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一种双炉型粉料飞行气化装置的制作方法

2021-07-27 13:48:00 来源:中国专利 TAG:气化 固体燃料 粉状 燃料 高温
一种双炉型粉料飞行气化装置的制作方法

本实用新型属于燃料气化技术领域,具体为涉及一种将粉状固体燃料在飞行状态下进行高温气化的双炉型气化装置。



背景技术:

在燃料气化领域中,将粉状固体燃料在飞行状态下进行气化,具有很高的气化效率。在申请号为201510995749.9的发明中公开了一种生产可燃性气体的方法及窑炉,使用该发明可以将粉状固体燃料在飞行状态下进行高温气化并回收高温反应产生的废热,这种气化装置需要将两个蓄热室轮流用于预热气化剂和冷确高温燃气,使用两个气化炉轮流进料,每个气化炉的进料口上都连接燃料进料管道用于输入粉状固体燃料,燃料进料管道与进料口连接处的出口端管道内壁上经常有熔融物粘结,造成堵塞,从而影响粉状固体燃料进料的顺畅。当进料不顺畅时,会减少燃料进料量,降低产气量,影响窑炉工况的稳定;堵塞严重时无法进料,只能停炉检修,造成很大的经济损失。



技术实现要素:

为解决上述问题,发明人仔细研究发现:使用蓄热室需要每隔一段时间换向一次,每次换向使气化炉和蓄热室内的气流方向变为与换向前相反的方向,使两个蓄热室可以分别轮流用于预热气化剂和冷确高温燃气,两个气化炉需要轮流进料;与预热气化剂的蓄热室连接的气化炉处于进料状态,在该气化炉的炉膛内,粉状固体燃料分散在高温气化剂中,处于飞行状态,传热传质效率非常高,迅速完成气化燃烧,产生1450℃以上的含co、h2的高温燃气,粉状固体燃料含有的灰份迅速熔化成液体状态的熔融粉尘并在炉膛内随着高温燃气的流动冲刷炉壁,绝大部分会粘附于炉壁上,在重力作用下,液体状态的熔融粉尘向下流到炉膛底部附近的排液口输出,该气化炉的排气口输出的高温燃气中虽然还会携带小部分熔融粉尘,但是会接着进入第二个气化炉,第二个气化炉处于停止进料状态,高温燃气携带的小部分熔融粉尘会粘附在第二个气化炉的炉壁上净化分离,净化后的高温燃气输入用于冷确高温燃气的蓄热室回收热量;由于粉状固体燃料进入与预热气化剂的蓄热室连接的气化炉时,会有少量粘在与该气化炉进料口连接的燃料进料管道出口端内壁上,当换向后,该气化炉进料口连接的燃料进料管道停止进料,从另一气化炉进入该气化炉的高温燃气会使该气化炉进料口连接的燃料进料管道出口端内壁加热升温,该管道出口端内壁上粘附的粉状固体燃料含有的灰份被加热熔化并粘结在管道出口端内壁上,当再一次换向后该燃料进料管道恢复进料时,新进来的粉状固体燃料会粘在该管道出口端内壁粘结的熔融物上并降低该管道出口端内壁的温度,使粘结的熔融物冷确凝固,这样,在不断重复换向的情况下,就会发生反复粘结凝固,粘结物不断积累,造成堵塞。

为解决上述问题,发明人经过反复研究和实验,获得了一种新的方案:

一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉、燃料给料设备及气化剂预热系统;所述气化剂预热系统包括两个蓄热室、两个进气换向闸板、两个出气换向闸板、气化剂输入设备和燃气排出设备;所述两个蓄热室中的一个用于预热气化剂时,另一个用于冷确高温燃气,用于预热气化剂的蓄热室具有气化剂入口和预热气出口,用于冷确高温燃气的蓄热室具有高温燃气入口和冷确燃气出口。

上述气化剂预热系统所包括的各部件的连接方式:所述气化剂输入设备通过一个处于打开状态的进气换向闸板与气化剂入口连通,并且通过另一个处于关闭状态的进气换向闸板与冷确燃气出口连接;所述燃气排出设备通过一个处于打开状态的出气换向闸板与冷确燃气出口连通,并且通过另一个处于关闭状态的出气换向闸板与气化剂入口连接。

上述气化炉包括给料换向闸门、燃料进料管道、进气口、出气口和进料口;所述气化炉的燃料进料管道包括出口端和进口端,其出口端与该气化炉的进料口连通,其进口端与该气化炉的给料换向闸门连接;所述两个气化炉的给料换向闸门分别通过公共给料管道与燃料给料设备连接;所述预热气出口和一个气化炉的进气口连通,该气化炉的给料换向闸门为打开状态,该气化炉的出气口通过气流通道和另一气化炉的进气口连通,另一气化炉的给料换向闸门为关闭状态,另一气化炉的出气口和高温燃气入口连通;所述公共给料管道上设置有吹扫气输入口。

与现有技术相比,上述方案中的吹扫气对燃料进料管道出口端内壁起到吹扫作用,避免粉状固体燃料粘附在燃料进料管道出口端内壁上,不会形成熔融物粘结,可以避免堵塞。

发明人研究发现:理想状态下,高温燃气携带的熔融粉尘经过两个气化炉的炉膛净化分离后,高温燃气会达到非常干净的程度后再输入用于冷确高温燃气的蓄热室回收热量,在这种情况下,采用上述技术方案能够比较好地解决进料口堵塞的问题。但这种理想的程度有时达不到,没有做到100%的熔融粉尘全部分离干净,还有极少量的难以完全分离的熔融粉尘没有分离干净,会飞入第二个气化炉(处于停止进料状态)的燃料进料管道并粘结在管道出口端内壁上面,经过比较长时间的积累,还是会造成进料口堵塞。

为解决上述问题,发明人经过反复研究和实验,获得了第二种新的方案:

一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉及气化剂预热系统,所述气化剂预热系统各部件及连接方式与上一种方案相同,不同之处还在于:

所述气化炉包括燃料给料设备、进气口、出气口、进料口和燃料进料管道;所述气化炉的燃料进料管道包括出口端和进口端,其出口端与该气化炉的进料口连通,其进口端与该气化炉的燃料给料设备连通;所述预热气出口和一个气化炉的进气口连通,该气化炉的燃料给料设备为启动给料状态,该气化炉的出气口通过气流通道和另一气化炉的进气口连通,另一气化炉的燃料给料设备为停止给料状态,另一气化炉的出气口和高温燃气入口连通;所述燃料进料管道上设置有吹扫气输入口。

由于在两个气化炉的燃料进料管道上都设置了吹扫气输入口,当上述另一气化炉的燃料给料设备为停止给料状态时,还有吹扫气从该气化炉的燃料进料管道输入炉膛,阻止未能被炉膛完全净化的高温熔融粉尘飞入该燃料进料管道内,避免高温熔融粉尘粘结在该燃料进料管道出口端内壁上造成堵塞,而且还可以冷确该管道出口端内壁,避免出口端内壁升温到燃料所含灰份的熔点温度。

为解决上述问题,发明人经过反复研究和实验,获得了第三种新的方案:

一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉及气化剂预热系统,所述气化剂预热系统各部件及连接方式与上一种方案相同,不同之处还在于:

所述气化炉包括燃料给料设备、进气口、出气口、进料口和燃料进料管道;所述气化炉的燃料进料管道包括出口端和进口端,其出口端与该气化炉的进料口连通,其进口端与该气化炉的燃料给料设备连通;所述预热气出口和一个气化炉的进气口连通,该气化炉的燃料给料设备为启动给料状态,该气化炉的出气口通过气流通道和另一气化炉的进气口连通,另一气化炉的燃料给料设备为停止给料状态,另一气化炉的出气口和高温燃气入口连通;所述进料口上有一个闸门;所述启动给料状态的燃料给料设备连通的进料口上的闸门处于打开状态,所述停止给料状态的燃料给料设备连通的进料口上的闸门处于关闭状态。

为解决上述问题,发明人经过反复研究和实验,获得了第四种新的方案:

一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉及气化剂预热系统,所述气化剂预热系统各部件及连接方式与上一种方案相同,不同之处还在于:

所述气化炉包括燃料给料设备、燃料进料管道、进气口、出气口和进料口;所述燃料进料管道是移动式进料管,所述移动式进料管的出口端与进料口之间为活动连接;所述预热气出口和一个气化炉的进气口连通,该气化炉的进料口通过移动式进料管与燃料给料设备连通,该气化炉的出气口通过气流通道和另一气化炉的进气口连通,另一气化炉的出气口和高温燃气入口连通;所述另一气化炉的进料口与移动式进料管的出口端为断开连接状态。

为解决上述问题,发明人经过反复研究和实验,获得了第五种新的方案:

一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉及气化剂预热系统,所述气化剂预热系统各部件及连接方式与上一种方案相同,不同之处还在于:

所述气化炉包括燃料给料设备、进气口、出气口、进料口和燃料进料管道;所述气化炉的燃料进料管道包括出口端和进口端,其出口端连接该气化炉的进料口,其进口端与该气化炉的燃料给料设备连通;所述预热气出口和一个气化炉的进气口连通,该气化炉的燃料给料设备为启动给料状态,该气化炉的出气口通过气流通道和另一气化炉的进气口连通,另一气化炉的燃料给料设备为停止给料状态,另一气化炉的出气口和高温燃气入口连通;所述进料口上有一个强制进料设备;所述强制进料设备是一个通过机械推力将粉状固体燃料从燃料进料管道内推入进料口的设备。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型双炉型粉料飞行气化装置及其有益技术效果进行详细说明。

图1为本实用新型第一实施方式的结构示意图。

图2示意性地示出图1中由虚线圆圈24表示的区域的细节。

图3示意性地示出图1中由虚线圆圈25表示的区域的细节。

图4为本实用新型第二实施方式的部份结构示意图。

图5为本实用新型第三实施方式的结构示意图。

图6示意性地示出图5中由虚线圆圈30表示的区域的细节。

图7为本实用新型第四实施方式的部份结构示意图。

图8为本实用新型第五实施方式的结构示意图。

图9示意性地示出图8中由虚线圆圈33表示的区域的细节。

图10示意性地示出图8中由虚线圆圈34表示的区域的细节。

图11、12为本实用新型第六实施方式的部份结构示意图。

图13、14为本实用新型第七实施方式的部份结构示意图。

图15、16为本实用新型第八实施方式的部份结构示意图。

图17为本实用新型第九实施方式的部份结构示意图。

图18为本实用新型第十实施方式的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参看图1,图1中由虚线圆圈24、25表示的区域的细节分别参看图2、3。图1所示为一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉、燃料给料设备1及气化剂预热系统,所述气化剂预热系统包括两个蓄热室3、两个进气换向闸板4、两个出气换向闸板5、气化剂输入设备6和燃气排出设备7;所述两个蓄热室3中的一个用于预热气化剂时,另一个用于冷确高温燃气,用于预热气化剂的蓄热室3具有气化剂入口18和预热气出口19,用于冷确高温燃气的蓄热室3具有高温燃气入口20和冷确燃气出口21。

上述气化剂预热系统各部件的连接方式具有如下特点:气化剂输入设备6通过一个处于打开状态的进气换向闸板4(图1右侧的进气换向闸板4)与气化剂入口18连通,并且通过另一个处于关闭状态的进气换向闸板4(图1左侧的进气换向闸板4)与冷确燃气出口21连接;燃气排出设备7通过一个处于打开状态的出气换向闸板5(图1左侧的出气换向闸板5)与冷确燃气出口21连通,并且通过另一个处于关闭状态的出气换向闸板5(图1右侧的出气换向闸板5)与气化剂入口18连接。

上述气化炉包括给料换向闸门8、燃料进料管道9、进气口10、出气口12和进料口13;所述气化炉的燃料进料管道9包括出口端15和进口端16,其出口端15与该气化炉的进料口13连通,其进口端16与该气化炉的给料换向闸门8连接;所述两个气化炉的给料换向闸门8分别通过公共给料管道17与燃料给料设备1连接;所述预热气出口19和一个气化炉的进气口10连通,该气化炉的给料换向闸门8(图2右侧的给料换向闸门8)为打开状态,该气化炉的出气口12通过气流通道22和另一气化炉的进气口10连通,另一气化炉的给料换向闸门8(图2左侧的给料换向闸门8)为关闭状态,另一气化炉的出气口12和高温燃气入口20连通;公共给料管道17上设置有吹扫气输入口23。

上述进气换向闸板4和出气换向闸板5用于换向操作,其中的一个进气换向闸板4和一个出气换向闸板5处于打开状态时,另一个进气换向闸板4和另一个出气换向闸板5处于关闭状态。每隔一段时间,进气换向闸板4和出气换向闸板5换向一次,换向前处于打开状态的进气换向闸板4和出气换向闸板5在换向后处于关闭状态,换向前处于关闭状态的进气换向闸板4和出气换向闸板5在换向后处于打开状态;换向前处于打开状态的给料换向闸门8在换向后变为关闭状态,换向前处于关闭状态的给料换向闸门8在换向后变为打开状态。

上述换向操作一般每隔10~60分钟操作一次。

实施例1与现有技术相比,由于在公共给料管道17上设置了吹扫气输入口23,吹扫气会和燃料给料设备1输入的粉状固体燃料混合在一起依次从打开状态的给料换向闸门8及其连通的燃料进料管道9、进料口13输入炉膛11,吹扫气对燃料进料管道出口端内壁29起到吹扫作用,避免粉状固体燃料粘附在燃料进料管道出口端内壁29上,在换向关闭该燃料进料管道9连通的给料换向闸门8后,该燃料进料管道9没有燃料和吹扫气输入炉膛11(如图3所示),炉膛11内的高温气流会将该燃料进料管道9的出口端内壁29处的温度加热到粉状固体燃料所含灰份的熔点温度以上,但由于上述吹扫作用,没有粉状固体燃料粘在出口端内壁29上,不会形成熔融物粘结,起到避免堵塞的作用。

实施例2

参看图1、4,将图1中由虚线圆圈24表示的区域由图4中虚线圆圈26表示的区域代替,组成一种双炉型粉料飞行气化装置,它与实施例1的结构基本相同,区别是在公共给料管道17上设置的吹扫气输入口23上连接有吹扫气输入管道27;在吹扫气输入管道27上装有阀门28。

实施例3

参看图5,图5中由虚线圆圈30表示的区域的细节参看图6。图5所示为一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉及与实施例1相同的气化剂预热系统,不同之处在于:

所述气化炉包括燃料给料设备1、进气口10、出气口12、进料口13和燃料进料管道9;所述气化炉的燃料进料管道9包括出口端15和进口端16,其出口端15与该气化炉的进料口13连通,其进口端16与该气化炉的燃料给料设备1连通;所述预热气出口19和一个气化炉的进气口10连通,该气化炉的燃料给料设备1为启动给料状态,该气化炉的出气口12通过气流通道22和另一气化炉的进气口10连通,另一气化炉的燃料给料设备1为停止给料状态,另一气化炉的出气口12和高温燃气入口20连通;所述燃料进料管道9上设置有吹扫气输入口23。

实施例4

参看图5、7,将5中由虚线圆圈30表示的区域由图7中虚线圆圈31表示的区域代替,组成一种双炉型粉料飞行气化装置,它与实施例3的结构基本相同,区别是在燃料进料管道9上设置的吹扫气输入口23上连接有吹扫气输入管道27;所述吹扫气输入管道27上装有阀门28。

吹扫气输入管道27上装的阀门28,可以打开或关闭吹扫气,也可以调节吹扫气用量,使吹扫气用量达到比较适当的用量,避免用量过低时不能吹扫干净进料口13的内壁29;也可以避免吹扫气用量过高而浪费的情况;吹扫气未经蓄热室预热,用量过高还会降低蓄热室的预热效率。

停止进料的燃料进料管道9不需要很大的气流速度就可以阻止熔融粉尘飞入,可以用阀门28调小吹扫气量。正在进料的燃料进料管道9不必持续输入吹扫气,只需要在换向前打开阀门28将出口端内壁29上粘附的粉状燃料吹扫干净,一般吹扫3~5秒就可以关闭阀门28了。对于实施例2的方案,还需要在换向后打开阀门28,对即将开始进料的燃料进料管道9吹扫,使其出口端内壁29冷确到灰份熔点温度以下,再启动燃料给料设备1进料,以免新进来的粉状固体燃料粘在处于高温状态的出口端内壁29上造成其含有的灰份熔融粘结,一般吹扫5~10秒就可以关闭阀门28了。为了减少吹扫气用量,操作工人一直采用上述方式操作,没有持续对正在进料的燃料进料管道9输入吹扫气,但是,有一次,由于阀门28出现故障无法关闭,只好持续地向正在进料的燃料进料管道9输入吹扫气,在这种情况下生产了2天时间,发明人在生产统计报表中发现,在这两天里,生产每立方米燃气消耗的粉状固体燃料量比原先减少了1.9%。发明人又经过2个月的反复对比实验,发现向正在进料的燃料进料管道9持续输入吹扫气,相比于上述操作方式,生产每立方米燃气消耗的粉状固体燃料量能够减少2.6%。

发明人经过仔细研究发现,由于粉状固体燃料具有粘性,如果不向燃料进料管道9输入吹扫气,从燃料进料管道9输入炉膛的粉状固体燃料存在一些粉料结团的情况,结团的粉料进入炉膛后,有一些来不及被炉内高温气流吹散,粉料团的表面层中含有的灰份就迅速熔融,形成被一层熔融液体包裹的粉料团,这种被熔融液体包裹的粉料团在炉膛内的气流中就更难被吹散了,这种粉料团内部的固体燃料与外部的高温气流传质传热反应速度很慢,粉料团内部的固体燃料来不及充分气化,就随着熔渣排出气化炉了。如果向正在进料的燃料进料管道9持续输入吹扫气,吹扫气进入燃料进料管道9时对粉料团起到撞击并吹散的作用,使粉状固体燃料充分分散在炉膛内的高温气流中,细微的粉状固体燃料颗粒与高温气流充分接触,反应速度很快,能充分地气化,避免了粉状固体燃料结团造成的燃料浪费,取得了意想不到的技术效果。因此,本实用新型优选持续地向正在进料的燃料进料管道9输入吹扫气。

在上述实施例中,在吹扫气输入口23上连接吹扫气输入设备即可输入吹扫气,吹扫气可以使用气化剂或氮气。所述气化剂包括空气或富氧空气。

使用空气作为吹扫气,比较容易获得,只需要在吹扫气输入口23上连接鼓风机即可,使用压缩空气输入也可以。如果将炉膛11内的炉压控制适当的负压值(相当于炉膛11内的压力小于外界压力并有合适的压差),在燃料进料管道9或公共给料管道17上只要开个口子就可以当作吹扫气输入设备吸入外界空气,起到吹扫气的作用,非常方便。

实施例5

参看图8,图8中由虚线圆圈33、34表示的区域的细节分别参看图9、10。图8所示为一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉及与实施例1相同的气化剂预热系统,不同之处在于:

所述气化炉包括燃料给料设备1、进气口10、出气口12、进料口13和燃料进料管道9;所述气化炉的燃料进料管道9包括出口端15和进口端16,其出口端15与该气化炉的进料口13连通,其进口端16与该气化炉的燃料给料设备1连通;所述预热气出口19和一个气化炉的进气口10连通,该气化炉的燃料给料设备1为启动给料状态,该气化炉的出气口12通过气流通道22和另一气化炉的进气口10连通,另一气化炉的燃料给料设备1为停止给料状态,另一气化炉的出气口12和高温燃气入口20连通;所述进料口13上有一个闸门32;启动给料状态的燃料给料设备1连通的进料口13上的闸门32处于打开状态,停止给料状态的燃料给料设备1连通的进料口13上的闸门32处于关闭状态。

实施例5与现有技术相比,其有益效果是:图8中右侧气化炉排出的高温气流进入左侧气化炉时,左侧气化炉的闸门32处于关闭状态(如图9所示),可以阻止高温气流加热熔融左侧气化炉的燃料进料管道出口端内壁29粘附的燃料所含有的灰份,也可以阻止左侧气化炉内的高温熔融粉尘从进料口13飞入并粘结在燃料进料管道出口端内壁29上,起到了避免堵塞的作用。

实施例6

参看图8、11、12,将图8中由虚线圆圈33、34表示的区域分别由图11、12中虚线圆圈53、54表示的区域代替,组成一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉及与实施例1相同的气化剂预热系统,不同之处在于:

所述气化炉包括燃料给料设备1、燃料进料管道、进气口10、出气口12和进料口13;所述燃料进料管道是移动式进料管43,所述移动式进料管43的出口端44与进料口13之间为活动连接;所述预热气出口19和一个气化炉的进气口10连通,该气化炉的进料口13通过移动式进料管43与燃料给料设备1连通,该气化炉的出气口12通过气流通道22和另一气化炉的进气口10连通,另一气化炉的出气口12和高温燃气入口20连通;所述另一气化炉的进料口13与移动式进料管43的出口端44为断开连接状态。

所述移动式进料管43包括固定管47、移动管46、闸板48、活塞49和推动活塞49作往复运动的驱动机构50;所述固定管47包括进口端45、出口52;所述进口端45与燃料给料设备1连通;所述移动管46包括进口51、出口端44;所述闸板48固定连接在移动管46的进口51外侧;所述活塞49连接移动管46;所述移动管46被活塞49推动到往复运动的推进终点位置时,出口端44连通进料口13(如图12所示),进口51与出口52连通;所述移动管46被活塞49推动到往复运动的回缩终点位置时,出口端44与进料口13断开连接(如图11所示),进口51与出口52断开连接,闸板48盖住出口52。

由于不断开进料口13与燃料进料管道9的连接时难以得知堵塞的具体程度。在本实施例中,操作工人可以随时断开已经停止进料的进料口13与移动式进料管43的连接,查看移动式进料管出口端内壁29上是否有熔融物冷凝粘结,便于操作工人用电钻、铁刷或砂轮等常规工具清理移动式进料管内壁29上粘结的物料,以免粘结的物料越来越多时造成堵塞。其优点还在于,只要断开已经停止进料的进料口13与移动式进料管43的出口端44的连接,就可以避免已经停止进料的炉膛11内的高温气流加热出口端44的内壁29上粘附的粉料,也可以避免已经停止进料的炉膛11内未能完全净化的高温熔融粉尘从进料口13飞入移动式进料管43并粘结在出口端内壁29上,起到避免堵塞的作用。但是其缺点在于断开连接后,进料口13与外界是相通的,会造成炉膛对外散热损失;当炉内压力大于外界气压时,还会造成炉内高温燃气外泄。因此,在断开连接时,应将炉内压力调为略低于外界压力。

实施例7

图13、14示意性地表示一种移动式进料管和一种闸门。将8中由虚线圆圈33、34表示的区域分别由图13、14中虚线圆圈65、66表示的区域代替,组成一种双炉型粉料飞行气化装置,它与实施例6的结构基本相同,区别在于它的进料口13上设置了闸门32,它还具有与实施例6不同结构型式的移动式进料管43。

参看图13、14,移动式进料管43包括内管55、外管56、出口端44、进口端45、横臂57、活塞58和推动活塞58作往复运动的驱动机构59;所述进口端45与燃料给料设备1连通;所述横臂57的一端连接外管56,另一端连接活塞58;外管56套在内管55上,两者之间的间隙内有一个油封60;所述外管56被活塞58和横臂57推动到往复运动的推进终点位置时出口端44与进料口13断开连接并远离进料口13(如图13所示),被活塞58和横臂57推动到往复运动的回缩终点位置时出口端44连通进料口13(如图14所示)。所述闸门32包括闸板61、横臂62、活塞63和推动活塞63作往复运动的驱动机构64;横臂62的一端连接闸板61,另一端连接活塞63;闸板61被活塞63和横臂62推动到往复运动的推进终点位置时闸板61盖住进料口13,被活塞63和横臂62推动到往复运动的回缩终点位置时闸板61离开进料口13。

与移动式进料管43连通的进料口13上的闸门32为打开状态(如图14所示),使燃料能够顺畅地进入炉内;与移动式进料管43的出口端44断开连接的进料口13上的闸门32为关闭状态(如图13所示),避免炉内高温燃气外泄。

实施例8

将图8中由虚线圆圈33、34表示的区域分别由图15、16中虚线圆圈41、42表示的区域代替,组成一种双炉型粉料飞行气化装置,它包括两个气化炉及与实施例1相同的气化剂预热系统,不同之处在于:

所述气化炉包括燃料给料设备1、进气口10、出气口12、进料口13和燃料进料管道9;所述气化炉的燃料进料管道9包括出口端15和进口端16,其出口端15连接该气化炉的进料口13,其进口端16与该气化炉的燃料给料设备1连通;所述预热气出口19和一个气化炉的进气口10连通,该气化炉的燃料给料设备1为启动给料状态,该气化炉的出气口12通过气流通道22和另一气化炉的进气口10连通,另一气化炉的燃料给料设备1为停止给料状态,另一气化炉的出气口12和高温燃气入口20连通;所述进料口13上有一个强制进料设备。

所述强制进料设备(或所述实施例5中的闸门32)包括推杆35、容杆腔36、活塞37和推动活塞37作往复运动的驱动机构38;所述容杆腔36与燃料进料管道9的进口端16连接,推杆35的外径与燃料进料管道9的内径相适应;所述推杆35包括尾端39和顶端40;推杆35的尾端39连接活塞37,推杆35的顶端40被活塞37推动到达往复运动的回缩终点位置时退入容杆腔36,到达往复运动的推进终点位置时盖住进料口13;推杆35的尾端39被活塞37推动到达往复运动的推进终点位置时位于容杆腔36内。

上述强制进料设备是一个通过机械推力将粉状固体燃料从燃料进料管道内推入进料口13的设备,推杆35可以进行连续往复运动,强制推动从进口端16进入燃料进料管道9内的粉状固体燃料进入进料口13。

由于燃料进料管道出口端内壁29处有熔融物时,会冷凝粘结,冷凝粘结后强度极高,难以清除,不断累积就造成堵塞。上述推杆35可以连续地强行将粉状固体燃料和熔融物一起从进料口13推入炉膛11,可以及时将粘在内壁29处的少量熔融物清除,避免熔融物冷凝粘结后难以清除并造成堵塞的问题。

上述强制进料设备,可以很容易地起到实施例5中闸门32所具有的对进料口13打开和关闭的作用,属于一种闸门32。如图16所示,进料时,推动推杆35到达回缩终点位置,推杆35的顶端40退入容杆腔36,打开了进口端16和进料口13;如图15所示,不需要进料时,推动推杆35到达推进终点位置,推杆35的顶端40盖住进料口13,关闭了进料口13和进口端16。

实施例9

图17中示出了一种强制进料设备,将图5中由虚线圆圈30表示的区域由图17中虚线圆圈70表示的区域代替,组成一种双炉型粉料飞行气化装置,它与实施例8基本相同,区别在于它的强制进料设备与实施例8不同,它的强制进料设备包括一个弹簧状的螺旋叶片67和一根被机械驱动旋转的轴68;螺旋叶片67位于燃料进料管道9内,轴68位于螺旋叶片67的中心线上,轴68与螺旋叶片67固定连接。

所述驱动轴68旋转的机械是电机69,轴68连接电机69。

上述强制进料设备也是一个通过机械推力将粉状固体燃料从燃料进料管道内推入进料口13的设备,轴68的旋转方向使螺旋叶片67推动粉状固体燃料向进料口13推进,当燃料进料管道出口端内壁29上有熔融物时,会被螺旋叶片67强行将粉状固体燃料和熔融物一起推入炉膛11,可以避免堵塞。旋转的螺旋叶片67对原料进料管道出口端内壁29具有清扫作用,减少内壁粘附粉料

上述实施例中,气流通道22可以采用申请号为201510995749.9的发明中公开的粘附分离器代替,该发明中的粘附分离器具有进气口、出气口,能够从进气口输入携带熔融粉尘的高温气体,从出气口输出净化后的高温气体,因此,上述粘附分离器本质上具有气流通道22所具有的允许高温气流通过的作用,属于一种气流通道。使用上述粘附分离器非常简单,通过实施例10说明如下:

实施例10

参看图18,图18中由虚线圆圈30表示的区域的细节参看图6。图18所示为一种双炉型粉料飞行气化装置,它与实施例3(图5)的结构基本相同,区别在于,本实施例用虚线框71所表示的粘附分离器代替了实施例3中的气流通道22,图18中的粘附分离器71包括进气口72和出气口73,进气口72与一个气化炉的出气口12连通,出气口73与另一个气化炉的进气口10连通。

图18中,粘附分离器71和两个气化炉形成了一种串联结构,能够使高温气体中的熔融粉尘净化得更彻底,能够更好地避免熔融粉尘进入停止进料的进料口连通的燃料进料管道,起到避免或减轻堵塞的作用。

上述实施例中,所述燃气排出设备7可以采用引风机,气化剂输入设备6可以采用鼓风机,调节燃气排出设备7的抽力和气化剂输入设备6的压力之间的差值,就可以控制炉压从负压到正压的任意值;当燃气排出设备7为引风机时,设置一个进风口当作气化剂输入设备6,就可以输入外界空气作为气化剂;如果气化剂输入设备6采用鼓风机,只要设置一个排气管道当作燃气排出设备7就可以将燃气送到用气点;所述气化炉还包括炉膛11、炉壁14,所述进料口13、进气口10和出气口12分别开设于炉壁14上;燃料给料设备1用于将粉状固体燃料通过进料口13输入炉膛11;燃料给料设备1可以采用叶轮喂料机、螺旋喂料机等用于粉状物料给料的设备,也可以使用其它常规设备,只要能将粉状固体燃料送入公共给料管道17或燃料进料管道9的进口端16即可;上述双炉型粉料飞行气化装置还包括排液口2,排液口2位于炉膛11的底部或底部附近,粘附在炉壁14上的熔融粉尘在重力作用下流到排液口2输出;所述炉膛11基本为圆柱状,进气口10和出气口12分别位于圆柱状炉膛11的两端附近并与之相切连接;所述进料口13基本位于圆柱状炉膛11的顶部中心。

上述实施例中,粉状固体燃料通常包括粉煤、粉状生物质燃料。所述气化剂包括含氧气体、水蒸汽,所述含氧气体包括空气、富氧空气,如果需要提高燃气热值,也可以采用氧气和水蒸汽的混合气体。

本实用新型并不局限于上述具体实施方式。根据上述说明书的揭示和教导,本领域技术人员可以对上述实施方式进行适当的变更和修改,也应当落入本实用新型要求的保护范围。本说明书使用了一些特定术语,这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。

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