一种滚轮挤压秸秆碳化颗体料送入高压燃气发生炉设备及方式—说明书

1、一种滚轮挤压秸秆碳化颗体料送入高压燃气发生炉设备及方式技术领域秸秆、碎煤滚轮挤压成颗体燃料及气化，是干净、节能、减排和农业秸秆有效利用领域。背景技术当前世界极力研制和进展燃气轮蒸汽轮联合循环发电，通过燃气轮即做功发电，又利用排出520以上高温气体代替喷煤粉燃烧蒸汽锅炉，而锅炉生产蒸汽继续推动蒸汽轮机发电，使燃料组成二次做功综合作用，将有限燃料能效提高近一倍。而燃气轮发电机组已是成熟技术，设备进展到单机功率60万kw，燃气轮机燃烧室温度超过上千度，原先利用天燃气、燃油从常压到1030kg/cnf各类压力类型。此刻关键是燃气轮机利用的天燃气、燃油受资源、消耗、排污限制，还有国家能源政策、价钱等制约

2、因素，大部份陷入停顿。焦炉煤气和高炉煤气混合再添加柴油的燃气轮蒸汽轮联合循环发电机组处在试运行（称CCPP：程），都是借助燃气轮机第一次发电排出520c高温气体再进入锅炉，产生蒸汽再推动蒸汽轮第二次发电组成联合循环发电而换取能效利用的提高坚持运行。其它燃气如：干馏煤气、水蒸煤气、加压水煤气、秸秆酵化、转醇等各类燃气体增压后，都能够作为燃气轮机利用的燃气。可是，原料必需适用精块煤或焦炭才能产生较好燃气，同时需要一罐一罐或炉窑交替产生，产出燃气需高压电捕焦油、除尘庞大系统，秸秆、植物转化气系统更大。因此用于大型发电厂许多问题需要解决，其中精块煤数量有限，无法知足大型发电厂消耗利用量。发明内容本发明

3、通过实验、测实验证后提供一种滚轮挤压秸秆碳化颗体料送入高压燃气发生炉设备及方式，在常压炉实验中将秸秆、碎煤混合滚轮挤压成秸秆碳化颗柱体燃料，送入发生炉内；然后利用氧气、蒸汽混合从炉底部进入常压发生炉持续不断的产出燃气。实验产出的气体成份电子仪器检测结果是：CO49%H29%CH3%发烧值10500KJ/m3。利用碎煤炭与秸秆配比1：一成效最正确，实验运行最后选定体积配比2:1，氧气与蒸汽配比1:，利用氧气消耗功率折算m3。氧气产出燃气比达到1:5,即每立方米煤燃气所消耗氧气功率m3,占每立方米燃气联合循环发电3炕内。实验证明；原（碎）煤与秸秆混合滚轮碾压从漏孔挤出成碳化颗柱体燃料替代精块煤、焦

4、炭，拓宽了煤转气化途径，并有效的大量利用碎煤转化燃气用于燃气轮是最节能、干净燃料，同时实现燃料热能利用成倍提高。将蒸汽用到最正确状态时，除吸收一氧化碳反映进程释放出热量和产生高温碳，而蒸汽与热碳自身还原又分说明放出一氧化碳、氢气而增加燃气产量，也是煤转燃气效能提高的关键，更主若是含氢气量上升利于煤燃气爆燃特性、应合燃气轮机需要。为了适用于燃气替代天燃气、燃油，在大规模利历时：既节能又清洁环保，在实验考试结果基础上；实际应用是高压煤燃气发生炉，而高压燃气发生炉：一是直接输送高于燃气轮机所需压力的燃气，二是必需实现持续不断、密闭平稳稳固向高气压发生炉内送入燃料，同时实现秸秆或碎煤与秸秆混合成颗柱体

5、燃料并挤压送入炉内两种功能集于一体完成。一种滚轮挤压秸秆碳化颗体料送入高压燃气发生炉设备及方式；要紧采纳一种有很多密布漏孔钢盘或圆桶上，设有高压力滚轮围绕钢盘平面或圆桶立体内转动、与装入粉碎秸秆形成强制转动碾压从漏孔排出柱体状颗粒，而这种颗体密度大，比重可达到300kg/m3,硬度与煤炭相近。该结构的设备要紧用在两个位置；第一种：布置在收割机后部，承担将田地收割秸秆转化成颗体，供燃气炉或秸秆与碎煤混合碳化原料利用、贮存。第二种：布置在燃气高压发生炉顶部，使在炉内压力10kg/cm2到30kg/cm2状态下运行工作，滚轮挤压器能持续平稳强制性往炉内送入自身产生的颗体燃料，解决了在高压气运行工作中

6、、并密闭送供料靠得住的性能。为了使酥化饲料加倍科学配比营养或精料，在酥化前将田地收割生秸秆含玉米颗体从头配料二次滚轮挤压颗体生饲料，然后再送入罐内加温、加压爆成熟饲料（酥化）。秸秆颗体燃料；秸秆的成份C6H10O5，与碎煤混合挤压碳化起着改变增加煤炭挥发度和转气催化作用，气化后是一种理想干净燃气，在反映装置内维持温度400900C、压力10kg/cm2到30kg/cm：有送入压力10kg/cm2到30kg/cm2氧气、蒸汽与秸秆颗体分解发生释放含有甲烷（CH）、乙烷（GH6）或甲醇（CHO少、乙醇等干净气体燃料。为了更好稳固利用大量秸秆发动气化，扩大资源利用而增加植物杆茎、树枝或和秸秆与碎煤炭

7、混合碳化成燃料，即秸杆碳化颗体燃料。秸杆颗体燃料除用于正常燃烧，要紧目的是作为燃气轮机替代天燃气、燃油需要；采纳高压、加温方式催化分解工艺用碎煤、秸秆混合碳化产生燃气体，能够直接用于推动燃气轮蒸汽轮联合循环发电，使燃料热能利用率达到75%，热能利用成倍提高靠的是燃气轮发电所利用的气体燃料是关键。秸秆气化应用到燃气轮蒸汽轮联合发电能带动秸秆、植物杆茎、树枝价值提高，同时大幅度提高农田、林业种植效益，通过消化吸收秸秆、植物杆茎、树枝增加煤炭气化性真正能实现干净低碳能源国策，即是取之不尽、用之不竭又与大自然和谐的绿色能源。同时大量减少或替代煤炭、石油的消耗，提供稳固可供燃气轮机利用最干净、节能气体燃

8、料。利用高压发生炉要紧性能：一，产动气体压力稍大于燃气轮机的需要的压力组成直接送入燃气，经常使用压力1214kg/cm2、2530kg/cm2,去消降温、泵二次再升压系统。二，维持产动气体温度400C,实际工作中高于500以上与燃气轮机排气温度接近，目的将焦油始终处于气化状态，并随气体在燃气轮运转中燃烧室烧掉做功。三是，重点利用蒸汽吸收、氧与碳反映一氧化碳，所释放热能产生的高温热碳接触蒸汽自身分解再释放出氢气、一氧化碳，在高温、高压作用下转化更多甲烷，提高热能吸收利用和燃气体发烧值。秸秆饲料：将秸秆粉碎发酵或氨化处置后作为饲料并非是最正确有效一种途径，秸秆转化真正饲料需熟化，确实是用带有玉米秸

9、杆在田地一路收割挤压颗体后，送往工厂、加工车间高温、高压的一种设备进行爆化或说是熟（酥）化类似爆米花。然后做成面粉袋装随时利用和便于寄存，在喂养牲口时再添加适量的豆粕、款皮及其他补充营养杂粉混合蒸成窝头，成为较好饲料替代原先的各类粮食饲料。秸秆转化方式分类如下：一、秸秆颗体燃料发电：二、秸秆碳化颗体燃料发电:附图说明附图1是本发明秸秆挤压颗体结构示用意；附图2是本发明滚轮挤压秸秆、碳化颗体料送入燃气发生炉结构示用意；附图3是附图2中高压炉利用的两组滚轮上、下串联挤压秸秆、碳化颗体料送入高压燃气发生炉结构示用意；附图4是附图2中高气压、大能力产气量和灰渣排放结构示用意；附图5是附图2中消耗和碾挤

10、压能力需要10吨/h以上时，配用强力双驱动滚轮碾挤压设备结构示用意；附图6是附图5俯视图。对照附图及实验成功实例和数据对本发明做进一步说明；本发明一种滚轮挤压秸秆、碳化颗体料送入高压燃气发生炉设备及方式；附图1是将农田收割机采收玉米时，秸秆粉碎后输入设置收割机后部滚轮挤压器回收料桶10中，有传动轴1经动力箱2驱动主轴8,主轴8旋转带动两滚轮合成一组滚轮9强制转动碾压在设有漏孔7钢盘6平面上，以主轴8驱动为中心围绕受料桶10内转动，将秸秆高重力、强转动碾压力作用下，秸秆被强制挤压经漏孔7呈柱体状由上到下排入料箱3内，柱体料长短有割刀47操纵并负责从料筒3内的出料口40排出装袋或车辆。整个进程确实

11、是将秸杆紧缩成简单的长短圆柱状颗体，一是，缩小体积、达到比重200700kg/m3,二是，便于运输、寄存，其工作能力10吨/h、功率5075KW20吨/h、功率150KW折算每吨颗体秸秆耗用功率5吨。附图2是，秸秆颗体或秸秆与碎煤混合持续均匀输入受料桶10，有传动轴1经动力箱2驱动主轴8旋转带动两滚轮合成一组9滚轮转动碾压在设有漏孔7钢盘6平面上部，以主轴8驱动为中心围绕受料桶10内转动，将秸秆或秸秆与碎煤混合高重力、强转动高碾压作用下，秸秆或秸秆与碎煤混合被强制挤压入沿孔7呈颗柱体状排出注入下料桶3内空间4自由落入锥盘5分散进炉11内，然后有氧气1六、蒸汽15在混合管17定比例混合后经炉底盘

12、21转动轴13内孔12到炉篦18后喷入炉内11的秸秆、或秸秆碳化颗体燃料在800以上温度发生自燃，自燃发生的燃气通过出气管34输送到燃气轮机、炉、窑或罐中贮存利用。发生炉11工作中炉篦18由驱动齿轮41以每小时26转速度拨动、松散颗体燃料，关键仍是靠氧气1六、蒸汽15高强压力穿透燃料厚层。自燃后产生灰渣有拨刀刮入排渣管38进入灰渣罐29，为了更好吸收热能设置夹水套35加热纯净、软化水生产蒸汽供高压发生炉自身利用。发生炉体11利用耐高温、厚度50120mm钢板制造，目的是提高炉内整体温度达到500900，利于待燃秸秆、或秸秆与碎煤碳化颗体燃料处于被蒸馏状态，蒸馏进程产生更多的甲烷、吸收氧与碳反映

13、一氧化碳释放热能，工作压力1214kg/cm2、2530kg/cm2多种类型，输送出燃气再也不贰次升压。炉内燃料自燃层要紧分为大体四个层位；第一层灰渣，第二层燃烧层，第三层燃料自燃层将第二层燃烧发生上千度二氧化碳还原一氧化碳，利用蒸汽接触高温热碳吸收催化分解产生氢气、一氧化碳、甲烷，同时又操纵炉内和其它空间温度500900。第四层预热层，剩余为气体空间。在工作压力1214kg/cm2、2530kg/2时，炉内燃气高压、中和作用会产出更多氢气、甲烷的成效，降低二氧化碳和丰裕氧气产生，使燃气成份达到：CO>4060%、CH4>1025%、H2>20-30%、CO<%O<

14、;,热值达到950017000KJ/m3,本钱少于元/m3。高压发生炉燃气产量依照单个炉径：小型20600m3/时，大型达到3万12万m3/时。发生炉高压力工作下注入燃料的密封、封锁；主若是靠设置孔7钢平盘6内有挤压秸秆或秸秆与碎煤混合注入中，夹挤在孔7中的秸秆或秸秆与碎煤有专门大阻力、摩擦强度而起着密封、封锁作用，单独利用气压在30kg/cm2时颗柱体燃料能够从漏孔7持续不断、均匀克服炉内气体2530kg/cm2工作压力呈密闭式持续往炉内注入。本发明制造特点；确实是利用钢盘孔7中将秸秆、秸秆与碎煤混合挤压成颗体并注入炉内，即解决燃料成颗体进入炉内，又起密封和封锁良好功能，同时也恰好将秸秆、碎

15、煤在无粘合剂挤压进程碳化。这种碳化燃料易气化、多分说明放氢气、甲烷、不结焦，使得大量碎煤替代精块煤进行气化原料，能扩大利用范围、降低生产本钱。附图3是附图2中高压两组滚轮串联挤压秸秆与碎煤混合碳化料注入、工作压力25-30kg/cm2高压燃气发生挤压供料结构示用意；有主轴8加长后再带动两组滚轮62，上滚轮碾压在上钢盘平面、下滚轮碾压在下钢盘平面。主轴8旋转带动各滚轮上组9、下组62，上组滚轮围绕受料桶10内旋转碾压在上钢盘7平面，上钢盘7反面挤压排出颗体碳化燃料落入料桶3空间4，下组滚轮62围绕料桶3内旋转碾压在下钢盘6上平面，通过孔7在下钢盘6反面挤压排出二次挤压后颗体碳化燃料落入下料桶39

16、经锥盘5分散落入炉中。实质确实是二次滚轮挤压供料；目的是幸免单独利用钢盘6某个孔7被高压气冲穿产生跑漏高压、高温、易爆燃气造成危险事故，再串联一组滚轮增加一道保险的靠得住性。还有一道保险系统是：贮存上百、上千吨配合好秸秆颗体、碎煤、碳化颗体的供料罐上部进料口自身有锁闭保险阀，下部有螺旋送料机均匀经料口40输入料桶10,而且能够经受30kg/cm2以上保险系数内的气体压力冲击。实际应用进程常压、低压发生炉最好选用串联两组滚轮挤压装置，而且下组滚轮为立式在圆桶内完成碾压、挤压是最正确结构。目的；一是提高平安靠得住性，二是减少滚轮障碍阻碍发生炉正常运行，三是二次挤压的颗体燃料成型好、坚硬、气体穿透性

17、好利于气化，需用功率1525KWh盹。附图4高压发生炉、工作能力消耗10吨/时碳化燃料产气和灰渣排放结构示用意：支腿3一、增强筋32承起炉体11连接炉底圈43、炉底盘21，炉底盘21中心再连接轴套14、轴套14内有推力轴承3九、主轴13经底盘21中心穿连含有12-24个刮板的刮灰盘44、分灰盘22，含有6-12个灰刀刮灰刀盘19上部再固定耐高温炉篦18。然后有动力齿轮42驱动齿轮41带动轴13与炉篦1八、刮灰刀盘1九、刮灰盘44一起以6-24转/时无极速度旋转，旋转进程刮灰刀盘19将炉渣刮入分灰盘22内3-6个漏孔36落入基层底盘21上再有刮灰盘44刮入底盘21漏孔37，然后送进螺旋输料机收料

18、口3八、输料机螺旋45在驱动轴30转动将落入螺旋输料机收料口38灰渣被排入灰渣罐29。通太高压水管路33的高压力定比例和量，与罐29内灰渣混合，然后由螺旋四个硬质合金刀叶片的搅拌轮28打浆。罐底盘连接底板27孔中穿有轴24连动离心叶轮23快速旋转将打成水灰浆压入出口25经管路26卸压输入几百米外分离池，池中气体回收利用、浆沉淀成灰慢慢排出运走，形成在高压燃气体压力工作中有一套性能稳固、平安靠得住的灰渣排放系统。换而言之确实是将灰渣与水打成水灰浆排出才能是一套性能稳固、利用寿命长、平安靠得住成熟技术和设备。附图5是高压发生炉秸秆、碎煤碳化颗体燃料消耗10吨/时、或焦化20吨/时以上，将被动滚轮挤

19、压改用强力双驱动滚轮;保证颗体燃料高产出率稳固，提高漏孔7中原料挤压坚硬密封成效，知足发生炉各类转变的需要。强力双驱动滚轮碾挤压颗体碳化料结构示用意是：圆桶10上部有压力推力轴承架55，装有强压推力轴承56和推力轴承60固定轴动伞轮8，轴动伞齿轮8齿合伞齿轮48连动滚轮轴49，滚轮轴49有推力轴承51与承载轴套53合成、滚轮9通过锥丝50锁紧滚轮轴49两头轴承51形成滚轮10被驱动运转，滚轮10内通过压盖52强压牛油盘根、耐高温油盘根（石棉）密封。滚轮9被驱动旋转工作压力通过调整压力螺母54，调整好后压力双驱动滚轮9碾压、挤压在漏孔盘6，盘钻有密布漏孔7。整个强力双驱动滚轮9在圆桶10内以中心

20、旋转碾压在漏孔盘6、漏孔7被碾挤压结实的原料持续在盘6下部排出柱体，漏孔盘6中心装置高压密封盘根61通过压盖57牢牢压实组成密封，通过上述组合后由圆桶10法兰孔20与发生炉顶部或再串联一组该装置，即碾挤压秸秆、碎煤碳化颗体，又完成将料送入炉内。强力双轮驱动滚轮9实现各滚轮碾压平稳、漏孔7中原料挤入坚实利于高压密封，又气化成效好，幸免单轮悬浮不转动和滑转阻碍碾挤压成效，保证在漏孔7中秸秆、碎煤碳化颗柱摩擦阻力增大而提高密封作用。提高碾挤压颗体效率轴动伞齿轮8即驱动各自伞齿轮48带动滚轮9，本身也有转动扭矩力带动两滚轮9运转，强力双驱动滚轮适用于安装在各类燃气发生炉、用体积比例7：10重量比为10

21、-60%的潮湿秸秆紧缩颗体（比重200-500kg/m3）、各类碎煤产出碳化颗体气化原料。又能够安置炉、窑进行、焦化产出秸秆、碎煤颗体焦化燃料，替代焦炭、无烟煤、柴炭、煤球作为各类烧火、气化燃料、改变燃烧煤炭、秸秆原始方式。碾挤压颗体料需配备大功率动力，在漏孔盘6厚度40-90mm漏孔7直径1225mm圆桶直径800-1600mm轴动伞齿轮8转数60-300转/分时，耗用功率140KW盹即可知足需要。高压发生炉、炉渣排放工作结构与原理：在轴8与炉篦18偏心100-200mm转动中，以炉径为时：电子系统操纵流量的高压、高温的蒸汽1五、高压氧气16在混合管17充分混合进入耐高温炉篦18分散穿越厚的

22、灰渣层46，而产气量决定于：工作压力（kg/cm2）、产气强度m3/m2h)、利用氧气、空气之分：产气强度：氧气压力=12-15kg/cm22氧气压力=2530kg/cm产气量=1200-3000m3/m2h产气量=3000-5000m3/m2h产气量=400-700m3/m2h空气压力=常压200-900H2 mm产气量=100-300m3/m2h空气压力>8kg/cm2炉径发动气量参数：利用氧气压30kg/cm2、产气强度3000-5000m3/m2h、产气量(3000-5000m7m2h)乂=33000-56000m3/m2h,消耗原料：一、一、氧气+碳化燃料分子式C+O2=2CO

23、3=14934m38000+10667C=8000kgO2=10667kgCO产气量=二、蒸汽+碳化燃料C=4000kg H 2O=5333kg CO分子式H 2 O+C=CO+2H4000+53333 =7478m37478m3、碳化燃料被蒸馏3=1681m1200(8000+4000)X15%=1800kgCH4产气量=600=6666m3总产气量:14934+7478+7478+1681+6666=38237m3/h产气强度符合范围内数据要求。、本钱一、燃料（8000+4000+180。X=15180kg费用元/kgX15180=18216元二、氧气10667kg+=7475m3费用元/

24、m3X7475=2243元18216+22433、单价=元/m338157三、燃烧值一、CO=(14934+7478)X=1二、H=(7478+6742)X12711=03、CH=1681X39694=热值：5+38237=13870KJ/m德国PKM加压气炉为现今世界先进的煤气化设备，具工作压力达到30kg/cm2,气化强度2500m/m3h、煤气发烧值11500心/川，往炉内注入燃料、排出灰渣为罐式结构，适用原料煤炭粒度4-50mm,整体系统罐式加料复杂、制造代价高，产出含氢气体大体上靠蒸汽发生，制约甲烷多量的发生。本发明；通过秸秆、植物杆茎、树枝与碎煤混合后，滚轮碾压加挤压成碳化颗体燃料落入炉内，目的是；碳化颗体燃料在炉内