專利名稱：一種用于固體生物質(zhì)的臥式回轉(zhuǎn)低壓內(nèi)燃高溫干餾爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，確切地說是一種用于固體生物質(zhì)的臥式回轉(zhuǎn)內(nèi)燃高溫干 餾爐。
二背景技術(shù)：
農(nóng)作物秸稈、林業(yè)釆伐及林產(chǎn)品加工剩余物等通常稱為固體生物質(zhì)。固體生物質(zhì)是可再 生的能源資源，是對環(huán)境友好的綠色能源，是取之不盡用之不竭的化石能源替代品之一。近 幾十年來，固體生物質(zhì)能源資源的研究、開發(fā)、利用的途徑主要有增密成型、氣化和液化。 其中應(yīng)用、研究較多的是固體生物質(zhì)熱解氣化和干餾氣化。生物質(zhì)熱解氣化通常是以空氣為 氣化劑，所獲取的是低熱值的可燃?xì)怏w，熱效率約70%。干餾氣化熱效率最高可達(dá)85%，可 獲得炭和干餾氣(熱值接近城市煤氣)兩個能源品種。干餾技術(shù)又有直接干餾和間接干餾兩 種。間接干餾有間歇式和連續(xù)式之分， 一般僅適合低溫干餾(干餾溫度50(TC以下)。直接 干餾可實現(xiàn)高溫干餾技術(shù)要求，溫度達(dá)80(TC以上。但是，目前用于生產(chǎn)的主要是間歇式干 餾窯，且綜合熱效率偏低，產(chǎn)量小，難以滿足大規(guī)模的工業(yè)化原料需求(如液化)。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對用于固體生物質(zhì)的間歇式干餾設(shè)備產(chǎn)量和熱效率低的缺陷，旨在提供一種熱 效率和產(chǎn)量高的直接高溫干餾設(shè)備，所要解決的技術(shù)問題是回轉(zhuǎn)的爐體在高溫、低壓的工況 條件下能連續(xù)、長期、穩(wěn)定運(yùn)行。
本發(fā)明提供的直接高溫干餾設(shè)備是一種臥式回轉(zhuǎn)低壓內(nèi)燃高溫干餾爐，本干餾爐包括一 個繞軸旋轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn))的筒式爐體及其兩端相對靜止(固定)的前、后端蓋以及相應(yīng)的傳動機(jī) 構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)和進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)等。所謂傳動機(jī)構(gòu)是指驅(qū)動爐體作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的相應(yīng)裝置，由齒 輪圈或者鏈輪圈、"V"型導(dǎo)軌、"V"型滾輪和滾輪托架所組成，具體設(shè)置是一條齒輪圈或者 鏈輪圈固定在爐體的中部以傳遞動力，兩條"V"型導(dǎo)軌固定在齒輪圈或者鏈輪圈的兩側(cè)的 爐體上且與各自的"V"型滾輪相配合，"V"型滾輪由固定在地面上的滾輪托架所支撐，滾 輪托架既承載爐體的重量，又起軸向限位作用。這是因為所謂"臥式"是指爐體的軸與水平 面有3~5度的夾角。所謂密封是指回轉(zhuǎn)的爐體與固定的前后端蓋之間的端面密封，所稱的 密封機(jī)構(gòu)為一密封組件，在有的文獻(xiàn)中稱這種密封組件為迷宮式密封組件，其實就是由一組 壓緊圈(俗稱法蘭)及其配套的螺母、螺栓以及彈簧墊圈和耐溫金屬密封條(密封填料)組成，其中一只法蘭固定在端蓋上，其余活動式套在爐體上，當(dāng)緊固法蘭時，因密封填料的彈 性變形作用使端面密封。所謂進(jìn)料機(jī)構(gòu)是設(shè)置在前端蓋上的將固體生物質(zhì)送入爐膛的機(jī)構(gòu)， 由料斗、鎖氣閥(起密封作用)和螺旋送料器所組成，在前端蓋上還設(shè)置有點(diǎn)火孔(兼觀察 孔)和燃?xì)膺M(jìn)口。所謂出料機(jī)構(gòu)是設(shè)置有后端蓋上的干餾氣出口和固體炭排出口，排出的炭 經(jīng)冷卻后由螺旋出料器送往目的地。
所述的筒式爐體以同軸的雙層鋼筒為骨架，其內(nèi)襯耐火層，其外敷設(shè)安全防護(hù)套，夾層 充填保溫材料形成隔熱保溫層，在爐膛的內(nèi)壁上自爐膛前端至后端的等距分布的圓周上都鑲 嵌有陶質(zhì)抄手，相互比鄰的圓周上，相鄰的陶質(zhì)抄手在同一條母線上直線分布或者在不同的 母線上錯落分布，陶質(zhì)抄手固定在耐火層上。陶質(zhì)抄手的作用是翻攪固體物料使之受熱均勻、 干餾充分。
本干餾爐是這樣運(yùn)行的，啟動傳動機(jī)構(gòu)，使?fàn)t體回轉(zhuǎn)，然后將處理后的固體生物質(zhì)由送 料機(jī)構(gòu)送入爐膛，由陶質(zhì)抄手抄起揚(yáng)下不斷地撒落于圓筒的整個斷面；可燃?xì)怏w與氣化劑(氧 氣或富氧空氣)在爐前混合后自前端蓋上的燃?xì)馊肟谇芯€射入，經(jīng)點(diǎn)火口點(diǎn)燃后在筒壁約束 下沿軸線螺旋式向后端蓋方向移動。物料和燃燒的高溫?zé)釤煔庠谕蛞苿舆^程中完成了能與 質(zhì)的傳遞；生物質(zhì)獲得熱量，把揮發(fā)份析出，形成炭和干餾氣。熱干餾氣不經(jīng)任何處理可直 接回流燃燒向干餾爐提供熱量；亦可經(jīng)冷卻凈化后作燃?xì)馐褂?。干餾后的炭經(jīng)排料口排入貯 罐并經(jīng)冷卻，待溫度降到40(TC以下時，經(jīng)鎖氣閥和螺旋出料器排出。
本干餾爐將低密度的固體生物質(zhì)在800 100(TC的高溫條件下實現(xiàn)連續(xù)、內(nèi)燃直接干餾
氣化，還可實現(xiàn)富氧氣化劑加壓內(nèi)燃干餾氣化用于制備合成液體燃料，本干餾爐熱效率達(dá)
85%以上。 四

圖1所示是本干餾爐的半剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中示意出前端蓋2上設(shè)置有進(jìn)料機(jī)構(gòu)，包括料斗13、鎖氣閥14和螺旋送料器15以 及點(diǎn)火孔(兼觀察孔)16和燃?xì)膺M(jìn)口 17。后端蓋上設(shè)置有出料機(jī)構(gòu)，包括干熘氣出口 18、 炭排出口19、貯罐20、鎖氣閥22和螺旋出料器23， le罐20上設(shè)有冷卻水夾套21。
圖中未剖的爐體1上設(shè)置有回轉(zhuǎn)傳動機(jī)構(gòu)，包括齒輪圈8、 "V"型導(dǎo)軌9及其配合的"V" 型滾輪10和滾輪托架11。
圖中剖面部分示意出爐體的結(jié)構(gòu)，包括雙層鋼筒、耐火層4、隔熱保溫層5和安全防護(hù) 套6，同時示意出密封組件12對爐體與端蓋之間的端面密封作用；還通過重合剖面圖示意 出爐膛內(nèi)設(shè)置的陶質(zhì)抄手7。五具體實施例方式
取鋼板加工爐體1的同軸雙層鋼筒骨架和前端蓋2和后端蓋3。
在雙層鋼筒的內(nèi)壁襯耐火材料構(gòu)成耐火層4，在鋼筒外壁敷設(shè)安全防護(hù)套6，在鋼筒夾 層填充隔熱材料構(gòu)成隔熱層5。在耐火層4和隔熱層5上沿圓周方向鑲嵌陶質(zhì)抄手7，相鄰 的陶質(zhì)抄手7在同一條母線上直線分布。
在爐體1的中部固定齒輪圈8，兩條"V"型導(dǎo)軌9位于齒輪圈8的兩側(cè)并同各自的"V" 型滾輪10相配合，"V"型滾輪10由位于地面的滾輪托架11所支撐。爐體1的軸線與水平 面有5度夾角。
在爐體1的兩端通過密封組件12安裝前端蓋2和后端蓋3，使兩端面密封。 在前端蓋2上安裝有進(jìn)料機(jī)構(gòu)，包括料斗13、鎖氣閥M和密封螺旋送料器15，在送料
器15和前端蓋2之間有耐溫密封填料24.在前端蓋2上還設(shè)置有點(diǎn)火孔16和燃?xì)膺M(jìn)口 17。 在后端蓋3上設(shè)置有干餾氣出口 18和炭排出口 19，炭排出口 19連接在lt罐20上，忙
罐20上設(shè)有冷卻水夾套21，其下方連接有鎖氣閥22，鎖氣閥22與密封螺旋出料器23連接。
權(quán)利要求
1、一種用于固體生物質(zhì)的臥式回轉(zhuǎn)低壓內(nèi)燃高溫干餾爐，包括爐體(1)及其前端蓋(2)、后端蓋(3)以及傳動機(jī)構(gòu)、密封機(jī)構(gòu)和進(jìn)、出料機(jī)構(gòu)，其特征在于帶有前端蓋(2)和后端蓋(3)的爐體(1)上有耐火層(4)、隔熱層(5)和安全防護(hù)套(6)，在爐膛內(nèi)壁上沿圓周方向均勻鑲嵌有陶質(zhì)抄手(7)，相鄰的陶質(zhì)抄手(7)在同一條母線上直線分布或者在不同的母線上錯落分布；在爐體(1)中部設(shè)置有傳遞動力的齒輪圈(8)，在齒輪圈(8)的兩側(cè)各設(shè)置一條“V”型導(dǎo)軌(9)，且與各自的“V”型滾輪(10)相配合，“V”型滾輪(10)為滾輪托架(11)所支撐，爐體(1)的軸線與水平面有3～5度夾角；在爐體(1)與前端蓋(2)和后端蓋(3)之間有密封組件(12)；在前端蓋(2)上設(shè)置有料斗(13)、鎖氣閥(14)和螺旋送料器(15)組成的送料機(jī)構(gòu)以及點(diǎn)火口(16)和燃?xì)膺M(jìn)口(17)；在后端蓋(3)上設(shè)置有干餾氣出口(18)以及由固體炭排出口(19)、帶有冷卻水夾套(21)的貯罐(20)、鎖氣閥(22)和螺旋出料器(23)組成的出料機(jī)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的干餾爐，其特征在于爐膛內(nèi)相鄰的陶質(zhì)抄手(7)在同一條 母線上直線分布。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干餾爐，其特征在于爐體(1)軸線與水平面有5度夾角。
全文摘要
一種用于固體生物質(zhì)的臥式回轉(zhuǎn)低壓內(nèi)燃高溫干餾爐，在爐體(1)的兩端固定有通過密封組件(12)密封的前、后端蓋(2)和(3)，在前端蓋(2)上有進(jìn)料機(jī)構(gòu)以及點(diǎn)火孔(16)和燃?xì)膺M(jìn)口(17)，在后端蓋(3)上有出料機(jī)構(gòu)；在爐體(1)上有耐火層(4)、隔熱層(5)和安全防護(hù)套(6)，在爐膛內(nèi)壁沿圓周方向鑲嵌有陶質(zhì)抄手(7)以翻攪固體物料；在爐體(1)上設(shè)置有由齒輪圈(8)、“V”型導(dǎo)軌(9)、“V”型滾輪(10)和滾輪托架(11)組成的傳動機(jī)構(gòu)。本干餾爐可將固體生物質(zhì)在低壓高溫(800～1000℃)條件下實現(xiàn)連續(xù)直接干餾氣化，熱效率85％以上。
文檔編號C10B1/06GK101307239SQ20081002433
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者李家明, 王家俊, 王懷春, 楓 陳, 馬仁貴 申請人:合肥天焱綠色能源開發(fā)有限公司