CN201037657Y - 一种高效秸秆气化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效秸秆气化装置，它包括主气化炉(1)、辅炉(2)和抽风装置(21)。其中，主气化炉(1)的中部设有由上至下呈渐缩状的喉口区(12)和调风装置(11)，下方设有温度检测装置(10)；辅炉(2)的下方为装有折流板除尘器(15)的集灰室(19)，主气化炉(1)通过倾斜的抽风连接管(16)连通辅炉(2)，辅炉(2)的出气管(4)与后序系统的抽气装置(21)连通。本实用新型以空气作为气化剂，结构简单，能调节进风量，控制炉内反应温度和速度，减少焦油产生量，能保持高温烟气的余热，能将可燃气体进一步除尘和捕集其残余焦油，以提高气化率和燃气热值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高效秸秆气化装置，具体是具有局部高温区、能够充分利用高温最大限度的对秸杆进行气化的装置。
背景技术
现有的下吸式固定床秸秆气化炉缺少炉内反应控制手段，随意性大，产生的可燃气体流动阻力大、消耗功率大，可燃气体中含有较多的灰分及焦油，且热量低，变化大、不稳定，容易在设备即管道内结焦和堵塞。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有局部高温区、能够充分利用高温最大限度的对秸杆进行气化的装置。
本实用新型的目的是通过以下的技术方案予以实现的：一种高效秸秆气化装置，包括通过抽气连接管相互连通的主气化炉和辅炉、抽气装置，所述的辅炉的出气管与抽气装置连通；其特征在于：所述的主气化炉的内部由上至下设有进料口、喉口区、炉栅和集灰室；其中，所述的喉口区由上至下呈渐缩形，其位于主气化炉的中部；所述的抽气连接管的两端分别连通于主气化炉和辅炉的集灰室。
秸杆从主气化炉的进料口进入主气化炉，送入至喉口区的高度；由于主气化炉的中部设置了由上之下呈渐缩形的喉口区，下落的速度大大减慢了，燃烧秸杆时，使得秸杆等物料最大程度的燃烧，此时物料裂解生成的碳和空气发生氧化反应，产生了大量的热量，大量的热量亦由于喉口区由上至下渐缩的形状而聚集在该区，使得喉口区形成局部的高温区。生成的气体及没有消耗的碳继续下移，经喉口区下部时由于已经没有氧气的存在，二氧化碳、裂解时生成的热气体及炽热的碳在此进行还氧反应，生成一氧化碳、氢气等可燃气体。剩余的灰分和没有完全反应的碳粒通过炉栅落入集灰室。可燃气体则通过抽气连接管被抽入辅炉进行进一步的分离除尘和捕集其残余物质。
本实用新型所述的辅炉中部设置炉栅和填料，下部的集灰室装有除尘器；所述的除尘器的入口与抽气连接管连接，出口与辅炉的集灰室连通。由主气化炉抽入的可燃气体经过除尘器将其中的尘和其他残余焦油去除，并通过炉栅和填料进一步捕集过滤残余焦油，最终经辅炉的出气管流入后序的工序。
本实用新型所述的辅炉的除尘器为折流除尘器。
本实用新型所述的连通主气化炉与辅炉的抽气连接管是倾斜安置的，其与辅炉的连接端高于与主气化炉的连接端；可燃气体经该抽气连接管被抽入辅炉时，其中的尘和残余焦油在自身的重力作用下落下，由于倾斜的抽气连接管使得落在其上的物质滑落到主气化炉的集灰室。
本实用新型所述的主气化炉的中部还设有调风装置，其由一个或一个以上的调风管组成；通过调节管的进风量，可将秸杆燃烧制气过程的耗氧量控制在最佳状态。
本实用新型所述的主气化炉还设有温度探测装置，其安装于主气化炉的下部；该装置可以检测并显示秸秆等物料经过处理后的燃气出气时的瞬间温度，同时可根据不同的温度调节抽气装置和调风装置的进风量，以达到合适的温度。
本实用新型所述的主气化炉的顶部开有工作孔，该工作孔的盖上装有操作门；主气化炉的下部设有出灰口和快开式出灰门；工作孔用于安装和检修主气化炉，操作门用于点燃物料和运行时拔火拔灰即平整物料，出灰口用于清楚灰。
本实用新型所述的辅炉顶部设有工作孔，下部设有出灰口和快开式出灰门，工作孔用于安装检修。
本实用新型所述的主气化炉和辅炉的内部都衬有耐火保温材料层，防止热量的散失。
与现有技术相比，本实用新型具有以下的有意效果：
(1)主气化炉的上部设置的由上至下呈渐缩形的喉口区、布置合理的配风、安装调风装置和温度探测装置等，使得主气化炉制出气化率和热量相对高，而焦油产生量较少的可燃气体。
(2)辅炉内的除尘器以填料层的设置，可对主气化炉来的可燃气体进一步除尘捕集其残余焦油，以获得灰分和焦油含量尽可能小的高质量可燃气体。
(3)气化装置与后序系统中的抽风装置的合理匹配可控制气流速度，减小气体阻力和减少功率消耗。
(4)由于可燃气体中灰分和焦油含量的减少，管道及设备不易结焦堵塞。
(5)气化装置整体结构简单，运行部件少，密封性能好，维护检修方便。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是图2沿A-A的剖视示意图。
具体实施方式
如图1～3所示的一种高效秸秆气化装置，它包括主气化炉1、辅炉2和抽风装置21。其中，主气化炉1的顶部开有进料口7和工作孔，工作孔的盖上装有操作门9；主气化炉1的中部设有由上至下呈渐缩状的喉口区12，喉口区12的正下方设置了炉栅13，炉栅13的下方则为集灰室14，集灰室14的下部开有出灰口和快开式出灰门6。辅炉2的顶部开有工作孔3和出气管4，中部设有炉栅17和填料层18，下方为装有折流板除尘器15的集灰室19，集灰室19的下部开有出灰口和快开式出灰门5。主气化炉1的集灰室14和折流板除尘器15的入口通过倾斜的抽风连接管16连通，抽风连接管16与折流板除尘器15的入口的连接端高于与主气化炉1集灰室19的连接端，折流板除尘器15的出口与辅炉的集灰室连通；辅炉2的的出气管4与后序系统的抽气装置21连通。
秸杆等物料从主气化炉1的进料口7进入主气化炉1，送入至喉口区12的高度，并从操作门9进行点燃。开启抽风装置21，气流是向下流动的，物料在微负压下燃烧并放出大量的热量，这些能量使上层物料中的水分蒸发变成干物料。干物料在消耗和下移过程中被继续加热，当达到其挥发分应析出的温度层时开始裂解为碳、挥发分、焦油等。随着物料的继续消耗下移落入喉口区12时，由于喉口区12由上之下呈渐缩形，下落的速度大大减慢了，燃烧秸杆时，使得秸杆等物料最大程度的燃烧，此时物料裂解生成的碳和空气发生氧化反应，产生了大量的热量，大量的热量亦由于喉口区由上至下渐缩的形状而聚集在该区，使得喉口区12形成局部的高温区。生成的气体及没有消耗的碳继续下移，经喉口区12下部时由于已经没有氧气的存在，二氧化碳、裂解时生成的热气体及炽热的碳在此进行还氧反应，生成一样化碳、氢气等可燃气体。剩余的灰分和没有完全反应的碳粒通过炉栅13落入集灰室14。可燃气体则通过抽气连接管16被抽入辅炉2进行进一步的分离除尘和捕集其残余物质。
可燃气体经该抽气连接管16从主气化炉1抽入辅炉2时，其中的尘和残余焦油在自身的重力作用下落下，由于倾斜的抽气连接管16使得落在其上的物质滑落到主气化炉1的集灰室14。在进入辅炉2前，可燃气体需通过折流板除尘器15，由于除尘器的阻挡，可燃气体中的部分灰分和残余焦油直接落入集灰室19，其余未能清除的灰和焦油连同气体一同通过辅炉2中部的炉栅17和填料层18被进一步清除，最终经辅炉2的出气管4流入后序的工序。
操作时，秸秆从主气化炉1的进料口7送入至喉口区12的高度，并从工作孔盖8上的操作门9进行点燃。开启后序系统的抽气装置21，使炉内微负压燃烧。继续加料约500mm高，通过操作门9观察燃烧情况，见到有明火时，用拨火棒把物料耙平压实将明火压死，并通过调节调风装置11调节燃烧所需空气量。随着物料的逐渐下移要随时加料。气化过程所需空气量、反应温度及气流速度对产生高质量气体尤为重要。因此在运行过程中还要随时通过探测装置10观看出气温度，并根据其温度对后序系统的抽气装置21作出相应调整。秸秆在炉内微负压燃烧，经过干燥、裂解、氧化、还原等一系列化学反应过程被制成可燃气体。其气体和剩余的灰渣及没有消耗的碳粒等一起向下流经炉栅13，可燃气体通过抽气管16进入辅炉2，剩余的灰渣碳粒等落入集灰室14。进入辅炉2的可燃气体经除尘器15折流向下进行分离除尘。灰渣落入集灰室19，气体折流向上经隔栅17和填料18，其残余焦油被进一步捕集过滤，最后这些气体通过出气管4流入后序系统。
每次开炉运行前必须将主气化炉1炉栅13上的剩余灰渣清除干净，通过炉顶的工作孔盖8。并打开下部快开式出灰门6清灰出渣。辅炉2下部快开式出灰门5也要打开清灰出渣。运行一段时间后要打开主气化炉1顶部的工作孔盖8和辅炉顶部的工作孔3进入炉内检查其运行部件(如炉栅，隔栅、除尘器)是否完好，耐火材料和填料的损耗程度。并根据此检查况进行维护和更换。
每次停炉前应不再向炉内加添物料，使料层逐渐降低，以至不再产生可燃气体。
本实用新型以空气作为气化剂，结构简单，能调节进风量，控制炉内反应温度和速度，减少焦油产生量，能保持高温烟气的余热，能将可燃气体进一步除尘和捕集其残余焦油，以提高气化率和燃气热值。
Claims (10)
1.一种高效秸秆气化装置，包括由抽气连接管相互连通的主气化炉(1)和辅炉(2)、抽气装置(21)，所述的辅炉(2)的出气管(4)与抽气装置(21)连通；其特征在于：所述的主气化炉(1)的内部由上至下设有进料口(7)、喉口区(12)、炉栅(13)和集灰室(14)；其中，所述的喉口区(12)由上至下呈渐缩形，其位于主气化炉(1)的中部；所述的抽气连接管(16)的两端分别连通于主气化炉(1)和辅炉(2)的集灰室(14、19)。
2.根据权利要求1所述的一种高效秸秆气化装置，其特征在于：所述的辅炉(2)部设置炉栅(17)和填料(18)，下部的集灰室(19)装有除尘器(15)；所述的除尘器(15)的入口与抽气连接管(16)连接，出口与辅炉(2)的集灰室(19)连通。
3.根据权利要求2所述的一种高效秸秆气化装置，其特征在于：所述的辅炉(2)的除尘器(15)为折流除尘器。
4.根据权利要求1所述的一种高效秸秆气化装置，其特征在于：所述的连通主气化炉(1)与辅炉(2)的抽气连接管(16)是倾斜安置的，其与辅炉(2)的连接端高于与主气化炉(1)的连接端。
5.根据权利要求1所述的一种高效秸秆气化装置，其特征在于：所述的主气化炉(1)的中部还设有调风装置(11)，其由一个或一个以上的调风管组成。
6.根据权利要求1或5所述的一种高效秸秆气化装置，其特征在于：所述的主气化炉(1)还设有温度探测装置(10)，其安装于主气化炉(1)的下部。
7.根据权利要求1所述的一种高效秸秆气化装置，其特征在于：所述的主气化炉(1)的顶部开有工作孔，该工作孔的盖(8)上装有操作门(9)；主气化炉(1)的下部设有出灰口和快开式出灰门(6)。
8.根据权利要求1所述的一种高效秸秆气化装置，其特征在于：所述的辅炉(2)的顶部设有工作孔(3)，下部设有出灰口和快开式出灰门(5)。
9.根据权利要求1所述的一种高效秸秆气化装置，其特征在于：所述的主气化炉(1)的内部衬有耐火保温材料层。
10.根据权利要求1所述的一种高效秸秆气化装置，其特征在于：所述的辅炉(2)的内部衬有耐火保温材料层。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080319 Termination date: 20140514 |