一种模块化生物质气化炉的制作方法

本发明涉及生物质能源，具体而言，涉及一种模块化生物质气化炉。

背景技术：

1、生物质气化炉是一种将生物质资源转化为能源的设备，其主要原理是通过高温氧化过程将生物质转化为气体燃料。目前采用秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪制气的生物质气化炉广泛应用于绿色能源领域。其可在一定程度上取代液化气，具有清洁环保的特点。

2、在当前的技术条件下，生物质气化炉主要采用平面式、往复式、塔形等型式炉排进行操作，其主要的设计结构基本包括：氧化层、还原层、裂解层以及干燥层；其中，氧化层的工作原理如下：生物质在氧化层中的主要反应为氧化反应，气化剂由炉栅的下部导入，经灰渣层吸热后进入氧化层，在这里通过高温的碳发生燃烧反应，生成大量的二氧化碳，同时放出热量，温度可达1000-1300℃。在氧化层进行的燃烧均为放热反应，这部分反应热为还原层的还原反应、物料的裂解及干燥提供了热源。

3、目前市场上常见的气化炉型号，当终端用气量负荷低于额定负荷50％时，产气效率会大幅降低，能源损耗产出比大幅增加，这就使得气化炉在低负荷运行时会造成相当大的原料浪费。除此之外，炉膛气化炉维修、保养，遇到故障等情况必须停炉，会影响整个下游生产。

4、综上所述，现有的生物质气化炉存在低负荷运行时损耗浪费大，且停炉维修会影响下游生产的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是现有的生物质气化炉存在低负荷运行时损耗浪费大，且停炉维修会影响下游生产的问题。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种模块化生物质气化炉，包括并列设置的第一气化炉单元及第二气化炉单元，所述第一气化炉单元与第二气化炉单元均包括空腔壳体状的炉膛主体，所述炉膛主体的顶部设置有用于进料的料斗组件，所述料斗组件内设置有分料机构，所述炉膛主体的底部设置有用于出渣的出渣口结构，所述炉膛主体的顶部设置有与其内部连通的气化出口结构，所述第一气化炉单元及第二气化炉单元各自的气化出口结构均与输出管路连通。

3、本发明提供的这种模块化的生物质气化炉采用与现有一般炉体结构不同的整体设计，其为模块化设计将两个或者更多的气化炉单元相互连接，一起进行反应供气，各自的输出气体产品的气化出口结构均与输出管路连通；在需求的输出量大时，多个气化炉单元同时工作即可，在对气体输出量需求较低时，只需按实际需求停止一定数量的气化炉单元的工作即可，这样就可以令正常工作的气化炉单元保持高效的工作，避免由于对气化炉产期负荷的降低而造成其转化效率的降低；同理的在气化炉需要检修时，只需轮流对不同的气化炉单元进行停机检修即可，其余的气化炉单元保持正常工作，而不影响下游的生产作业，有效解决了现有的生物质气化炉存在低负荷运行时损耗浪费大，且停炉维修会影响下游生产的问题。

4、作为优选的方案，所述料斗组件包括贴合于所述炉膛主体顶面设置、用于暂存燃料的储料箱体，所述分料机构与所述储料箱体上端连通固定。该设计优化了气化炉单元的料斗结构设计，在炉膛主体上方设置固定的储料箱体，实现对加入炉膛的燃料暂存，且配合分料机构设计，令其能够以相对较稳定可控的速率向炉膛内输入燃料，以便保持炉膛内气体的反应产出稳定高效。

5、作为优选的方案，所述储料箱体的顶部设置有可开闭的活门结构，用于对炉膛主体内部及储料箱体内部结构进行检修维护。该设计优化了储料箱上的配合结构设计，增设活门结构，通过该结构能够将储料箱及其所联通的炉膛主体内部与外部连通，以便对设备内部进行相对便捷的检修维护。

6、作为优选的方案，所述储料箱体的顶部在所述活门结构的一侧还设置有通孔，所述通孔内安装有探料阀，用于测试储料箱体内部所存储的燃料深度。该设计进一步对储料箱体的结构进行优化，在活门结构一侧设置探料阀，以便方便的对储料箱体内部的燃料高度进行测试，以提示剩余的燃料量，便于及时增添燃料，保证生产工序的持续进行，也更容易配合自动化设计，便于配合进行自动化的加料。

7、作为优选的方案，所述分料机构包括沿竖直方向设置的分料壳体，所述分料壳体的顶部设置有用于进料的开口结构，分料壳体沿其高度方向间隔预设距离分别设置有一级料阀及二级料阀，用于对输入储料箱内的燃料预先进行分料。该设计优化了分料机构的结构设计，采用竖直设置分料壳体结构，其一段具有开口，另一端连通储料箱，中间分别设置两级不同的料阀，以便控制从开口进入储料箱的燃料的输入速率，且能够便于筛选出大块容易造成炉膛内部堵塞的料块。

8、作为优选的方案，所述一级料阀及二级料阀均包括固定设置于所述分料壳体外侧面的阀安装架，以及与所述阀安装架通过驱动气缸连接的阀片结构，所述阀片结构从侧向可滑动插于分料壳体内，通过所述阀片结构改变分料壳体内部截面的通过面积。该设计优化了一级料阀及二级料阀与分料壳体之间配合的方式，通过阀安装架提供结构支撑，通过驱动气缸输出直线进给运动以驱动阀片结构的动作，以改变分料壳体内部截面的通过面积，从而控制燃料输入速率。

9、作为优选的方案，所述阀安装架为安装于所述分料壳体外缘面的方形框架结构，所述分料壳体在所述阀片结构进入的一侧设置有侧向开口结构，所述侧向开口结构位置设置有密封条结构，所述密封条结构与所述方形框架结构连接固定。该设计优化了阀安装架的结构设计，采用方形框架结构，通过该结构能够稳定的对阀片结构提供支撑，除此之外，在阀片结构与分料壳体配合的位置设置密封条结构以避免漏料；并将密封条与方形框架连接固定以简化结构的整体组装。

10、作为优选的方案，所述第一气化炉单元及第二气化炉单元各自的炉膛主体外侧面在一侧连接固定呈一体结构，二者各自的炉膛主体内部相互隔绝。该设计优化了两个不同气化炉单元之间的结构配合，二者内部相互独立隔绝，而在外部侧面相互连接成一个整体结构。

11、作为优选的方案，所述模块化生物质气化炉还包括结构与所述第一气化炉单元及第二气化炉单元结构相同的附加气化炉单元，所述附加气化炉单元的气化出口结构均也与输出管路连通。该设计进一步优化气化炉的整体设计，除了两个气化炉单元之外还设置更多的附加气化炉，以便令气化炉具有更多的输出量梯度，对整体的气体输出量进行更加精准的把控。

技术特征：

1.一种模块化生物质气化炉，其特征在于，包括并列设置的第一气化炉单元(1)及第二气化炉单元(2)，所述第一气化炉单元(1)与第二气化炉单元(2)均包括空腔壳体状的炉膛主体(3)，所述炉膛主体(3)的顶部设置有用于进料的料斗组件，所述料斗组件内设置有分料机构，所述炉膛主体(3)的底部设置有用于出渣的出渣口结构(4)，所述炉膛主体(3)的顶部设置有与其内部连通的气化出口结构(12)，所述第一气化炉单元(1)及第二气化炉单元(2)各自的气化出口结构(12)均与输出管路连通。

2.根据权利要求1所述的模块化生物质气化炉，其特征在于，所述料斗组件包括贴合于所述炉膛主体(3)顶面设置、用于暂存燃料的储料箱体(6)，所述分料机构与所述储料箱体(6)上端连通固定。

3.根据权利要求2所述的模块化生物质气化炉，其特征在于，所述储料箱体(6)的顶部设置有可开闭的活门结构(14)，用于对炉膛主体(3)内部及储料箱体(6)内部结构进行检修维护。

4.根据权利要求3所述的模块化生物质气化炉，其特征在于，所述储料箱体(6)的顶部在所述活门结构(14)的一侧还设置有通孔，所述通孔内安装有探料阀(13)，用于测试储料箱体(6)内部所存储的燃料深度。

5.根据权利要求2-4任一项所述的模块化生物质气化炉，其特征在于，所述分料机构包括沿竖直方向设置的分料壳体，所述分料壳体的顶部设置有用于进料的开口结构(5)，分料壳体沿其高度方向间隔预设距离分别设置有一级料阀(7)及二级料阀(8)，用于对输入储料箱内的燃料预先进行分料。

6.根据权利要求5所述的模块化生物质气化炉，其特征在于，所述一级料阀(7)及二级料阀(8)均包括固定设置于所述分料壳体外侧面的阀安装架，以及与所述阀安装架通过驱动气缸(10)连接的阀片结构，所述阀片结构从侧向可滑动插于分料壳体内，通过所述阀片结构改变分料壳体内部截面的通过面积。

7.根据权利要求5所述的模块化生物质气化炉，其特征在于，所述阀安装架为安装于所述分料壳体外缘面的方形框架结构(9)，所述分料壳体在所述阀片结构进入的一侧设置有侧向开口结构(5)，所述侧向开口结构(5)位置设置有密封条结构(11)，所述密封条结构(11)与所述方形框架结构(9)连接固定。

8.根据权利要求5所述的模块化生物质气化炉，其特征在于，所述第一气化炉单元(1)及第二气化炉单元(2)各自的炉膛主体(3)外侧面在一侧连接固定呈一体结构，二者各自的炉膛主体(3)内部相互隔绝。

9.根据权利要求1所述的模块化生物质气化炉，其特征在于，所述模块化生物质气化炉还包括结构与所述第一气化炉单元(1)及第二气化炉单元(2)结构相同的附加气化炉单元，所述附加气化炉单元的气化出口结构(12)均也与输出管路连通。

技术总结本发明提供了一种模块化生物质气化炉，包括并列设置的第一气化炉单元及第二气化炉单元，第一气化炉单元与第二气化炉单元均包括炉膛主体，炉膛主体的顶部设置有料斗组件，料斗组件内设置有分料机构，炉膛主体的底部设置有出渣口结构，炉膛主体的顶部设置有气化出口结构，各气化炉单元的气化出口结构均与输出管路连通；模块化设计将两个气化炉单元相互连接，一起进行反应供气，各自的输出气体产品的气化出口结构均与输出管路连通；在需求的输出量大时，各气化炉单元同时工作即可，气体需求较低时，按实际需求停止一定数量的气化炉单元，令气化炉单元可以保持满功率高效工作，避免由于对气化炉产期负荷的降低而造成其转化效率的降低。技术研发人员：段飞翔,郑军受保护的技术使用者：宁波德必沃节能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26