[发明专利]沼气发生装置与煤炭秸秆气化装置及控制方法

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1.一种沼气发生装置与煤炭秸秆气化装置，其特征在于：沼气发生装置主要由沼气池(1)、回转式沼气发生器、前隔离墙(2)、螺旋抽桨机(11)、后隔离墙(3)、电动机(6)、主动锥形齿轮(7)、从动锥形齿轮(8)、螺旋加料机(9)、密封夹(10)、泥浆泵(12)或者螺旋抽泥机、离心甩干机(13)和加热管(14)组成；沼气池(1)底部前高后低向下倾斜，沼气池(1)由保温的密封材料制成，回转式沼气发生器前高后低倾斜地装在前隔离墙(2)和后隔离墙(3)上，回转式沼气发生器内部有回转骨架，回转骨架由环形钢筋和横向钢筋条组成，横向钢筋条上装有肋板，回转式沼气发生器的回转骨架上从前到后依次装有前环形轨道、不锈钢回转网(4)、前不锈钢环、空白段、后不锈钢环、从动锥形齿轮、玻璃钢回转管(5)和后环形轨道，回转式沼气发生器的前端出口装有不锈钢网，不锈钢网的中心位置有一个大圆孔，前隔离墙(2)的圆孔套在回转式沼气发生器前端，前隔离墙(2)的圆孔内装有回转式沼气发生器的海绵密封圈和与回转式沼气发生器的前环形轨道配合的多个滚轮，密封夹(10)将螺旋加料机(9)的前段和回转式沼气发生器的前不锈钢环、空白段、后不锈钢环包裹，螺旋加料机(9)倾斜地装在沼气池(1)的盖板上，螺旋加料机(9)的上段是秸秆料斗；电动机(6)通过主动锥形齿轮(7)带动回转式沼气发生器上的环形从动锥形齿轮(8)转动，从而带动回转式沼气发生器转动；后隔离墙(3)的圆孔套在回转式沼气发生器后端，后隔离墙(3)的圆孔内装有与回转式沼气发生器的后环形轨道配合的多个滚轮；螺旋抽桨机(11)的前段倾斜地放入前隔离墙(2)前面的沼气池(1)里，螺旋抽桨机(11)的后段固定在沼气池(1)的盖板上，将螺旋抽桨机(11)的输出管接到螺旋加料机(9)的秸秆料斗上；泥浆泵(12)沉入后隔离墙(3)后面的沼气池(1)的泥浆坑里，将泥浆泵(12)的输出管接到离心甩干机(13)上，或者将螺旋抽泥机的前段倾斜地放入后隔离墙(3)后面的沼气池的泥浆坑里，螺旋抽泥机的后段固定在沼气池(1)的盖板上，螺旋抽泥机的输出管接到离心甩干机(13)上，从离心甩干机(13)甩出来的水从后隔离墙(3)后面的沼气池(1)盖板的孔流到沼气池(11)里，两组加热管(14)从沼气池(1)的前隔离墙(2)前面的沼气池(1)盖板进入沼气池(1)，然后两组加热管(14)从回转式沼气发生器管两侧穿过前隔离墙(2)和后隔离墙(3)穿过，穿过后隔离墙(3)的两组加热管(14)再穿过沼气池的后隔离墙(3)后面的沼气池(1)盖板，前隔离墙(2)与螺旋加料机(9)之间的沼气池(1)的盖板装有沼气输出管(15)；煤炭秸秆气化装置结构如下：炉体从外到内依次是外壳(16)、回转窑(17)、隔层回转网(18)和内层回转网(19)，炉体前高后低地安装在第一个支撑架(20)和第二个支撑架(20)上，回转窑(17)的前环形轨道压在第一个支撑架(20)上的两个滚轮上，回转窑(17)的后环形轨道压在第二个支撑架(20)上的两个滚轮上，回转窑(17)由泡沫合金制成，内层回转网(19)是锥形回转网，回转窑(17)、隔层回转网(18)和内层回转网(19)的后端装有环形金属网+环形金属板，环形金属网的网孔较大，环形金属网将煤粉和秸秆烧剩下的灰渣漏下去、漏到外壳(16)末端装有的灰渣管里，灰渣管里装有上灰渣电动旋转碟阀(38)和下灰渣电动旋转碟阀(39)；环形金属板在环形金属网的中心孔内，环形金属网与环形金属板连成一片，空心转轴(35)穿过环形金属板的中心孔，环形金属板固定在所述空心转轴(35)上，空心转轴(35)后段穿过外壳(16)后端的轴承，空心转轴(35)后段装有从动齿轮(36)，从动齿轮(36)与齿轮减速电机(37)转轴上装有的主动齿轮啮合，齿轮减速电机(37).固定在第三个支撑架(20)上，空心转轴(35)后端通过有机硅密封圈与助燃风管(40)活动连接，回转窑(17)的前环形轨道后面与外壳(16)之间装有陶瓷纤维毛毡密封圈，回转窑(17)的中段与外壳(16)之间装有陶瓷纤维毛毡密封圈，回转窑(17)的后环形轨道前面与外壳(16)之间装有陶瓷纤维毛毡密封圈，外壳(16)前段顶部装有烟气管，外壳(16)后段顶部装有燃气管，燃气管旁的外壳(16)内装有温度传感器，燃气管上依次装有烟气加热器(43)、锅炉(47)和空气加热器(51)，燃气依次穿过烟气加热器(43)的热通道、锅炉(47)的热通道和空气加热器(51)的热通道，烟气吸风机(41)将回转窑(17)前段产生的烟气从烟气管抽出后经过烟气电动调节阀(42)再穿过烟气加热器(43)的冷通道，然后进入助燃风管(40)中心位置装有的喷烟管，喷入空心转轴(35)中，清水泵(45)从水箱(44)抽从水后经过电动调节水阀(46)进入锅炉(47)的冷通道，锅炉(47)产生的水蒸汽进入储汽罐(48)，储汽罐(48)上装有压力传感器，从储汽罐(48)出来的水蒸汽经过电动调节汽阀(49)进入助燃风管(40)，鼓风机(50)吹出的风穿过空气加热器(51)的冷通道再经过电动调节风阀(52)进入助燃风管(40)，外壳(16)后端装有沼气燃烧器(34)和柴油喷嘴(33)；外壳(16)前端装有旋转布料器，旋转布料器的布料电机(30)的输出齿轮与布料圆板(29)的边缘的布料齿轮啮合，布料圆桶(28)下面的布料圆板(29)上有数个圆孔与布料圆桶(28)底部的数个圆孔配对，旋转布料器的布料圆桶(28)内装有煤粉，煤粉通过煤粉漏斗(25)下面的煤炭电动旋转阀(26)漏到煤炭链条输送机(27)的铁槽里，煤炭链条输送机(27)将煤粉输送到旋转布料器的布料圆桶(28)里，外弯头(32)上端与布料圆板(29)活动连接，外弯头(32)的下端通过陶瓷纤维毛毡密封圈与回转窑(17)前端活动连接，外弯头(32)上端固定在外壳(16)前端，旋转布料器的布料圆桶(28)和布料圆板(29)的中央位置有秸秆螺旋挤压输送机(24)穿过，秸秆螺旋挤压输送机(24)的下半部与内弯头(31)的上端固定连接，秸秆螺旋挤压输送机(24)的上半部分是秸秆圆桶，秸秆通过秸秆漏斗(21)的漏斗管上装有秸秆电动旋转阀(22)漏到秸秆链条输送机(23)铁槽里，秸秆链条输送机(23)将秸秆输送到秸秆螺旋挤压输送机(24)的秸秆圆桶里，内弯头(31)的下端接通过陶瓷纤维毛毡密封圈与隔层回转网(18)前端活动连接；燃气从空气加热器(51)的热通道出来后从沼气发生装置的前隔离墙(2)前面沼气池(1)盖板上的两组加热管(14)的入口进入两组加热管(14)，加热沼气池(1)里面的水，燃气从沼气发生装置的后隔离墙(3)后面的沼气池(1)盖板上的两组加热管(14)出来后汇集在一条管上，然后经过燃气吸风机(53)进入倾斜脱硫器，倾斜脱硫器的结构如下：倾斜脱硫器由倾斜石灰水管(54)、倾斜生石灰粉管(58)、生石灰粉漏斗(59)、电动旋转蝶阀(60)、石灰水泵(56)和石灰水池(55)组成，倾斜石灰水管(54)与倾斜生石灰粉管(58)连接在一起形成一条倾斜向上的管子，石灰水泵(56)把石灰水池(55)里的石灰水抽出后从倾斜石灰水管(54)末端上方进入倾斜石灰水管(54)，从倾斜石灰水管(54)前端的出水管(57)出来的石灰水流到石灰水池(55)里；倾斜生石灰粉管(58)后端上方装有生石灰粉漏斗(59)，生石灰粉漏斗(59)的漏斗管上装有电动旋转蝶阀(60)，生石灰粉漏斗(59)的漏斗管下端与倾斜生石灰粉管(58)后端连通；燃气从倾斜石灰水管(54)的前端进入倾斜石灰水管(54)，穿过有石灰水流动的倾斜石灰水管(54)时将大部分二氧化硫脱除，再穿过装有生石灰粉的斜生石灰粉管(58)的后将水份和剩余的二氧化硫脱除；或者燃气经过燃气吸风机(53)进入螺旋脱硫器，倾斜脱硫器的结构如下：螺旋脱硫器由螺旋石灰水管(54’)、倾斜生石灰粉管(58)、生石灰粉漏斗(59)、电动旋转蝶阀(60)、石灰水泵(56)和石灰水池(55)组成，螺旋石灰水管(54’)是一条螺旋向上的管子，倾斜生石灰粉管(58)是一条倾斜向上的管子，螺旋石灰水管(54’)的后端与倾斜生石灰粉管(58)的前端连接在一起，石灰水泵(56)把石灰水池(55)里的石灰水抽出后从螺旋石灰水管(54’)末端上方进入螺旋石灰水管(54’)，从螺旋石灰水管(54’)前端的出水管(57)出来的石灰水流到石灰水池(55)里；倾斜生石灰粉管(58)后端上方装有生石灰粉漏斗(59)，生石灰粉漏斗(59)的漏斗管上装有电动旋转蝶阀(60)，生石灰粉漏斗(59)的漏斗管下端与倾斜生石灰粉管(58)后端连通；燃气从螺旋石灰水管(54’)的前端进入螺旋石灰水管(54’)，穿过有石灰水流动的螺旋石灰水管(54’)时将大部分二氧化硫脱除，再穿过装有生石灰粉的斜生石灰粉管(58)的后将水份和剩余的二氧化硫脱除。

2.沼气发生装置与煤炭秸秆气化装置的控制方法，其特征在于：往沼气池(1)里注水，沼气池(1)里的水达到设定水位后停止注水，将秸秆放入螺旋加料机(9)的秸秆料斗里，启动螺旋加料机(9)将秸秆料斗里秸秆压入回转式沼气发生器，启动电动机(6)，主动锥形齿轮(7)带动从动锥形齿轮(8)转动，从而带动回转式沼气发生器转动；回转式沼气发生器里的秸秆泡在水里、在厌氧菌的作用下秸秆发酵产生沼气、并产生热量加热沼气池(1)里的水，沼气池的水温在33℃和50℃这两个温度值附近时，沼气发生装置产生沼气的速度最快，秸秆进入回转式沼气发生器后，回转式沼气发生器缓慢地转动让回转骨架的横向钢筋条上装有的肋板搅拌回转式沼气发生器的不锈钢回转网(4)里的秸秆，使回转式沼气发生器的不锈钢回转网(4)里的秸秆缓慢地向前向上移动，回转式沼气发生器的不锈钢回转网(4)里的秸秆厌氧发酵产生的沼气穿过回转式沼气发生器的不锈钢回转网(4)的网孔到达沼气池顶部的沼气室，然后进入沼气管(15)；秸秆在回转式沼气发生器的不锈钢回转网(4)里厌氧发酵产生的沼气，回转式沼气发生器缓慢地转动让秸秆厌氧发酵剩下较轻物质在回转骨架的横向钢筋条上装有的肋板搅拌下质缓慢地向前向上移动，最后从回转式沼气发生器的前端的不锈钢网的中心孔出来，漂浮在前隔离墙(2)前面的沼气池(1)水面上被螺旋抽桨机(11)抽到螺旋加料机(9)的秸秆料斗里；回转式沼气发生器缓慢地转动、回转骨架的横向钢筋条上装有的肋板搅拌下秸秆上的泥土沉到回转式沼气发生器的玻璃钢回转管(5)里，顺着回转式沼气发生器的玻璃钢回转管(5)向下向后缓慢地移动，最后从回转式沼气发生器的后端出来，流入后隔离墙(3)后面的沼气池(1)的泥浆坑里，被泥浆泵(12)抽到离心甩干机(13)里，或者被螺旋抽泥机抽到离心甩干机(13)里，离心甩干机(13)将泥浆里的水甩出，从离心甩干机(13)甩出来的水从后隔离墙(3)后面的沼气池(1)盖板上的小孔流到沼气池(1)里；煤粉通过煤粉漏斗(25)下面的煤炭电动旋转阀(26)漏到煤炭链条输送机(27)的铁槽里，煤炭链条输送机(27)将煤粉输送到旋转布料器的布料圆桶(28)里，旋转布料器的布料电机(30)的输出齿轮带动布料圆板(29)边缘的布料齿轮转动，从而带动布料圆板(29)转动，当布料圆桶(28)下面的布料圆板(29)上有数个圆孔与布料圆桶(28)底部的数个圆孔对正时，煤粉穿过布料圆桶(28)底部的数个圆孔和布料圆板(29)上的数个圆孔流到外弯头(32)与内弯头(31)的夹层里，然后流到回转窑(17)与隔层回转网(18)的夹层里；秸秆通过秸秆漏斗(21)的漏斗管上装有秸秆电动旋转阀(22)漏到秸秆链条输送机(23)铁槽里，秸秆链条输送机(23)将秸秆输送到秸秆螺旋挤压输送机(24)的秸秆圆桶里，秸秆螺旋挤压输送机(24)将秸秆圆桶里的秸秆经过内弯头(31)送入隔层回转网(18)与内层回转网(19)的夹层里；隔层回转网(18)与内层回转(19)网的夹层里填满秸秆后，外壳(16)后端装有的柴油喷嘴(33)喷出柴油、喷到隔层回转网(18)与内层回转网(19)的夹层里的秸秆上；外壳(16)后端装有的沼气燃烧器(34)点火，沼气燃烧器(34)的火焰点燃喷有柴油的隔层回转网(18)与内层回转网(19)的夹层里的秸秆；启动齿轮减速电机(37)，齿轮减速电机(37)转轴上装有的主动齿轮带动空心转轴(35)上装有的从动齿轮(36)转动，从而带动回转窑(17)、隔层回转网(18)和内层回转网(19)转动：鼓风机(50)吹出的风依次穿过空气加热器(51)的冷通道和电动调节风阀(52)进入助燃风管(40)，然后穿过空心转轴(35)进入内层回转网(19)，再穿过内层回转网(19)支持隔层回转网(18)与内层回转网(19)的夹层里的秸秆燃烧；隔层回转网(18)与内层回转网(19)的夹层里秸秆燃烧的火焰点燃回转窑(17)与隔层回转网(18)的夹层里的煤粉；烟气吸风机(41)将回转窑(17)前段产生的含有大量水蒸汽和煤焦油烟气从烟气管抽出后经过烟气电动调节阀(42)再穿过烟气加热器(43)的冷通道被加热，然后进入助燃风管(40)中心位置装有的喷烟管，喷入空心转轴(35)中；清水泵(45)从水箱(44)抽从水后经过电动调节水阀(46)进入锅炉(47)的冷通道，锅炉(47)产生的水蒸汽进入储气罐(48)，从储气罐(48)出来的水蒸汽经过电动调节汽阀(49)进入助燃风管(40)，电脑控制仪根据燃气管旁的外壳(16)内装有的温度传感器设定的温度值调节电动调节汽阀(49)的大小，电脑控制仪根据储汽罐(48)上装有的压力传感器设定的压力值调节电动调节水阀(46)的大小；煤粉和秸秆烧剩下的灰渣从环形金属网漏下去、漏到外壳(16)末端装有的灰渣管里，灰渣管里装有的上灰渣电动旋转碟阀(38)将灰渣截留在上灰渣电动旋转碟阀(38)上面的灰渣管里，上灰渣电动旋转碟阀(38)上面的灰渣管里的灰渣达到一定数量时，灰渣管里装有的上灰渣电动旋转碟阀(38)打开将灰渣放到上灰渣电动旋转碟阀(38)与下灰渣电动旋转碟阀(39)之间的灰渣管里，然后上灰渣电动旋转碟阀(38)关闭，之后轮到下灰渣电动旋转碟阀(39)打开将上灰渣电动旋转碟阀(38)与下灰渣电动旋转碟阀(39)之间的灰渣放出，然后关闭下灰渣电动旋转碟阀(39)；燃气从空气加热器(51)的热通道出来后进入沼气发生装置的前隔离墙(2)前面沼气池(1)盖板上的两组加热管(14)的入口进入两组加热管(14)，加热沼气池(1)里面的水，燃气从沼气发生装置的后隔离墙(3)后面的沼气池(1)盖板上的两组加热管(14)出来后汇集在一条管上，然后经过燃气吸风机(53)进入倾斜脱硫器，石灰水泵(56)把石灰水池(55)里的石灰水抽出后从倾斜石灰水管(54)末端上方进入倾斜石灰水管(54)，从倾斜石灰水管(54)前端的出水管(57)出来的石灰水流到石灰水池(55)里；生石灰粉漏斗(59)的漏斗管上装有的电动旋转蝶阀(60)转动，生石灰粉从生石灰粉漏斗(59)的漏斗管下端流到倾斜生石灰粉管(58)后端、然后顺坡向下流动；燃气从倾斜石灰水管(54)的前端进入倾斜石灰水管(54)，穿过有石灰水流动的倾斜石灰水管(54)时将大部分二氧化硫脱除，再穿过装有生石灰粉的斜生石灰粉管(58)后将水份和剩余的二氧化硫脱除；或者燃气经过燃气吸风机(53)进入螺旋脱硫器，石灰水泵(56)把石灰水池(55)里的石灰水抽出后从螺旋石灰水管(54’)末端上方进入螺旋管(54’)，石灰水在螺旋石灰水管(54’)里旋转向下流动，从螺旋石灰水管(54’)前端的出水管(57)出来的石灰水流到石灰水池(55)里；生石灰粉漏斗(59)的漏斗管上装有的电动旋转蝶阀(60)转动，生石灰粉从生石灰粉漏斗(59)的漏斗管下端流到倾斜生石灰粉管(58)后端、然后顺坡向下流动；燃气从螺旋石灰水管(54’)的前端进入螺旋石灰水管(54’)，穿过有石灰水流动的螺旋石灰水管(54’)时将大部分二氧化硫脱除，再穿过装有生石灰粉的斜生石灰粉管(58)的后将水份和剩余的二氧化硫脱除。