专利名称：生物质气化燃气发生炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物质气化反应设备，具体地说是一种可以连续稳定工作的、高效 的生物质气化燃气发生炉。
背景技术：
目前社会、经济高速地发展却使人类面临着能源的短缺，地下的煤和石油、天然气是有 限的、是不可再生的。寻求新型能源则成为人们共同的渴望，生物质燃气则是解决常规化石 能源短缺的重要途径之一。这是一种可再生性的能源，从环保的角度，它又是一种不会给人 类生存环境带来危害的"绿色燃料"。生长期仅一年的作物秸秆属于生物质燃料中的一种， 属高挥发份、低炭化度物料。挥发份含量平均高达75%，以固定炭含量为标志的炭化程度平 均为17%，但发热量却平均高达36%。这表示可燃组份中，含量仅为1/6的固定炭其发热量 却占1/3。这种以纤维素、半纤维素和木质素构成的聚合物被隔离空气加热超过10(TC时，挥 发份即连同水份开始蒸发解离，挥发成汽态的油雾；当温度达到450 55(TC时，解离挥发过 程达到高峰，炭氢分子构成的木焦油、木醋液等大分子聚合物受热升腾为气态浓雾。此时， 若与空气混合比达到一定值时，即成为可燃气；若降温达到冷凝条件时，即凝结为液态焦油、 木醋液及水污等。所以，对秸秆而言，挥发份对燃烧起决定作用。
采用生物质气化技术可以把直接燃烧分为半燃烧和完全燃烧两个过程，前者为缺氧条件 下的不完全燃烧产生中间产物，即气化煤气。然后，气化煤气再与空气二次混合实现完全燃 烧。气化煤气及其燃烧使生物质物料的能量利用率显著增大，燃烧完全，提高了生物质的利 用品位。生物质气化煤气燃烧有以下特点①燃烧完全、洁净。②燃烧温度高。煤气的显 热与可燃成份燃烧释放的潜热使燃烧温度高达150(TC，在特殊燃烧条件下，可达170(TC，而 秸秆直接燃烧火焰温度仅为600 70(TC。③气化煤气燃烧火力强、温升快。 可调控。燃 烧火焰温度、热能强度可适时控制调节，实现开、关两位操作。
目前市场上应用最多的生物质气化炉为下吸式固定反应床，此种气化炉存在的诸多问题 不能够连续进行产气工作，产气效率低。其一，由于不能连续工作，所以需要间歇运行， 因此在启停时造成了大量原料的浪费。其二，由于不能连续产气，为满足集体炊事用气就必 须建设大容量的贮气装置——It气柜，由此造成了大量土地的占用以及建站成本的无谓提高， 造成了巨大的浪费。其三，由于不能连续产气使其在应用上受到了极大的限制，使其不能用 于发电等诸多领域。②可控性差，难以实现自动化，操作劳动强度高。 发明内容
本实用新型为克服上述现有技术的不足，提供一种能够连续进行产气工作，产气效率高， 可控性强，自动化程度高，操作劳动强度低，成本低的生物质气化燃气发生炉。
3本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的
一种生物质气化燃气发生炉，包括进料斗，进料斗安装于炉顶上，炉顶下部连接上炉体， 上炉体下部连接炉腰，炉腰下部连接下炉体，炉顶上部设有炉顶搅拌机构，上炉体内设有料 层高度探测装置，炉腰内设有炉排，炉排与设在炉腰外部的炉排转动传动装置相连接；下炉 体内设有负压探测装置，下炉体的侧面设有出气口，下炉体的底部设有炉底排灰密封装置。
所述的上炉体外侧设有循环冷却装置，其包括水套，以及设在水套上的进水口和出水口， 用潜水泵通过水管实现供水，出水，以此来实现水的循环冷却。
所述的炉顶搅拌机构由电动机、传动轴及搅拌叶片组成，电动机连接传动轴一端，传动 轴另一端设置搅拌叶片。
所述的料层高度探测装置由叶片和电流传感器组成，电流传感器设置于炉体上，通过叶 片搅拌原料时电机电流的变化来实现探测。
所述的炉排转动传动装置包括转动排灰及破渣机构装置，转动排灰及破渣机构装置通过 传动轴与电动机连接。
所述的破渣机构装置是在转动排灰装置的表面分布的若干带灰槽。通过炉排的转动将灰 带出，通过滚动与炉腰内侧挤压实现破渣效果。
所述的负压探测装置是带数字信号输出的负压计。
所述的炉底排灰密封装置为电机驱动的螺旋，螺旋前端是一段直管。通过挤压之后，灰 份填充在直管内，形成密封段，从而实现自身排灰密封。
本实用新型的炉排及其炉底相关机构可以连续排灰、破渣，从而有效控制了炉排上的灰 层厚度，进而控制了炉底负压。其二，根据料层高度的监测，可以实现对炉膛内的自动喂料。 以上两点，便解决了目前市场上气化炉运行时间稍长便停炉需清理的弊病；使其可完全实现 自动化，可以做到无人值守，从根本上降低了劳动强度；使贮气柜容量降低为原有的10%， 大大降低了建站的成本投入；本实用新型可以不间断连续运行，炉排上方原料层及灰层高度 可控，炉排下方的灰层高度及负压可控，即炉况可控。气化效率要比常规的下吸式固定床高 15 20%，所产燃气热值高5%。其可应用在发电、供暖等诸多领域。
图l是本实用新型结构示意图2是图1的局部剖面结构示意图3是炉底排灰密封装置结构示意其中l.进料斗，2.炉顶搅拌机构，3.炉顶，4.上炉体，5.炉腰，6.下炉体，7.炉底排灰密封 装置，8.出气口， 9.炉排转动传动装置，IO.料层高度探测装置，ll.循环冷却装置，12.炉排， 13，螺旋，14.电机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图l、图2中，进料斗1安装于炉顶3上，炉顶3设于上炉体4的上部，上炉体4下部 连接炉腰5，炉腰5下部连接下炉体6，炉顶3上部设有炉顶搅拌机构2，上炉体4内设有料 层高度探测装置IO，炉腰5内设有炉排12，炉排12与设在炉腰5外部的炉排转动传动装置 9相连接；下炉体6内设有负压探测装置，下炉体6的侧面设有出气口 8，下炉体6的底部设 有炉底排灰密封装置7。
上炉体4外侧设有循环冷却装置11，其包括水套，以及设在水套上的进水口和出水口， 用潜水泵通过水管实现供水，出水，以此来实现水的循环冷却。循环冷却装置对炉排12、炉 腰5进行保护的作用。
炉顶搅拌机构2由电动机、传动轴及搅拌叶片组成，电动机连接传动轴一端，传动轴另 一端设置搅拌叶片。炉顶搅拌机构2能够使进入炉膛的生物质原料均匀分布，还可以将原料 下压。
料层高度探测装置10由叶片和电流传感器组成，电流传感器设置于炉体上，通过叶片搅 拌原料时电机电流的变化来实现探测。料层高度探测装置10能够探测炉排12上方的料层及 灰层高度，可以控制进料斗1的喂料量。
炉排转动传动装置9包括转动排灰及破渣机构装置，转动排灰及破渣机构装置通过传动 轴与电动机连接。破渣机构装置即在转动排灰装置的表面分布若干带灰槽，通过炉排的转动 将灰带出，通过滚动与炉腰内侧挤压实现破渣效果。
负压探测装置是带数字信号输出的负压计，其能够探测炉底及相连接的出气管道的负压， 可以控制炉排12转动，稳定炉况。
炉底排灰密封装置7为电机14驱动的螺旋13。炉底排灰密封装置7采用电力驱动的螺 旋13挤压的方式排出炉底的灰渣，螺旋13密封前面是一直流段，在螺旋13挤压过程中，灰 分填充在这里，实现炉底的密封状态。
本实用新型中的进料斗1，能够关风进料，即在向炉膛喂料的同时能够最大程度的防止 空气进入。本实用新型的炉顶3、上炉体4、下炉体6内设有保温、冷却设施。
本实用新型的生物质原料通过进料斗1进入炉顶3、上炉体4内，由炉顶搅拌机构2拌 合均匀，启动与燃气出口相连的风力输送机构，使空气由炉体上的进气口进入炉顶3、上炉 体4的炉膛内，点燃炉膛内加好的生物质原料，开始气化工作，燃气由燃气出口排出。
生产控制过程如下当炉顶3、上炉体4中的料层高度达到设定下限值时，原料开始进 入炉顶3、上炉体4内，直到料层高度达到设定上限为止。当下炉体6内的负压超过一定值 时，由电机带动炉排转动传动装置9工作，使炉排12上的灰渣落下，直到下炉体6的负压等 于或小于一定值时电机停止工作。定时启动炉底排灰密封装置7，使下炉体6中的灰渣及时 排出。工作中开启循环冷却装置ll，确保炉体等相关部件安全运行。
权利要求1. 一种生物质气化燃气发生炉，包括进料斗，进料斗安装于炉顶上，炉顶下部连接上炉体，上炉体下部连接炉腰，炉腰下部连接下炉体，其特征在于炉顶上部设有炉顶搅拌机构，上炉体内设有料层高度探测装置，炉腰内设有炉排，炉排与设在炉腰外部的炉排转动传动装置相连接；下炉体内设有负压探测装置，下炉体的侧面设有出气口，下炉体的底部设有炉底排灰密封装置。
2. 根据权利要求1所述的生物质气化燃气发生炉，其特征在于所述的上炉体外侧设有 循环冷却装置，其包括水套，以及设在水套上的进水口和出水口。
3. 根据权利要求1所述的生物质气化燃气发生炉，其特征在于所述的炉顶搅拌机构由 电动机、传动轴及搅拌叶片组成，电动机连接传动轴一端，传动轴另一端设置搅拌叶片。
4. 根据权利要求1所述的生物质气化燃气发生炉，其特征在于所述的料层高度探测装 置由叶片和电流传感器组成，电流传感器设置于炉体上。
5. 根据权利要求1所述的生物质气化燃气发生炉，其特征在于所述的炉排转动传动装 置包括转动排灰及破渣机构装置，转动排灰及破渣机构装置通过传动轴与电动机连接。
6. 根据权利要求5所述的生物质气化燃气发生炉，其特征在于所述的破渣机构装置是 在转动排灰装置的表面分布的若干带灰槽。
7. 根据权利要求1所述的生物质气化燃气发生炉，其特征在于所述的负压探测装置是 带数字信号输出的负压计。
8. 根据权利要求1所述的生物质气化燃气发生炉，其特征在于所述的炉底排灰密封装 置为电机连接的螺旋，螺旋前端是一段直管。
专利摘要本实用新型涉及一种生物质气化燃气发生炉，包括进料斗，进料斗安装于炉顶上，炉顶下部连接上炉体，上炉体下部连接炉腰，炉腰下部连接下炉体，炉顶上部设有炉顶搅拌机构，上炉体内设有料层高度探测装置，炉腰内设有炉排，炉排与设在炉腰外部的炉排转动传动装置相连接；下炉体内设有负压探测装置，下炉体的侧面设有出气口，下炉体的底部设有炉底排灰密封装置。本实用新型可以不间断连续运行，炉排上方原料层及灰层高度可控，炉排下方的灰层高度及负压可控，即炉况可控。气化效率要比常规的下吸式固定床高15～20％，所产燃气热值高5％。其可应用在发电、供暖等诸多领域。
文档编号C10B53/02GK201264984SQ20082002576
公开日2009年7月1日 申请日期2008年7月22日 优先权日2008年7月22日
发明者刘艳涛, 张兆玲, 宁 强, 景元琢, 李景东, 磊 董 申请人:山东百川同创能源有限公司