[实用新型]生物质燃料气化灰渣水冷刮板除渣装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物质燃料气化设备领域，具体地指一种生物质燃料气化灰渣水冷刮板除渣装置。

背景技术

随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源的石化燃料在迅速减少。因此，寻找一种可再生的替代能源已成为社会普遍关注的焦点，各种可再生能源中的生物质燃料发电，由于其对环境污染较少，得到了广泛的应用。可利用的生物质燃料主要有各种农业废弃物如稻壳、棉秆、稻秆、油菜秆和玉米秆等，也有林业废弃物如枝丫柴、木材边角料、树根等。这些生物质燃料的共同点是：一、其可燃基挥发份很高，大多在80%以上；二、其燃烧所产生的灰渣比重小、熔点低、在高温下具有一定的粘结性，特别是采用农业废弃物作为燃料时，在生物质燃烧系统中易产生结渣和堵灰的现象。

生物质气化技术是针对上述生物质燃烧系统的缺陷而设计的新型生物质燃烧技术。该技术的核心是将固体燃料转化成为气体燃料的热化学过程，在这个过程中，气化装置里的游离氧或结合氧与燃料中的碳进行热化学反应，合成可燃气体。生物质燃料气化产生的合成气经净化、降温、压缩等工艺处理后可作集中或商业气运输和使用，具体地可供燃气轮机发电、供气直燃、合成生物柴油等。由于生物质燃料在气化炉内气化后产生的合成气温度非常高，特别是当采用高温气化的方式，此时合成气的温度高达1000-1200℃，而生物质燃料中金属、硅等成分在高温下与游离氧产生化学反应，生成金属氧化物和硅酸盐。在气化炉内高温环境下，灰渣融化变成液态，遇水冷却或在空气中冷却后，形成玻璃状固体，不溶于水，硬度高，难以破碎。

目前，常规生物质气化系统中，一般采用刮板出渣、螺旋出渣或者空气冷却的方式。采用常规的空冷方式，只能起到排渣作用，并不能对灰渣做后续处理，且由于灰渣排出气化炉时，带出大量热量和烟气，空冷后变成玻璃状晶体，难以破碎，对环境和生态带来极大破坏；若采用刮板出渣或螺旋出渣方式，则需要大量冷却水对高温灰渣进行冷却，且灰渣携带的热量无法进行回收，也是对水资源和能源的极大浪费。

发明内容

本实用新型的目的就是要克服现有生物质气化系统排渣方式存在的缺陷，提供一种能够解决生物质气化灰渣对生态环境破坏问题、优化资源与能源利用率、并提高气化效率的的生物质燃料气化灰渣水冷刮板除渣装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的生物质燃料气化灰渣水冷刮板除渣装置，它包括灰渣收集箱，其特殊之处在于：所述灰渣收集箱由上盖板、下盖板和侧面水冷壁密封围合而成，所述灰渣收集箱的上部和下部分别设置有冷却水进口管座和冷却水排出管座；所述上盖板上设置有与生物质气化炉排渣口相连的液态灰渣入口，所述上盖板上还设置有伸入至灰渣收集箱内的搅拌机；所述下盖板上设置有固态灰渣出口，所述固态灰渣出口处设置有伸出至灰渣收集箱外的刮板除渣机；所述侧面水冷壁由若干并列布置的冷却介质输送管和焊接在相邻冷却介质输送管之间的扁钢组合而成。

优选地，它还包括设置在灰渣收集箱两边的进口侧集箱和出口侧集箱，所述并列布置的冷却介质输送管的一端通过对应的连接管与进口侧集箱的输出端相连，所述并列布置的冷却介质输送管的另一端通过对应的连接管与出口侧集箱的输入端相连。

进一步地，所述进口侧集箱的输入端通过冷却介质入口接头与生物质气化炉的冷却介质循环管路低温段相连；所述出口侧集箱的输出端通过冷却介质出口接头与生物质气化炉的冷却介质循环管路高温段相连。这样，提高了能源利用率，节约运行成本，优化整个工艺流程的热效率。

优选地，所述冷却水进口管座和冷却水排出管座设置在灰渣收集箱的任意一个侧面水冷壁开孔上。这样，可以通过冷却水进口管座和冷却水排出管座的设置位置调整灰渣收集箱内的温度分布状况以满足实际需要。

优选地，所述灰渣收集箱的内腔底部呈漏斗形结构。这样，可以便于固态灰渣集中到灰渣收集箱底部。