[實用新型]生物質燃料氣化灰渣水冷刮板除渣裝置

有效

• 申請號: 201420078245.1
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN203820728U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 張巖豐;周峰;張忠華;周錦峰
• 申請（專利權）人: 武漢凱迪工程技術研究總院有限公司
• 主分類號: C10J3/34
• 分類號: C10J3/34;C10J3/72
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本實用新型涉及生物質燃料氣化設備領域，具體地指一種生物質燃料氣化灰渣水冷刮板除渣裝置。

背景技術

隨著社會對能源需求的日益增長，作為主要能源的石化燃料在迅速減少。因此，尋找一種可再生的替代能源已成為社會普遍關注的焦點，各種可再生能源中的生物質燃料發電，由于其對環境污染較少，得到了廣泛的應用。可利用的生物質燃料主要有各種農業廢棄物如稻殼、棉稈、稻稈、油菜稈和玉米稈等，也有林業廢棄物如枝丫柴、木材邊角料、樹根等。這些生物質燃料的共同點是：一、其可燃基揮發份很高，大多在80%以上；二、其燃燒所產生的灰渣比重小、熔點低、在高溫下具有一定的粘結性，特別是采用農業廢棄物作為燃料時，在生物質燃燒系統中易產生結渣和堵灰的現象。

生物質氣化技術是針對上述生物質燃燒系統的缺陷而設計的新型生物質燃燒技術。該技術的核心是將固體燃料轉化成為氣體燃料的熱化學過程，在這個過程中，氣化裝置里的游離氧或結合氧與燃料中的碳進行熱化學反應，合成可燃氣體。生物質燃料氣化產生的合成氣經凈化、降溫、壓縮等工藝處理后可作集中或商業氣運輸和使用，具體地可供燃氣輪機發電、供氣直燃、合成生物柴油等。由于生物質燃料在氣化爐內氣化后產生的合成氣溫度非常高，特別是當采用高溫氣化的方式，此時合成氣的溫度高達1000-1200℃，而生物質燃料中金屬、硅等成分在高溫下與游離氧產生化學反應，生成金屬氧化物和硅酸鹽。在氣化爐內高溫環境下，灰渣融化變成液態，遇水冷卻或在空氣中冷卻后，形成玻璃狀固體，不溶于水，硬度高，難以破碎。

目前，常規生物質氣化系統中，一般采用刮板出渣、螺旋出渣或者空氣冷卻的方式。采用常規的空冷方式，只能起到排渣作用，并不能對灰渣做后續處理，且由于灰渣排出氣化爐時，帶出大量熱量和煙氣，空冷后變成玻璃狀晶體，難以破碎，對環境和生態帶來極大破壞；若采用刮板出渣或螺旋出渣方式，則需要大量冷卻水對高溫灰渣進行冷卻，且灰渣攜帶的熱量無法進行回收，也是對水資源和能源的極大浪費。

發明內容

本實用新型的目的就是要克服現有生物質氣化系統排渣方式存在的缺陷，提供一種能夠解決生物質氣化灰渣對生態環境破壞問題、優化資源與能源利用率、并提高氣化效率的的生物質燃料氣化灰渣水冷刮板除渣裝置。

為實現上述目的，本實用新型所設計的生物質燃料氣化灰渣水冷刮板除渣裝置，它包括灰渣收集箱，其特殊之處在于：所述灰渣收集箱由上蓋板、下蓋板和側面水冷壁密封圍合而成，所述灰渣收集箱的上部和下部分別設置有冷卻水進口管座和冷卻水排出管座；所述上蓋板上設置有與生物質氣化爐排渣口相連的液態灰渣入口，所述上蓋板上還設置有伸入至灰渣收集箱內的攪拌機；所述下蓋板上設置有固態灰渣出口，所述固態灰渣出口處設置有伸出至灰渣收集箱外的刮板除渣機；所述側面水冷壁由若干并列布置的冷卻介質輸送管和焊接在相鄰冷卻介質輸送管之間的扁鋼組合而成。

優選地，它還包括設置在灰渣收集箱兩邊的進口側集箱和出口側集箱，所述并列布置的冷卻介質輸送管的一端通過對應的連接管與進口側集箱的輸出端相連，所述并列布置的冷卻介質輸送管的另一端通過對應的連接管與出口側集箱的輸入端相連。

進一步地，所述進口側集箱的輸入端通過冷卻介質入口接頭與生物質氣化爐的冷卻介質循環管路低溫段相連；所述出口側集箱的輸出端通過冷卻介質出口接頭與生物質氣化爐的冷卻介質循環管路高溫段相連。這樣，提高了能源利用率，節約運行成本，優化整個工藝流程的熱效率。

優選地，所述冷卻水進口管座和冷卻水排出管座設置在灰渣收集箱的任意一個側面水冷壁開孔上。這樣，可以通過冷卻水進口管座和冷卻水排出管座的設置位置調整灰渣收集箱內的溫度分布狀況以滿足實際需要。

優選地，所述灰渣收集箱的內腔底部呈漏斗形結構。這樣，可以便于固態灰渣集中到灰渣收集箱底部。