專利名稱：生物質氣化燃氣發生爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生物質氣化反應設備，具體地說是一種可以連續穩定工作的、高效 的生物質氣化燃氣發生爐。
背景技術：
目前社會、經濟高速地發展卻使人類面臨著能源的短缺，地下的煤和石油、天然氣是有 限的、是不可再生的。尋求新型能源則成為人們共同的渴望，生物質燃氣則是解決常規化石 能源短缺的重要途徑之一。這是一種可再生性的能源，從環保的角度，它又是一種不會給人 類生存環境帶來危害的"綠色燃料"。生長期僅一年的作物秸稈屬于生物質燃料中的一種， 屬高揮發份、低炭化度物料。揮發份含量平均高達75%，以固定炭含量為標志的炭化程度平 均為17%，但發熱量卻平均高達36%。這表示可燃組份中，含量僅為1/6的固定炭其發熱量 卻占1/3。這種以纖維素、半纖維素和木質素構成的聚合物被隔離空氣加熱超過10(TC時，揮 發份即連同水份開始蒸發解離，揮發成汽態的油霧；當溫度達到450 55(TC時，解離揮發過 程達到高峰，炭氫分子構成的木焦油、木醋液等大分子聚合物受熱升騰為氣態濃霧。此時， 若與空氣混合比達到一定值時，即成為可燃氣；若降溫達到冷凝條件時，即凝結為液態焦油、 木醋液及水污等。所以，對秸稈而言，揮發份對燃燒起決定作用。
采用生物質氣化技術可以把直接燃燒分為半燃燒和完全燃燒兩個過程，前者為缺氧條件 下的不完全燃燒產生中間產物，即氣化煤氣。然后，氣化煤氣再與空氣二次混合實現完全燃 燒。氣化煤氣及其燃燒使生物質物料的能量利用率顯著增大，燃燒完全，提高了生物質的利 用品位。生物質氣化煤氣燃燒有以下特點①燃燒完全、潔凈。②燃燒溫度高。煤氣的顯 熱與可燃成份燃燒釋放的潛熱使燃燒溫度高達150(TC，在特殊燃燒條件下，可達170(TC，而 秸稈直接燃燒火焰溫度僅為600 70(TC。③氣化煤氣燃燒火力強、溫升快。 可調控。燃 燒火焰溫度、熱能強度可適時控制調節，實現開、關兩位操作。
目前市場上應用最多的生物質氣化爐為下吸式固定反應床，此種氣化爐存在的諸多問題 不能夠連續進行產氣工作，產氣效率低。其一，由于不能連續工作，所以需要間歇運行， 因此在啟停時造成了大量原料的浪費。其二，由于不能連續產氣，為滿足集體炊事用氣就必 須建設大容量的貯氣裝置——It氣柜，由此造成了大量土地的占用以及建站成本的無謂提高， 造成了巨大的浪費。其三，由于不能連續產氣使其在應用上受到了極大的限制，使其不能用 于發電等諸多領域。②可控性差，難以實現自動化，操作勞動強度高。 發明內容
本實用新型為克服上述現有技術的不足，提供一種能夠連續進行產氣工作，產氣效率高， 可控性強，自動化程度高，操作勞動強度低，成本低的生物質氣化燃氣發生爐。
3本實用新型的目的是采用下述技術方案實現的
一種生物質氣化燃氣發生爐，包括進料斗，進料斗安裝于爐頂上，爐頂下部連接上爐體， 上爐體下部連接爐腰，爐腰下部連接下爐體，爐頂上部設有爐頂攪拌機構，上爐體內設有料 層高度探測裝置，爐腰內設有爐排，爐排與設在爐腰外部的爐排轉動傳動裝置相連接；下爐 體內設有負壓探測裝置，下爐體的側面設有出氣口，下爐體的底部設有爐底排灰密封裝置。
所述的上爐體外側設有循環冷卻裝置，其包括水套，以及設在水套上的進水口和出水口， 用潛水泵通過水管實現供水，出水，以此來實現水的循環冷卻。
所述的爐頂攪拌機構由電動機、傳動軸及攪拌葉片組成，電動機連接傳動軸一端，傳動 軸另一端設置攪拌葉片。
所述的料層高度探測裝置由葉片和電流傳感器組成，電流傳感器設置于爐體上，通過葉 片攪拌原料時電機電流的變化來實現探測。
所述的爐排轉動傳動裝置包括轉動排灰及破渣機構裝置，轉動排灰及破渣機構裝置通過 傳動軸與電動機連接。
所述的破渣機構裝置是在轉動排灰裝置的表面分布的若干帶灰槽。通過爐排的轉動將灰 帶出，通過滾動與爐腰內側擠壓實現破渣效果。
所述的負壓探測裝置是帶數字信號輸出的負壓計。
所述的爐底排灰密封裝置為電機驅動的螺旋，螺旋前端是一段直管。通過擠壓之后，灰 份填充在直管內，形成密封段，從而實現自身排灰密封。
本實用新型的爐排及其爐底相關機構可以連續排灰、破渣，從而有效控制了爐排上的灰 層厚度，進而控制了爐底負壓。其二，根據料層高度的監測，可以實現對爐膛內的自動喂料。 以上兩點，便解決了目前市場上氣化爐運行時間稍長便停爐需清理的弊病；使其可完全實現 自動化，可以做到無人值守，從根本上降低了勞動強度；使貯氣柜容量降低為原有的10%， 大大降低了建站的成本投入；本實用新型可以不間斷連續運行，爐排上方原料層及灰層高度 可控，爐排下方的灰層高度及負壓可控，即爐況可控。氣化效率要比常規的下吸式固定床高 15 20%，所產燃氣熱值高5%。其可應用在發電、供暖等諸多領域。
圖l是本實用新型結構示意圖2是圖1的局部剖面結構示意圖3是爐底排灰密封裝置結構示意其中l.進料斗，2.爐頂攪拌機構，3.爐頂，4.上爐體，5.爐腰，6.下爐體，7.爐底排灰密封 裝置，8.出氣口， 9.爐排轉動傳動裝置，IO.料層高度探測裝置，ll.循環冷卻裝置，12.爐排， 13，螺旋，14.電機。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖l、圖2中，進料斗1安裝于爐頂3上，爐頂3設于上爐體4的上部，上爐體4下部 連接爐腰5，爐腰5下部連接下爐體6，爐頂3上部設有爐頂攪拌機構2，上爐體4內設有料 層高度探測裝置IO，爐腰5內設有爐排12，爐排12與設在爐腰5外部的爐排轉動傳動裝置 9相連接；下爐體6內設有負壓探測裝置，下爐體6的側面設有出氣口 8，下爐體6的底部設 有爐底排灰密封裝置7。
上爐體4外側設有循環冷卻裝置11，其包括水套，以及設在水套上的進水口和出水口， 用潛水泵通過水管實現供水，出水，以此來實現水的循環冷卻。循環冷卻裝置對爐排12、爐 腰5進行保護的作用。
爐頂攪拌機構2由電動機、傳動軸及攪拌葉片組成，電動機連接傳動軸一端，傳動軸另 一端設置攪拌葉片。爐頂攪拌機構2能夠使進入爐膛的生物質原料均勻分布，還可以將原料 下壓。
料層高度探測裝置10由葉片和電流傳感器組成，電流傳感器設置于爐體上，通過葉片攪 拌原料時電機電流的變化來實現探測。料層高度探測裝置10能夠探測爐排12上方的料層及 灰層高度，可以控制進料斗1的喂料量。
爐排轉動傳動裝置9包括轉動排灰及破渣機構裝置，轉動排灰及破渣機構裝置通過傳動 軸與電動機連接。破渣機構裝置即在轉動排灰裝置的表面分布若干帶灰槽，通過爐排的轉動 將灰帶出，通過滾動與爐腰內側擠壓實現破渣效果。
負壓探測裝置是帶數字信號輸出的負壓計，其能夠探測爐底及相連接的出氣管道的負壓， 可以控制爐排12轉動，穩定爐況。
爐底排灰密封裝置7為電機14驅動的螺旋13。爐底排灰密封裝置7采用電力驅動的螺 旋13擠壓的方式排出爐底的灰渣，螺旋13密封前面是一直流段，在螺旋13擠壓過程中，灰 分填充在這里，實現爐底的密封狀態。
本實用新型中的進料斗1，能夠關風進料，即在向爐膛喂料的同時能夠最大程度的防止 空氣進入。本實用新型的爐頂3、上爐體4、下爐體6內設有保溫、冷卻設施。
本實用新型的生物質原料通過進料斗1進入爐頂3、上爐體4內，由爐頂攪拌機構2拌 合均勻，啟動與燃氣出口相連的風力輸送機構，使空氣由爐體上的進氣口進入爐頂3、上爐 體4的爐膛內，點燃爐膛內加好的生物質原料，開始氣化工作，燃氣由燃氣出口排出。
生產控制過程如下當爐頂3、上爐體4中的料層高度達到設定下限值時，原料開始進 入爐頂3、上爐體4內，直到料層高度達到設定上限為止。當下爐體6內的負壓超過一定值 時，由電機帶動爐排轉動傳動裝置9工作，使爐排12上的灰渣落下，直到下爐體6的負壓等 于或小于一定值時電機停止工作。定時啟動爐底排灰密封裝置7，使下爐體6中的灰渣及時 排出。工作中開啟循環冷卻裝置ll，確保爐體等相關部件安全運行。
權利要求1. 一種生物質氣化燃氣發生爐，包括進料斗，進料斗安裝于爐頂上，爐頂下部連接上爐體，上爐體下部連接爐腰，爐腰下部連接下爐體，其特征在于爐頂上部設有爐頂攪拌機構，上爐體內設有料層高度探測裝置，爐腰內設有爐排，爐排與設在爐腰外部的爐排轉動傳動裝置相連接；下爐體內設有負壓探測裝置，下爐體的側面設有出氣口，下爐體的底部設有爐底排灰密封裝置。
2. 根據權利要求1所述的生物質氣化燃氣發生爐，其特征在于所述的上爐體外側設有 循環冷卻裝置，其包括水套，以及設在水套上的進水口和出水口。
3. 根據權利要求1所述的生物質氣化燃氣發生爐，其特征在于所述的爐頂攪拌機構由 電動機、傳動軸及攪拌葉片組成，電動機連接傳動軸一端，傳動軸另一端設置攪拌葉片。
4. 根據權利要求1所述的生物質氣化燃氣發生爐，其特征在于所述的料層高度探測裝 置由葉片和電流傳感器組成，電流傳感器設置于爐體上。
5. 根據權利要求1所述的生物質氣化燃氣發生爐，其特征在于所述的爐排轉動傳動裝 置包括轉動排灰及破渣機構裝置，轉動排灰及破渣機構裝置通過傳動軸與電動機連接。
6. 根據權利要求5所述的生物質氣化燃氣發生爐，其特征在于所述的破渣機構裝置是 在轉動排灰裝置的表面分布的若干帶灰槽。
7. 根據權利要求1所述的生物質氣化燃氣發生爐，其特征在于所述的負壓探測裝置是 帶數字信號輸出的負壓計。
8. 根據權利要求1所述的生物質氣化燃氣發生爐，其特征在于所述的爐底排灰密封裝 置為電機連接的螺旋，螺旋前端是一段直管。
專利摘要本實用新型涉及一種生物質氣化燃氣發生爐，包括進料斗，進料斗安裝于爐頂上，爐頂下部連接上爐體，上爐體下部連接爐腰，爐腰下部連接下爐體，爐頂上部設有爐頂攪拌機構，上爐體內設有料層高度探測裝置，爐腰內設有爐排，爐排與設在爐腰外部的爐排轉動傳動裝置相連接；下爐體內設有負壓探測裝置，下爐體的側面設有出氣口，下爐體的底部設有爐底排灰密封裝置。本實用新型可以不間斷連續運行，爐排上方原料層及灰層高度可控，爐排下方的灰層高度及負壓可控，即爐況可控。氣化效率要比常規的下吸式固定床高15～20％，所產燃氣熱值高5％。其可應用在發電、供暖等諸多領域。
文檔編號C10B53/02GK201264984SQ20082002576
公開日2009年7月1日 申請日期2008年7月22日 優先權日2008年7月22日
發明者劉艷濤, 張兆玲, 寧 強, 景元琢, 李景東, 磊 董 申請人:山東百川同創能源有限公司