一种具有热气循环的生物质气化炉排渣装置 |
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| 申请号 | CN202311583935.2 | 申请日 | 2023-11-24 | 公开(公告)号 | CN117778064A | 公开(公告)日 | 2024-03-29 |
| 申请人 | 常州大学; | 发明人 | 杨延涛; 李媛娜; 雷廷宙; 孙堂磊; 任素霞; 董莉莉; 刘鹏; 李艳玲; 曲霞; 沈钇琳; 宋磊; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 气化 炉 排渣 技术领域，尤其涉及一种具有热气循环的 生物 质 气化炉排渣装置，其包括排渣单元，包括炉体、 燃烧室 和排灰仓，排灰仓具有 外壳 体和内壳体，外壳体和内壳体之间具有气室，内壳体的周向 侧壁 上等间隔设置有第一气嘴，炉体周向等间隔设置有搅动组件；燃烧单元，包括 热交换器 和进料斗，进料斗内部盘绕有加 热管 ，热交换器具有第一通道和第二通道；本发明中利用各第一气嘴向排灰仓内喷射的高压气体对灰渣进行扰动，从而保证灰渣顺畅的排出，减少积灰封量降低，用炉体内排出的高温热气对进入进料斗内的物料进行预热，从而提高燃烧物的燃烧 质量 ，保证燃烧物充分燃烧，经过降温后的高温烟气进入储气罐内进行储存，从而提高 能源 的利用率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有热气循环的生物质气化炉排渣装置，其特征在于：包括， |
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| 说明书全文 | 一种具有热气循环的生物质气化炉排渣装置技术领域[0001] 本发明涉及气化炉排渣技术领域，尤其涉及一种具有热气循环的生物质气化炉排渣装置。 背景技术[0002] 气化设备中必须将产生的灰渣及时排出，而且由于燃烧物的种类不同，灰渣形成尺度差异也很大。除此之处生物质气化炉所燃烧的燃烧物的灰熔点偏高时，还将产生生物质气化炉温度波动结渣或生物质气化炉有漏急冷结渣以及下渣口积累的悬挂渣脱落。现有技术的排渣装置，在炉膛内横置搅拌杆，占据炉膛空间，造成积灰封量降低，且难以保证燃烧物充分燃烧，能源的利用率较低。 发明内容[0003] 本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。 [0004] 鉴于上述现有技术排渣装置存在的问题，提出了本发明。 [0005] 因此，本发明目的是提供一种具有热气循环的生物质气化炉排渣装置，其目的在于在于解决现有技术的排渣装置，在炉膛内横置搅拌杆，占据炉膛空间，造成积灰封量降低，且难以保证燃烧物充分燃烧，能源的利用率较低的问题。 [0006] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有热气循环的生物质气化炉排渣装置，其包括排渣单元，其包括炉体、燃烧室和排灰仓，所述排灰仓具有外壳体和内壳体，所述外壳体和内壳体之间具有气室，所述内壳体的周向侧壁上等间隔设置有第一气嘴，所述炉体周向等间隔设置有不少于一组的搅动组件；所述搅动组件包括不少于一组的搅拌杆，所述搅拌杆与所述排灰仓底部侧壁的凹槽配合，所述搅拌杆的顶端与所述内壳体的侧壁铰接，各所述搅拌杆的一侧设置有喷嘴，所述喷嘴的进口与所述气室连通；燃烧单元，包括热交换器和连接于所述炉体顶端的进料斗，所述进料斗内部盘绕有加热管，所述热交换器具有第一通道和第二通道，所述第一通道的出口与所述加热管的进口连通，所述加热管的出口与外界连通，所述第二通道的出口处与储气罐的进口相连，所述第二通道的进口处与过滤箱的出口相连；所述储气罐的出口分别与所述气室和所述喷嘴连通，所述储气罐与所述气室和喷嘴之间还设置有加压泵，所述加压泵的出口分别与所述气室和所述喷嘴相连。 [0007] 作为本发明所述具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的一种优选方案，其中：所述第一气嘴包括嘴体和气门，所述嘴体上具有气道，所述气道的进口与气室连通，所述气道的出口与排灰仓连通，所述嘴体和气门铰接相连，所述气门配合封堵于所述嘴体的出口端。 [0008] 作为本发明所述具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的一种优选方案，其中：所述嘴体与所述排灰仓的侧壁固定相连，所述第一气嘴出口的轴线与所述内壳体内壁面之间具有预设夹角。 [0009] 作为本发明所述具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的一种优选方案，其中：所述嘴体与所述排灰仓的侧壁转动相连，所述气道出口的轴线与所述内壳体内壁面之间存在夹角。 [0010] 作为本发明所述具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的一种优选方案，其中：所述气室分为不少于一个的独立的子腔体，所述子腔体的压力值通过阀门调节，每个子腔体外部通过管道连接气源，每个管道上具有电磁阀控制压力值。 [0011] 作为本发明所述具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的一种优选方案，其中：所述燃烧室和排灰仓的交汇处设置有屏蔽组件，所述屏蔽组件包括不少于一个的第二气嘴，所述第二气嘴沿所述炉体的周向间隔布置，各所述第二气嘴的输出气压大于各所述第一气嘴的输出气压，所述第二气嘴与所述加压泵的出口相连。 [0012] 作为本发明所述具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的一种优选方案，其中：除尘单元，设置于所述排灰仓底部，包括箱体，所述箱体内具有收集斗，所述箱体的侧壁上设置有安装板，所述安装板一侧固定连接有底座，所述底座上固定连接有电机，所述电机的输出端连接有丝杠，所述丝杠通过轴承与所述安装板转动连接。 [0013] 作为本发明所述具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的一种优选方案，其中：所述安装板上设置有第一滑槽，所述第一滑槽内壁滑动连接有第一滑块，第一滑块螺纹连接于所述丝杠的外壁；所述安装板上开设有第二滑槽，所述第二滑槽内壁滑动连接有第二滑块，所述第二滑块底部设置有滚珠；所述第二滑块顶部固定连接有滑板，所述滑板通过所述第一滑块与所述安装板滑动连接，所述滑板上部固定安装有吸风机。 [0014] 作为本发明所述具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的一种优选方案，其中：安装单元，设置于所述除尘单元的一侧，包括连通设置于所述吸风机一侧的收集管，所述收集管的底部设置有过滤板，所述收集管靠近所述吸风机的一端为柔性管，所述收集管底部开设有环槽，所述过滤板靠近所述收集管的侧壁上设置有卡合块，所述卡合块与所述环槽相配合，所述收集管外壁固定连接有固定块。 [0015] 作为本发明所述具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的一种优选方案，其中：所述固定块一侧设置有插杆，所述插杆远离所述固定块一端固定连接有弹簧，所述过滤板上固定连接有连接块，所述连接块一端开设有插接槽，所述插杆与所述插接槽相配合；所述固定块上设置有限位孔，所述插杆贯穿所述限位孔，所述固定块上还设置有卡槽，所述插杆的侧壁上设置有凸块，所述凸块与所述卡槽相配合。 [0016] 本发明的有益效果：利用多个第一气嘴向排灰仓内喷射气体，利用高压气体对灰渣进行扰动，从而保证灰渣顺畅的排出，第一气嘴的出口轴线与内壳体的内壁面之间形成预设夹角，不少于一组的第一气嘴形成涡流，不仅可以避免炉渣粘附在内壳体的内壁面上，还可以提高灰渣排出的效率，再通过设置搅动机构，可以在排灰时对灰渣进行搅动，从而避免灰渣堵塞排灰仓的出口，提高排灰效率，从而减少积灰封量降低，利用炉体内排出的高温热气对进入进料斗内的物料进行预热，从而提高燃烧物的燃烧质量，保证燃烧物充分燃烧，高温烟气可以通过第一通道进入热交换器降温，经过降温后的高温烟气通过第二通道进入储气罐内进行储存，储气罐内的气体可用于气室和喷嘴的气体来源，从而提高能源的利用率。附图说明 [0017] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中： [0018] 图1为本发明具有热气循环的生物质气化炉排渣装置的部分结构示意图。 [0019] 图2为本发明第一气嘴的结构示意图。 [0020] 图3为本发明第一气嘴出口的轴线与内壳体内壁面之间具有预设夹角A示意图。 [0021] 图4为本发明气室的结构示意图。 [0022] 图5为本发明屏蔽组件的结构示意图。 [0023] 图6为本发明排渣单元与除尘单元的连接关系示意图。 [0024] 图7为本发明排渣单元与除尘单元的另一角度示意图。 [0025] 图8为本发明排渣单元与除尘单元的剖视图。 [0026] 图9为本发明图8中H处的局部放大图。 [0027] 图10为本发明除尘单元与安装单元的部分结构示意图。 [0028] 图11为本发明安装单元的剖视图。 [0029] 图12为本发明安装单元的部分零件结构示意图。 具体实施方式[0030] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。 [0031] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。 [0032] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。 [0033] 再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。 [0034] 实施例1 [0035] 参照图1～4，为本发明第一个实施例，提供了一种排渣单元100，其包括炉体101、燃烧室102和排灰仓103，排灰仓103具有外壳体103a和内壳体103b，外壳体103a和内壳体103b之间具有气室104，内壳体103b的周向侧壁上等间隔设置有第一气嘴105，炉体101周向等间隔设置有不少于一组的搅动组件106；搅动组件106包括不少于一组的搅拌杆106a，搅拌杆106a与排灰仓103底部侧壁的凹槽103c配合，搅拌杆106a的顶端与内壳体103b的侧壁铰接，各搅拌杆106a的一侧设置有喷嘴106b，喷嘴106b的进口与气室104连通。 [0036] 其中，设置外壳体103a和内壳体103b不仅可以形成气室104，提高第一气嘴105喷气的稳定性，还可以提高排灰仓103的保温性能，避免灰渣由炉体101掉落后温度骤减形成结渣，不仅可以避免结渣粘附在炉壁上，还可以提高灰渣排放效果。 [0037] 具体的，第一气嘴105包括嘴体105a和气门105b，嘴体105a上具有气道105c，气道105c的进口与气室104连通，气道105c的出口与排灰仓103连通，嘴体105a和气门105b铰接相连，气门105b配合封堵于嘴体105a的出口端，气门105b可以向气道105c的外部翻转以开启和关闭气道105c，通过设置气门105b可以避免在无需喷射气体的时候灰渣进入气道105c内从而堵塞气道，气门105b配合封堵于嘴体105a的出口端，当停止喷射气体时，气门105b可以依靠自重关闭，无需另外设在关闭机构，简化了机构。 [0038] 进一步的，气门105b的底部设有吸附件105b‑1，嘴体105‑2靠近气道105c出口处设有磁吸件105a‑1，吸附件105b‑1与磁吸件105a‑1配合吸附；吸附件105b‑1可以为铁板、镍板或者整个气门105b为铁板或镍板，磁吸件105a‑1可以为磁铁，通过磁铁不仅可以吸附气门105b，避免气门105b晃动，提高气门105b对气道105c的密封性能，还可以对气门105b起到限位的作用，避免气门105b向气道105c内翻转过大导致气门105b密封失效以使灰渣进入气道 105c内。 [0039] 嘴体105a与排灰仓103的侧壁固定相连，第一气嘴105出口的轴线与内壳体103b内壁面之间具有预设夹角A，利用各第一气嘴105向排灰仓103内喷射气体，利用高压气体对灰渣进行扰动，从而保证灰渣顺畅的排出，并且第一气嘴105的出口轴线与内壳体103b的内壁面之间形成预设夹角A，多个第一气嘴105形成涡流，不仅可以避免炉渣粘附在内壳体103b的内壁面上，还可以提高灰渣排出的效率。 [0040] 气室104分为不少于一个的独立的子腔体105，子腔体105的压力值通过阀门107调节，每个子腔体105外部通过管道连接气源，每个管道上具有电磁阀控制压力值。 [0041] 进一步的，子腔体104a可以分为三个，三个子腔体104a沿炉体101的周向呈120°分布，或者子腔体104a可以分为四个，四个子腔体104a沿炉体101的周向呈90°分布，将气室104分隔成多份，不仅可以避免一个子腔体104a出现故障时依旧可以向排灰仓103内喷射气体，还可以根据灰渣分布情况调节气室104开启和关闭的位置和数量，提高气体利用率，还可以保证灰渣分布和排出的均匀性。 [0042] 其中，多个独立的子腔体104a的气压沿炉体101的周向逐渐减小或增大，子腔体104a可以分为四个，四个子腔体104a内的气压沿炉体101的周向以顺时针的方向逐渐增大，或者沿顺时针的方向逐渐减小。子腔体104a的气压越大，所在区域的第一气嘴105喷射气体的压力和流速越大，四个子腔体104a的压力逐渐增大或减小，有利于在排灰仓103内形成涡流，从而提高灰渣的排放效率。 [0043] 实施例2 [0044] 参照图1～5，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：嘴体105a与排灰仓103的侧壁转动相连，气道105c出口的轴线与内壳体103b内壁面之间存在夹角，当气流冲击至壁面上，依靠气流产生的推力带动嘴体105a在排灰仓103内转动，不仅提高对排灰仓103内灰渣的搅动效果，当需要清洁炉体101和排灰仓103时，还可以通过提高清洁效果。 [0045] 燃烧室102和排灰仓103的交汇处设置有屏蔽组件108，屏蔽组件108包括不少于一个的第二气嘴108a，第二气嘴108a沿炉体101的周向间隔布置，各第二气嘴108a的输出气压大于各第一气嘴105的输出气压，第二气嘴108a与加压泵205的出口相连，第二气嘴108a产生的气流可以形成气幕，从而屏蔽排灰仓103内的灰渣或者灰尘倒流至燃烧室102内，需要说明的是，在燃烧室102内正常燃烧时可以关闭屏蔽组件108，仅在排灰时开启屏蔽组件108，这样可以避免灰渣无法顺畅的掉落至排灰仓103内，或者第二气嘴108a的气压小于灰渣的重力，依旧可以保证灰渣落入排灰仓103内，并且通过屏蔽组件108还可以向燃烧室102内输送氧气，保证炉膛内燃烧物可以充分燃烧。 [0046] 相较于实施例1，进一步的，燃烧单元200，包括热交换器201和连接于炉体101顶端的进料斗202，进料斗202与燃烧室102连通，燃烧室102形成的高温烟气可以升腾至进料斗202中，对进入进料斗202内的物料进行预热； [0047] 进料斗202内部盘绕有加热管203，热交换器201具有相互独立的第一通道201a和第二通道201b，第一通道201a的出口与加热管203的进口连通，加热管203的出口与外界连通，第二通道201b的出口处与储气罐204的进口相连，第二通道201b的进口处与过滤箱206的出口相连，过滤箱206可对循环的烟气进行过滤； [0048] 储气罐204的出口分别与气室104和喷嘴106b连通，储气罐204与气室104和喷嘴106b之间还设置有加压泵205，加压泵205的出口分别与气室104和喷嘴106b相连，目的是为了使储气罐204更加高效地为气室104和喷嘴106b输送气体。 [0049] 通过设置热交换器201，且热交换器201具有两条独立的通道，第一通道201a与进料斗202相连，第二通道201b与储气罐204相连，利用炉体101内排出的高温热气对进入进料斗202内的物料进行预热，从而提高燃烧物的燃烧质量，保证燃烧物充分燃烧，高温烟气可以通过第一通道201a进入热交换器201，热交换器对高温烟气进行降温，经过降温后的高温烟气通过第二通道201b进入储气罐204内进行储存，储气罐204内的气体可用于气室104和喷嘴106b的气体来源，达成气体循环，从而提高能源的利用率。 [0050] 其余结构与实施例1的结构相同。 [0051] 实施例3 [0052] 参照图6～10，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：除尘单元300，设置于排灰仓103底部，包括箱体301，箱体301内具有收集斗301a，箱体301的侧壁上设置有安装板302，安装板302一侧固定连接有底座303，底座303上固定连接有电机304，电机304的输出端连接有丝杠305，丝杠305通过轴承与安装板302转动连接。 [0053] 相较于实施例2，进一步的，安装板302上设置有第一滑槽302a，第一滑槽302a内壁滑动连接有第一滑块302b，第一滑块302b螺纹连接于丝杠305的外壁；安装板302上开设有第二滑槽302c，第二滑槽302c内壁滑动连接有第二滑块302d，第二滑块302d底部设置有滚珠302d‑1；第二滑块302d顶部固定连接有滑板306，滑板306通过第一滑块302b与安装板302滑动连接，滑板306上部固定安装有吸风机307，通过吸风机307可将灰尘进行吸收，通过丝杠305、第一滑块302b、电机304、滑板306的配合，可使吸风机307在箱体301内左右往复运动，从而增大了吸风机307的工作范围，进而使除尘效果更好。 [0054] 应当说明的是，第二滑块302d顶部与滑板306固定连接，滚珠302d‑1底部与第二滑槽302c内壁贴合，通过滚珠302d‑1可减小滑板306与安装板302之间的相对摩擦，从而减小了电机304的消耗，进而节约了资源。 [0055] 安装单元400，设置于除尘单元300的一侧，包括连通设置于吸风机307一侧的收集管401，收集管401的底部设置有过滤板402，收集管401靠近吸风机307的一端为柔性管401a，收集管401底部开设有环槽401b，过滤板402靠近收集管401的侧壁上设置有卡合块 402b，卡合块402b与环槽401b相配合，收集管401外壁固定连接有固定块403。 [0056] 相较于实施例3，进一步的，固定块403一侧设置有插杆404，插杆404远离固定块403一端固定连接有弹簧405，过滤板402上固定连接有连接块406，连接块406一端开设有插接槽406a，插杆404与插接槽406a相配合；固定块403上设置有限位孔403a，插杆404贯穿限位孔403a，固定块403上还设置有卡槽403b，插杆404的侧壁上设置有凸块404a，凸块404a与卡槽403b相配合。 [0057] 排灰仓103内的灰渣会掉落至收集斗301a内，首先通过人工打开电机304与吸风机307，通过电机304输出端正反方向转动带动丝杠305转动，从而使螺纹连接在丝杠305外壁的第一滑块302b在第一滑槽302a内左右往复运动，由于收集管401左端为柔性管401a，通过第一滑块302b左右往复运动带动滑板306左右往复运动，从而使吸风机307在安装板302的上部左右往复运动，进而增大了吸风机307的工作范围，随后通过吸风机307将灰尘吸收到收集管401内，最后通过过滤板402达到除尘效果；当人工对清理过后的过滤板402进行安装时，首先通过人工向外拉动插杆404，通过插杆404向外移动使固定连接在其外壁的凸块 404a向外移动，随后通过人工轻微转动插杆404并将凸块404a与卡槽403b卡接，从而使插杆 404固定，随后通过人工将固定连接在过滤板402上部的卡合块402b与环槽401b配合，接着将凸块404a与卡槽403b分离并将凸块404a与定位孔303d‑1配合，通过弹簧405在弹力的作用下，使插杆404向内移动与插接槽406a卡接，从而使过滤板402固定，操作简单便捷。 |
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