一种新型生物质气化装置的制作方法

  生物质能作为最主要的可再次生产的能源，是绿色植物通过光合作用转换后储存下来的太阳能。生物质热解气化是热化学转换的重要技术方向，现已发展成为一个丰富多彩的技术门类。生物质气化是以空气、富氧空气、空气和水蒸气、氧气和水蒸气作为气化剂，在高温环境下通过热化学反应将生物质燃料转化为燃气的过程。气化工艺能够将固体的生物质转化为气体燃料，使生物质的化学能转移到燃气中。

  生物质燃料气化时所用的设备称为气化器，也是生物质气化的核心装备。上吸式固定床气化器工作时的气流流动方向与原料移动方向相反，容易启动，产生的可燃气中灰分较少。

  由于上吸式固定床燃气出口与进料口位置接近，进料一般会用间歇式进料的方式，即运行时将进料口密闭，炉内原料用完后停炉加料，不能连续进料产气。

  本实用新型的目的是提供一种能够连续加料连续运转的新型生物质气化装置，包括炉体、敞开式进料口、出气口、出灰口以及点火孔，其中：敞开式进料口位于炉体上部，出灰口位于炉体下部，出气管位于炉体中部；炉体内部分为气化腔室和堆料隔离腔室，其中出气口与出灰口之间为气化腔室，出气口与敞开式进料口之间为堆料隔离腔室；点火孔开设在气化腔室上。

  进一步的，气化腔室部分的炉壁分为炉内壁与炉外壁，炉内壁与炉外壁之间为环形空腔结构。

  进一步的，还包括冷却结构，冷却结构包括环形空腔结构和冷却介质入口、冷却介质出口，其中冷却介质入口开设在环形空腔结构下部，冷却介质出口开设在环形空腔结构上部，冷却介质由冷却介质入口进入环形腔室结构并由冷却介质出口排出。

  进一步的，出气口安装出气管，出气管连接防堵塞结构，出气管与防堵塞结构之间焊接孔板，其中孔板用于拦截进入出气管的生物质或灰渣。

  进一步的，防堵塞结构包括三通管道与活塞结构，其中三通管道呈180度夹角的管口一端连接出气管，另一端安装活塞结构；活塞结构包括活塞端面与活塞杆，活塞端面设置有与孔板开孔对应的圆钢，圆钢的直径小于孔板开孔的直径，活塞杆安装在活塞端面的后方。

  进一步的，炉栅设置有自动旋转机构，自动旋转机构驱动炉栅旋转，定时将生物质气化产生的灰渣卸出。

  进一步的，还包括上料装置，上料装置为斗式提升机，其中斗式提升机将生物质运送到炉体上部，通过敞开式进料口将生物质加入气化腔室及堆料隔离腔室中。

  1、可实现连续进料、出料、产气，实现线、设置防堵塞装置，随时清理出气管道内的堵塞物，保证出气管出气通畅；

  3、设置冷却结构，防止热量长期堆积对气化装置造成损失破坏，延长装置使用寿命；

  为了更清楚的说明本实用新型实施例或现存技术中的技术方案，下面将对实施例或现存技术描述中所需要用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够准确的通过这些附图获得其它附图。

  图中：1-炉体、2-敞开式进料口、3-出气口、4-出灰口、5-点火孔、6-气化腔室、7-堆料隔离腔室、8-炉内壁、9-炉外壁、10-炉栅、11-冷却介质入口、12-冷却介质出口、13-出气管、14-孔板、15-三通管道、16-活塞端面、17-活塞杆、18-斗式提升机、19-环形空腔结构、20-支撑架、21-自动旋转机构、22-斜梯。

  下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

  如图1至图2所示，本实施例的一种新型生物质气化装置，包括炉体1、敞开式进料口2、出气口3、出灰口4以及点火孔5，其中敞开式进料口2位于炉体1上部，出灰口4位于炉体1下部，出气管13位于炉体1中部。炉体1的外形结构优选为圆柱形，选用耐热防腐蚀的材料制造成；敞开式进料口2为常开状态，生物质由此进入炉体1；出气口3的作用是将生物质气化产生的气体排出炉体1并输送进入下一步处理程序；出灰口4用于排出生物质气化产生的灰渣；点火孔5的作用是在生物质气化之前工作人员点燃炉体1内生物质，使生物质开始气化过程。炉体1下部设置支撑架20，稳定整个气化装置，并在出灰口4下部留有空间，方便灰渣的排出，支撑架的个数与长度本方案不做具体限定，优选的支撑架个数为三个，分别呈120度角固定在炉体1的底面。

  炉体1内部分为气化腔室6和堆料隔离腔室7，其中出气口3与出灰口4之间为气化腔室6，出气口3与敞开式进料口2之间为堆料隔离腔室7。炉体1内生物质的气化过程在气化腔室6中发生，堆料隔离腔室7只用作生物质的堆放，当气化腔室6中的生物质气化结束后，产生的灰渣体积比原生物质的体积小很多，所以位于堆料隔离腔室7的生物质会缓慢下落至气化腔室6中进行气化反应，实现生物质的连续产气。由于点火孔5用于点燃生物质进行气化反应的，所以将点火孔5开设在气化腔室6上。

  具体的，气化腔室6与堆料隔离腔室7之间的高度尺寸比例为1:2—1:5，优选比例为1:3。

  由敞开式进料口2将生物质原料填充进气化腔室6以及堆料隔离腔室7，直至气化腔室6与堆料隔离腔室7都填充满并压实，具体压实程度可根据生物质原料的种类以及具体工艺技术要求确定，本案不做限定；之后经由点火孔5将气化腔室6内的生物原料点燃，此时由出气口3抽气，将气化腔室6内产生的生物质燃气抽出，并使气化腔室6内处于负压状态；气化腔室6负压状态下，空气经由出灰口4以及点火孔5进入，但不能通过进料口2进入，因为堆料隔离腔室7堆料一定高度后将空气进行了隔离；规定时间内，气化腔室6内的生物质原料气化完毕后经由出灰口4排出，堆料隔离腔室7内下端的生物质原料进入气化腔室6接着来进行生物质气化反应；当堆料隔离腔室7中生物质原料下降一定位置后，斗式提升机18再将生物质原料经由敞开式进料口2进行填充，始终保持生物质气化装置内部生物质原料填满。

  循环上述过程，整个气化过程都在气化腔室6内完成，实现了连续气化与连续上料。

  具体的，气化腔室6部分的炉壁分为炉内壁8与炉外壁9，炉内壁8与炉外壁9的距离在5-15cm之间，且炉内壁8与炉外壁9之间为环形空腔结构19。

  具体的，本实施例还包括冷却结构，冷却结构包括环形空腔结构19以及冷却介质入口11、冷却介质出口12。其中冷却介质入口11开设在环形空腔结构19下部，冷却介质出口12开设在环形空腔结构19上部，冷却介质由冷却介质入口11进入环形腔室结构并由冷却介质出口12排出。冷却介质一般都会采用水或者空气，优选的，选用水作为冷却介质，水从冷却介质入口11进入，从冷却介质出口12排出，通过热交换将气化装置中的一部分热量带出，可将带有热量的水用做供暖设备的介质，也可用于别的设备中，实现能源的再利用。

  具体的如图3和图4所示，实施例2中环形空腔结构19由整个炉体1的内壁与外壁构成。此时冷却结构中冷却介质入口11位于炉体1下部，冷却介质出口12位于炉体1的上部，冷却介质由冷却介质入口11进入，从冷却介质出口12排出，降低炉体1的温度。

  具体的，气化腔室6内部设置有炉栅10，点火孔5与出灰口4设置在炉栅10上。炉栅10设置有自动旋转机构21，自动旋转机构21一般是通过电机与驱动轴带动，自动旋转机构21旋转带动炉栅10旋转，实现灰渣的卸出。自动旋转机构21还包括定时装置，工作人员可根据气化装置的工作速率限定炉栅10卸灰的频率，以达到最好的气化效果。本案中对自动旋转机构21不做具体的限定，只需实现带动炉栅10旋转的目的即可。

  具体的，炉栅10上设置有水冷结构，水冷结构可设计单独的结构与炉栅10组合，也可将炉栅10框架设计为中空结构，并设置进水口与出水口，将冷却水从进水口通入，经过流动从出水口排出。设置水冷结构的目的是降低炉栅10的温度，延长炉栅10的使用寿命。

  具体的，出气口3安装出气管13，由于靠近出气口3的出气管13部分容易进入生物质或生物质气化产生的灰渣，出气管13在经常使用后，气化反应产生的气体中例如焦油等附着性较强的粘结物会堆积发生堵塞出气管13的现象，所以在出气管13另一端连接防堵塞结构，出气管13与防堵塞结构之间焊接孔板14，孔板14用于拦截进入出气管13的生物质或灰渣。

  具体的如图5至图7所示，防堵塞结构包括三通管道15与活塞结构，其中三通管道15呈180度夹角的管口一端连接出气管13，另一端安装活塞结构剩下一端连接管道将气化装置产生的气体输送至下一处理装置。活塞结构包括活塞端面16与活塞杆17，活塞端面16设置有与孔板14开孔相对应的圆钢，圆钢的直径小于孔板14开孔的直径，活塞杆17安装在活塞端面16的后方。当出气管13在经常使用后，气化反应产生的气体中例如焦油等附着性较强的粘结物会粘结在孔板14上，长时间堆积会发生堵塞现象，推动活塞杆17使活塞端面16上的圆钢在孔板14的开孔前后运动，将堵塞在孔板14上的灰渣或粘结物清理，保持出气管13的通畅。为方便活塞端面16的前后运动，活塞端面16的直径设置成略小于出气管13内径。活塞杆17一端可安装电机，经过控制电路实现电机定时运转，带动活塞杆17左右运动，实现自动清理孔板14。

  具体的，本实施例还包括上料装置，上料装置为斗式提升机18。斗式提升机18的运动轨道焊接在炉体1的外部，斗式提升机18通过电机的带动，沿着轨道运行将生物质运送到炉体1上部后进行倾倒，生物质通过敞开式进料口2加入气化腔室6及堆料隔离腔室7中。

  具体的，本实施例的一种新型生物质气化装置，还设置有温度传感器，温度传感器测量炉体1的温度，当温度高于设定值时，可加大冷却结构中的冷却介质流量，加快冷却，当温度不高于设置值时，可减小冷却介质的流量，将冷却速度减慢。

  具体的，炉体1内设置有压力传感器，压力传感器用于测量气化腔室6内的压力，当气化腔室6中压力过高，可在后续输送气体的管道中设置风机，利用风机转动加大出气速率，进而降低气化腔室6中的气体压力，保证生产安全。

  具体的，在出气管13外部可安装气体检测装置，由于生物质在气化反应后产生的气体中一氧化碳的含量较高，如发生泄露，则对工作人员的生命安全有严重的威胁。气体检测装置在检测到空气中一氧化碳的含量超标，便发出警报提醒工作人员做好保护措施，还可协助工作人员查找气体泄露位置。

  具体的，本实施例的气化装置外部焊接有用于炉体1维修的斜梯22，修东西的人可通过斜梯22到达维修点，优选的，斜梯22两边设置扶手，保证修东西的人的生命安全。

  整个新型生物质气化装置，实现了连续进料、连续产气、连续出料的不间断生产。冷却装置有效地降低炉体的温度，不仅延长设备常规使用的寿命，更将多余热量进行重复利用，更加贴合能源环保的主题。防堵塞装置有效地保证了出气管的通畅，防止管道堵塞影响生产。整个装置启动容易，热效率高，且对生物质的要求较低，实际做到了低损耗高产量。

  以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。