技术领域

本发明涉及一种制取可燃气体的装置， 特别是一种可利用垃圾、 植物材 料等物料作为原料来制取可燃气体的汽化器。

背景技术

目前， 为了解决能源紧缺问题， 同时也是为了实现垃圾、 植物材料等物 料的再利用， 提出了一些利用垃圾、 植物材料等物料作为原料加热生产可燃 气体的技术和装置。 其中， 在垃圾制取可燃气体方面， 通常是利用回转窑、 流化床等使垃圾热解、 气化来制取可燃气体， 但是供给回转窑和流化床的垃 圾需要破碎、 挑选， 投资大， 运行成本高， 设备复杂， 故障也多， 而且现有 的回转窑和硫化床通常为上吸式或下吸式， 无法解决焦油堵塞出气管的问 题。 而在植物材料制取可燃气体方面， 申请号为 00111886.2的中国申请公开 了一种 "植物材料催化裂解制取可燃气体装置"， 该装置在炉体的内壁设置 有环形电加热板， 但是由于受到电加热板本身材料及发热原理的 影响， 通过 电加热板来加热， 加热速度慢， 而且加热温度难以控制， 容易造成植物材料 的催化裂解不完全， 产气率低， 并且需要设置面积较大的电加热板才能够达 到较好的加热效果， 但是这样会不利于电加热板的拆装和更换， 耗电量也较 大， 而且该装置使用一段时间后， 电加热板的表面会残留有植物的残渣， 从 而导致电加热板的加热速度更慢， 加热不均勾， 严重影响植物材料的催化裂 解， 产气率更低， 并且该装置存在加热死角， 使植物材料的加热不完全， 而 且同样无法解决焦油堵塞出气管的问题。 发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足， 提供一种设备简单、 投资 小、 设备运行成本低、 使用安全可靠， 且加热速度快、 加热效果好、 温度容 易控制、 产气率高的制取可燃气体的汽化器。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的制取可燃气体的汽化器， 包括炉体、 设置在炉体上部的物 料投入口和下部的炉排及设置在炉体上用于与 外部气体处理设备相连通的 出气管， 其特点是所述炉体的外侧面上设置有与该炉体 的炉腔相连通的微波 加热器， 所述炉体的炉腔内设置有热导管， 所述热导管上分布有若干气孔， 所述热导管位于微波加热器的下方。

其中， 上述热导管的外侧套设有与上述炉腔的侧壁相 连接的干燥层内 套， 上述炉腔通过该干燥层内套的分隔使该干燥层 内套与上述物料投入口之 间的炉腔部分成为物料干燥区。

上述热导管的外侧还套设有与上述炉腔的侧壁 相连接的氧化热解层内 套， 上述炉腔通过该氧化热解层内套的分隔使该氧 化热解层内套与上述干燥 层内套之间的炉腔部分成为物料氧化热解区， 上述出气口设置在该物料氧化 热解区所在位置的炉体上。

为了使干燥后的物料能够更好地在富氧的条件 下被完全氧化热解， 上述 炉体上设置有与上述氧化热解层内套相连通的 助燃蒸汽发生器。

为了使炉腔内的水蒸汽能够很好地通过热导管 形成一个微循环， 在保证 干燥后的物料被完全氧化热解的同时， 能够减少焦油的产生， 上述炉体上连 接有高压引风机， 所述高压引风机的出风口与上述炉体的炉腔相 连通且位于 上述热导管的下方， 所述高压引风机的抽风口设置有至少二个， 所述各抽风 口均与上述炉体的炉腔相连通且均位于上述热 导管的上方。 为了方便地实现物料的点火焚烧， 上述热导管的下方设置有脉冲点火管 道， 所述脉冲点火管道固定连接在上述炉体上。

为了使物料能够顺畅地往下移动， 防止出现物料堵塞炉腔的问题， 上述 炉体上或 /和上述物料投入口的上方设置有用于推动物� �由炉腔的上部向炉 腔的下部移动的气动物料输送机。

为了实现物料的投送及加热的自动化， 使本发明的使用方便， 上述炉体 上设置有用于控制上述微波加热器开启的第一 红外物料感应器和用于控制 外部投料设备进行投料作业的第二红外物料感 应器， 其中第一红外物料感应 器位于上述微波加热器的上方， 第二红外物料感应器位于上述微波加热器的 下方。

为了防止炉体加热时发生气体外泄， 污染外部空气， 上述物料投入口处 设置有可密封住该物料投入口的活动挡板。

为了实现炉渣的自动排出， 使本发明的使用更加方便， 上述炉体的底部 设置有用于承装炉渣且可与外部抽吸设备相连 通的水套。

本发明由于釆用在炉体上设置有由多个微波加 热器组成的加热结构， 通 过多个微波加热器的加热，使投入到炉腔内的 垃圾或 /和植物材料等物料能够 实现水分的快速干燥， 从而使物料在进入微波加热器下方的热导管所 在位置 的炉腔段后能够快速地被氧化热解， 同时通过热导管与微波加热器的相互配 合， 使炉腔上、 下部的温度始终保持一致， 从而使物料的受热均衡， 有效地 避免了炉腔内出现加热死角的问题， 而且通过热导管上分布的若干气孔， 使 炉腔内的水蒸汽能够从热导管的下端流入并从 热导管上的气孔流出后再回 流到热导管的下端而形成一个微循环， 这样通过水蒸汽的分解及微循环， 既 能够产生大量的氧气， 使物料能够在富氧的条件下被完全热解， 实现产气率 高的目的， 又能够减少焦油的产生， 很好地解决了可燃气体外送时容易发生 焦油堵塞出气管的问题。 特别地， 由于炉体是埋设在地下使用， 不占用人类 的生活空间， 既适合在农村地区推广使用， 又适合安装在城市小区内使用， 这样既能够很好地实现农村地区的大量植物材 料的再利用， 又能解决现有的 城市小区生活垃圾处理难度大、 处理成本高等问题， 而且埋设在地下的炉体 还可以通过其上的出气管连接外部气体处理设 备， 通过外部气体处理设备而 将物料气化裂解产生的可燃气体经过无害处理 后直接输送给住户使用， 或者 用来发电， 能有效地解决目前能源紧缺的问题。 并且， 本发明所述的汽化器 能够 24 小时不间断连续作业， 极大地提高了垃圾、 植物材料等物料的处理 速度。 此外， 本发明还具有结构简单合理、 密封性好、 运行安全可靠、 温度 控制容易、 投资小、 运行成本低、 使用寿命长等优点。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图 1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图 1所示， 本发明所述的制取可燃气体的汽化器， 包括炉体 1、 设置 在炉体 1上部的物料投入口 2和下部的炉排 3及设置在炉体 1上用于与外部 气体处理设备相连通的出气管 4, 在炉体 1的外侧面上设置有与该炉体 1的 炉腔 11相连通的微波加热器 5 , 同时在炉体 1的炉腔 11内设置有热导管 6, 而且热导管 6上分布有若干气孔， 并且热导管 6位于微波加热器 5的下方。 其中，在炉体 1的炉腔 11的侧壁两边设置各有一块向下倾斜的倾斜面� �� 20 , 而且两块倾斜面板 20上下错开排布， 这样两块倾斜面板 20之间的间隙形成 上述物料投入口 2。 并且在实际的应用中， 为了能够实现快速加热， 微波加 热器 5通常设置有多个，并且上下间隔地排列在炉� � 1的外侧面上。同样地， 热导管 6也可设置有多条， 各条热导管 6按圓周方式均匀排布。 为了使本发 明的设计合理， 能够更好地实现可燃气体的制取， 可将炉体 1 的炉腔 11分 隔成几段， 其具体的方式是： 在热导管 6的外侧套设有与炉腔 11 的侧壁相 连接的干燥层内套 7 , 炉腔 11通过该干燥层内套 7的分隔使该干燥层内套 7 与物料投入口 2之间的炉腔部分成为物料干燥区， 同时在热导管 6的外侧还 套设有与炉腔 11的侧壁相连接的氧化热解层内套 8, 炉腔 11通过该氧化热 解层内套 8的分隔使该氧化热解层内套 8与干燥层内套 7之间的炉腔部分成 为物料氧化热解区， 而且出气管 4设置在该物料氧化热解区所在位置的炉体 1上， 垃圾或 /和植物材料等物料从物料投入口 2投入到炉腔 11 内后， 首先 经过物料干燥区去除水分， 然后干燥了水分的物料向下移动到物料氧化热 解 区内， 在物料氧化热解区内被完全氧化热解， 产生的可燃气体同时该物料氧 化热解区内经还原后从出气管 4送出到外部气体处理设备中进行无害处理。 其中， 干燥层内套 7及氧化热解层内套 8均呈漏斗状结构。 为了使干燥后的 物料能够更好地在富氧的条件下被完全氧化热 解， 在炉体 1上设置有与氧化 热解层内套 8相连通的助燃蒸汽发生器 9。为了使炉腔 11内的水蒸汽能够很 好地通过热导管 6形成一个微循环， 在保证干燥后的物料被完全氧化热解的 同时， 能够减少焦油的产生， 在炉体 1上连接有高压引风机 10 , 而高压引风 机 10的出风口 12与炉体 1的炉腔 11相连通且位于热导管 6的下方， 高压 引风机 10的抽风口 13设置有至少二个， 各抽风口 13均与炉体 1的炉腔 11 相连通且均位于热导管 6的上方， 如图所示， 各抽风口 13是设置在物料干 燥区所在位置的炉体 1上， 且通常是设置二个， 其中一个抽风口 13位于炉 体 1的上部且位于物料投入口 2的内侧， 而另一抽风口 13位于炉体 1的中 部， 这样高压引风机 10可以通过其抽风口 13将物料干燥时产生的水蒸汽抽 送到热导管 6的下方， 并通过出风口 12将这些水蒸汽及助燃蒸汽发生器 9 产生的水蒸汽一起压入热导管 6中，使水蒸汽从热导管 6的下端向上端流动， 从而使干燥后的物料能够更好地气化裂解， 并且能够有效地减少焦油的产 生， 解决了可燃气体外送时容易发生焦油堵塞出气 管的问题。 为了方便地实 现物料的点火焚烧， 在热导管 6的下方设置有脉冲点火管道 14, 脉冲点火管 道 14 固定连接在炉体 1上。 为了使物料能够顺畅地往下移动， 防止出现物 料堵塞炉腔 11的问题， 在炉体 1上或 /和物料投入口 2的上方设置有用于推 动物料由炉腔 11的上部向炉腔 11的下部移动的气动物料输送机 15 ,如图所 示， 气动物料输送机 15—共设置有两个， 气动物料输送机 15在将物料向下 推送的同时， 能够使炉体 1产生一定的震动， 从而使物料能够更加顺畅地向 下移动， 或者在炉体 1上设置有用于翻动物料的搅拌装置， 通过该搅拌装置 能够将物料顺畅地向下推送的同时， 还能够防止炉体 1内出现加热死角的问 题， 而且搅拌装置 7可由设置在炉体 1顶部外侧的电动机、 一端与电动机相 连接， 另一端伸至炉腔 11内的搅拌轴及设置在炉腔 11内且与搅拌轴相连接 的搅拌叶组成。为了实现物料的投送及加热的 自动化，使本发明的使用方便， 炉体 1上设置有用于控制微波加热器 5开启的第一红外物料感应器 16和用 于控制外部投料设备进行投料作业的第二红外 物料感应器 17 ,其中第一红外 物料感应器 16位于微波加热器 5的上方， 第二红外物料感应器 17位于微波 加热器 5的下方， 也就是说， 当投入炉体 1的炉腔 11内的垃圾或 /和植物材 料等物料的高度达到第一红外物料感应器 16 的位置时， 第一红外物料感应 器 16就会将釆集到的信号传输给外部的设备运行� ��制拒， 通过外部的设备 运行控制拒内置的程序控制微波加热器 5开启加热， 而当炉体 1 的炉腔 11 内的垃圾或 /和植物材料等物料的高度低于第二红外物料� �应器 17所在的位 置时， 第二红外物料感应器 17 就会将釆集到的信号输送给外部的设备运行 控制拒， 通过外部的设备运行控制拒内置的程序控制外 部投料设备进行投料 作业， 从而保证了本发明能够实现 24小时不间断作业。 为了防止炉体 1加 热时发生气体外泄， 污染外部空气， 在物料投入口 2处设置有可密封住该物 料投入口 2的活动挡板 18, 该活动挡板 18活动连接在上述两块倾斜面板 20 中位于上侧位置的倾斜面板上。 为了实现炉渣的自动排出， 使本发明的使用 更加方便， 在炉体 1的底部设置有用于承装炉渣且可与外部抽吸� �备相连通 的水套 19, 而水套 19的内侧底面倾斜设置， 炉渣与水套 19内的水混合后通 过外部抽吸设备抽送到外部的炉渣处理设备中 ， 并经外部的炉渣处理设备的 沉淀过滤后， 与炉渣一起抽送出来的水重新返回到水套 19 中继续与炉渣混 合， 接着再经外部抽吸设备抽出， 如此循环， 从而实现炉渣的自动排出。 此 外， 为了使本发明的设计更加合理， 使用更安全可靠， 在炉体 1上还设置有 用于检测炉腔 11内温度的第一热电偶温度计 21和第二热电偶温度计 22,其 中第一热电偶温度计 21位于微波加热器 5的上方， 第二热电偶温度计 22与 氧化热解层内套 8相连接。 并且， 在炉体 1上还设置有用于检测炉腔 11 内 压力的第一电子压力表 23和第二电子压力表 24,其中第一电子压力表 23设 置在炉体 1 的上部， 而第二电子压力表 24设置在上述物料氧化热解区所在 位置的炉体 1上。 此外， 为了确保炉体 1内的温度不会出现较大的变化， 在 炉体 1的外侧面上设置有保温层， 通过该保温层的保温， 可保持物料加热氧 化裂解的连续性。 而且， 本发明所述的各电子元件及各自动化机构都是 通过 外部的设备运行控制拒进行控制。 本发明是埋设在地下使用， 不占用人类的 生活空间， 既适合在农村地区推广使用， 又适合安装在城市小区内使用， 这 样既能够很好地实现农村地区的大量植物材料 的再利用， 又能解决现有的城 市小区生活垃圾处理难度大、 处理成本高等问题， 而且埋设在地下的炉体 1 还可以通过其上的出气管连接外部气体处理设 备， 通过外部气体处理设备而 将物料气化裂解产生的可燃气体经过无害处理 后直接输送给住户使用， 或者 用来发电， 能有效地解决目前能源紧缺的问题。

本发明是通过实施例来描述的， 但并不对本发明构成限制， 参照本发明 的描述， 所公开的实施例的其他变化， 如对于本领域的专业人士是容易想到 的， 这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范 围之内。