一種具備截料機(jī)構(gòu)的列管式生物質(zhì)氣化爐反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于可再生清潔能源裝置領(lǐng)域，更具體地，涉及一種具備截料機(jī)構(gòu)的列管式生物質(zhì)氣化爐反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)燃料是指將農(nóng)林廢棄物如秸桿、鋸末、甘蔗渣、稻糠等，經(jīng)過(guò)粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成各種成型燃料后直接執(zhí)行燃燒的一種新型清潔燃料。開(kāi)發(fā)生物質(zhì)燃料不僅能合理利用農(nóng)林廢棄物，防止能源浪費(fèi)，而且能夠減少如C02、S02、N0x和煙塵等排放，避免霧霾現(xiàn)象的產(chǎn)生，因而在國(guó)內(nèi)外具備廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]在眾多的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)中，氣化是一種非常重要的技術(shù)。所謂生物質(zhì)氣化，是指在一定的熱力學(xué)條件下，借助于氧氣和水蒸氣的作用，使得生物質(zhì)中的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原重整反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化CO、!12和低分子烴類可燃?xì)怏w的過(guò)程。例如，CN201210584976.9提出了一種兩段式富氧蒸汽生物質(zhì)氣化反應(yīng)器，其中通過(guò)將氣化爐劃分為上下兩段，并在上段中部設(shè)有魚(yú)型結(jié)構(gòu)的分料器，由此提高氣體熱值且產(chǎn)出氣體中的焦油含量少。又如，CN201110173927.1提出了一種內(nèi)循環(huán)外熱式氣化裝置，其中通過(guò)設(shè)有主動(dòng)攪動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得氣化原料在爐內(nèi)處于循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)，由此提高了傳熱效率和氣化率。
[0004]然而，進(jìn)一步的研究表明，上述現(xiàn)有技術(shù)仍然具有以下的不足或缺陷:首先，雖然針對(duì)生物質(zhì)原料本身能夠有效延長(zhǎng)其氣化反應(yīng)過(guò)程，但就反應(yīng)產(chǎn)物中的殘留碳而言，其往往直接會(huì)落入到爐體底部，未能與水蒸氣充分發(fā)生水煤氣反應(yīng)，并導(dǎo)致管道中易于結(jié)焦，輸送不暢，在腐蝕管道的同時(shí)還會(huì)降低熱效率;其次，現(xiàn)有設(shè)備中雖然也相應(yīng)采取了一些攪拌或回流裝置，但其結(jié)構(gòu)和組成往往較復(fù)雜，未能針對(duì)殘留碳本身的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且在實(shí)際使用中存在操作不便、對(duì)氣化效率提高有限等局限性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種具備截料機(jī)構(gòu)的列管式生物質(zhì)氣化爐反應(yīng)器，其中通過(guò)結(jié)合生物質(zhì)氣化過(guò)程中所產(chǎn)生的各類具體產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特性來(lái)針對(duì)性設(shè)計(jì)截料機(jī)構(gòu)，并對(duì)配套的其他關(guān)鍵組件如氣化列管、截料偏心運(yùn)動(dòng)單元等的特定結(jié)構(gòu)及其設(shè)置方式進(jìn)行改進(jìn)，相應(yīng)能夠有效延長(zhǎng)反應(yīng)產(chǎn)物中的碳顆粒與水蒸氣之間的接觸時(shí)間，顯著降低碳在氣化反應(yīng)后的最終殘留量，與現(xiàn)有生物質(zhì)氣化反應(yīng)器相比基本無(wú)焦油、無(wú)殘留碳和灰分，同時(shí)具備結(jié)構(gòu)緊湊、便于操控和后期修護(hù)等特點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型，提供了一種具備截料機(jī)構(gòu)的列管式生物質(zhì)氣化爐反應(yīng)器，該列管式生物質(zhì)氣化爐反應(yīng)器沿著豎直方向從上到下依次包括匯料室、中部殼體和氣固分離室，其特征在于:
[0007]所述匯料室的側(cè)面開(kāi)有氣化原料入口，其底面與所述中部殼體的上頂板密封連接且設(shè)置有分料器;所述中部殼體的上、下兩端分別開(kāi)有加熱煙氣出口和加熱煙氣入口，它的內(nèi)部沿著豎直方向設(shè)置有多個(gè)氣化列管，這些氣化列管彼此平行，并且其上端經(jīng)由所述分料器共同密封連通至所述匯料室，其下端則共同密封連接至所述氣固分離室;所述氣固分離室的側(cè)面開(kāi)有粗燃?xì)獬隹?，其底部則開(kāi)有氣化殘留產(chǎn)物出口；此外，在各個(gè)氣化列管的內(nèi)部，還各自配置截料機(jī)構(gòu)，并用于對(duì)生物質(zhì)氣化反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的碳顆粒執(zhí)行攔截。
[0008]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述截料機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)置在所述氣化列管中的支撐桿、水平貫穿安裝在此支撐桿上且沿著豎直方向間隔分布的多個(gè)截料小孔板、使所有支撐桿予以固定的支架，以及與所述支架相連用于使得所述截料小孔板發(fā)生偏心運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元。以此方式，以此方式，氣化過(guò)程中所產(chǎn)生的碳顆粒會(huì)停留在各個(gè)所述截料小孔板上，延長(zhǎng)與所輸入水蒸氣之間的反應(yīng)時(shí)間；氣化產(chǎn)生的燃?xì)夂徒褂蜌庠诟鱾€(gè)所述氣化列管內(nèi)下部集中，并經(jīng)由所述粗燃?xì)獬隹谂懦隼^續(xù)處理;反應(yīng)產(chǎn)生的其余無(wú)機(jī)物和最終殘留的碳顆粒則在各個(gè)所述氣化列管下部流出，沉積在所述下部氣固分離室底部，并經(jīng)由所述氣化殘留產(chǎn)物出口排出繼續(xù)處理。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述分料器由攪拌葉片和分配孔板共同組成，并且該分配孔板上的多個(gè)孔與所述氣化列管的上端管口在垂直方向上一一對(duì)應(yīng)。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，各個(gè)所述氣化列管的長(zhǎng)度優(yōu)選設(shè)計(jì)為2米?6米，其內(nèi)徑優(yōu)選設(shè)計(jì)為20mm?100mm。
[0011 ]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對(duì)于所述截料小孔板而言，其關(guān)鍵規(guī)格參數(shù)設(shè)計(jì)如下:各個(gè)截料小孔的孔徑優(yōu)選為2mm?6mm，相鄰截料小孔板在豎直方向上的間距優(yōu)選為15cm?50cmo
[0012]總體而言，通過(guò)本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、通過(guò)采用密閉列管式生物質(zhì)反應(yīng)體系，同時(shí)對(duì)其他相關(guān)部件如上部匯料室、下部氣固分離室和煙氣進(jìn)出口進(jìn)行配套的結(jié)構(gòu)和設(shè)置方式設(shè)計(jì)，相應(yīng)能夠在充分利用生物質(zhì)氣化原料自由落體執(zhí)行輸送的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高溫?zé)煔鈱?duì)氣化原料更為充分的熱能交換，延長(zhǎng)反應(yīng)路徑并提高反應(yīng)效率；
[0014]2、特別是，在以上列管式反應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)造基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)氣化過(guò)程中的各類產(chǎn)物類型及其特性進(jìn)行針對(duì)性研究，并在各個(gè)氣化列管內(nèi)部額外設(shè)置有截料結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有設(shè)備能夠顯著延長(zhǎng)反應(yīng)產(chǎn)物中的碳顆粒與水蒸氣之間的反應(yīng)時(shí)間，最終產(chǎn)物中基本無(wú)殘留碳和灰分；
[0015]3、本實(shí)用新型中還對(duì)截料結(jié)構(gòu)自身的具體組成結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行了研究設(shè)計(jì)，較多的測(cè)試表明，其能夠更好地執(zhí)行對(duì)碳顆粒的截留和延長(zhǎng)反應(yīng)功能，同時(shí)即便當(dāng)管內(nèi)攔截的殘留碳在長(zhǎng)期使用后形成氣流阻塞時(shí)，也可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元來(lái)執(zhí)行各截留小孔板的偏心運(yùn)動(dòng)，方便快捷地打通堵塞部位；
[0016]4、按照本實(shí)用新型的上述列管式生物質(zhì)氣化爐反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)緊湊、便于操控和后期維護(hù)，基本上無(wú)殘留碳，同時(shí)反應(yīng)后的其他產(chǎn)物能夠按照類型互不干擾地排出，因而適用于各類生物質(zhì)氣化應(yīng)用環(huán)境下的清潔和高效要求。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式的具備截料機(jī)構(gòu)的列管式生物質(zhì)氣化爐反應(yīng)器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0019]1-上部匯料室3-下部氣固分離室11-氣化原料入口 12-分料器21-氣化列管22-截料機(jī)構(gòu)23-加熱煙氣出口 24-加熱煙氣入口 31-粗燃?xì)獬隹?32-氣化殘留出口221-驅(qū)動(dòng)單元
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新