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一种固体燃料内旋流水封式热能发生器的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种固体燃料内旋流水封式热能发生器的制作方法

1.本实用新型涉及一种生物质燃料气化领域,具体是一种固体燃料内旋流水封式热能发生器。


背景技术:

2.进入二十一世纪,人类面临经济增长和环境保护双重压力,改变能源生产和消费方式,用现代技术开发利用生物质可再生能源,对建立可持续发展的能源系统,促进社会经济发展和生态环境改善以及摆脱对石化能源的依赖具有重大意义。
3.生物质能是一种理想的可再生能源,生物质气化技术是生物质燃料在缺氧的条件下发生热化学反应生成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体,整个生物质气化过程可分为:干燥、热解、氧化和还原,为人们提供热能。
4.市场上常见的生物质固定床气化炉有上吸式、下吸式、边吸式、开心式,在正负压运行中各显神通,也各有优缺点,下吸式、边吸式、开心式气化炉,燃气热值高,但含尘量大且动力消耗大,上吸式气化炉燃气自下而上经过燃料滤清动力消耗小,但燃气热值低。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的在于提供一种固体燃料内旋流水封式热能发生器,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
7.一种固体燃料内旋流水封式热能发生器,包括底部开口的干馏筒体,固定安装在干馏筒体正下方的风筒底板,以及同轴转动安装在位于所述风筒底板与干馏筒体之间的炉底板,该炉底板作为干馏筒体的可旋转的筒底,所述炉底板的横截面为漏斗状,所述炉底板的中轴处固定安装有出炭管,所述出炭管的下端贯穿至所述风筒底板中央处的管孔之外,所述炉底板与干馏筒体之间通过第一水封组件密封连接,所述炉底板与风筒底板之间通过位于内侧的第二水封组件和位于外侧的第三水封组件密封连接,所述第二水封组件、第三水封组件、炉底板、风筒底板之间形成环绕在所述出炭管之外的密封的风道,所述炉底板上固定安装有多个用于连通风道与干馏筒体内部炉腔且均匀分布的阻尘风帽,所述风筒底板上安装有与风道连通的进风管,所述出炭管通过旋转连接件与出炭绞龙的进口管连接,所述干馏筒体的侧面安装有用于上料的上料绞龙,所述干馏筒体侧壁上的燃气出口管通过燃气管与锅炉连接。
8.作为本实用新型进一步的方案:所述上料绞龙倾斜向上并且其出料端口沿所述干馏筒体的切线方向嵌入干馏筒体内部。
9.作为本实用新型进一步的方案:所述阻尘风帽包括底端开口的管柱,所述管柱的上方周侧均匀开设有多组侧风孔,所述管柱的周侧且位于纵向相邻的两组侧风孔之间固定安装有阻挡环片,所述管柱的顶部具有圆顶。
10.作为本实用新型进一步的方案:所述干馏筒体的侧壁且靠近底部开口处设置有拔
料器,所述拔料器包括沿向径转动安装在干馏筒体上的转轴,以及固定安装在转轴周侧的多根拔料杆。
11.所述干馏筒体的周侧具有风套,干馏筒体的顶部具有风腔,所述风套通过导通管与风腔连通。
12.作为本实用新型进一步的方案:所述炉底板的底部同轴安装有驱动板,所述炉底板与驱动板之间固定安装有位于外侧的外环壁以及位于内侧的内环壁,炉底板、驱动板、外环壁和内环壁共同围合成导风腔,所述驱动板上开设有通孔,所述驱动板的中轴处开设有供所述出炭管穿过的孔,所述驱动板转动安装在所述风筒底板上的环形导轨上,所述驱动板的外周侧安装有大齿环。
13.作为本实用新型进一步的方案:所述第一水封组件上的第一水封槽固定安装在驱动板上,所述第一水封组件上的第一环筒固定安装在所述干馏筒体的下缘;所述第二水封组件以及第三水封组件上的第二水封槽、第三水封槽分别同轴固定安装在所述风筒底板上,所述所述第二水封组件以及第三水封组件上的第二环筒、第三环筒分别固定安装在所述驱动板的底部,所述第二水封组件、第三水封组件、风筒底板和驱动板之间围合成密封的风筒,所述风筒和所述导风腔共同形成所述风道。
14.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
15.1、本实用采用燃料从炉膛一侧沿切线角度内高外低投入旋转的炉底板顶部,燃料沿炉底板角度滑落进行干燥、热解、氧化、还原,生成生物质可燃气体,生成的生物质炭落入出炭筒,实现气炭联产;
16.2、燃料内旋流水封式热能发生器炉底板采用阻尘风帽,助燃剂自下而上经过多个阻尘风帽喷射,即杜绝了燃料进入阻尘风帽风管,又保证了气化剂分布均匀,促使炉膛内燃料热化学反应充分;
17.3、燃料内旋流水封式热能发生器在上料搅龙燃料出口末端上口对面水平设置拨料器,拨料器轴指向炉体中心,多个拨料杆沿轴旋转,设计的拨料杆杆长350mm左右,每个拨料杆末端距离炉底板上面1200mm左右,拨料器驱动拨料杆在炉腔内的料面上旋转,一是铺平了燃料。二是防止燃料穿线搭桥、局部穿孔,造成含大量空气点不着火,影响设备连续运行;
18.4、燃料内旋流水封式热能发生器设计有两道水封,避免了发生器本体运行泄气漏气;
19.8、本燃料内旋流水封式热能发生器运行无三废,节能环保,大规模封闭式生产线全部采用计算机dcs自动化控制,对周边环境无不良影响;
20.9、本燃料内旋流水封式热能发生器,由于设计有水平的拨料器炉腔截面积大,气化强度高,相比炉顶投料发生器节省制作成本降低15%;
21.10、本燃料内旋流水封式热能发生器可以配置锅炉、烘干机,为锅炉和烘干机释放热能。
附图说明
22.图1为固体燃料内旋流水封式热能发生器的结构示意图;
23.图2为固体燃料内旋流水封式热能发生器中的局部放大图;
24.图3为固体燃料内旋流水封式热能发生器中风筒的结构示意图;
25.图4为固体燃料内旋流水封式热能发生器中风筒的俯视图;
26.图5为固体燃料内旋流水封式热能发生器中炉底板的结构示意图;
27.图6为固体燃料内旋流水封式热能发生器中干馏筒体的结构示意图;
28.图7为固体燃料内旋流水封式热能发生器中阻尘风帽的结构示意图;
29.图中:第一鼓风机1、热风管2、第一支座3、驱动板4、出炭绞龙5、第二鼓风机6、人孔7、拔料器8、第二支座9、燃气出口管10、上料斗11、耐火砖墙12、干馏筒体13、风腔14、燃气管15、锅炉16、除尘器17、导通管 18、水夹套19、风套20、转轴21、拔料杆22、第一环筒23、上料绞龙24、出炭管25、阻尘风帽26、炉底板27、第二环筒28、第三环筒29、导风腔30、通孔31、第一水封槽32、环壁33、风筒底板34、环形导轨35、第三水封槽 36、风筒37、第二水封槽38、管孔39、进风管40、管柱41、阻挡环片42、侧风孔43、圆顶44。
具体实施方式
30.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
31.请参阅图1、图2和图6,本实施例,一种固体燃料内旋流水封式热能发生器,包括固定安装在第二支座9上且用于干馏的且底部开口的干馏筒体13,该干馏筒体13由耐火墙砖12砌成的筒状结构,干馏筒体13的外侧具有保温岩棉层,固定安装在第一支座3上的且位于干馏筒体13正下方的风筒底板34,以及同轴转动安装在位于所述风筒底板34与干馏筒体13之间的炉底板27,该炉底板27作为干馏筒体13的可旋转的筒底,所述炉底板27的横截面为漏斗状,所述炉底板27的中轴处固定安装有出炭管25,所述出炭管25的下端贯穿至所述风筒底板34中央处的管孔39之外,所述炉底板27与干馏筒体13 之间通过第一水封组件密封连接,所述炉底板27与风筒底板34之间通过位于内侧的第二水封组件和位于外侧的第三水封组件密封连接,所述第二水封组件、第三水封组件、炉底板27、风筒底板34之间形成环绕在所述出炭管 25之外的密封的风道,所述炉底板27上固定安装有多个用于连通风道与干馏筒体13内部炉腔且均匀分布的阻尘风帽26,所述风筒底板34上安装有与风道连通的进风管40,所述出炭管25通过旋转连接件与出炭绞龙5的进口管连接。
32.所述干馏筒体13的侧面安装有用于上料的上料绞龙24,所述上料绞龙 24的进料口处装配有上料斗11,优选的,上料绞龙24倾斜向上并且其出料端口沿所述干馏筒体13的切线方向嵌入干馏筒体13内部,开设在所述干馏筒体13侧壁且铰接有密封门的用于检修的人孔7,所述干馏筒体13侧壁上的燃气出口管10通过燃气管15与锅炉16连接,锅炉16的排气端连接有除尘器17。
33.生物质燃料由上料斗11进入上料绞龙24中,并由上料绞龙24推送至干馏筒体13内,燃料从干馏筒体13内的炉膛一侧切线投入旋转的炉底板27上,第一鼓风机1将气化剂自下而上经过风道、炉底板27并穿过多个阻尘风帽26 吹入炉底板27的炉膛内,在火种的引燃下对燃料进行干燥、热解、氧化、还原热化学反应,在引风机的负压驱动下,燃气从燃气出口管10窜出为锅炉16 释放热能,经过热化学反应生成的生物质炭向出炭管25位移,并由出炭绞龙 5排出,从而实现气、炭分向生成。
34.本实施例中,炉底板27的转动安装具体为,所述炉底板27的底部同轴安装有驱动
板4,所述炉底板27与驱动板4之间固定安装有位于外侧的外环壁以及位于内侧的内环壁,炉底板27、驱动板4、外环壁和内环壁共同围合成导风腔30,所述驱动板4上开设有通孔31,所述驱动板4的中轴处开设有供所述出炭管25穿过的孔,所述驱动板4转动安装在所述风筒底板34上的环形导轨35上,所述驱动板4的外周侧安装有大齿环,大齿环与减速机连接,从而实现炉底板27的转动。
35.参阅图3、图4和图5,所述第一水封组件、第二水封组件和第三水封组件结构相同,均包括水封槽和下沉入水封槽内的环筒组成。其中,第一水封组件上的第一水封槽32固定安装在驱动板4上,所述第一水封组件上的第一环筒23固定安装在所述干馏筒体13的下缘;所述第二水封组件以及第三水封组件上的第二水封槽38、第三水封槽36分别同轴固定安装在所述风筒底板 34上,所述所述第二水封组件以及第三水封组件上的第二环筒28、第三环筒 29分别固定安装在所述驱动板4的底部,所述第二水封组件、第三水封组件、风筒底板34和驱动板4之间围合成密封的风筒17,所述风筒17和所述导风腔30共同形成所述风道。
36.结合图6,本实施例中,为了提高燃烧热值,所述干馏筒体13的周侧具有风套20,干馏筒体13的顶部具有风腔14,所述风套20通过导通管18与风腔14连通,风腔14的两侧通过热风管2分别与第一鼓风机1、锅炉16连接,所述风套20的底部装配有第二鼓风机6。第二鼓风机6将外部空气吹入风套20内,空气受到干馏筒体13的高温辐射并升温,再分别通入到第一鼓风机1和锅炉16内,进而为干馏筒体13内的燃烧以及锅炉16的燃烧提供助燃空气。进一步的,所述风套20的内层还具有水夹套19,该水夹套19能够使风套20内的空气均匀导热。
37.本实施例中,为了实现对炉底板27上炭料的拨动,使其均匀受热,防止堆积,优选的,所述干馏筒体13的侧壁且靠近底部开口处设置有拔料器8,所述拔料器8包括沿向径转动安装在干馏筒体13上的转轴21,以及固定安装在转轴21周侧的多根拔料杆22,所述转轴21通过电机驱动,转轴21带动拔料杆22转动,并配合炉底板27的转动,从而对炭料进行均匀拔料。
38.参阅图7,本实施例中,具体的,所述阻尘风帽26包括底端开口的管柱 41,所述管柱41的上方周侧均匀开设有多组侧风孔43,所述管柱41的周侧且位于纵向相邻的两组侧风孔43之间固定安装有阻挡环片42,所述管柱41 的顶部具有圆顶44。气化剂自下而上经过多个阻尘风帽26喷射,即杜绝了燃料进入阻尘风帽26风管,又保证了气化剂分布均匀,促使炉膛内燃料热化学反应充分。
39.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括
……”
或“包含
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外,在本文中,“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数;“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
40.尽管已经对上述各实施例进行了描述,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改,所以以上所述仅为本实用新型的实
施例,并非因此限制本实用新型的专利保护范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。