一种用于加压流化床气化炉的生物质进料器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于加压流化床气化炉的生物质进料器，所述生物质进料器包括：带有不导磁顶盖的密封料斗、搅拌装置以及螺旋进料装置。本发明专利技术借鉴了磁力传动的基本工作原理，分别对搅拌装置和螺旋进料装置进行了改进，从而达到了密封传动的目的。本发明专利技术用于加压流化床气化炉的生物质进料器适用于高压条件下生物质粉料的进料、进而在气化炉中气化，尤其改进了搅拌装置以及螺旋进料装置的密封传动，使其适合用于高压环境中生物质粉料的进料，解决了低密度的细粉料容易搭接架桥、沟流、粘聚成团，不易进入下一级反应器中的问题，从而公开了一种能够实现连续稳定地在高压下进料，并使物料能连续稳定地进入反应器中的技术方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用农业废弃物秸秆、林业废弃物锯末等生物质气化产生可燃气体等的加压流化床气化炉，尤其涉及一种用于所述加压流化床气化炉的生物质进料器。
技术介绍
我国是能源消费大国，一次能源消费量仅次于美国，为世界第二大能源消费国，面 对化石能源不可再生、(A排放量的日益增加的严峻形势，开发可再生能源、调整能源结构、 是维持我国实现可持续发展战略的重要保障。生物质能是指利用自然界的植物、粪便以及 城乡有机废物转化成的能源。在我国，生物质能资源非常丰富，每年农村秸秆量约6亿吨， 大约3亿吨可作为燃料使用，折合约1. 5亿吨标准煤。林业废弃物可作为能源使用的折合 约2亿吨标准煤，还有其它一些能源作物、城市生活垃圾等。 生物质气化是利用热化学方法使生物质，例如农作物秸秆、锯末等与气化剂(空 气、氧气、水蒸气等)在高温下发生化学反应将生物质中的有机物转变为可燃气体的过程。 生物质气化技术是生物质利用过程中热效率最高的过程，在1992年世界第15次能源大会 上，确定生物质气化技术作为优先开发的新能源技术之一。 由于生物质来源相对广泛，不同类型的生物质，如林业废弃物、农业废弃物和城市 垃圾等气化原料组成并不相同。如何有针对性地利用这种可再生的绿色资源，最大限度地 得到生物质气化气将是生物质利用经济性的基础。气化炉是生物质气化的关键设备，现有 生物质气化装置有固定床气化炉和流化床气化炉，而加压流化床气化炉是生物质气化技术 的发展趋势，它不仅具有流化床气化炉的温度均匀，传热传质快，易于放大的特点，而且提 高气化炉的操作压力可以降低压縮动力消耗，减少设备尺寸，降低氧耗，提高碳转化率。 但是，现有加压流化床气化炉大部分都是针对煤粉颗粒气化来设计的，因而其进 料装置适合于密度较大、流动性好的煤粉颗粒，而对于质量轻、密度小、休止角大、流动性差 的生物质物料难以实现在加压条件下稳定进料。因而现有生物质加压气化装置及其方法存 在送料不均匀，气化过程不稳定的缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于加压流化床气化炉的生物质进料器，以 减少或避免前面所提到的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于加压流化床气化炉的生物质进料器，用于将生物质粉料输送至所述加压流化床气化炉，该生物质进料器包括密封料斗、搅拌装置以及螺旋进料装置，其中， 所述密封料斗带有不导磁的顶盖； —根连接至外部空气平衡气源的空气管道通过所述顶盖的中心孔垂直伸入所述 密封料斗内部；所述密封料斗下部的出料口连接所述螺旋进料装置的进料口 ；所述生物质 粉料通过所述螺旋进料装置的出料口连接的出料管道经由外部惰性气体输送管道中的惰3性气体输送至所述加压流化床气化炉的反应器； 所述搅拌装置包括电机、外磁转子、内磁转子以及一根刮壁搅拌棒和一根中间搅 拌棒；所述外磁转子将伸入所述顶盖的中心孔的所述空气管道作为转轴并设置于所述顶盖 的外侧；所述内磁转子对应于所述外磁转子、同样将所述空气管道作为转轴并设置于所述 顶盖的内侧；所述不导磁的顶盖将所述外磁转子和所述内磁转子相互隔绝；所述电机通过 皮带驱动所述外磁转子，从而带动所述内磁转子转动，进而驱动与所述内磁转子连接的所 述两根搅拌棒转动； 所述螺旋进料装置包括螺杆、壳体、螺杆侧内磁转子、步进电机侧外磁转子以及 步进电机；所述螺杆侧内磁转子设置于所述壳体不导磁的盖体的内侧，并与所述螺杆固定 连接；所述步进电机侧外磁转子设置于所述盖体的外侧，并与所述步进电机的转轴固定连 接；所述不导磁的盖体将所述螺杆侧内磁转子和所述步进电机侧外磁转子相互隔绝；所述 步进电机侧外磁转子在所述步进电机的驱动下转动，从而带动所述螺杆侧内磁转子转动， 进而驱动所述螺杆在所述壳体中转动；所述螺杆末端设置于所述螺旋进料装置的出料口 处、并设置有多个呈锥形分布的搅拌针。 本专利技术的用于加压流化床气化炉的生物质进料器适用于高压条件下生物质粉料 的进料、进而在气化炉中气化，尤其改进了搅拌装置以及螺旋进料装置的密封传动，使其适 合用于高压环境中生物质粉料的进料，解决了低密度的细粉料容易搭桥、沟流、粘聚成团， 不易进入下一级反应器中的问题，从而公开了一种能够实现连续稳定地在高压下进料，并 使物料能连续稳定地进入反应器中的技术方案。附图说明 以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。 其中， 图1显示的是根据本专利技术的一个具体实施例的一种加压流化床气化炉的结构及 工作流程示意图； 图2显示的图1中所示生物质进料器的一个具体实施例的结构示意图； 图3显示的是从图2所示箭头方向看时螺旋进料装置的螺杆的末端左侧视图； 图4显示的是图2中螺杆234的末端放大视图。具体实施例方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发 明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。 图1显示的是根据本专利技术的一个具体实施例的一种加压流化床气化炉的结构及 工作流程示意图，如图1所示，该加压流化床气化炉包括反应器1、生物质进料器2、惰性气 体输送气源3、空气平衡气源4及水蒸气发生器5等。 反应器1是由不锈钢管组成。不锈钢管的上部通过管道连有压力传感器11和安 全阀12等，压力传感器11所连接的压力表(未示出)显示整个反应系统的压力，手动调节 气体出口处的背压阀13控制整个系统的压力，使压力符合气化压力的设定值。反应器l的 加热是通过在不锈钢管的上下部都连有一个铜电极14作为加热器，铜电极14通过直流电加热不锈钢管，不锈钢管是作为耐压和加热的主体。当反应器中输入一定量的生物质粉料、空气、惰性气体、水蒸气，在高温高压作用下，生物质粉料主要会发生下列一些反应 C + 02 =iC022C + <92^±2CO2C<9 + <92 #2C02 C + C02#COC//4 + //20(g) =i CO + 3//2C//4 + 2//20(g) # C<92 + 4//2 C + //20(g) # CO + //2 CO + i/2。(g) # C02 + i/2 C + i/2#C//4 最终气化产物以C0， H2， CH4等可燃气体为主，并包含少量C02。本领域技术人员应 当理解，以上有关反应器的结构及其介绍均用于解释本专利技术的基本原理，并非对本专利技术的 具体限制。 反应器1分别通过管道与生物质进料器2和水蒸气发生器5连接、用于将通过生 物质进料器2输入的生物质粉料和水蒸气发生器5输入的水蒸气混合加热生成煤气等可燃 气体。 具体来说，惰性气体输送气源3为压縮惰性气体气瓶，其通过惰性气体输送管道 31从螺旋进料器(后面将对此详细说明)的出料口直接通入反应器1。 空气平衡气源4为压縮空气气瓶，其通过空气管道41从密封料斗(后面将对此详 细说明)的上部通入，然后再流入反应器1中。 水蒸气发生器5主要由电加热的管和炉体组成，蒸馏水泵入炉体，由电加热管加 热生成水蒸气，水蒸气可通过相应的管道送入反应器1中。 以上三路气体的压力分别由三个定压阀6控制，空气和惰性气体通过单向阀分别 流入密封料斗(后面将对此详细说明)顶部和底部。其中，空气平衡气源4的气体流量和 压力要大于惰性气体输送气源3，以使空气平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加压流化床气化炉的生物质进料器，用于将生物质粉料输送至所述加压流化床气化炉，该生物质进料器包括：密封料斗、搅拌装置以及螺旋进料装置，其特征在于，　　所述密封料斗带有不导磁的顶盖；　　一根连接至外部空气平衡气源的空气管道通过所述顶盖的中心孔垂直伸入所述密封料斗内部；所述密封料斗下部的出料口连接所述螺旋进料装置的进料口；所述生物质粉料通过所述螺旋进料装置的出料口连接的出料管道经由外部惰性气体输送管道中的惰性气体输送至所述加压流化床气化炉的反应器；　　所述搅拌装置包括：电机、外磁转子、内磁转子以及一根刮壁搅拌棒和一根中间搅拌棒；所述外磁转子将伸入所述顶盖的中心孔的所述空气管道作为转轴并设置于所述顶盖的外侧；所述内磁转子对应于所述外磁转子、同样将所述空气管道作为转轴并设置于所述顶盖的内侧；所述不导磁的顶盖将所述外磁转子和所述内磁转子相互隔绝；所述电机通过皮带驱动所述外磁转子，从而带动所述内磁转子转动，进而驱动与所述内磁转子连接的所述两根搅拌棒转动；　　所述螺旋进料装置包括：螺杆、壳体、螺杆侧内磁转子、步进电机侧外磁转子以及步进电机；所述螺杆侧内磁转子设置于所述壳体不导磁的盖体的内侧，并与所述螺杆固定连接；所述步进电机侧外磁转子设置于所述盖体的外侧，并与所述步进电机的转轴固定连接；所述不导磁的盖体将所述螺杆侧内磁转子和所述步进电机侧外磁转子相互隔绝；所述步进电机侧外磁转子在所述步进电机的驱动下转动，从而带动所述螺杆侧内磁转子转动，进而驱动所述螺杆在所述壳体中转动；所述螺杆末端设置于所述螺旋进料装置的出料口处、并设置有多个呈锥形分布的搅拌针。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦育红，李军，李晓红，叶翠平，冯杰，李文英，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]