专利名称：生物质气化机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气化装置，尤其涉及一种农作物秸秆或其他生物质的气化 装置。
背景技术：
目前的所谓秸杆气化炉或生物质气化炉普遍存在一些严重的性能问题，如 火层穿孔、火层搭桥和火层倾斜都会导致气化产物发生质变，产生非可燃烟气， 造成产气时间短，延续性和稳定性差，燃料不能充分燃尽，浪费较大，使之无 法正常运转，产品只是有热烈解而产生燃气的实验现象，没有实用性和推广价 值。
发明内容
基于现有技术的缺陷，为本发明的目的在于提供一种可自动控制火层变化， 产气时间长，燃料可充分燃烧，工作稳定持续，中途不熄火，并且环保、节能、 防爆和高热质的的生物质气化机。
本发明的技术方案是 一种生物质气化机，包括带有炉盖的炉体，其中，炉 体下端的环状气化剂预热室将其内腔分为炉膛和灰膛，所述炉体的下端设有变 速箱，该变速箱的输出轴为炉体的中心轴，该中心轴通过动态密封装置与炉底 板连接，且中心轴上端与炉膛内的支架固连，气化剂预热室的内环支架固连有 穿过中心轴的蒸汽发生器，该蒸汽发生器下端设有进水管上端设有出气管，且 进水管和出气管固连于炉体上，气化剂预热室穿过中心轴，并与蒸汽发生器的 出气管连通，气化剂预热室切线方向连通有气化剂输入管，气化剂预热室内环 上设有若干喷气嘴，位于气化剂预热室上方的中心轴上固连有与中心轴不对称 的呈阶梯状中空结构的偏心塔布风炉盘，该偏心塔布风炉盘壁上设有若干布风 口，中心轴上交错设置有半圆型呈螺旋分布的搅压臂，炉体上端设有燃气口。
本发明所述偏心塔布风炉盘随中心轴的转动，起到操动火层和动态布风的作 用，彻底控制了火层穿孔、火层搭桥、火层倾斜的现象。慢速转动的偏心塔布 风炉盘的层间壁上若干均布的布风口以动态方式喷入炉内，使气化剂充分均匀 地与气化物接触反应。
本发明所述变速箱包括外壳及电机，电机伸入外壳内的输出轴上装有皮带 轮，该皮带轮与皮带轮转轴上的皮带轮连接，皮带轮转轴上的皮带轮与中心轴 上的皮带轮连接，皮带轮转轴上还连接有皮带松紧调节杆。通过变速箱内的皮 带轮传动机构，降低了转速，同时皮带轮便于调节，不易损坏。其中，电机采 用功率较小的直流电机。
本发明所述变速箱的外壳下端设有机脚，以便于气化机的放置。灰膛一侧 的除灰口上螺纹连接有灰门，便于清洁灰膛。
本发明所述炉体上端设有与炉盖下沿适配的密封水槽，且该水槽的外沿高 于内沿，防止槽内的水流入炉膛，且该水槽的外壁略低于内沿位置处设有水位 溢出口，便于槽内多余的水的排除。这种水槽密封结构不仅密封性能好，而且 结构非常简单，制作方便。
本发明所述动态密封装置包括套装在中心轴轴肩上的轴套，并且，轴套上 端面高于炉底板上端面，防止中心轴与炉底板之间磨损，轴套装在固连于法兰 上的轴套座上，位于炉底板下端的法兰与固连于炉底板上端面的螺母通过螺栓 连接。该动态密封装置不仅有效的保证了中心轴与炉底板之间的密封，又不影 响中心轴的转动。
本发明所述所述气化剂预热室内环上设有若干喷气嘴采用四个等距且沿顺 时针方向倾斜的喷气嘴。利于气化剂预热室内形成的气体旋流进入偏心塔布风 炉盘。
本发明所述炉体上的燃气口连接有净化过滤器，该净化过滤器包括内部设 有竖直隔板的箱体，位于竖直隔板一侧的箱体上设有净化过滤芯，该净化过滤 芯的内壁上错位安装有斜板，净化过滤芯上端的法兰盘与箱体密封连接，净化 过滤器位于净化过滤芯一侧上方设有燃气输出管，位于竖直隔板另一侧的箱体
上端设有排烟管；下部靠近炉体一侧为斜面的箱体的下端搭扣连接有水箱，便 于取下清理水箱，且竖直隔板下端低于水箱的最低水位线，水箱上连接有底部 与水箱连通的水位限制箱，水位限制箱上与最低水位线齐平位置设有溢水口。
本发明所述水箱上连接有内装有水的水密封防爆装置，该水密封防爆装置顶 端设有进气管，该进气管上方设有给其供气化剂的风机，进气管的底端没入水 中少许，水密封防爆装置水面以上的壁上的开口与气化剂输入管连通。 本发明所述净化过滤器的箱体上设有控制电机、风机的电器控制箱。 本发明所述炉体上设有补水箱，补水箱里分别设有通向水箱、水密封防爆装
置、蒸汽发生器和密封水槽的补水管。
本发明的有益效果是产气时间长，工作稳定持续，中途不熄火，并且环保、 节能、防爆和高热质；结构简单，制作成本低。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进一步说明。
图1是本发明优选实施例的结构示意图； 图2是图1中净化过滤器的结构示意图； 图3是图2中净化过滤芯的结构示意图； 图4是图1中A处局部放大图； 图5是图1中气化剂预热室的结构示意图； 其中，附图标记为
l为炉体，2为蒸汽发生器，2—l为进水管，2—2为出气管，3为气化剂预热 室，3 — 1为喷气嘴，3—2为气化剂预热室内环支架，4为偏心塔布风炉盘，4一1 为布风口， 5为中心轴，6为搅压臂，7为轴承，8为轴承座，9为支架，IO为密封 水槽，10—1为水槽外沿，10—2为水槽内沿，10—3为水位溢出口， ll为炉盖， 12为净化过滤器，12 — 1为箱体，12 — 2为竖直隔板，12 —3斜面，13为水箱，13 一l为水箱的最低水位线，14为水位限制箱，14—l为溢水口， 15为变速箱，15 —l为外壳，16为皮带轮转轴，17为皮带轮，17—1为皮带轮转轴上的皮带轮， 17—2为中心轴上的皮带轮，18为皮带松紧调节杆，19为机脚，20为炉底板，21 为补水箱，22为电器控制箱，23为水密封防爆装置，23 — 1为进气管，23—2为 开口， 24为灰膛，24—1为灰门，25为动态密封装置，25 — 1为轴套，25—2为轴 套座，25—3为法兰，25—4为螺母，25 — 5为螺栓，26为电机，27为气化剂输入 管，28为净化过滤芯，28 — 1为斜板，28 — 2为法兰盘，29为排烟管，30为燃气 输出管，31为风机，32为炉膛。
具体实施方式
优选实施例
如图1至5所示， 一种生物质气化机，包括带有炉盖ll的炉体l，其中，炉体l 下端的环状气化剂预热室3将其内腔分为上下两个腔，即上腔为炉膛32、下腔为 灰膛24，炉体1的下端设有变速箱15，该变速箱15包括外壳15 — 1及电机26，电 机26伸入外壳15 — 1内的输出轴上装有皮带轮17，该皮带轮17与皮带轮转轴16上 的皮带轮17—1连接，皮带轮转轴16上的皮带轮17—1与中心轴5上的皮带轮17—
2连接，皮带轮转轴16上还连接有皮带松紧调节杆18，即该变速箱的输出轴为炉 体的中心轴5;该中心轴5通过动态密封装置25与炉底板20连接，且中心轴5上端 与炉膛32内的支架9固连，其中，中心轴5上端装于轴承7中，轴承7装于固定在 支架9上的轴承座8上；气化剂预热室3的内环支架3 — 2固连有穿过中心轴5的蒸 汽发生器2，该蒸汽发生器2下端设有进水管2 — 1上端设有出气管2—2，且进水 管2—1和出气管2—2固连于炉体1上，气化剂预热室3穿过中心轴5，并与蒸汽发 生器2的出气管2—2连通，气化剂预热室3切线方向连通有气化剂输入管27，气 化剂预热室3内环上设有若干喷气嘴3 — 1 ，这些喷气嘴3 — l采用四个等距且沿顺 时针方向倾斜的喷气嘴3 — 1;位于气化剂预热室3上方的中心轴5上固连有与中 心轴5不对称的呈阶梯状中空结构的偏心塔布风炉盘4，这种结构引起膛内热气 产生旋流，该偏心塔布风炉盘4壁上设有若干布风口4一1，中心轴5上交错设置 有半圆型呈螺旋分布的搅压臂6，炉体l上端设有燃气口，炉体l上端设有与炉盖 ll下沿适配的密封水槽lO，且该水槽的外沿10 —1高于内沿10 — 2，且该水槽的 外壁略低于内沿10—2位置处设有水位溢出口10—3;变速箱15的外壳15 — 1下端 设有机脚19，所述灰膛24—侧的除灰口上螺纹连接有灰门24—1。
如图4所示，动态密封装置25包括套装在中心轴5轴肩上的轴套25 — 1，并且， 轴套25 — 1上端面高于炉底板20上端面，轴套25 — 1装在固连于法兰25—3上的轴 套座25—2上，位于炉底板20下端的法兰25—3与固连于炉底板20上端面的螺母 25—4通过螺栓25 — 5连接。
如图1一3所示，炉体上的燃气口连接有净化过滤器12，该净化过滤器12包括 内部设有竖直隔板12 — 2的箱体12 — 1，位于竖直隔板12 — 2—侧的箱体12 — 1上 设有净化过滤芯28，该净化过滤芯28的内壁上错位安装有斜板28—1，净化过滤 芯28上端的法兰盘28 — 2与箱体12 — 1密封连接，净化过滤器12位于净化过滤芯 28—侧上方设有燃气输出管30，位于竖直隔板12 — 2另一侧的箱体12 — 1上端设 有排烟管29，该排烟管29是用于炉膛内的燃料升温尚未燃烧阶段产生烟气的排 放；下部靠近炉体一侧为斜面12 — 3的箱体12 — 1的下端搭扣连接有水箱13，且 竖直隔板12 — 2下端低于水箱13的最低水位线13 —1，水箱13上连接有底部与水 箱连通的水位限制箱14,水位限制箱14上与最低水位线齐平位置设有溢水口14 —1。
该水箱13上连接有内装有水的水密封防爆装置23，该水密封防爆装置23顶端 设有进气管23 — 1，该进气管23 — 1上方设有给其供气化剂的风机，进气管23 — 1
的底端没入水中少许，水密封防爆装置23水面以上的壁上的开口23—2与气化剂 输入管27连通。所述炉体1上设有补水箱21，补水箱21里分别设有通向水箱13、 水密封防爆装置23、密封水槽10的补水管。
所述净化过滤器12的箱体12—1上设有电机26、风机31的电器控制箱22，该 电器控制箱22将交流电源转换为12V的直流电源输出给电机26和风机31,实际上 相当于是开关电源，总的负载功率为12W，其负载功率分别为电机为2W、风 机为10W。按家用每天用气4小时计算，每20.8天耗1度电，电价0.5-0.6元/度，每 天耗用电费0.024元——0.028元，用电电费可忽约不计。现有技术的同类产品一 般用交流220V、 80W的鼓风机，同样按每天工作4小时计算，每3.1天耗1度电， 每天耗用电费0.16元——0.19元。本发明生物质气化机相对于其它现有技术的同 类产品节能6.7倍。
就上述结构说明一下气化剂输(即空气)入方式气化剂通过水密封防爆 装置23，在风机31的吹力作用下气化剂通过水密封防爆装置23的水膜输出，从 气化剂输入管27以切线方向进入气化剂预热室3，在气化剂预热室3内形成旋流， 获得旋转动力，加长预热时间，然后经四个等距向顺时针方向倾斜的不锈钢喷 气嘴喷入偏心塔布风炉盘4内，在偏心塔布风炉盘4内形成更强的旋流，再经慢 速转动的偏心塔布风炉盘4的层间壁上若干均布的布风口以动态方式喷入炉内， 使气化剂充分均匀地与气化物接触反应。
上面所述的净化过滤器12，当燃气和飞灰进入净化过滤器12之前，关闭排 烟管29，当燃气和飞灰通过炉体的燃气口进入净化过滤器12的箱体内即隔板一 侧的空腔时，燃气和飞灰垂直向下碰撞水箱的水面，此为一级湿式净化过滤， 滤除全部飞灰和大部分焦油，同时对燃气进行降温；燃气继续穿过水面，进入 净化过滤芯所在的第二通道，燃气垂直向上碰撞每一块错位安置的斜板，被降 温冷却的焦油在碰撞斜板的过程中被粘附其上，由于重力作用会滴落水中，此 为二级干式碰撞净化过滤，滤除部分焦油；燃气继续从净化过滤器12的燃气输 出管进入红外线燃气灶，燃气还可以被管道壁自然冷却。燃气进入红外线燃气 灶，燃气继续通过燃烧的高温红外线网被燃烧，残余焦油被分解燃尽。
上面所述的水密封防爆装置23，气化剂通过水密封防爆装置23，在风机的吹 力作用下气化剂通过水密封防爆装置23的水膜输出，从气化剂输入管27以切线 方向进入气化剂预热室3，当停机时高温燃气不能通过水密封防爆装置23与外界 空气相遇而燃烧，也防止热启动时发生炉内爆炸，杜绝了燃气、燃点和氧气三 者合并，有效避免爆炸危害，且无机械故障。
上面所述的补水装置21分别给净化过滤器12的水箱13、水密封防爆装置 23、蒸汽发生器2和密封水槽10缓慢补足水位，使得净化过滤器12的水箱13、 水密封防爆装置23的水位恒定不变，如果净化过滤的水被炉温蒸发而水量不足 时，会严重影响净化过滤，造成焦油和飞灰堵塞气道，燃气不能顺利通过，设 备无法正常工作，因此必须保证足够的水位；如果水密封防爆装置23水量不足 时，起不到密封作用，防爆系统就失效；蒸汽发生器2水量不足，无法提高燃 气质量；密封水槽10水量不足，起不到密封作用。
上面所述的蒸汽发生器2，由补水装置21供水给炉内高温蒸汽发生器2，水 遇高温蒸发成水蒸汽，水蒸汽通过出气管进入气化剂预热室3与气化剂进行混 合预热进入炉膛内，与碳和一氧化碳发生反应，生成一氧化碳、氢气和二氧化 碳，增加水煤气，提高燃气质量。
另外，本发明还采用助燃剂预混技术，即风机有两个出口， 一个连接水密封 防爆装置23上的进气管23 — 1，另一个与燃气输出管连通，使得助燃剂(氧气或 空气)在燃气输出管处中和，不仅起到了降低燃气出口温度，而且起到了助燃 剂的预热作用，使燃气燃烧更猛烈，燃烧温度更高。
权利要求
1、一种生物质气化机，包括带有炉盖(11)的炉体(1)，其中，炉体(1)下端的环状气化剂预热室(3)将其内腔分为炉膛(32)和灰膛(24)，其特征在于所述炉体(1)的下端设有变速箱(15)，该变速箱的输出轴为炉体的中心轴(5)，该中心轴(5)通过动态密封装置(25)与炉底板(20)连接，且中心轴(5)上端与炉膛(32)内的支架(9)固连，气化剂预热室(3)的内环支架固连有穿过中心轴(5)的蒸汽发生器(2)，该蒸汽发生器(2)下端设有进水管(2—1)上端设有出气管(2—2)，且进水管(2—1)和出气管(2—2)固连于炉体(1)上，气化剂预热室(3)穿过中心轴(5)，并与蒸汽发生器(2)的出气管(2—2)连通，气化剂预热室(3)切线方向连通有气化剂输入管(27)，气化剂预热室(3)内环上设有若干喷气嘴(3—1)，位于气化剂预热室(3)上方的中心轴(5)上固连有与中心轴(5)不对称的呈阶梯状中空结构的偏心塔布风炉盘(4)，该偏心塔布风炉盘(4)壁上设有若干布风口(4—1)，中心轴(5)上交错设置有半圆型呈螺旋分布的搅压臂(6)，炉体(1)上端设有燃气口。
2、 根据权利要求l所述的生物质气化机，其特征在于所述变速箱(15)包括 外壳(15 — 1)及电机(26)，电机(26)伸入外壳(15 — 1)内的输出轴上装有 皮带轮(17)，该皮带轮(17)与皮带轮转轴(16)上的皮带轮(17 — 1)连接， 皮带轮转轴(16)上的皮带轮(17—1)与中心轴(5)上的皮带轮(17—2)连 接，皮带轮转轴(16)上还连接有皮带松紧调节杆(18)。
3、 根据权利要求2所述的生物质气化机，其特征在于所述变速箱(15)的外 壳(15 — 1)下端设有机脚(19)，所述灰膛(24) —侧的除灰口上螺纹连接有 灰门(24—1)。
4、 根据权利要求l所述的生物质气化机，其特征在于所述炉体(1)上端设有 与炉盖(11)下沿适配的密封水槽(10)，且该水槽的外沿(IO — I)高于内沿(10—2)，且该水槽的外壁略低于内沿(10—2)位置处设有水位溢出口 (IO — 3)。
5、 根据权利要求l所述的生物质气化机，其特征在于所述动态密封装置(25) 包括套装在中心轴(5)轴肩上的轴套(25 — 1)，并且，轴套(25 — 1)上端面 高于炉底板(20)上端面，轴套(25 — 1)装在固连于法兰(25—3)上的轴套 座(25—2)上，位于炉底板(20)下端的法兰(25—3)与固连于炉底板(20) 上端面的螺母(25—4)通过螺栓(25 — 5)连接。
6、 根据权利要求l所述的生物质气化机，其特征在于所述气化剂预热室(3) 内环上设有的若干喷气嘴(3 — 1)采用四个等距且沿顺时针方向倾斜的喷气嘴(3 — 1)。
7、 根据权利要求l所述的生物质气化机，其特征在于所述炉体(1)上的燃气 口连接有净化过滤器(12)，该净化过滤器(12)包括内部设有竖直隔板(12 — 2)的箱体(12 — 1)，位于竖直隔板(12—2) —侧的箱体(12 — 1)上设有净化 过滤芯(28)，该净化过滤芯(28)的内壁上错位安装有斜板(28_1)，净化过 滤芯(28)上端的法兰盘(28—2)与箱体(12 — 1)密封连接，净化过滤器(12) 位于净化过滤芯(28) —侧上方设有燃气输出管(30)，位于竖直隔板(12_2) 另一侧的箱体(12_1)上端设有排烟管(29);下部靠近炉体一侧为斜面的箱 体(12 — 1)的下端搭扣连接有水箱(13)，且竖直隔板(12—2)下端低于水箱(13)的最低水位线，水箱(13)上连接有底部与水箱连通的水位限制箱(14)， 水位限制箱(14)上与最低水位线齐平位置设有溢水口。
8、 根据权利要求7所述的生物质气化机，其特征在于所述水箱(13)上连接 有内装有水的水密封防爆装置(23)，该水密封防爆装置(23)顶端设有进气管(23 — 1)，该进气管(23 — 1)上方设有给其供气化剂的风机，进气管(23 — 1) 的底端没入水中少许，水密封防爆装置(23)水面以上的壁上的开口 (23—2) 与气化剂输入管(27)连通。
9、 根据权利要求7或8所述的生物质气化机，其特征在于所述净化过滤器(12) 的箱体(12 — 1)上设有电机(26)和风机的电器控制箱(22)。
10、 根据权利要求l所述的生物质气化机，其特征在于所述炉体(1)上设有 补水箱(21)，补水箱(21)里分别设有通向水箱(13)、水密封防爆装置(23)、 蒸汽发生器(2)和密封水槽(10)的补水管。
全文摘要
本发明公开了一种生物质气化机，属于生物气化装置技术领域，包括带有炉盖的炉体，其中，炉体下端的环状气化剂预热室将其内腔分为炉膛和灰膛，所述炉体的下端设有变速箱，该变速箱的输出轴为炉体的中心轴，该中心轴通过动态密封装置与炉底板连接，且中心轴上端与炉膛内的支架固连，气化剂预热室的内环支架固连有蒸汽发生器，气化剂预热室与蒸汽发生器的出气管连通，气化剂预热室切线方向连通有气化剂输入管，气化剂预热室内环上设有若干喷气嘴，中心轴上固连有偏心塔布风炉盘、搅压臂，炉体上端设有燃气口；本发明产气时间长，工作稳定持续，中途不熄火，并且环保、节能、防爆和高热质；结构简单，制作成本低。
文档编号C10B53/02GK101381608SQ20071004996
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者佼 张, 张远杰 申请人:张远杰