等)的生产设备，广泛应用于化工加热、热处理炉、耐火材料等行业。传统的单段式煤炭气化炉具有结构简单、建设周期短、投资小、煤种适应性强、操作容易、安全性能高等特点。但是，单段式煤炭气化炉受制于结构特性，存在以下几个缺点:1)出气口温度过高(450?550°C )，煤气中含有大量焦油，因此对于使用净化煤气的用户，其工艺必须采用大量水来洗涤净化煤气，酚水排放量很大，对环境造成严重污染；2)需要一定的空层高度，而空层高度大加煤时落差产生大量的煤粉随煤气带出，浪费能源，堵塞管路；3)单段式煤炭气化炉操作时需要扎钎、平炉，不仅产生煤粉，而且工人劳动强度大，产气量不稳定。两段式煤炭气化炉是在单段式煤炭气化炉的结构基础上增加了一个干馏段，将煤炭的低温干馏和气化结合在一起，在一个炉体内分段进行，气化段产生的煤气一部分从底部出口导出，另一部分用于干馏上层煤炭，与干馏煤气一起从顶部出口导出，由此造成后续净化工艺复杂、设备投资高、占地面积大、建设周期长、操作复杂等缺点。
[0004]类似的问题同样出现在生物质和垃圾气化领域。垃圾气化和生物质气化是目前能源回收利用的重要部分，但在目前的气化工艺中，难以避免地出现焦油含量过高的问题。虽然可以采用循环流化床、双床汽化器等具有较好的焦油控制能力，但这些气化装置仅适用于大型的工业领域，不利于中、小型利用。现有的固定床气化装置，如上吸式或下吸式固定床汽化器，虽然方便于小型化利用，但是气化效率不高，且焦油污染问题也没能得到很好解决。
[0005]综上所述，要满足化工、机械、冶金等领域低投入、高产出的用气需求，并且还需符合国家环保要求和节能减排的标准，显然现有的气化装置都存在无法克服的缺陷。
【发明内容】
[0006]针对现有技术存在的不足，本发明提供一种环保、高效的气化装置。
[0007]为了达到上述目的，
[0008]本发明的技术方案:一种清洁高效的气化装置包括炉体、位于炉体顶部的加料装置和位于炉体底部的排灰装置；所述的加料装置包括顶部仓、缓冲仓和底部仓；顶部仓和缓冲仓之间、缓冲仓和底部仓之间均设有隔板阀门，底部仓与炉体顶部相连；所述的炉体，其顶部设有气化气出口，内部设若干承压隔层，承压隔层由落料杆和驱动器组成，落料杆由驱动器推动，相邻落料杆之间运动方向相反；炉体内壁设有耐火砌砖。
[0009]炉体下方侧壁设置水冷箱和水夹套，水夹套位于水冷箱的下方，水冷箱环绕于炉体的外圈。
[0010]所述排灰装置包括灰盘和炉篦，所述灰盘位于炉体外侧底部，灰盘中心区安装有炉篦，炉篦能在灰盘内转动，炉篦一端与灰盘相连，另一端伸入炉体内；炉篦的底部安装有风管，所述风管通过炉篦与炉体相通。
[0011]依据实际情况还需增设多孔隔板；所述多孔隔板设置有均匀分布的孔道，且被位于紧邻正上方的若干根长短不一的落料杆所覆盖；所述落料杆可以是叶轮杆、纺锤杆或者螺旋杆；多孔隔板的孔道为圆形、椭圆形、方形、或其它规则和不规则形状；多孔隔板和落料杆由铸钢材质制成。
[0012]本发明的优点:炉体内部安置承压隔层，炉体内上层物料的压力不会传递给下层物料，避免了物料在高温高压条件下粉化，堵塞气流通道，降低了对物料热机械强度的要求；炉顶部位增设干燥段和干馏段，一方面充分干燥、干馏含能物料，提高气化气热值和气化炉热效率，另一方面过滤、净化来自干馏段和气化段的气化气，降低出气口气化气的烟灰和焦油含量；气化炉结构简单紧凑，安装方便，气化效率和热效率高，气化气后续净化容易，废水废气近零排放，环境友好。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的气化炉的结构示意图。
[0014]图2是图1的A-A向剖视图。
[0015]图3是图1的B-B向剖视图。
[0016]图4是落料杆结构示意图，其中图4a是轴向剖视图，图4b是径向剖视图。
[0017]图中顶部仓；2缓冲仓；3底部仓；4气化气出口 ；5炉体；6a落料杆；6b驱动器；6c多孔隔板；7耐火砌砖；8水冷箱；9水夹套；10炉篦；11灰盘；12驱动器；13风管；14进风口 ；15 土建基座。
【具体实施方式】
[0018]下面通过实施例和附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0019]在此需要说明的是，对于这些实施例的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
[0020]如图1、图2和图3所示，所述气化装置包括炉体5和位于炉体顶部的加料装置，所述加料装置包括顶部仓1、缓冲仓2和底部仓3，所述顶部仓I和缓冲仓2、以及缓冲仓2和底部仓3之间均设有隔板阀门，底部仓3与炉体5的顶部相连。含能物料依次通过顶部仓1、缓冲仓2和底部仓3后，进入炉体5内，其中缓冲仓2起调节物料供给和防止气流溢出的作用。
[0021]炉体5内设置两层承压隔层，所述承压隔层包括纺锤形落料杆6a、驱动器6b和多孔隔板6c。所述多孔隔板6c由十三排大小均一、分布均匀的圆形孔道组成，圆形孔道均位于纺锤形落料杆6a的十三根落料杆的紧邻正下方，且孔道直径略小于落料杆直径。所述落料杆6a由驱动器6b驱动运动，且相邻落料杆之间运动方向相反。炉体5中的物料从落料杆6a的空隙间竖直下落，紧接着在落料杆6a的推力下水平移动，从多孔隔板6c的圆形孔道中竖直掉落，进入下层炉体空间。
[0022]炉体5上方侧壁设有耐火砌砖7，用于提高炉体5的耐火能力。
[0023]炉体5顶部设有气化气出口 4，炉体5内的含能物料与来自炉体底部的气化剂反应后，产生含能气化气，从所述气化气出口 4排出。
[0024]炉体5下方侧壁设置水冷箱8和水夹套9，所述水夹套9位于水冷箱8的下方，所述水冷箱8环绕于炉体5的外圈。
[0025]炉体5底部设有灰盘11，所述灰盘11的中心区安装有炉篦10，所述炉篦10在驱动器12的驱动下转动。炉篦10对应于灰盘11相连的另一端伸入炉体5的底部，当炉篦10转动时，燃烧后产生的灰渣在炉篦10的作用下排出炉体5，并落入灰盘11中。
[0026]炉篦10的下方安装有风管13，所述风管13的轴线与炉体5的轴线位于同一直线上。风管13通过炉篦10底部与炉体5相联通，且另一端与进风口 14相连。所述风管13和进风口 14位于土建基座15内。
【主权项】
1.一种清洁高效的气化装置，其特征在于，所述的气化装置包括炉体、位于炉体顶部的加料装置和位于炉体底部的排灰装置； 所述的加料装置包括顶部仓、缓冲仓和底部仓；顶部仓和缓冲仓之间、缓冲仓和底部仓之间均设有隔板阀门，底部仓与炉体顶部相连； 所述的炉体，其顶部设有气化气出口，内部设若干承压隔层，承压隔层由落料杆和驱动器组成，落料杆由驱动器推动，相邻落料杆之间运动方向相反；炉体内壁设有耐火砌砖；炉体下方侧壁设置水冷箱和水夹套，水夹套位于水冷箱的下方，水冷箱环绕于炉体的外圈；所述排灰装置包括灰盘和炉篦，所述灰盘位于炉体外侧底部，灰盘中心区安装有炉篦，炉篦能在灰盘内转动，炉篦一端与灰盘相连，另一端伸入炉体内；炉篦的底部安装有风管，所述风管通过炉篦与炉体相通。2.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，在所述的承压隔层下设置多孔隔板，多孔隔板上设置有均匀分布的孔道，且被位于紧邻正上方的若干根长短不一的落料杆覆至ΠΠ O3.根据权利要求1或2所述的气化装置，其特征在于，所述的多孔隔板的孔道为圆形、椭圆形、方形、或其它规则和不规则形状。4.根据权利要求1或2所述的气化装置，其特征在于，所述的落料杆为叶轮杆、纺锤杆或者螺旋杆。5.根据权利要求3所述的气化装置，其特征在于，所述的落料杆为叶轮杆、纺锤杆或者螺旋杆。6.根据权利要求2或5所述的气化装置，其特征在于，所述的多孔隔板和落料杆由铸钢材质制成。7.根据权利要求3所述的气化装置，其特征在于，所述的多孔隔板和落料杆由铸钢材质制成。8.根据权利要求4所述的气化装置，其特征在于，所述的多孔隔板和落料杆由铸钢材质制成。
【专利摘要】本发明公开了一种清洁、高效的气化装置，为解决现有气化炉技术中污染严重、热效率低等问题而发明，包括炉体、加料装置和排灰装置。炉体内设有承压隔层，包括落料杆和驱动器，依据实际情况还需增设多孔隔板。落料杆由驱动器驱使运动，控制物料下落方向和速度，并且承受上层物料压力。物料直接从落料杆的间隙，或经由多孔隔板落入下层炉体空间。本发明的效果和益处是降低了底层物料的承压强度，可按实际需要增加炉体内干燥段和干馏段层高，相当于在炉体内增设气化气的“自滤系统”，不仅能够过滤气化气中烟尘和焦油、降低气化气出口温度，还能干燥原始物料，可显著提高气化装置的热效率、降低烟尘和焦油等污染物的排放。
【IPC分类】C10J3/76, C10J3/30, C10J3/20, C10J3/60, C10J3/42, C10J3/34
【公开号】CN104910967
【申请号】CN201510353526
【发明人】李爱民, 胡超
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月24日