一種連續生產式旋轉下料炭化爐的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種連續生產式旋轉下料炭化爐，生物質原料炭化儲料倉與炭化固體物連續下料罐的上端口連接，炭化產氣室環繞設置在生物質原料炭化儲料倉的下部，炭化產氣室與生物質原料炭化儲料倉之間通過篩網連通，生物質原料炭化儲料倉與炭化固體物連續下料罐之間設置有下料旋轉盤，油氣輸送管路與炭化產氣室連通，炭化固體物連續下料罐的下端口與炭化物料收集倉的上端口連接，炭化物料收集倉的下端口通過密封蓋密封，旋轉下料動力源用于帶動下料旋轉盤，物料提升裝置與炭化物料收集倉連接，用于將炭化物料收集倉內的成品物料傳送到外部。本發明對環境的污染小，人工投入費用低，自動化程度高。
【專利說明】
一種連續生產式旋轉下料炭化爐
技術領域
[0001]本發明屬于生物質炭化技術領域，具體涉及一種連續生產式旋轉下料炭化爐。
【背景技術】
[0002]目前，我國的生物質能源極為豐富，每年農村中農作物秸桿產量約為7億噸，可作為能源用途的約3億噸，約折合1.5億噸標準煤。然而有不少地區卻將農田中的秸桿直接焚燒處理，不僅對能源造成了巨大的浪費，而且滾滾濃煙對大氣、環境也造成了巨大的污染。可見發展生物質能源、生物質炭化技術對我國建設生態文明有非常重要的戰略意義。
[0003]現階段，有很多廠家投入到了生物質再生設備的研究中，但整體技術水平都比較低，功能不齊全，綜合利用性差；比較先進的移動式箱式爐，也存在炭化周期長，設備成本高，占地面積大，機械化自動化水平低等缺點。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種連續生產式旋轉下料炭化爐。該裝置環境污染小，人工投入費用低，自動化程度高。
[0005]本發明采用的技術方案:一種連續生產式旋轉下料炭化爐，它包括生物質原料炭化儲料倉、液壓自動下料壓緊機構、炭化產氣室、炭化固體物連續下料罐、旋轉下料動力源、炭化物料收集倉、物料提升裝置、油氣輸送管路、油氣流動動力源、油氣加壓冷凝分離器、液態焦油存儲罐和成品氣體存儲罐，生物質原料炭化儲料倉與炭化固體物連續下料罐的上端口連接，炭化產氣室環繞設置在生物質原料炭化儲料倉的下部，炭化產氣室與生物質原料炭化儲料倉之間通過篩網連通，生物質原料炭化儲料倉與炭化固體物連續下料罐之間設置有下料旋轉盤，油氣輸送管路與炭化產氣室連通，炭化固體物連續下料罐的下端口與炭化物料收集倉的上端口連接，炭化物料收集倉的下端口通過密封蓋密封，旋轉下料動力源用于帶動下料旋轉盤，物料提升裝置與炭化物料收集倉連接，用于將炭化物料收集倉內的成品物料傳送到外部，其中，在生物質原料炭化儲料倉的下部側壁上位于炭化產氣室的上方一定距離處設置有數個點火口和數個進氧口；油氣輸送管路先與油氣流動動力源連接，再與油氣加壓冷凝分離器連接，油氣加壓冷凝分離器通過兩個出口分別與液態焦油存儲罐和成品氣體存儲罐連通，其中分離出來的焦油進入液態焦油存儲罐，分離出的氣體進入成品氣體存儲罐;成品氣體存儲罐與油氣加壓冷凝分離器之間設置有氣體成分分析儀，用于將分析后的數據傳給油氣流動動力源來調節氣流流動速度。
[0006]進一步地，所述的生物質原料炭化儲料倉為圓筒狀結構，生物質原料炭化儲料倉由位于上部的生料區、位于中部的半碳化區和位于下部且靠近點火口和炭化產氣室的炭化區組成。
[0007]進一步地，所述的圓筒狀結構由外層不銹鋼層、中間耐高溫珍珠砂隔熱層和內層高溫不銹鋼層依次連接而成。
[0008]進一步地，所述的生物質原料炭化儲料倉的側壁上設置有數個溫度檢測口。
[0009]進一步地，所述的炭化產氣室為圓弧狀，且為雙層保溫結構，其內層和外層為高溫不銹鋼層，中間為耐高溫珍珠砂隔熱。
[0010]進一步地，所述的炭化固體物連續下料罐為圓錐體狀，上端口為大開口，下端口為小開口。
[0011]進一步地，所述的旋轉下料動力源電機輸出動力，經過V型皮帶輪減速，傳遞到擺線針輪減速器，經過二次減速后傳遞到下料旋轉盤上。
[0012]進一步地，所述的炭化物料收集倉為方錐體形狀，上端口為大口，下端為小口。
[0013]進一步地，所述的物料提升裝置為圓筒狀外形，內部為螺旋葉片結構，在螺旋葉片結構旋轉的過程中實現物料的提升傳動，物料提升裝置的兩端有密封端蓋將其密封，物料提升裝置的上部有出料口，炭化成品從出料口排出，在出料口有水霧除塵裝置。
[0014]進一步地，所述的油氣輸送管路外部包設有保溫材料包裹層；油氣加壓冷凝分離器由氣體壓縮機和氣體冷凝器組成。
[0015]本發明與現有技術相比其有益效果是:采用本發明可實現生物質原料的連續性炭化，炭化過程中不需要停火，生產效率高。整個生產過程中環境污染小，人工投入費用低，自動化程度高，通過變頻調速等功能，生產的產品質量穩定、可靠、易于控制。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，一種連續生產式旋轉下料炭化爐，它包括生物質原料炭化儲料倉1、液壓自動下料壓緊機構2、炭化產氣室3、炭化固體物連續下料罐4、旋轉下料動力源5、炭化物料收集倉6、物料提升裝置7、油氣輸送管路8、油氣流動動力源9、油氣加壓冷凝分離器10、液態焦油存儲罐11和成品氣體存儲罐12，生物質原料炭化儲料倉I與炭化固體物連續下料罐4的上端口連接，炭化產氣室3環繞設置在生物質原料炭化儲料倉I的下部，炭化產氣室3與生物質原料炭化儲料倉I之間通過篩網連通，防止炭化物中的固體小顆粒進入炭化產氣室3內，堵塞產氣室或油氣輸送管路8。生物質原料炭化儲料倉I與炭化固體物連續下料罐4之間設置有下料旋轉盤，油氣輸送管路8與炭化產氣室3連通，炭化固體物連續下料罐4的下端口與炭化物料收集倉6的上端口連接，炭化物料收集倉6的下端口通過密封蓋密封，旋轉下料動力源5用于帶動下料旋轉盤，物料提升裝置7與炭化物料收集倉6連接，用于將炭化物料收集倉6內的成品物料傳送到外部，其中，在生物質原料炭化儲料倉I的下部側壁上位于炭化產氣室3的上方一定距離處設置有數個點火口 15和數個進氧口；油氣輸送管路8先與油氣流動動力源9連接，再與油氣加壓冷凝分離器10連接，油氣加壓冷凝分離器10通過兩個出口分別與液態焦油存儲罐11和成品氣體存儲罐12連通，其中分離出來的焦油進入液態焦油存儲罐U，分離出的氣體進入成品氣體存儲罐12;成品氣體存儲罐12與油氣加壓冷凝分離器10之間設置有氣體成分分析儀13，用于將分析后的數據傳給油氣流動動力源9來調節氣流流動速度。
[0018]所述的生物質原料炭化儲料倉I為圓筒狀結構，生物質原料炭化儲料倉I由位于上部的生料區、位于中部的半碳化區和位于下部且靠近點火口 15和炭化產氣室3的炭化區組成。用于儲放秸桿、果木、草料等不同性質的顆粒狀或節狀原料。所述的圓筒狀結構由外層不銹鋼層、中間耐高溫珍珠砂隔熱層和內層高溫不銹鋼層依次連接而成。
[0019]所述的生物質原料炭化儲料倉I的側壁上設置有數個溫度檢測口。用進氧量和吸風量大小控制爐內炭化時間、溫度、產量、質量。
[0020]所述的炭化產氣室3為圓弧狀，且為雙層保溫結構，其內層和外層為高溫不銹鋼層，中間為耐高溫珍珠砂隔熱。該結構可防止氣體在輸送過程中，焦油冷卻堵塞管道。
[0021]所述的炭化固體物連續下料罐4為圓錐體狀，上端口為大開口，下端口為小開口。
[0022]所述的旋轉下料動力源5電機輸出動力，經過V型皮帶輪減速，傳遞到擺線針輪減速器，經過二次減速后傳遞到下料旋轉盤上。在下料旋轉盤旋轉的同時，實現成品炭化物的下移流轉。為避免減速器環境溫度過高，損壞減速器，在減速器周圍有隔熱水冷裝置，保證減速器的正常使用。
[0023]所述的炭化物料收集倉6為方錐體形狀，上端口為大口，下端為小口。該收集倉功能是收集從炭化固體物連續下料罐4內下來的成品物料。
[0024]所述的物料提升裝置7為圓筒狀外形，內部為螺旋葉片結構14，在螺旋葉片結構14旋轉的過程中實現物料的提升傳動，物料提升裝置7的兩端有密封端蓋將其密封，物料提升裝置7的上部有出料口，炭化成品從出料口排出，在出料口有水霧除塵裝置，避免粉塵對環境的污染。
[0025]所述的油氣輸送管路8外部包設有保溫材料包裹層；油氣加壓冷凝分離器10由氣體壓縮機和氣體冷凝器組成，避免油氣在輸送過程中產生焦油凝結將管路堵塞。
[0026]油氣流動動力源9包括羅茨風機、電機與變頻調速器，根據產生氣體成分分析儀13的數據調整風機的風力大小。
[0027]油氣加壓冷凝分離器10由氣體壓縮機和氣體冷凝器組成，作用是將氣體與焦油等液體在此裝置中進行分離。
[0028]液態焦油存儲罐11，該罐的外形為圓柱形筒狀結構，特點是對焦油的密封采用了水密封結構。
[0029]氣體成分分析儀13，該儀的作用是分析氣體的成分特別是氧氣的百分比，對風機的風力大小調整給定依據。
[0030]成品氣體存儲罐12是儲存成品氣體的容器，帶有壓力指示儀表。
[0031]工作原理:開啟液壓自動下料壓緊機構2，物料進入到生物質原料炭化儲料倉I內，根據壓力傳感器的設定，液壓自動下料壓緊機構2會自動滾動將物料壓實到一定的壓力，并停止工作，為炭化做好準備。
[0032]開啟炭化點火口15上的密封蓋，從各個點火口 15中逐次點火，同時開啟在后道工序的凈化系統的風機以及其他開關閥門。待火燃燒后，將各店火孔蓋裝上，使點火孔完全密封。此后生物質將從點火端向內部逐漸開始炭化。炭化一段時間后，內部溫度逐步升高，到達炭化產氣室3的篩網處溫度達到了最高。此時生物質原料炭化儲料倉I的下部物料全部炭化，炭化后的料強度降低，并成脆性。此時，開啟旋轉下料動力源5，成品物料開始下降進入炭化物料收集倉6，同時開啟物料提升裝置7，物料通過物料提升裝置7被提升收集到運輸車中。
[0033]在炭化的同時會產生焦油氣等產物，會經過炭化產氣室3流出。氣體通過油氣輸送管路8進入到油氣加壓冷凝分離器10，油氣分離以后，焦油等液體被液態焦油存儲罐11儲存。氣體部分進入到成品氣體存儲罐12儲存。
[0034]實施例1:在邊炭化邊出料的連續生產過程中，出炭速度為一定值，這時輸送出的炭化物效果未達到應用指標，應及時調慢旋轉下料的轉動速度，降低出料速度，并持續觀察被輸送出料的物料炭化效果，直至被輸送出的物料炭化效果達到應用指標后，保持出炭速度不變，這時炭化完全，并能及時出料，使進出料速度達到動態平衡，保證進出料的連續性。
[0035]實施例2:在邊炭化邊出料的連續生產過程中，隨時觀察爐體內溫度的變化，如溫度持續降低，說明出料快，應及時調整下料的速度，當溫度上升到一定值，并且保持不變時，下料裝置的速度不變，這時炭化完全，并且能及時出料，使進出料速度達到動態平衡，保證出料的連續性。
[0036]炭化中氣體的循環過程為，空氣從生物質原料炭化儲料倉I的上口進入在料倉下端與物料進行炭化反應化學反應后的全部氣體經過炭化產氣室3及其管道進入液態焦油存儲罐11與成品氣體存儲罐12。途中會經過氣體成分分析儀13，根據分析儀中氧氣的比例調整羅茨風機的風量大小，分機的調速由變頻完成，確保氧氣的含量在安全含量范圍內。
【主權項】
1.一種連續生產式旋轉下料炭化爐，包括生物質原料炭化儲料倉、液壓自動下料壓緊機構、炭化產氣室、炭化固體物連續下料罐、旋轉下料動力源、炭化物料收集倉、物料提升裝置、油氣輸送管路、油氣流動動力源、油氣加壓冷凝分離器、液態焦油存儲罐和成品氣體存儲罐，其特征在于，生物質原料炭化儲料倉與炭化固體物連續下料罐的上端口連接，炭化產氣室環繞設置在生物質原料炭化儲料倉的下部，炭化產氣室與生物質原料炭化儲料倉之間通過篩網連通，生物質原料炭化儲料倉與炭化固體物連續下料罐之間設置有下料旋轉盤，油氣輸送管路與炭化產氣室連通，炭化固體物連續下料罐的下端口與炭化物料收集倉的上端口連接，炭化物料收集倉的下端口通過密封蓋密封，旋轉下料動力源用于帶動下料旋轉盤，物料提升裝置與炭化物料收集倉連接，用于將炭化物料收集倉內的成品物料傳送到外部，其中，在生物質原料炭化儲料倉的下部側壁上位于炭化產氣室的上方一定距離處設置有數個點火口和數個進氧口；油氣輸送管路先與油氣流動動力源連接，再與油氣加壓冷凝分離器連接，油氣加壓冷凝分離器通過兩個出口分別與液態焦油存儲罐和成品氣體存儲罐連通，其中分離出來的焦油進入液態焦油存儲罐，分離出的氣體進入成品氣體存儲罐;成品氣體存儲罐與油氣加壓冷凝分離器之間設置有氣體成分分析儀，用于將分析后的數據傳給油氣流動動力源來調節氣流流動速度。2.根據權利要求1所述的一種連續生產式旋轉下料炭化爐，其特征在于，所述的生物質原料炭化儲料倉為圓筒狀結構，生物質原料炭化儲料倉由位于上部的生料區、位于中部的半碳化區和位于下部且靠近點火口和炭化產氣室的炭化區組成。3.根據權利要求2所述的一種連續生產式旋轉下料炭化爐，其特征在于，所述的圓筒狀結構由外層不銹鋼層、中間耐高溫珍珠砂隔熱層和內層高溫不銹鋼層依次連接而成。4.根據權利要求1所述的一種連續生產式旋轉下料炭化爐，其特征在于，所述的生物質原料炭化儲料倉的側壁上設置有數個溫度檢測口。5.根據權利要求1所述的一種連續生產式旋轉下料炭化爐，其特征在于，所述的炭化產氣室為圓弧狀，且為雙層保溫結構，其內層和外層為高溫不銹鋼層，中間為耐高溫珍珠砂隔熱。6.根據權利要求1所述的一種連續生產式旋轉下料炭化爐，其特征在于，所述的炭化固體物連續下料罐為圓錐體狀，上端口為大開口，下端口為小開口。7.根據權利要求1所述的一種連續生產式旋轉下料炭化爐，其特征在于，所述的旋轉下料動力源電機輸出動力，經過V型皮帶輪減速，傳遞到擺線針輪減速器，經過二次減速后傳遞到下料旋轉盤上。8.根據權利要求1所述的一種連續生產式旋轉下料炭化爐，其特征在于，所述的炭化物料收集倉為方錐體形狀，上端口為大口，下端為小口。9.根據權利要求1所述的一種連續生產式旋轉下料炭化爐，其特征在于，所述的物料提升裝置為圓筒狀外形，內部為螺旋葉片結構，在螺旋葉片結構旋轉的過程中實現物料的提升傳動，物料提升裝置的兩端有密封端蓋將其密封，物料提升裝置的上部有出料口，炭化成品從出料口排出，在出料口有水霧除塵裝置。10.根據權利要求1所述的一種連續生產式旋轉下料炭化爐，其特征在于，所述的油氣輸送管路外部包設有保溫材料包裹層;油氣加壓冷凝分離器由氣體壓縮機和氣體冷凝器組成。
【文檔編號】C10B57/00GK105885873SQ201610482126
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月27日
【發明人】李忠保, 段安洪, 王增寶
【申請人】平遙縣晟弘生物質能源開發有限公司