CN116162499A - 一种气化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气化炉，包括炉体:炉体的内腔上方设置有拨料器，拨料器位于加料口的下方，通过拨料器将从加料口落下的物料均匀洒在炉排上；炉体的内腔中部设置有炉排，炉排倾斜设置，炉排的一侧与进风口连接，炉排的另一侧与气管连接；炉体的内腔下方设置有破渣出灰器，破渣出灰器的粉碎头为锥形结构，炉体的内壁上设置有与破渣出灰器相适配的导料板，本发明的气化炉可以使得物料均匀分布，使得燃烧时更加充分，以及通过助燃气体可以使得物料燃烧更加旺盛，燃烧后的炉渣可以均匀破碎排出，不会发生堵塞炉体的现象。
Description
技术领域
本发明涉及气化炉技术领域，具体涉及一种气化炉。
背景技术
中国专利CN201424462公开了一种生物质气化炉在气化炉本体上部设有炉盖和气化炉排气管，气化炉排气管连接在气体净化器上，通入气体净化器内；气化炉本体下部设有空气进气口、气化炉排尘口和气化炉除渣口；空气进气口通入气化炉本体内下部，空气进气口排气口上设有网罩；在气体净化器内中下部设有净化器内除尘网；气体净化器顶部设有燃气出口管，气体净化器底部设有净化器除渣管；
现有技术中，气化炉对燃料进行燃烧时，通常是将物料直接添加到炉体内进行燃烧即可，但是其存在物料堆积燃烧不充分的问题，以及不便对炉内燃烧状态进行实时监测，判断燃烧是否充分的问题。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种气化炉。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种气化炉，包括炉体:
炉体的内腔上方设置有拨料器，拨料器位于加料口的下方，通过拨料器将从加料口落下的物料均匀洒在炉排上；
炉体的内腔中部设置有炉排，炉排倾斜设置，炉排的一侧与进风口连接，炉排的另一侧与气管连接；
炉体的内腔下方设置有破渣出灰器，破渣出灰器的粉碎头为锥形结构，炉体的内壁上设置有与破渣出灰器相适配的导料板。
作为本发明进一步的方案：炉排靠近进风口一端的高度低于炉排靠近气管一端的高度。
作为本发明进一步的方案：气管连接在炉体的侧壁上，气管远离炉排的一端延伸至炉体的顶部。
作为本发明进一步的方案：炉体的顶部设置有加料口，加料口设置有输料带，以及在加料口上设置有闭风器。
作为本发明进一步的方案：炉体的内腔下方设置有破渣出灰器，破渣出灰器的粉碎头为锥形结构，炉体的内壁上设置有与破渣出灰器相适配的导料板。
作为本发明进一步的方案：炉体的底部为凹形结构，在炉体的底部设置有出料器。
作为本发明进一步的方案：炉体上设置有燃烧监测装置，该燃烧监测装置包括：
采集模块，获取到落料速度Vl，物料干燥值Zgz和燃烧值Zrs；
通过公式Xr=（a1*Vl+a2*Zgz+a3*Zrs）/（a1+a2+a3），计算得到燃烧系数Xr；其中，a1、a2、a3均为比例系数；
匹配模块，包括第一匹配子模块；
第一匹配子模块具体工作过程如下：
获取到采集模块的落料速度Vl，以及落料速度速率Lv；
通过公式Zj=b1*Vl+b2*Lv，计算得到加料值Zj；其中，b1、b2均为比例系数；
根据加料值Zj，设置拨料器摆动频率，并标记为Pj；j=1，2，…，w；每个拨料器摆动频率对应着加料范围值，分别为（W1，W2]，（W2，W3]，…，（Ww，Ww+1]；且W1＜W2＜…＜Ww＜Ww+1；
当粗偏差值Zj∈（Ww，Ww+1]时，拨料器摆动频率为Pw。
作为本发明进一步的方案：匹配模块，还包括第二匹配子模块；
第二匹配子模块，获取到进风口内输入空气中的助燃气体含量和氧含量，分别标记为Hz和Ho；通过公式Zz=c1*Hz+c2*Ho，计算得到助燃值Zz；其中，c1、c2均为比例系数；
根据助燃值Zz，设置进风口处空气流量速率，并标记为Pm，m=1，2，…，n；每个拨料器摆动频率对应着加料范围值，分别为（W1，W2]，（W2，W3]，…，（Wn，Wn+1]；且W1＜W2＜…＜Wn＜Wn+1；
当粗偏差值Zz∈（Wn，Wn+1]时，空气流量速率为Pn。
本发明的有益效果：
本发明通过输送带将物料运送至加料口处，利用拨料器将从加料口落下的物料均匀洒在炉排上，在燃烧过程中，助燃气体通过进风口进入到炉排上，对炉排上的物料进行助燃，而燃烧后的炉渣掉落到导料板上，经过破渣出灰器，对炉渣进行粉碎，并从出料器处排出；本发明的气化炉可以使得物料均匀分布，使得燃烧时更加充分，以及通过助燃气体可以使得物料燃烧更加旺盛，燃烧后的炉渣可以均匀破碎排出，不会发生堵塞炉体的现象；
本发明的燃烧监测装置，通过获取燃料的数据信息和气化炉燃烧的数据信息，进行匹配分析，得到最优的燃烧数据参数，使得燃料可以在气化炉内充分燃烧，以及通过对最后得到的炉渣质量，对气化炉的燃烧是否充分再进行判断，所以本发明的气化炉，保证燃料燃烧更加充分，利用率更高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明气化炉内腔的结构示意图；
图3是本发明燃烧监测装置的系统框图。
图中：1、炉体；2、加料口；3、输料带；4、进风口；5、出料器；6、拨料器；7、炉排；8、导料板；9、破渣出灰器；10、气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示，本发明为一种气化炉，包括炉体1、加料口2、输料带3、进风口4、出料器5、拨料器6、炉排7、导料板8、破渣出灰器9；
炉体1的顶部设置有加料口2，加料口2设置有输料带3，以及在加料口2上设置有闭风器；
炉体1的内腔上方设置有拨料器6，拨料器6位于加料口2的下方，通过拨料器6将从加料口落下的物料均匀洒在炉排7上；
炉体1的内腔中部设置有炉排7，炉排7倾斜设置，炉排7的一侧与进风口4连接，炉排7的另一侧与气管10连接；以及，在炉体1的中部环形阵列设置有多个等离子炬，通过设置等离子炬，可以增加气体反应活性，增加反应温度使二氧化碳还原，并增加氢气产率；
其中，炉排7靠近进风口4一端的高度低于炉排7靠近气管10一端的高度，气管10连接在炉体1的侧壁上，气管10远离炉排7的一端延伸至炉体1的顶部；
炉体1的内腔下方设置有破渣出灰器9，破渣出灰器9的粉碎头为锥形结构，炉体1的内壁上设置有与破渣出灰器9相适配的导料板8；
其中，炉体1的底部为凹形结构，在炉体1的底部设置有出料器5，以及在炉体1的侧壁上设置有水层夹套；
工作时，通过输料带3将物料运送至加料口2处，利用拨料器6将从加料口落下的物料均匀洒在炉排7上，在燃烧过程中，助燃气体通过进风口4进入到炉排7上，对炉排7上的物料进行助燃，而燃烧后的炉渣掉落到导料板8上，经过破渣出灰器9，对炉渣进行粉碎，并从出料器5处排出；本发明的气化炉可以使得物料均匀分布，使得燃烧时更加充分，以及通过助燃气体可以使得物料燃烧更加旺盛，燃烧后的炉渣可以均匀破碎排出，不会发生堵塞炉体的现象。
请参阅图3所示，一种气化炉内设置有燃烧监测装置，该燃烧监测装置包括：
采集模块，获取到物料经过输料带3添加到炉体1内的数据信息，
该数据信息包括，物料沿输料带3上落料速度，标记为Vl；物料的干燥值和燃烧值，分别标记为Zgz和Zrs；
该采集模块具体工作过程如下：
步骤1：获取到落料速度Vl，物料干燥值Zgz和燃烧值Zrs；
通过公式Xr=（a1*Vl+a2*Zgz+a3*Zrs）/（a1+a2+a3），计算得到燃烧系数Xr；其中，a1、a2、a3均为比例系数，a1取值为0.964，a2取值为0.412，a3取值为0.745；
步骤2：将得到的燃烧系数Xr与燃烧系数阈值进行比较：
若燃烧系数Xr大于燃烧系数阈值时，则生成燃烧信号，并打开加料口2；
若燃烧系数Xr小于燃烧系数阈值时，则生成不燃烧信号，并不打开加料口2；将对该批次物料进行重新处理，使得其符合燃烧要求；
匹配模块，包括第一匹配子模块和第二匹配子模块；
第一匹配子模块，接收到采集模块的燃烧信号，获取到拨料器的工作情况，对拨料器进行调制，使得其物料均匀分布在炉排7上；
该第一匹配子模块具体工作过程如下：
步骤1：获取到采集模块的落料速度Vl，以及落料速度速率Lv；
通过公式Zj=b1*Vl+b2*Lv，计算得到加料值Zj；其中，b1、b2均为比例系数，b1取值为1.201，b2取值为1.423；
步骤2：根据加料值Zj，设置拨料器摆动频率，并标记为Pj；j=1，2，…，w；每个拨料器摆动频率对应着加料范围值，分别为（W1，W2]，（W2，W3]，…，（Ww，Ww+1]；且W1＜W2＜…＜Ww＜Ww+1；
当粗偏差值Zj∈（Ww，Ww+1]时，拨料器摆动频率为Pw；
第二匹配子模块，接收到采集的燃烧信号，获取到助燃气体含量，对助燃气体进行调整，使得物料在炉排7上燃烧更加充分；
第二匹配子模块具体工作过程如下：
步骤1：获取到进风口4内输入空气中的助燃气体含量和氧含量，分别标记为Hz和Ho；
通过公式Zz=c1*Hz+c2*Ho，计算得到助燃值Zz；其中，c1、c2均为比例系数，c1取值为2.510，c2取值为2.654；
步骤2：根据助燃值Zz，设置进风口处空气流量速率，并标记为Pm，m=1，2，…，n；每个拨料器摆动频率对应着加料范围值，分别为（W1，W2]，（W2，W3]，…，（Wn，Wn+1]；且W1＜W2＜…＜Wn＜Wn+1；
当粗偏差值Zz∈（Wn，Wn+1]时，空气流量速率为Pn；
整合模块，获取到第一匹配子模块的拨料器摆动频率Pw，第二匹配子模块的空气流量速率Pn，以及燃烧系数Xr，对两组数据进行整合；
该整合模块具体工作过程如下：
获取到拨料器摆动频率Pw、空气流量速率Pn和燃烧系数Xr；
利用公式ZY=β*Xr*（d1*Pw+d2*Pn），计算得到燃烧优值ZY；其中d1、d2均为比例系数，d1取值为3.012，d2取值为2.945；β为误差修正因子，取值为0.65；
判断模块，构建燃烧优值ZY与炉渣的质量关系，对气化炉燃烧进行监测判断；
该判断模块具体工作过程如下：
步骤1：以燃烧优值ZY为X轴，以炉渣质量为Y轴，构建直角坐标系，直角坐标系中含有炉渣质量与燃烧优值标准曲线；
步骤2：将得到实时的炉渣质量和燃烧优值代入到坐标系中，若在相同燃烧优值下，炉渣质量位于标准曲线上方，则判断该物料燃烧不充分；炉渣质量位于标准曲线下方，则判断该物料燃烧充分。
本发明的工作原理：本发明通过输料带3将物料运送至加料口2处，利用拨料器6将从加料口落下的物料均匀洒在炉排7上，在燃烧过程中，助燃气体通过进风口4进入到炉排7上，对炉排7上的物料进行助燃，而燃烧后的炉渣掉落到导料板8上，经过破渣出灰器9，对炉渣进行粉碎，并从出料器5处排出；本发明的气化炉可以使得物料均匀分布，使得燃烧时更加充分，以及通过助燃气体可以使得物料燃烧更加旺盛，燃烧后的炉渣可以均匀破碎排出，不会发生堵塞炉体的现象；
本发明的燃烧监测装置，通过获取燃料的数据信息和气化炉燃烧的数据信息，进行匹配分析，得到最优的燃烧数据参数，使得燃料可以在气化炉内充分燃烧，以及通过对最后得到的炉渣质量，对气化炉的燃烧是否充分再进行判断，所以本发明的气化炉，保证燃料燃烧更加充分，利用率更高。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种气化炉，其特征在于，包括炉体（1）:
炉体（1）的内腔上方设置有拨料器（6），拨料器（6）位于加料口（2）的下方；
炉体（1）的内腔中部设置有炉排（7），炉排（7）倾斜设置，炉排（7）的一侧与进风口（4）连接，炉排（7）的另一侧与气管（10）连接；在炉体（1）的中部环形阵列设置有多个等离子炬；
炉体（1）的内腔下方设置有破渣出灰器（9），破渣出灰器（9）的粉碎头为锥形结构，炉体（1）的内壁上设置有与破渣出灰器（9）相适配的导料板（8）。
2.根据权利要求1所述的一种气化炉,其特征在于，炉排（7）靠近进风口（4）一端的高度低于炉排（7）靠近气管（10）一端的高度。
3.根据权利要求2所述的一种气化炉,其特征在于，气管（10）连接在炉体（1）的侧壁上，气管（10）远离炉排（7）的一端延伸至炉体（1）的顶部。
4.根据权利要求3所述的一种气化炉,其特征在于，炉体（1）的顶部设置有加料口（2），加料口（2）设置有输料带（3），以及在加料口（2）上设置有闭风器。
5.根据权利要求4所述的一种气化炉,其特征在于，炉体（1）的内腔下方设置有破渣出灰器（9），破渣出灰器（9）的粉碎头为锥形结构，炉体（1）的内壁上设置有与破渣出灰器（9）相适配的导料板（8）。
6.根据权利要求5所述的一种气化炉,其特征在于，炉体（1）的底部为凹形结构，在炉体（1）的底部设置有出料器（5）。
7.根据权利要求6所述的一种气化炉,其特征在于，炉体（1）上设置有燃烧监测装置，该燃烧监测装置包括：
采集模块，获取到落料速度Vl，物料干燥值Zgz和燃烧值Zrs；
通过公式Xr=（a1*Vl+a2*Zgz+a3*Zrs）/（a1+a2+a3），计算得到燃烧系数Xr；其中，a1、a2、a3均为比例系数；
匹配模块，包括第一匹配子模块；
第一匹配子模块具体工作过程如下：
获取到采集模块的落料速度Vl，以及落料速度速率Lv；
通过公式Zj=b1*Vl+b2*Lv，计算得到加料值Zj；其中，b1、b2均为比例系数；
根据加料值Zj，设置拨料器摆动频率，并标记为Pj；j=1，2，…，w；每个拨料器摆动频率对应着加料范围值，分别为（W1，W2]，（W2，W3]，…，（Ww，Ww+1]；且W1＜W2＜…＜Ww＜Ww+1；
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8.根据权利要求7所述的一种气化炉,其特征在于，匹配模块，还包括第二匹配子模块；
第二匹配子模块，获取到进风口（4）内输入空气中的助燃气体含量和氧含量，分别标记为Hz和Ho；通过公式Zz=c1*Hz+c2*Ho，计算得到助燃值Zz；其中，c1、c2均为比例系数；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20230526 |