[发明专利]旋风式流化床气化炉

说明书

本发明公开了一种旋风式流化床气化炉，包括支座、炉体、排气管、锥形排料斗、螺旋灰渣机；在锥形排料斗上方的炉体下部联有一次风管，一次风管均沿炉体切向设置且联有一次风机，在炉体内下部间隔的固设有夹套，在夹套上方的炉体设有一段水平的挡板；一燃料仓通过闭风式卸料器与燃料给料螺旋式输送机相连在挡板上方的炉体联有沿炉体切向设置的二次风管，二次风管均联有二次风机；在二次风管上方的炉体上部联有床料给料螺旋式输送机；本发明可准确控制气化温度，并实现低中高分段式气化，可保证生产的连续性和大幅提高气化效率和产气量，并大幅减少燃气中的焦油含量。

技术领域

本发明涉及一种气化炉，特别是用于多种生物质有机垃圾颗粒燃料的旋风式流化床气化炉。

背景技术

在垃圾资源化处理和生物质处理因来源充足、环境友好而得到广泛应用；通过对衍生燃料及生物质资源进行气化得到燃气是其中较为高效的利用方式；现有对生活垃圾和生物质颗粒燃料进行气化主要有固定床和流化床气化炉两种装置，前者不能连续工作，传热、传质也不均匀、不易大型化，难以实现工业化、规模化的应用；后者通过在炉内下部设置布风板或锥形炉体以形成气化时的流化态，与空气进行氧化燃烧、还原和热分解等反应，部分原料与空气中的氧进行燃烧，提供还原和热分解反应所需要的能量，大部分原料在高温缺氧状态下进行热分解，以获得气化燃气；但由于生物质颗粒燃料的粒度不均匀，大颗粒燃料难以吹起，该方式不能完全气化；加上气化温度难以准确控制，如气化温度过低，则热解效率偏低，所获燃气的热值和纯度难以满足要求，造成资源浪费；如气化温度过高，则颗粒燃料超过灰熔点，在炉内形成较多粘附物，易堵塞布风板及排灰口，造成停炉，影响生产效率；且炉温无法达到1100℃以上，气化燃气中含有较多的焦油，在使用中易结焦，需进行脱焦处理，导致成本增加。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种旋风式流化床气化炉，它可准确控制气化温度，并实现低中高分段式气化，可保证生产的连续性和大幅提高气化效率和产气量，并大幅减少燃气中的焦油含量，给后续使用带来方便。

为了达到上述目的，本发明的旋风式流化床气化炉，包括支座、炉体、联于炉体上部的排气管，其特征在于还包括联于炉体底部的锥形排料斗，锥形排料斗的出口与螺旋灰渣机相连；在锥形排料斗上方的炉体下部联有一根以上的一次风管，每根一次风管均沿炉体切向设置且联有一次风机，在与一次风机对应的炉体内下部间隔的固设有夹套，在夹套上方的炉体设有一段水平的挡板；一燃料仓通过闭风式卸料器与燃料给料螺旋式输送机相连，燃料给料螺旋式输送机的出口与挡板上方的炉体相连，在挡板上方的炉体联有一根以上沿炉体切向设置的二次风管，二次风管均联有二次风机；在二次风管上方的炉体上部联有床料给料螺旋式输送机；

使用时，燃料通过闭风式卸料器、燃料给料螺旋式输送机连续地加入炉内，一次风机和二次风机启动，一次风被夹套阻隔、与夹套换热后从上、下方折流后以旋流方式喷入炉体下部、再向上吹起，在炉内形成流化风，较重的燃料颗粒落入锥形排料斗内并将其封闭，避免漏风，此为静相区，温度较低，进行低温气化，灰渣由螺旋灰渣机排出；重量稍轻的燃料颗粒聚集在夹套对应的密相区，温度也低于灰熔点，进行中温气化，还确保炉体下部和锥形排料斗灰渣不结焦，保证生产的连续性；通过二次风管旋风式的喷入二次风，燃料与二次风高速混合均匀，可提高炉内上部稀相区的温度，进行快速地高温气化，实现析出焦油的裂解气化，大幅提高气化效率和产气量，并大幅减少燃气中的焦油含量；由床料给料螺旋式输送机间歇式地送入轻质高热容的无机物颗粒，如陶瓷、氧化铝颗粒，可均匀稀相区的温度场，确保高温气化的充分进行；

作为本发明的一种优选，在夹套的外侧壁联有数块换热片；可提高一次风与夹套的换热效果，确保炉内气化温度满足要求；

作为本发明的一种优选，在一次风管和二次风管上均设有调节阀；便于控制炉内密相区和稀相区的温度和氧浓度，从而准确控制各区的气化温度，避免结焦和减少燃气中的焦油含量；