[发明专利]生物质气化炉密闭排渣装置及生物质气化反应系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业排渣装置，尤其涉及一种生物质气化炉密闭排渣装置以及应用该装置的生物质气化反应系统。

背景技术

在气化炉或锅炉等利用燃料燃烧而获得能量的设备中，燃料燃烧过后产生的灰渣需要从炉内排出，目的是为了控制调节炉膛内料层厚度，达到稳定燃烧的目的。维持相对稳定的料层高度在设备的运行中是十分重要的，如果密相区料层过高燃烧，在风量给定的状况下，使之料层流化减缓而吹不起，易引起堆积结礁；料层过低运行，则由于料阻减低，风量相对增大，使之料层穿孔，床温降低而黑火。因此，及时排放底渣是常用的稳定料层厚度的方法，且排渣量是由给煤量、燃料灰份和底渣份额确定。

中国专利ZL200920048096公开了一种循环流化床锅炉排渣装置，包括流化床炉渣、流化床风帽、水冷壁管、膨胀装置、下集箱，所述下集箱、膨胀装置、流化床风帽与水冷壁管连接为一整体组成水冷风室，所述水冷壁管与异径排渣管连接并贯穿于水冷风室；所述异径排渣管的下端设置有排渣阀。该排渣装置利用异径排渣管上端的口径得以顺利排渣。

中国专利ZL 200820077161公开了一种排渣装置，应用于分级气化炉，它包括连接于气化炉下的锁斗，在锁斗的下方设有排渣地沟，在排渣地沟的下端口连接有地下渣池，在地下渣池的上方设有运行车架，运行车架下设有抓斗。排渣装置该将炉渣统一排放在一个地下渣池中管理，取代了传统的一台炉对一个小渣池的排渣设计，简化了排渣流程。

中国专利ZL 200920259036公开了一种生物质发电循环流化床锅炉排渣系统，包括排渣管道、排渣门，所述排渣管道排渣入口设置在炉膛的底部，排渣出口上设置所述排渣门，所述排渣管道为梯型圆管，排渣管道的排渣入口小于排渣出口，并且所述排渣入口高于炉膛底部5-10厘米。该排渣系统清渣过程比较简单方便。

然而，上述公开的排渣装置或系统在排渣的同时，部分烟气或反应气体也经由该排渣装置或系统外泄，尤其是应用在生物质气化炉中，会造成相当程度的热损失和危险性。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种生物质气化炉密闭排渣装置，在防止烟气或反应气体经由该排渣装置外泄的同时保持稳定通畅的排渣过程。本发明的另一目的是提供一种应用上述排渣装置的生物质气化反应系统。

一方面，为了实现上述的发明目的，本发明提供了一种生物质气化炉密闭排渣装置，其包括转轴和筒体，其中，转轴安装在筒体内，转轴上套设有螺旋叶片，筒体的一端设有进渣口，另一端设有出渣口，筒体倾斜设置，其出渣口高于进渣口，筒体的进渣口与生物质气化炉底部的废弃物出口连接相通。由于应用该密闭排渣装置的生物质气化炉通常为一微正压系统，所以筒体的这种倾斜设计可以很好地起到锁气作用。

进一步地，转轴上的螺旋叶片分为两部分，该两部分的螺旋叶片旋向相反并分别设置在出渣口的两侧。当灰渣从进渣口进入筒体时，转动的螺旋叶片将灰渣向前推到出渣口，并联同出渣口另一侧的旋向相反的螺旋叶片一起将灰渣挤入出渣口，进行高效且彻底的出渣。

进一步地，在进渣口和出渣口处分别设有阀门，如旋转阀、球阀、滚筒阀等。当排渣装置向外排渣时，则出渣口的阀门处于打开状态，而进渣口的阀门处于闭合状态；而当生物质气化炉如流化床气化反应器向排渣装置排渣时，则排渣装置进渣口的阀门处于关闭状态，而出渣口处于打开状态，进一步有效控制炉内气体的外泄。

生物质气化炉密闭排渣装置还包括一水箱，出渣口与该水箱连接相通。在出渣口形成水封进一步有效控制炉内气体的外泄，并且同时对炽热的灰渣进行冷却，保证了设备和人身的安全。

进一步地，转轴其中一段的直径略大于其他部分的直径，在筒体内部的转轴中，直径略大处会发生灰渣的密度改变，对防止气体的外逸起到一定作用，优选地，直径略大的转轴部分位于进渣口与出渣口之间、靠近出渣口的一侧。

另一方面，为了实现本发明的发明目的，本发明还提供了一种采用上述密闭排渣装置的生物质气化反应系统。

进一步地，该生物质气化反应系统包括：用于制备生物质燃气的流化床气化反应器；为流化床气化反应器提供反应原料的生物质原料供给系统；设置于流化床气化反应器之外、并对流化床气化反应器之反应产物进行分离的两级以上的分离装置，该两级以上的分离装置至少包括第一分离装置和第二分离装置；以及为流化床气化反应器提供气化介质的气化介质供给系统；其中，密闭排渣装置设置于流化床气化反应器的下端。