一种生物质气化系统的制作方法

本发明涉及一种生物质气化系统。

背景技术：

随着经济和社会的发展，我们正面临着巨大的能源与环境压力。生物质气化炉产生可燃气体的原料为农作物秸秆、林木废弃物等，这种燃气是一种绿色新能源，具有强大的生命力，是十分重要的可再生能源，具有可再生性、低污染性和广泛分布性等特点。利用生物质作为替代能源，对低碳减排，减少“温室效应”和改善大气酸雨环境具有十分重要的意义。生物质气化系统就是利用生物质在气化炉中密闭缺氧燃烧，通过干馏热解及热化学氧化后产生可燃气体。

中国专利申请201710253847.4公开了一种生物质气化系统，包括：气化炉，其包括炉体、落料管道，炉体包括出气口、炉排、进料口，出气口设在炉体侧壁上，炉排设在炉体的底部，其上设有进气口，落料管道对应进料口设在炉体的顶端；进料装置包括储料仓、进料管道、拨料机构、第一密封门、第二密封门、密封组件，进料管道设在储料仓的顶部，第一密封门设在进料管道上，拨料机构安装在储料仓的底部，第二密封门对应落料管道设置，其上设有驱动杆，驱动杆上设有密封罩，密封罩包括上端面、侧壁，上端面开有小孔；密封组件包括设置在储料仓上的水槽，水槽中设有用于穿过驱动杆的通道，通道为管状，密封罩罩在通道之外。

中国专利申请201410453965.6公开了一种塔式生物质气化炉，包括炉体、输送进料的进料装置和设于炉体底部的除灰装置，还包括用于驱动除灰装置旋转的驱动系统，除灰装置内侧支撑有塔形炉排，炉体的内侧顶部设有与炉体轴线平行的若干热管，炉体的底部与除灰装置之间存在间隙，且炉体的底部与除灰装置之间通过液体密封，塔形炉排伸入炉体内且与炉体侧壁存在间隙，还包括鼓入空气于塔形炉排内的风机。

上述现有技术的缺陷在于：在气化系统使用过程中，会产生大量的焦油，焦油的堆积会造成大量的环境污染，且单独处理成本较高，处理工艺复杂；炉排使用过程不稳定，容易烧穿。

因此，如何处理气化系统中产生的焦油的问题，成了业内需要解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种生物质气化系统，以解决传统气化炉无法对产生的焦油进行处理、或处理成本高的问题，从而降低成本，提高生产效率，进一步降低环境的污染。

为了实现上述目的，本发明提供了一种生物质气化系统，其包括：

气化炉，气化炉包括炉体、进料管道，炉体包括进料口、出气口、炉排，进料管道对应进料口设在炉体的上方，出气口设在炉体侧壁上靠近顶端的部分；炉排设在炉体的底部，炉排上设有助燃风入口；

气体净化装置，其包括箱体、隔板，箱体的底部容纳水，箱体的底部设有用于排出析出物的排出孔，箱体的顶部设有燃气进口和燃气出口；隔板竖直设置于箱体内部，隔板与箱体的底部之间有空隙，隔板将箱体的内部隔成u形气体通道，燃气进口和燃气出口分别设置于u形气体通道的两端；

用于将气体净化装置中析出的焦油添加至炉体中的焦油循环装置。

本发明中燃气在经过u形气体通道过程中，由于气体净化装置中的温度较低，降低了燃气的温度，燃气内所包含的焦油成分遇冷凝结在隔板或箱体的内壁上，同时捕捉燃气中携带的灰尘，积累到一定程度后，在自重的作用下，向下流动，最后滴落至箱体底部的水中。

本发明中将气体净化装置中析出的焦油直接添加至炉体中，在炉体中参与下一阶段的反应，以达到处理焦油的目的。

根据本发明的另一种具体实施方式，炉排为塔式水冷炉排。

根据本发明的另一种具体实施方式，塔式水冷炉排包括：台座、灰盆、炉蓖、进风管、用于冷却炉蓖的水冷系统；灰盆转动设置在炉体中，台座设在灰盆内；炉蓖设置在台座上；进风管连接助燃风入口。

根据本发明的另一种具体实施方式，炉蓖包括若干炉排片，若干炉排片依次相连、且从下到上半径依次减小，每一炉排片上均设有出风口；炉排片包括锥形面和设置在锥形面内部的排风板；出风口设置在排风板上。本方案中，锥形面是指类似伞状的面结构。该锥形面的顶部即为出水通道的入水口，水流经过该顶部后即向四面均匀分散开。

根据本发明的另一种具体实施方式，排风板为环形结构，排风板的底部与锥形面的底部平齐或者排风板的底部高于锥形面的底部，环形结构可以增大送风系统的均匀性，方便炉排在使用过程中的稳定性。

根据本发明的另一种具体实施方式，水冷系统包括进水通道、出水通道，出水通道设置在炉蓖的顶部，进水通道连接出水通道。本方案中炉蓖的顶部的锥形面即为出水通道的入水口，水流经过该顶部后即向四面均匀分散开，其冷却水路结构简单，冷却水从进水通道流入，经出水通道流出，流出的冷却水通过炉排片的表面，对炉排片进行冷却，并对炉排片进行冲洗，灰渣在冷却水的作用下，不会在炉蓖上残留、聚结，从而解决传统炉排结渣的问题。

根据本发明的另一种具体实施方式，进水通道、出水通道为一体化固定结构，出水通道转动连接炉蓖。本方案中进水通道、出水通道均固定不动，在炉排座及炉蓖旋转过程中，冷却水从出水通道中流出至炉排片上，实现冷却炉排片、以及冲洗灰渣。

根据本发明的另一种具体实施方式，进水通道与进风管为套管结构，进水通道设置于进风管之内，这样设置，很好的实现了进水通道的固定安装，结构简单，更好的方便冷却水的流动，有利于实现对炉蓖的冷却降温，使得炉排不易烧穿，进而延长炉排的使用寿命。

根据本发明的另一种具体实施方式，进风管与台座之间设有水封结构。

根据本发明的另一种具体实施方式，炉体上设有用于注入焦油的注入孔，注入孔设在炉体的顶部，注入孔低于进料口。本方案中，当进料口打开时，生物质原料进入炉体内部，同时，将焦油通过该注入孔投入到炉体中，参与下一阶段的反应。将焦油和原料同时投入的目的在于，使焦油和原料进行混合，这样方便焦油落入至炉体底部的位置，可直接参与反应，焦油的反应率高，焦油残杂少，避免了在投入焦油的过程中，部分焦油随着气态的燃气直接排出炉体外部，降低了焦油处理的效率，增加了其它设备的负荷，导致成本的增加。

根据本发明的另一种具体实施方式，隔板包括自由端、固定端，固定端连接箱体的顶面，自由端位于水面的上方或下方。

根据本发明的另一种具体实施方式，u形气体通道包括上行通道、下行通道，上行通道、下行通道分布在隔板的两侧；燃气进口设在下行通道的顶端，燃气出口设在上行通道的顶端。

根据本发明的另一种具体实施方式，气体净化装置还包括沉降结构，沉降结构设在箱体的底部靠近边缘的位置，排出孔设置于沉降结构的底部。

根据本发明的另一种具体实施方式，箱体的底部设有用于加速析出物排出的旋转叶片、驱动组件，驱动组件驱动连接旋转叶片。

根据本发明的另一种具体实施方式，水冷炉排进一步包括用于清除灰渣的灰刀，灰刀设置在灰盆中。其中，灰刀相对于炉体固定设置，在灰盆旋转过程中，经过灰刀的作用，沉积在灰盆中的灰渣沿着灰刀的方向被挤出灰盆，实现热解过程中产生的灰渣的自动清理过程。

本发明中进水通道可以为固定式进水通道也可以为旋转式进水通道。

本发明中冷却水路结构简单，冷却水从进水通道流入，经出水通道流出，流出的冷却水通过炉排片的表面，对炉排片进行冷却，并对炉排片进行冲洗，灰渣在冷却水的作用下，不会在炉蓖上残留、聚结，从而解决传统炉排结渣的问题。

本发明中，炉排上设有循环水路，将从炉蓖上流至灰盆中的水循环至进水管重复使用，节约了资源，相应的，可在循环水路上设置过滤网，过滤水中的杂质。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

1、直接对生物质气化系统产生的焦油进行处理，从而降低成本，提高生产效率，降低环境的污染；

2、水冷系统结构简单，冷却水直接与炉蓖接触直接冷却，不通过其它结构进行热交换，其冷却面积大，冷却效果好，从而实现对炉蓖的降温。

3、在对炉蓖进行冷却的过程中，实现对炉蓖表面的清洗，及时将残留在炉蓖表面的灰渣进行冲洗，解决了因为炉排结渣带来的停机清理或者炉排冷却效果差、出风不畅导致的炉排烧穿等问题。

4、焦油析出效率高，且结构简单，使用方便。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实施例1的一种生物质气化系统的结构示意图；

图2是图1中，炉排的整体结构示意图；

图3是炉排的主视图；

图4是图3中，a—a截面视图；

图5是图1中，气体净化装置的结构示意图；

图6是图3中，旋转叶片的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种生物质气化系统，如图1-6所示，其包括：气化炉1、炉排2、气体净化装置3、焦油循环管路4。

其中，气化炉1包括炉体11、进料管道12，进料管道12上端设有进料机构13；炉体11上设有进料口111、出气口112、注入口113，进料口111设在炉体11顶部靠近中央的位置，进料管道12对应进料口111设在炉体11的上方，出气口112设在炉体11顶部靠近边缘的位置，注入口113设在炉体11侧壁上，且低于进料口111。

如图2-4所示，炉排2设在炉体11的底部，炉排2为塔式水冷炉排，其包括旋转式炉排座21、炉蓖22、送风系统23、水冷系统24、水封结构25。

其中，旋转式炉排座21包括台座211和灰盆212，台座211设在灰盆212内。

炉蓖22，其设置在台座211上，炉蓖22包括三个炉排片221，三个炉排片221依次相连的、且从下到上半径依次减小，每一炉排片221上均设有多个出风口222；炉排片221包括锥形面223和设置在锥形面223内部的排风板224；其中，排风板224为环形结构，排风板224的底部略高于锥形面223的底部，出风口222设置在排风板224上，且出风口222的位置高于锥形面223的底部。

送风系统23，包括进风管231，进风管231自下而上穿过灰盆212和台座211，并与出风口222连通，助燃风从进气管231进入炉体11中。

水冷系统24，包括进水通道241、出水通道242，进水通道241、出水通道242为一体化固定结构，进水通道241连接出水通道242，出水通道242设置在炉蓖22的顶部，其转动连接炉蓖22。进水通道241与进风管231为套管结构，进水通道241设置于进风管231之内。

循环水路(图中未示)，循环水路上设有循环泵，循环水路连接进水通道；冷却水在对炉排片表面进行冷却后，流至灰盆处，通过循环水路将水抽出，经过过滤网将混于水中的颗粒物进行过滤，然后流至外部的水箱中进行换热，经过换热后的水继续循环至进水通道中，对炉排片进行冷却降温。

出水通道242为开口向下的锥形面，冷却水从出水通道242中流出后，均匀分散至炉排片221上，对炉排片221进行冷却。

水封结构225设置在进风管231与台座211之间，台座211为旋转式结构，进风管231为固定设置，通过设置水封结构225，实现炉排座221在旋转过程中与进风管231之间密封的稳定性。

灰刀(图中未示)，灰刀设置在灰盆中，其中，灰刀相对于气化炉炉体固定设置，在灰盆旋转过程中，经过灰刀的作用，沉积在灰盆212中的灰渣沿着灰刀的方向被挤出灰盆212，实现热解过程中产生的灰渣的自动清理过程。

气体净化装置3，其包括箱体31、隔板32、u形气体通道33、沉降槽34、旋转叶片35、排出孔36。

如图5-6所示，箱体31为立式筒状，箱体31的顶部设有燃气进口311和燃气出口312，燃气进口311和燃气出口312相对设置；箱体31的底部容纳有水。

隔板32，其竖直设置于箱体31内部，隔板32包括固定端321、自由端322，固定端321设置于箱体31的顶部靠近中央的位置，自由端322位于水面的上方。

u形气体通道33，其通过隔板32将箱体31的内部分割而成，包括上行通道331、下行通道332，上行通道331、下行通道332分布在隔板32的两侧；燃气进口311设在下行通道332的顶端，燃气出口312设在上行通道331的顶端。

沉降槽34，其设在箱体31的底部靠近边缘的位置，沉降槽34的底部低于箱体31的底部。

旋转叶片35，用于加速焦油及其混合物排出，该旋转叶片35竖直设置，其上设有驱动电机351及传动轴352。

排出孔36，其设在沉降槽34中，在排出孔36处设有阀门。

本实施例中，生物质燃气经过u形气体通道时，生物质燃气的温度降低，其内包含的焦油成分凝结在隔板或箱体的内壁上，同时捕捉生物质燃气中携带的灰尘，积累到一定程度后，在自重的作用下，落至箱体底部的水中，并从排出孔中排出。

焦油循环管路4，用于将箱体中析出的焦油添加至炉体中，其上设有螺杆泵。焦油循环管路在使用后，需要进行清洗，直接使用箱体中的水冲入该焦油循环管路，对管道进行清洗，清洗后的水可以直接排出或者通过外接支管(图中未示)连接回箱体内部，进行循环利用。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。