一种水冷炉排式生物质气化炉

文档序号:128068 发布日期:2021-10-22 浏览:43次 >En<

阅读说明:本技术 一种水冷炉排式生物质气化炉 (Water-cooling grate type biomass gasification furnace ) 是由 刘同保 易诚 陈金永 李奕福 余林富 于 2021-08-06 设计创作,主要内容包括:本发明涉及生物质气化技术领域,且公开了一种水冷炉排式生物质气化炉,包括过灰通道,所述过灰通道的底部固定安装有水箱,所述过灰通道的上端固定安装有出灰斗,所述过灰通道的内部侧壁设有降能装置,所述降能装置的中部固定安装有转盘。本发明通过在过灰通道内部设置降能装置,利用灰渣的重力势能来作为扇叶旋转的动力,来降低灰渣的重力势能,同时利用扇叶以及扇叶的通孔,增加扇叶与灰渣的接触面积,使得灰渣的热量通过偏心杆以及导热环,将热量用于盛气腔内部气体的膨胀作用,来降低灰渣的初始温度,通过降低灰渣向下冲击的势能以及温度来降低水冲击现象的产生,来减少水蒸气的温度,降低了水箱内部是冲击现象的产生。(The invention relates to the technical field of biomass gasification, and discloses a water-cooled grate type biomass gasification furnace which comprises an ash passing channel, wherein a water tank is fixedly installed at the bottom of the ash passing channel, an ash discharging hopper is fixedly installed at the upper end of the ash passing channel, an energy reducing device is arranged on the inner side wall of the ash passing channel, and a rotary table is fixedly installed in the middle of the energy reducing device. The energy reducing device is arranged in the ash passing channel, the gravitational potential energy of ash is used as the power for the rotation of the fan blades to reduce the gravitational potential energy of the ash, meanwhile, the contact area of the fan blades and the ash is increased by using the fan blades and the through holes of the fan blades, so that the heat of the ash is used for the expansion of gas in the air containing cavity through the eccentric rod and the heat conducting ring to reduce the initial temperature of the ash, the potential energy of downward impact of the ash and the temperature are reduced to reduce the temperature of water impact, and the generation of impact in the water tank is reduced.)

一种水冷炉排式生物质气化炉

技术领域

本发明涉及生物质燃烧技术领域,具体为一种水冷炉排式生物质气化炉。

背景技术

水冷炉排式生物质气化炉能够将以生物质为原料的一切可燃物质进行燃烧气化,从而产生可供燃烧使用的可燃气体,生物质原料包括秸秆、废气林木、牛羊粪便等,生物质能源的气化处理,绿色环保,且原料取之不尽,是目前生产可燃气体方式中较为绿色环保的一种。

现有的生物质气化炉,在进行气化燃烧后,会在气化炉的炉底产生灰渣,使用的清灰装置是带水封结构的湿式出渣装置,该装置是在出灰斗的下方设置密封水箱,再经机械捞渣机将灰渣清理处水箱,但是这种设备,由于灰渣的初始温度很高,因此当带有一定重力的灰渣向下掉落时,会冲击水箱的水面,产生激冷效果,冷却灰渣,灰渣的热量会瞬间作用冷水,使得冷水急速气化,产生大量水蒸气,产生水冲击现象,另外由于灰渣会中带有一定含量的焦油,因此当灰渣直接掉落时,会导致一部分的灰渣被焦油包裹掉落水中,在浮力作用下,焦油包裹的灰渣上浮,使得水箱表面灰渣堆积,影响灰渣掉落,影响掉落效率。

发明内容

针对背景技术中提出的现有炉排式生物质气化炉在使用过程中存在的不足,本发明提供了一种水冷炉排式生物质气化炉,具备减少水蒸气产生、提高灰渣掉落效率、避免灰渣漂浮堆积的优点,解决了上述背景技术中提出关于灰渣直接掉落以及灰渣带高温造成的灰渣漂浮堆积以及水蒸气过多导致灰渣掉落效率降低的问题。

本发明提供如下技术方案:一种水冷炉排式生物质气化炉,包括过灰通道,所述过灰通道的底部固定安装有水箱,所述过灰通道的上端固定安装有出灰斗,所述过灰通道的内部侧壁设有降能装置,所述降能装置的中部固定安装有转盘,所述转盘的圆心与降能装置的圆心共线,所述转盘远离降能装置的一侧固定安装有偏心杆,所述偏心杆安装在转盘的一端安装在偏移转盘圆心的一侧,所述水箱的内部上顶部固定安装有滑动轨道,所述滑动轨道的内部有轨道用于限定偏心杆的另一端滑动方向,所述滑动轨道的另一端固定安装有导热环,所述导热环的内部套设有盛气腔,所述盛气腔的上端固定固定安装有滑动轨道,所述盛气腔的一侧固定安装在过灰通道的内部侧壁,所述盛气腔的内部中空,所述盛气腔的内部滑动安装有移动活塞,所述移动活塞将盛气腔内部的空间划分成第一气腔、第二气腔。

优选的,所述第一气腔、第二气腔的内部填充有易膨胀气体,且第一气腔、第二气腔内部气体的膨胀系数不同,所述第一气腔内部气体膨胀系数大于第二气腔内部气体的膨胀系数。

优选的,所述盛气腔的底端固定安装有进液腔,所述进液腔的内部中空,所述进液腔的内部滑动安装有推动块,所述推动块能在进液腔的内部横向滑动,所述进液腔的一侧固定安装在水箱的内部侧壁,所述进液腔的顶部设置有间隙轨道,所述间隙轨道用于导热环底部的滑动,所述进液腔靠近水箱中心位置的一端底部固定安装有进水管,所述进水管上固定安装有单向的阀门,使得水箱内部水流只能从水箱中流向进液腔内部,所述进液腔靠近水箱中心线的一端固定安装有过水管,所述过水管的直径小于进液腔的直径,所述过水管上安装有单向阀门,使得进液腔的内部水流只能向外流不能向内吸入,所述过水管靠近水箱中心的一端固定安装有喷水盘,所述喷水盘的形状与喇叭相同,且喷水盘远离过水管的另一端上开设有出水孔。

优选的,所述降能装置包括中心轴,所述中心轴活动安装在过灰通道上,且中心轴能够沿着轴心周向转动,所述中心轴上固定安装有扇叶,所述扇叶共设有四块,四块所述扇叶沿着中心轴的轴心线洲周向均布,所述扇叶上开设有通孔,所述扇叶的形状为勺型,所述降能装置的外侧设有外罩,所述外罩的形状为球形,所述降能装置共设有四个,四个所述降能装置沿着的圆心周向均布,每个所述降能装置的外侧均设有外罩。

优选的,所述降能装置、转盘、偏心杆、导热环以及盛气腔均为导热性能良好的材质,所述外罩为保温性能好良好的材质。

优选的,所述移动活塞、推动块的内部安装有磁性相异的磁体。

本发明具备以下有益效果:

1、本发明通过在过灰通道内部设置降能装置,利用灰渣的重力势能来作为扇叶旋转的动力,来降低灰渣的重力势能,同时利用扇叶以及扇叶的通孔,增加扇叶与灰渣的接触面积,使得灰渣的热量通过偏心杆以及导热环,将热量用于盛气腔内部气体的膨胀作用,来降低灰渣的初始温度,通过降低灰渣向下冲击的势能以及温度来降低水冲击现象的产生,来减少水蒸气的温度,降低了水箱内部是冲击现象的产生。

2、本发明通过灰渣重力势能带来的降能装置的旋转,利用转盘上的偏心运动,来带动导热环的直线运动,利用移动活塞两侧的气腔内部气体的热膨胀,来带动推动块来回移动,使得进液腔吸水喷水,喷出来的水雾与灰渣接触,使得灰渣与冷水的接触面积增大,增加了灰渣的重量,同时重力势能的降低,使得灰渣掉落速度减慢,增加了灰渣与水箱底部水的接触时间,增加了灰渣的重量,来避免灰渣质量太轻被焦油包裹漂浮,减少了灰渣在水面堆积影响灰渣掉落情况的发生,提高了灰渣的掉落效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图;

图2为本发明过灰通道横剖结构示意图。

图中:1、过灰通道;2、水箱;3、出灰斗;4、降能装置;41、中心轴;42、扇叶;43、通孔;5、转盘;6、偏心杆;7、外罩;8、滑动轨道;9、导热环;10、盛气腔;11、移动活塞;12、第一气腔;13、第二气腔;14、进液腔;15、推动块;16、间隙轨道;17、进水管;18、过水管;19、喷水盘。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2,一种水冷炉排式生物质气化炉,包括过灰通道1,过灰通道1的底部固定安装有水箱2,过灰通道1的上端固定安装有出灰斗3,过灰通道1的内部侧壁设有降能装置4,降能装置4的中部固定安装有转盘5,转盘5的圆心与降能装置4的圆心共线,转盘5远离降能装置4的一侧固定安装有偏心杆6,偏心杆6安装在转盘5的一端安装在偏移转盘5圆心的一侧,水箱2的内部上顶部固定安装有滑动轨道8,滑动轨道8的内部有轨道用于限定偏心杆6的另一端滑动方向,滑动轨道8的另一端固定安装有导热环9,导热环9的内部套设有盛气腔10,盛气腔10的上端固定固定安装有滑动轨道8,盛气腔10的一侧固定安装在过灰通道1的内部侧壁,盛气腔10的内部中空,盛气腔10的内部滑动安装有移动活塞11,移动活塞11将盛气腔10内部的空间划分成第一气腔12、第二气腔13,第一气腔12、第二气腔13的内部填充有易膨胀气体,且第一气腔12、第二气腔13内部气体的膨胀系数不同,第一气腔12内部气体膨胀系数大于第二气腔13内部气体的膨胀系数,因此当第一气腔12、第二气腔13内部的气体受热时,第一气腔12内部气体的膨胀程度大于第二气腔13的膨胀程度,所以当第一气腔12内部的气体膨胀时会使得移动活塞11向靠近第二气腔13的方向的压力更大,来加快移动活塞11向第二气腔13方向移动速度,盛气腔10的底端固定安装有进液腔14,进液腔14的内部中空,进液腔14的内部滑动安装有推动块15,推动块15能在进液腔14的内部横向滑动,进液腔14的一侧固定安装在水箱2的内部侧壁,进液腔14的顶部设置有间隙轨道16,间隙轨道16用于导热环9底部的滑动,进液腔14靠近水箱2中心位置的一端底部固定安装有进水管17,进水管17上固定安装有单向的阀门,使得水箱2内部水流只能从水箱2中流向进液腔14内部,进液腔14靠近水箱2中心线的一端固定安装有过水管18,过水管18的直径小于进液腔14的直径,过水管18上安装有单向阀门,使得进液腔14的内部水流只能向外流不能向内吸入,过水管18靠近水箱2中心的一端固定安装有喷水盘19,喷水盘19的形状与喇叭相同,且喷水盘19远离过水管18的另一端上开设有出水孔,从进液腔14处出来的水流在过水管18的作用下,使得过水管18的截面积减小,使得水流的流速增大,流速增加的水流在喷水盘19的作用下,形成水雾,水雾与水箱2中的灰渣细化接触,使得灰渣与水雾之间的接触面积增大,使得灰渣增重掉落,避免大团的灰渣直接接触水面使得焦油包裹,在焦油包裹前,将小面积的灰渣与水雾提前混合,增加灰渣重量,掉落后不易漂浮,避免水面堆积灰渣,造成水箱2中的灰渣无法掉落,从而影响掉落的效率。

其中,参考图2,降能装置4包括中心轴41,中心轴41活动安装在过灰通道1上,且中心轴41能够沿着轴心周向转动,中心轴41上固定安装有扇叶42,扇叶42共设有四块,四块扇叶42沿着中心轴41的轴心线洲周向均布,扇叶42上开设有通孔43,扇叶42的形状为勺型,降能装置4的外侧设有外罩7,外罩7的形状为球形,降能装置4共设有四个,四个降能装置4沿着的圆心周向均布,每个降能装置4的外侧均设有外罩7,外罩7的设置主要是为了避免扇叶42在转离过灰通道1的内部时,带动一部分没有掉落的灰渣掉在过灰通道1的外部,利用外罩7底部弧度将掉落在外罩7内部的灰渣再滑动到过灰通道1内部,避免灰渣掉落外面造成清洁劳动的增加,当出灰斗3中的灰渣向下掉落时,重力势能作用于扇叶42上,使得扇叶42向下转动,一部分的灰渣通过通孔43向下掉落,另一部分的灰渣在扇叶42转动到底部后从扇叶42中掉落,利用降能装置4的存在消耗原本的灰渣重力势能,减缓灰渣掉落的速度,避免灰渣掉落过快,使得灰渣与水接触时间过短,造成焦油包裹灰渣,使得灰渣漂浮堆积在水面。

其中,降能装置4、转盘5、偏心杆6、导热环9以及盛气腔10均为导热性能良好的材质,外罩7为保温性能好良好的材质,扇叶42将灰渣的热量吸收,扇叶42上通孔43能够增加灰渣与扇叶42的接触面积,使得换热效率增加,此时热量通过中心轴41传递到转盘5上,转盘5上的热量再通过偏心杆6传递到导热环9上,由于偏心杆6在转盘5上做偏心运动,此时在滑动轨道8的限定下,导热环9做直线运动,导热环9来回运动的过程中,通过与盛气腔10接触,将热量传递到第一气腔12、第二气腔13中,使得的第一气腔12、第二气腔13中的气体受热膨胀,带动移动活塞11的左右滑动。

其中,移动活塞11、推动块15的内部安装有磁性相异的磁体,导热环9从靠近水箱2中心的一端向另一端移动时,第二气腔13中的气体先受热,第二气腔13中气体膨胀,带动移动活塞11向第一气腔12所在区域移动,此时移动活塞11的磁力会带动推动块15左右滑动,参考图1中,推动块15向远离水箱2中心处滑动时,此时进液腔14内部负压,水流通过进水管17向进液腔14内部吸收冷水,当导热环9越过移动活塞11所在位置,到达第一气腔12所在位置时,此时第一气腔12内部气体受热,由于导热环9的运动轨迹是第二气腔13的一端到第二气腔13的另一端再到第一气腔12的一端至另一端,返回的路径是从第一气腔12的另一端再一次滑动回来至第二气腔13的一端,因此第一气腔12所在区域会连续的两次加热,使得第一气腔12中气体受热膨胀,此时由于第一气腔12中气体膨胀系数大,利用更大的压力去挤压进液腔14中的水流,然后通过喷水盘19细化成水雾与灰渣粘附,当导热环9到第二气腔13的另一端时,此时由于第二气腔13处重叠加热,第二气腔13中气体膨胀程度增加,挤压第一气腔12中气体,由于第一气腔12中气体中存有加热的气体,第二气腔13中的膨胀气体通过移动活塞11压缩第一气腔12中气体,使得第一气腔12中气体储存空气压缩能,进液腔14中推动块15重复上述的过程,吸水,由于水箱2中气体再次加热时,此时第一气腔12中热能加热能的叠加,会加快移动活塞11的复位,从而加快喷水盘19的喷水速度,利用第一气腔12、第二气腔13的存在将灰渣的初始温度降低,以此来降低水蒸气的产量,避免水蒸气影响灰渣掉落效率,同时通过推动块15加压推动水流从喷水盘19处喷出,来使得冷水雾化,提高灰渣的沾湿效果,避免灰渣被焦油包裹漂浮。

本发明的使用方法如下:

灰渣从出灰斗3向下掉落,此时灰渣经过过灰通道1时,带动降能装置4旋转,降能装置4带动转盘5旋转,偏心杆6在转盘5上做偏心运动,在偏心杆6作用下,导热环9在滑动轨道8的横线方向来回滑动,由于扇叶42、通孔43与灰渣换热,热量通过偏心杆6、导热环9传递到盛气腔10上,使得第一气腔12、第二气腔13内部的气体受热膨胀,导热环9从靠近水箱2中心的一端向另一端移动时,第二气腔13中的气体先受热,第二气腔13中气体膨胀,带动移动活塞11向第一气腔12所在区域移动,此时移动活塞11的磁力会带动推动块15左右滑动,推动块15向远离水箱2中心处滑动时,此时进液腔14内部负压,水流通过进水管17向进液腔14内部吸收冷水,当导热环9越过移动活塞11所在位置,到达第一气腔12所在位置时,此时第一气腔12内部气体受热,由于导热环9的运动轨迹是第二气腔13的一端到第二气腔13的另一端再到第一气腔12的一端至另一端,返回的路径是从第一气腔12的另一端再一次滑动回来至第二气腔13的一端,因此第一气腔12所在区域会连续的两次加热,使得第一气腔12中气体受热膨胀,此时由于第一气腔12中气体膨胀系数大,利用更大的压力去挤压进液腔14中的水流,然后通过喷水盘19细化成水雾与灰渣粘附,当导热环9到第二气腔13的另一端时,此时由于第二气腔13处重叠加热,第二气腔13中气体膨胀程度增加,挤压第一气腔12中气体,由于第一气腔12中气体中存有加热的气体,第二气腔13中的膨胀气体通过移动活塞11压缩第一气腔12中气体,使得第一气腔12中气体储存空气压缩能,进液腔14中推动块15重复上述的过程,吸水,由于水箱2中气体再次加热时,此时第一气腔12中热能加热能的叠加,会加快移动活塞11的复位,从而加快喷水盘19的喷水速度,水雾与灰渣接触,使得灰渣重量增加,掉落在水箱2底部冷水中,之后会重复此过程。

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、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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