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生物质热解炉的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-30 14:48:17

本发明涉及生物质热解,尤其涉及一种生物质热解炉。

背景技术:

1、中国拥有丰富的农业和林业生物质资源,生物质(包括秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物、禽畜粪便等)作为零排放的绿色碳资源,具有再生周期短,蕴藏量巨大的特点。基于低碳发展和绿色生态理念,我国近年来加大了生物质资源化的研发投资力度,建立了一批生物质气化示范工程。

2、而我国是农业大国,每年都会收获大量的秸秆,以秸秆为主的生物质主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等,其元素组成主要为碳、氢、氧三种元素,含有少量的硫、磷及矿物质成份,其元素和结构组成决定了秸秆是一种重要的有机原料和燃料。

3、目前,秸秆的主要利用方式有机械化粉碎还田、秸秆燃料化、秸秆颗粒饲料加工、秸秆基料化等应用,但除机械化粉碎还田和秸秆颗粒饲料方法外,其他方法均存在着技术成熟度不高、投资大、工艺复杂等问题,而秸秆机械化粉碎还田和秸秆饲料化应用对秸秆的利用度均较低,大量过剩秸秆的处理仍是难题。

4、因此,存在着大量的秸秆堆存,并在田间焚烧,这造成了严重的大气环境污染,也是雾霾产生的原因之一。虽然多地出台规定禁止在田间地头焚烧秸秆,但是秸秆大量堆积又会影响耕种,因此如何高效的让秸秆变废为宝,解决秸秆的综合利用问题,是一项刻不容缓的课题。

5、秸秆的燃料化应用也是一直研究的课题,包括将秸秆热处理后制成生物炭、生物原油、木醋液、沼气等产品。其中秸秆的煅烧是制备生物炭的途径,在低氧或无氧条件下煅烧一段时间后制得生物炭,煅烧温度一般在260~380℃,使秸秆中的半纤维素、木质素等组分裂解挥发后得到稳定的固体富碳的产物(含碳量大于60%),而高于此温度区间的煅烧,则会使秸秆中的纤维素等大分子物质快速分解,挥发性成分大幅增加,生物炭的产率大幅降低。

6、生物原油、木醋液、沼气等产品则是通过秸秆热解得到,现有的秸秆热解多借鉴于煤炭制焦油的处理方式,在大型设备中使秸秆迅速升温至750-900℃热解产生小分子热解气,生成的热解气经逐级冷凝得到生物原油、木醋液、沼气等组分。但是,现有的煤炭热解设备中一般采用的都是长筒径立式燃烧炉,立式燃烧炉热解产生分子量较小的油气更易向上冲出,而分子量较大的油气颗粒则在重力的作用下下沉循环热解,能保证煤炭热解充分,燃烧炉出口处的油气分子粒径较小,便于后续的冷凝成焦油。而秸秆、树叶、树枝等生物质中不可燃灰分占比较高,如采用该种燃烧炉,热解产生的小分子的灰烬也更易混杂在热解气中向上冲出,加大热解气中灰烬的分离难度。

7、因此,研发一种适用于秸秆、树叶、树枝等的生物质热解炉十分必要。

技术实现思路

1、本发明提供了一种生物质热解炉,具有秸秆热解充分,热解气中灰烬含量低的效果。具体技术方案如下:

2、一种生物质热解炉,其中,包括热解室的长度方向的两端分别设置有入料口和排灰口,热解室内倾斜设置有输送组件,输送组件靠近入料口一端的高度低于靠近排灰口一端的高度;热解室的宽度方向的两侧的侧壁上设置进气口,进气口的高度高于输送组件;热解室的顶部设置有排气口,排气口可将热解室内的生物质热解气排出。

3、进一步,输送组件包括至少一个螺旋输送机构,螺旋输送机构上设置有扬料挡板,扬料挡板可将螺旋输送机构上进行传送的生物质扬起。

4、进一步,螺旋输送机构包括顺次相连的第一输送部和第二输送部,第一输送部靠近入料口设置,第二输送部上设置有扬料挡板。

5、进一步,螺旋输送机构包括螺旋叶片,杨料挡板设置在螺旋叶片朝向入料口的一侧。

6、进一步,螺旋输送机构包括螺旋叶片,螺旋叶片的螺距由靠近入料口的一端向靠近排灰口的一端的螺距逐渐减小。

7、进一步,热解室包括顺次相连的第一热解室、第二热解室以及第三热解室,第一热解室与第二热解室之间设置第一隔板,第二热解室与第三热解室之间设置第二隔板,第一隔板与第二隔板的下端与输送组件间隔设置,以形成供生物质传送的通道。

8、进一步,排气口包括第一排气口和第二排气口,第一排气口和第二排气口分别设置在第二热解室和第三热解室的顶部,第一排气口与第二排气口相连,第二排气口与排气管相连。

9、进一步,排灰口与储灰斗相连,储灰斗可存储生物质热解生成的灰烬,储灰斗下方设置有排灰螺旋,排灰螺旋可将储灰斗内的灰烬输送至热解炉外侧。

10、进一步,入料口位置处设置封闭门。

11、进一步,进气口为多个,多个进气口与风管相连,风管的长度方向与输送组件相平行。

12、本发明的生物质热解炉采用卧式结构,相比于煤炭用的立式热解炉,热解产物不因重力作用下沉循环热解,且灰烬含量较低。并且,通过在螺旋输送机构上设置有扬料挡板,可将生物质扬起,以使生物质热解更充分,更均匀。另外,通过设置三个顺次相连的热解室,延长了生物质热解时间,进一步使生物质热解充分。

13、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征:

1.一种生物质热解炉,其特征在于,包括热解室,热解室的长度方向的两端分别设置有入料口和排灰口,热解室内倾斜设置有输送组件,输送组件靠近入料口一端的高度低于靠近排灰口一端的高度;热解室的宽度方向的两侧的侧壁上设置进气口,进气口的高度高于输送组件;热解室的顶部设置有排气口,排气口可将热解室内的生物质热解气排出。

2.如权利要求1所述的生物质热解炉,其特征在于,输送组件包括至少一个螺旋输送机构,螺旋输送机构上设置有扬料挡板,扬料挡板可将螺旋输送机构上进行传送的生物质扬起。

3.如权利要求2所述的生物质热解炉,其特征在于,螺旋输送机构包括顺次相连的第一输送部和第二输送部,第一输送部靠近入料口设置,第二输送部上设置有扬料挡板。

4.如权利要求2所述的生物质热解炉,其特征在于,螺旋输送机构包括螺旋叶片,杨料挡板设置在螺旋叶片朝向入料口的一侧。

5.如权利要求2所述的生物质热解炉,其特征在于,螺旋输送机构包括螺旋叶片,螺旋叶片的螺距由靠近入料口的一端向靠近排灰口的一端的螺距逐渐减小。

6.如权利要求1所述的生物质热解炉,其特征在于,热解室包括顺次相连的第一热解室、第二热解室以及第三热解室,第一热解室与第二热解室之间设置第一隔板,第二热解室与第三热解室之间设置第二隔板,第一隔板与第二隔板的下端与输送组件间隔设置,以形成供生物质传送的通道。

7.如权利要求6所述的生物质热解炉,其特征在于,排气口包括第一排气口和第二排气口,第一排气口和第二排气口分别设置在第二热解室和第三热解室的顶部,第一排气口与第二排气口相连,第二排气口与排气管相连。

8.如权利要求1所述的生物质热解炉,其特征在于,排灰口与储灰斗相连,储灰斗可存储生物质热解生成的灰烬,储灰斗下方设置有排灰螺旋,排灰螺旋可将储灰斗内的灰烬输送至热解炉外侧。

9.如权利要求1所述的生物质热解炉,其特征在于,入料口位置处设置封闭门。

10.如权利要求1所述的生物质热解炉,其特征在于,进气口为多个,多个进气口与风管相连,风管的长度方向与输送组件相平行。

技术总结本发明公开了一种生物质热解炉,包括热解室,热解室的两端分别设置有入料口和排灰口,热解室内倾斜设置有输送组件,输送组件靠近入料口一端的高度低于靠近排灰口一端的高度;热解室的两侧的侧壁上设置进气口,进气口的高度高于输送组件;热解室的顶部设置有排气口,排气口可将热解室内的生物质热解气排出。本发明的生物质热解炉采用卧式结构,相比于煤炭用的立式热解炉,热解产物不因重力作用下沉循环热解,且灰烬含量较低。并且,通过在螺旋输送机构上设置有扬料挡板,可将生物质扬起,以使生物质热解更充分,更均匀。另外,通过设置三个顺次相连的热解室,延长了生物质热解时间,进一步使生物质热解充分。技术研发人员:张博文,周顺峰,董银善,周权希受保护的技术使用者:供能工业科技秦皇岛有限公司技术研发日:技术公布日:2024/8/27

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