旋风式流化床气化炉的制作方法

本实用新型涉及一种气化炉，特别是用于多种生物质有机垃圾颗粒燃料的旋风式流化床气化炉。

背景技术：

在垃圾资源化处理和生物质处理因来源充足、环境友好而得到广泛应用；通过对衍生燃料及生物质资源进行气化得到燃气是其中较为高效的利用方式；现有对生活垃圾和生物质颗粒燃料进行气化主要有固定床和流化床气化炉两种装置，前者不能连续工作，传热、传质也不均匀、不易大型化，难以实现工业化、规模化的应用；后者通过在炉内下部设置布风板或锥形炉体以形成气化时的流化态，与空气进行氧化燃烧、还原和热分解等反应，部分原料与空气中的氧进行燃烧，提供还原和热分解反应所需要的能量，大部分原料在高温缺氧状态下进行热分解，以获得气化燃气；但由于生物质颗粒燃料的粒度不均匀，大颗粒燃料难以吹起，该方式不能完全气化；加上气化温度难以准确控制，如气化温度过低，则热解效率偏低，所获燃气的热值和纯度难以满足要求，造成资源浪费；如气化温度过高，则颗粒燃料超过灰熔点，在炉内形成较多粘附物，易堵塞布风板及排灰口，造成停炉，影响生产效率；且炉温无法达到1100℃以上，气化燃气中含有较多的焦油，在使用中易结焦，需进行脱焦处理，导致成本增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种旋风式流化床气化炉，它可准确控制气化温度，并实现低中高分段式气化，可保证生产的连续性和大幅提高气化效率和产气量，并大幅减少燃气中的焦油含量，给后续使用带来方便。

为了达到上述目的，本实用新型的旋风式流化床气化炉，包括支座、炉体、联于炉体上部的排气管，其特征在于还包括联于炉体底部的锥形排料斗，锥形排料斗的出口与螺旋灰渣机相连；在锥形排料斗上方的炉体下部联有一根以上的一次风管，每根一次风管均沿炉体切向设置且联有一次风机，在与一次风机对应的炉体内下部间隔的固设有夹套，在夹套上方的炉体设有一段水平的挡板；一燃料仓通过闭风式卸料器与燃料给料螺旋式输送机相连，燃料给料螺旋式输送机的出口与挡板上方的炉体相连，在挡板上方的炉体联有一根以上沿炉体切向设置的二次风管，二次风管均联有二次风机；在二次风管上方的炉体上部联有床料给料螺旋式输送机；

使用时，燃料通过闭风式卸料器、燃料给料螺旋式输送机连续地加入炉内，一次风机和二次风机启动，一次风被夹套阻隔、与夹套换热后从上、下方折流后以旋流方式喷入炉体下部、再向上吹起，在炉内形成流化风，较重的燃料颗粒落入锥形排料斗内并将其封闭，避免漏风，此为静相区，温度较低，进行低温气化，灰渣由螺旋灰渣机排出；重量稍轻的燃料颗粒聚集在夹套对应的密相区，温度也低于灰熔点，进行中温气化，还确保炉体下部和锥形排料斗灰渣不结焦，保证生产的连续性；通过二次风管旋风式的喷入二次风，燃料与二次风高速混合均匀，可提高炉内上部稀相区的温度，进行快速地高温气化，实现析出焦油的裂解气化，大幅提高气化效率和产气量，并大幅减少燃气中的焦油含量；由床料给料螺旋式输送机间歇式地送入轻质高热容的无机物颗粒，如陶瓷、氧化铝颗粒，可均匀稀相区的温度场，确保高温气化的充分进行；

作为本实用新型的一种优选，在夹套的外侧壁联有数块换热片；可提高一次风与夹套的换热效果，确保炉内气化温度满足要求；

作为本实用新型的一种优选，在一次风管和二次风管上均设有调节阀；便于控制炉内密相区和稀相区的温度和氧浓度，从而准确控制各区的气化温度，避免结焦和减少燃气中的焦油含量；

作为本实用新型的一种优选，排气管还与旋风分离器相连，旋风分离器的排料口与炉体内相连；旋风分离器可分离出燃气中的少量未完全气化燃料颗粒，并送回炉内继续气化；

作为本实用新型的一种优选，在锥形排料斗上设有上料位传感器和下料位传感器；可实现锥形排料斗内灰渣的自动排出，并确保密闭性；

作为本实用新型的一种优选，闭风式卸料器还通过缓存仓与燃料给料螺旋式输送机相连；缓存仓可实现燃料颗粒的连续供应，满足气化反应时间短、反应强度高的需要；

综上所述，本实用新型可准确控制气化温度，并实现低中高分段式气化，可保证生产的连续性和大幅提高气化效率和产气量，并大幅减少燃气中的焦油含量，给后续使用带来方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视图。

图2为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、图2所示，该旋风式流化床气化炉，包括支座1、炉体2、联于炉体上部的排气管3、联于炉体底部的锥形排料斗4，排气管3与旋风分离器19相连，旋风分离器19的排料口与炉体1内相连；锥形排料斗4的出口与螺旋灰渣机5相连，在锥形排料斗上设有上料位传感器20和下料位传感器21；在锥形排料斗4上方的炉体下部联有两根一次风管6，两根一次风管6均沿炉体切向并对称设置且联有一次风机7，在与一次风机7对应的炉体内下部间隔的固设有夹套9，夹套9通过数根连杆与炉体1的侧壁相联，在夹套9的外侧壁联有数块换热片18，在夹套9上方的炉体1设有一段水平的挡板10；一燃料仓11通过串联的闭风式卸料器12、缓存仓13与燃料给料螺旋式输送机14相连，燃料给料螺旋式输送机14的出口与挡板10上方的炉体1相连，在挡板10上方的炉体1联有两根沿炉体切向设置的二次风管15，二次风管15均联有二次风机16，在一次风管6和二次风管15上均设有调节阀8；在二次风管16上方的炉体上部联有床料给料螺旋式输送机17；

使用时，燃料通过燃料仓11、闭风式卸料器12、缓存仓13、燃料给料螺旋式输送机14连续地加入炉内，闭风式卸料器12可防止漏风；一次风机7和二次风机16启动，一次风被夹套9和挡板10阻隔、与夹套9及换热片18换热后从上、下方折流后以旋流方式喷入炉体下部、再向上吹起，在炉内形成流化风，较重的燃料颗粒落入锥形排料斗4内并将其封闭，避免漏风，此为静相区，温度较低，低于燃料灰融点温度以下150-200℃，进行低温气化，气化后的灰渣由螺旋灰渣机5排出；重量稍轻的燃料颗粒聚集在夹套9对应的密相区，温度低于燃料灰熔点以下50-150℃，进行中温气化，静相区和密相区确保炉体下部和锥形排料斗内的灰渣不结焦，避免堵塞、停炉，保证生产的连续性；通过二次风管15旋风式的喷入二次风，燃料与二次风高速混合均匀，可提高炉内上部稀相区的温度，中上部稀相区温度900—1100℃，燃气出口温度可达1100℃以上，进行快速地高温气化，实现燃气中析出焦油的裂解气化，大幅提高气化效率和产气量，产气能力可以提高80—100%，并大幅减少燃气中的焦油含量，无需脱焦处理，给后续使用带来方便；所有含碳物质在高于1100℃温度条件下完全裂解气化，剩余灰渣无剩余碳；由床料给料螺旋式输送机17间歇式地送入轻质高热容的无机物颗粒床料，如陶瓷、氧化铝颗粒，可均匀稀相区的温度场，减小温度波动，确保高温气化的充分进行；

本实用新型采用旋风式气化设备，其目的是使生物质颗粒能在旋风作用下流化不会出现物料鼓泡、受热不均现象，同时达到旋风使物料相互破碎的作用，并在炉内高速回转，在高压空气离心力的作用下，炉中的空间由空气流分成许多裂解区域，可燃物比在传统的气化炉内热解速度提高几倍；通过控制一次风进风量与压力，适应不同气化物料的需要；

换热片18可提高一次风与夹套9的换热效果，一次风温达到450-500℃，确保炉内气化温度满足要求；调节阀8便于控制炉内密相区和稀相区的温度和氧浓度，从而准确控制各区的气化温度，避免结焦和减少燃气中的焦油含量；

旋风分离器19可分离出燃气中的少量未完全气化燃料颗粒，并送回炉内继续气化；

将上料位传感器20和下料位传感器21与控制器及螺旋灰渣机5的驱动电机相联，当灰渣高度达到上料位传感器20时，驱动螺旋灰渣机5开始排灰，当灰渣高度降至下料位传感器21时，螺旋灰渣机5停止排灰，可实现锥形排料斗4内灰渣的自动排出，并确保密闭性；

通过闭风式卸料器12、缓存仓13与燃料给料螺旋式输送机14，可实现燃料颗粒的连续供应，满足气化反应时间短、反应强度高的需要。