用于移動(dòng)式生物質(zhì)熱解的螺旋-脈沖式氣力混合進(jìn)料器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)式生物質(zhì)熱解的螺旋-脈沖式氣力混合進(jìn)料器，屬于生物質(zhì)熱解技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)能源在不斷受到重視的新能源中占據(jù)了重要的地位，快速熱解技術(shù)在國內(nèi)越來越受到重視，是轉(zhuǎn)化生物質(zhì)能源的一種重要技術(shù)之一。
[0003]目前，流化床熱解技術(shù)作為最具發(fā)展?jié)摿Φ臒峤饧夹g(shù)之一，被較廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)熱解油和生物質(zhì)炭顆粒。在流化床熱解過程中，需要合理采用輸送設(shè)備，將生物質(zhì)原料顆粒(亦稱粉料)輸送到流化床反應(yīng)器內(nèi)。為使粉料能夠快速熱解或閃速熱解，反應(yīng)器內(nèi)流化區(qū)通常需要加熱到400-550°C左右，使得反應(yīng)器外圍加熱壁需維持更高的溫度。無論是環(huán)形流化床反應(yīng)器還是流化床反應(yīng)器都需要保證粉料能夠順利通過反應(yīng)器外壁注射進(jìn)入流化區(qū)域。粉料在通過進(jìn)料設(shè)備進(jìn)入高溫區(qū)域時(shí)存在一些問題，如使用螺旋式進(jìn)料裝置輸送粉料，螺旋式進(jìn)料裝置內(nèi)粉料進(jìn)入高溫區(qū)域容易受熱提前變黑，從而提前熱解炭化，析出的粘性物質(zhì)在停機(jī)冷卻后容易導(dǎo)致炭化粉料塊狀凝結(jié)，容易使得管路堵塞，影響流化效果，乃至增加過程停機(jī)維修時(shí)間。
[0004]公開號(hào)為CN 202390371、發(fā)明名稱為“一種用于流化床生物質(zhì)快速熱解的螺旋進(jìn)料器”的中國專利公開了一種可以用來定量輸送的生物質(zhì)熱解進(jìn)料器，然而，多年實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)，經(jīng)螺旋式進(jìn)料器還存在缺陷，落葉松顆粒在螺旋輸送高溫區(qū)內(nèi)炭化變黑，且在反應(yīng)器內(nèi)炭顆粒堆積嚴(yán)重，存在塊狀凝結(jié)炭。生物質(zhì)快速熱解的進(jìn)料過程客觀存在高溫區(qū)域的問題，生物質(zhì)粉料高溫炭化和結(jié)塊問題是較普遍存在的難題，具有較高的粘性和含水率的粉料更容易在管路內(nèi)受熱發(fā)生炭化、結(jié)塊和堵塞現(xiàn)象。
[0005]此外，采用氣力輸送裝置對(duì)粉料進(jìn)行輸送，稀相持續(xù)輸送存在耗氣量大，增加了能源的損耗。采用脈沖式水平氣力輸送裝置，將輸料管內(nèi)粉料分段形成料柱對(duì)粉料進(jìn)行輸送，一定程度上降低了耗氣量，但存在料柱形成不規(guī)則穩(wěn)定，料柱間距受粉料性能及輸送壓力的干擾較大，脈沖頻率受高溫區(qū)粉料停留時(shí)間的局限。而對(duì)于粘性細(xì)粉末粉料，即使在輸料管高溫區(qū)內(nèi)短暫停留也會(huì)因受熱炭化而粘附管壁，增加了輸送所需氣壓，由于脈沖式氣力輸送的輸送氣壓通常為設(shè)定的，容易造成壓力不足而使管內(nèi)粉料粘結(jié)惡化使管路堵塞。相關(guān)對(duì)比專利
[0006]根據(jù)生物質(zhì)熱解設(shè)備的整體工藝要求，應(yīng)用于生物質(zhì)熱解的進(jìn)料器需要具有良好的連續(xù)輸送性能、防反噴性能、防管路高溫炭化堵塞性能，而單一功能進(jìn)料器難以滿足要求，例如螺旋式進(jìn)料裝置出口處粉料流出速度較低，容易導(dǎo)致接近反應(yīng)器端的生物質(zhì)在高溫作用下提前炭化反應(yīng)，間隙式氣力輸送進(jìn)料裝置間隙時(shí)間受高溫區(qū)粉料炭化局限，容易導(dǎo)致管路內(nèi)堆積性炭化堵塞?？紤]到粉料通過高溫區(qū)進(jìn)入流化熱解反應(yīng)器內(nèi)所經(jīng)過的距離通常不長(在0-2m左右)，且需要提高固氣比以降低氣體和能源損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提出一種用于移動(dòng)式生物質(zhì)熱解的螺旋-脈沖式氣力混合進(jìn)料器，以解決目前生物質(zhì)進(jìn)料過程中存在高溫易炭化堆積引起堵塞的問題，使其適用于距離穩(wěn)定可調(diào)輸送且高溫不產(chǎn)生炭化堵塞的進(jìn)料器，有效地解決流化床快速解決進(jìn)料過程高溫炭化問題。
[0008]本發(fā)明提出的用于移動(dòng)式生物質(zhì)熱解的螺旋-脈沖式氣力混合進(jìn)料器，包括調(diào)速電機(jī)、料斗、螺旋進(jìn)料器、第一傾斜輸料管、第二傾斜輸料管、一級(jí)電磁閥、二級(jí)電磁閥、一級(jí)噴嘴、二級(jí)噴嘴和載氣瓶；所述的調(diào)速電機(jī)的輸出軸與所述的螺旋進(jìn)料器的旋轉(zhuǎn)軸相連，所述的料斗的底部與螺旋進(jìn)料器的進(jìn)料口相連，螺旋進(jìn)料器的出料口通過過渡接頭與上層輸料管相連，上層輸料管的一端設(shè)有一級(jí)噴嘴，一級(jí)噴嘴通過第一輸氣管與所述的載氣瓶相連通，第一輸氣管上設(shè)有壓力表和一級(jí)電磁閥，上層輸料管的另一端通過第一傾斜輸料管與下層輸料管相連，下層輸料管的一端設(shè)有二級(jí)噴嘴，二級(jí)噴嘴通過第二輸氣管與載氣瓶相連，第二輸氣管上設(shè)有壓力表和二級(jí)電磁閥，下層輸氣管的另一端通過第二傾斜輸料管與反應(yīng)器相連。
[0009]本發(fā)明提出的用于移動(dòng)式生物質(zhì)熱解的螺旋-脈沖式氣力混合進(jìn)料器，其優(yōu)點(diǎn)是:
[0010]1、本發(fā)明的氣力混合進(jìn)料器，其中的水平螺旋進(jìn)料結(jié)構(gòu)起到了調(diào)節(jié)進(jìn)料量和防止反噴的作用，因此使進(jìn)料過程可控安全，提高了生產(chǎn)過程的可靠性。
[0011]2、本發(fā)明的氣力混合進(jìn)料器，其中采用的一級(jí)噴嘴，在一級(jí)電磁閥的控制下，能夠脈沖式噴射，使輸料管內(nèi)的進(jìn)料更順暢，與螺旋進(jìn)料器配合，促進(jìn)形成密相氣力料柱的輸送；其中采用的二級(jí)噴嘴，在二級(jí)電磁閥的控制下，能夠?qū)Ω邷貐^(qū)域粉料進(jìn)行加速，保持高溫管路清潔，使輸料管路高溫區(qū)域粉料的流速得到保證，避免一級(jí)噴嘴間斷時(shí)間粉料在高溫區(qū)的停留，降低載氣輸送壓力及高壓能耗損失，避免僅一級(jí)噴射時(shí)，管路一旦堵塞，所需一級(jí)噴嘴壓力不足，導(dǎo)致能耗高，甚至無法輸送的問題，解決僅一級(jí)噴射無法保證局部高溫區(qū)炭化顆粒堆積堵塞管路的問題，使輸料管路高溫區(qū)域粉料的流速得到保證，避免一級(jí)噴嘴間斷時(shí)間粉料在高溫區(qū)的停留。在一級(jí)噴嘴停止時(shí)，給予物料進(jìn)入輸送管的時(shí)間，同時(shí)二級(jí)噴嘴噴射狀態(tài)，使得由一級(jí)脈沖噴射導(dǎo)致的高溫區(qū)在管路底層短暫停留的物料順利進(jìn)入反應(yīng)器；從而降低一級(jí)噴嘴能耗，保證整體輸送持續(xù)穩(wěn)定，通過提速及二級(jí)氣體噴射清潔管路避免高溫炭化及堵塞問題。
[0012]3、本發(fā)明的氣力混合進(jìn)料器，本發(fā)明可以解決進(jìn)料口提前炭化和堵塞問題，能夠滿足了生物質(zhì)快速熱解的工藝要求。本發(fā)明的進(jìn)料器，通過兩級(jí)式噴射結(jié)構(gòu)，保證高溫區(qū)域管內(nèi)物料不發(fā)生停留，較有效避免生產(chǎn)過程的由于高溫導(dǎo)致的堵塞及炭化問題；可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)料量穩(wěn)定，使得熱解反應(yīng)原料供應(yīng)充分，并持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；極大避免臨時(shí)停機(jī)疏通管路及反應(yīng)器內(nèi)缺乏物料空載運(yùn)行的情況發(fā)生，提高了高溫運(yùn)行穩(wěn)定性，降低了生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用；避免反應(yīng)器內(nèi)高溫高壓氣體反噴進(jìn)入進(jìn)料管路，導(dǎo)致粉料無法輸送或進(jìn)料量波動(dòng)，嚴(yán)重影響熱解效果及熱解產(chǎn)率；在熱解條件下運(yùn)行，保證熱解原料(粉料)供應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)可調(diào)，縮短熱解設(shè)備生產(chǎn)維修時(shí)間，提高熱解產(chǎn)油率，有效降低了維修成本，對(duì)熱解生產(chǎn)大規(guī)?；l(fā)展起到一定的技術(shù)保證作用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提出的用于移動(dòng)式生物質(zhì)熱解的螺旋-脈沖式氣力混合進(jìn)料器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖1中，I是料斗，2是螺旋進(jìn)料器，3是過渡接頭，4是第一傾斜輸料管，5是第二傾斜輸料管，6是反應(yīng)器，7是二級(jí)噴嘴，8是壓力表，9是二級(jí)電磁閥，10是一級(jí)噴嘴，11是一級(jí)電磁閥，12是載氣瓶，13是調(diào)速電機(jī)，14是上層輸料管，15是下層輸料管，16是第一輸氣管，17是第二輸氣管。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明提出的用于移動(dòng)式生物質(zhì)熱解的螺旋-脈沖式氣力混合進(jìn)料器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括調(diào)速電機(jī)13、料斗1、螺旋進(jìn)料器2、第一傾斜輸料管4、第二傾斜輸料管5、一級(jí)電磁閥11、二級(jí)電磁閥9、一級(jí)噴嘴10、二級(jí)噴嘴7和載氣瓶12。調(diào)速電機(jī)13的輸