生物質氣化機組制造技術

本實用新型專利技術公開一種生物質氣化機組，它包括氣化爐、與氣化爐相連的進料推進器、旋風分離器和與之相連的緩沖積炭罐；沖洗罐、噴淋塔、羅茨風機、儲氣罐，其特征在于進料推進器是一定的傾斜角且適當高度的，緩沖積炭罐增大了體積并增設了炭位警報器、排灰絞龍，用粗管代替文丘里管，增設了一個燃氣循環風機、旋風分離器、羅茨風機前后緩沖儲氣罐，儲氣罐中增加了冷水。本實用新型專利技術具有安全、高效，且能長期運行，保證供給氣體發動機較好的燃氣，從而減少氣門焦死的故障；減少缸體內的積灰，提高氣體發動機使用壽命。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于一種生物質氣化裝置，尤其是涉及一種以稻殼為原料制取可燃氣體經凈化后供使用的生物質氣化機組。
技術介紹
生物質氣化機組，是容器內生物質在缺氧狀態下的燃燒反應，從而完成了能量從固態到氣態的轉換。生物質的大部分能量轉化到氣體中，這就是氣化過程。機組主體有兩部分組成，第一部分為氣化爐(包括上料機)；第二部分為燃氣凈化裝置。目前廣州中科華源科技有限公司(簡稱廣源)生產的循環流化床生物質氣化機組，利用循環流化床技術，通過熱化學作用把各種生物質廢料，包括廢木料、秸桿、稻草、稻殼、甘蔗渣等轉化為可燃氣體，這些可燃氣體再經過除塵、洗焦等凈化后，送到內燃機進行發電。本專利技術人在實際運行中發現上述氣化機組存在以下不足，其結構圖如圖1所示一、氣化爐1、不能實現循環旋風分離器捕捉下來的飛灰經緩沖積炭罐，管道(回料腿)進入爐堂內的排灰管中排出。但在實際使用中發現，根本不可能且不能正常進入爐堂內排灰管，因為A.生物質灰的密度遠遠小于燃煤的灰塵密度，爐體多高，回料腿多長都不可能。B.爐堂下部與上部、分離器之間存在氣壓差，且這個氣壓差有時正壓，有時負壓，爐堂回料腿中氣流方向也有時順向，有時逆向，因而氣化爐的氣壓、溫度、產氣量都不穩定。C.爐堂排灰不是連續的是間斷性的，所以爐堂處的回料腿堵塞，飛灰積滿，常常分離器的飛灰落入緩沖罐后堵塞，用錘子敲擊都打不落。D.緩沖積炭罐下面回料腿處設有飛灰門，打開飛灰門敲擊時，高溫氣體和高溫飛灰向下噴出，高溫飛灰遇空氣立即燃燒，對作業工人非常危險。爐體設到室外也是非常不安全的，因此急需進行改進、改造。2、沒有溫度的生物質(稻殼)進入爐堂，下落的高度小于1米，在這個短暫的時間內受熱分解是很不理想的，所以必須有較長的下落高度與時間，這樣對預熱是非常有利的；另外，進料推進器是水平安裝的，起爐和運行時，爐堂內的燃氣通過進料推進器從進料口噴出，嚴重污染室內空氣，工人無法進行操作，有毒的燃氣危及工人的生命，有時氣化爐運行中，從進料口竄火，導致稻殼著火，引起火災。3、長時間3～6個月工作后，氣化爐與旋風分離器的接口處，分離器、管道內壁，由稻殼灰(二氧化硅、碳及微量元素)焦油氣、水蒸氣等氣體在高溫下“結石”，和巖石一樣硬，把管道和旋風分離器堵死，不能進行正常工作，而一個旋風分離器幾頓重，很難進行處理。二凈化裝置現有裝置采用文丘里管、噴淋塔除塵，由于生物質產生的燃氣含灰塵特別多，焦油汽含量也特別大，上述設備滿足不了凈化要求(氣體發電發動機)，所以經常被灰塵、焦油、水汽等混合的粘狀物糊在文丘里管、管道及下面的水封罐壁與底部，一般4～5天就堵塞。噴淋塔的篩網糊死，木炭2～3天失效，因而管道不通暢，羅茨風機強硬吸氣，氣化爐的氣體過不來，便吸水，水壓滿儲氣罐，電機因過載而燒壞。文丘里管只形成一層水膜，含塵、含焦油氣多的氣體，通過一次二次水膜來除塵，除焦油也不現實。另外，上述生物質氣化機組在調試時，每30分鐘把焦油和水的混合物放出近8公斤(從氣體機的吸氣箱內放出)，所以發電機組啟動困難，且氣體發動機運行不穩，經常把火花塞的瓷絕緣炸裂。再有燃氣的溫度過高，內燃機在壓縮行程中，活塞還沒達到點火位置時便自己著火，防爆門經常“放炮”，無法正常發電，發動機出力嚴重不足，根本達不到額定輸出功率，運作十幾分鐘自己滅車，根本無法發電。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述現有技術缺點，提供一種安全、平穩、高效且能長時間運行的生物質氣化機組。為了實現上述目的，本技術提供的生物質氣化機組，它包括氣化爐、與氣化爐相連的進料推進器、旋風分離器和與之相連的緩沖積炭罐；沖洗罐、噴淋塔、羅茨風機、儲氣罐，其特征在于進料推進器是一定的傾斜角且適當高度的，緩沖積灰罐增大了體積并增設了炭位警報器、排灰絞龍，用粗管代替文丘里管，增設了一個燃氣循環風機、旋風分離器，羅茨風機前后各設一個緩沖儲氣罐，儲氣罐中增加了冷水。具體通過以下技術方案來實現一、氣化爐1、氣化爐的旋風分離器的緩沖罐上增設炭位警報器、排灰絞龍，炭位警報器是在罐內設有轉動的葉輪，當積灰過多時，葉輪受到阻力停止轉動并使離合器分離，推動行程開關閉合報警，同時啟動排灰絞龍排灰；灰排空后，警報及排灰絞龍停止工作。增設的旋風分離器下面的管上接一個風機把含焦油的燃氣重新回到爐堂，使焦油氣在高溫爐堂內再次分解，從源頭上減少焦油，從而各段送氣管道、設備不被或少被堵塞，減少污染。2、進料推進器具有一定的傾斜角、適當高度安裝，具有一定的傾斜角可以利用推進器里面的原料堵住連接口，防止氣化爐內的煙出來，這樣其中角度是根據使用進料器的長度及進料位置確定，其范圍可以是只要水平偏下的任意角度；同時根據所使用氣化爐規格不同，確定安裝進料推進器高度，一般使生物質在爐內有大于1米下落距離即可，也可以安裝在氣化爐的頂部，這樣能使生物質(稻殼等燃料)預熱，多產氣，防止了有毒氣體從進料口噴出，從而預防了火災及有毒氣體危及工人生命事故的發生。3、經過實驗發現，在高溫、有空氣的條件下氣化爐管道和旋風分離器內壁的“結石”能緩慢燃燒，空氣流太強不易著火。所以兩個旋風分離器出口處開2英寸左右的鋼管，加一個耐高溫的氣門把管引出室外，半年一次停爐時打開氣閥，讓“結石”自己燃成粉狀物脫落排凈。二凈化裝置本技術提供的機組凈化裝置中去掉文丘里管，加粗管道，管道上接4～6個噴嘴噴水，這樣絕大多數灰塵和部分焦油氣液化分離，即達到除塵、除焦油、降氣體溫度，又達到防管道經常堵塞的問題。噴嘴代替文曲里管后，噴淋塔可以不用木炭，也可以不用篩網，只用噴頭噴淋氣體就可以了，而且一個噴淋塔就可以了。三緩沖罐的增設(羅茨風機前后各一個)當因各種原因氣化爐產氣量突然變化，或瞬間變化時，影響氣體發動機及羅茨風機的工作穩定性；氣化爐進料、排灰、調節風量等全部是人工操作，沒有自動監控設備，所以難保證不出人為操作失誤。緩沖儲氣罐是為保證其氣體發動機工作性能的穩定而增設的，沒有特殊要求，只要是足夠的儲氣容量(3～4立方米)，耐5公斤/平方厘米的壓力的普通鐵罐就可以。另外，在本技術技術中，羅茨風機把前幾道初步凈化的混合燃氣壓入緩沖儲氣罐，罐中的氣體通過U型管，進入有冷水循環的儲氣罐內水下，使混合燃氣從水底放出。氣泡在冷水里上升過程中，灰塵被吸濕，焦油汽被冷卻液化成焦油，水蒸氣液化成水后一同排放并使燃氣降溫，從而保證發動機正常長時間平穩運行。本技術具有安全、高效，且能長期運行，保證供給氣體發動機較好的燃氣，從而減少氣門焦死的故障；減少缸體內的積灰，提高氣體發動機使用壽命。附圖說明圖1為廣州中科華源科技有限公司生產的循環流化床生物質氣化機組的結構示意圖1、氣化爐；2、旋風分離器；3、緩沖積炭罐；4、文丘里管；5、錐管；6、水封罐；7、文丘里管；8、錐管；9、水封罐；10、噴淋塔；11、儲氣罐；12、水封罐；13、羅茨風機；14、排炭管；15、進料推進器。圖2為本技術的結構(I)示意圖1、氣化爐；2、進料推進器；3、旋風分離器；4、緩沖積炭罐；5、炭位警報器；6、排灰絞龍；7、旋風分離器；8、風機；9、第一沖洗罐；10、粗管；11、噴嘴；12、第二沖洗罐；13、噴淋塔；14、第一緩沖儲氣罐；15、鋼管；16、氣門；圖3為本技術的結構(II)示意圖17本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生物質氣化機組，它包括氣化爐（１）、與氣化爐（１）相連的進料推進器（２）、旋風分離器（３）和與之相連的緩沖積炭罐（４）；沖洗罐（９，１２）、噴淋塔（１３）、羅茨風機（１７）、儲氣罐（１９），其特征在于進料推進器（２）是一定的傾斜角且適當高度的，緩沖積炭罐（４）增大了體積并增設了炭位警報器（５）、排灰絞龍（６），旋風分離器（３）后增設一個旋風分離器（７）、用粗管（１０）代替文丘里管，增設了一個燃氣循環風機（８），羅茨風機前后各增設１個緩沖儲氣罐（１４，１８），儲氣罐（１９）中增加了冷水（２１）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李忠民，
申請(專利權)人：李忠民，
類型：實用新型
國別省市：23[中國|黑龍江]