[發明專利]一種水蒸汽式生物質炭化爐

無效

• 申請號: 201210292294.0
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102776030A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 馬培勇;高永偉;邢獻軍;汪洪波;張兵;李慧
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C10J3/30
• 分類號: C10J3/30;C10J3/82
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域：

本發明屬于生物質技術領域，特別涉及一種水蒸汽式生物質炭化爐。

背景技術：

據國際可再生能源組織的預測，地下石油，天然氣及煤的儲量，按目前的開采利用率僅夠使用60年左右的時間。因此，尋找開發一種新能源與可再生能源顯得尤為迫切。而生物質能源，是未來新能源與可再生能源的一個重要的發展方向。目前，生物質利用有生物質氣化、生物質液化和生物質裂解技術等。其中，生物質裂解技術是最具潛力的生物質轉化技術之一，生物質通過裂解可轉化為3種產物：可燃氣、生物油和木炭。而生物質炭化就是以制取生物質炭為目的的一種裂解技術：生物質在極低的升溫速、溫度約400?℃下長時間(?15?min~?幾天)?裂解,?可最大限度地得到生物質炭,?生物質炭的最高產率為35%?(?質量分數)。生物質炭化過程必須在加熱的環境中達到的，而傳統的炭化方法，如炭化窯，間歇炭化窯，密閉悶罐炭化法，干餾法等，加熱時間長，效率低，生物質受熱也不均勻，炭化質量與產量完全依賴于操作人員的經驗，勞動強度大，可靠性低，炭產品生產的能耗高，污染嚴重，不能連續生產，且另外兩種產物不能得到可靠的利用。這些都影響了炭化的產業化發展。

發明內容：

為克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種水蒸汽式生物質炭化爐，采用水蒸氣加熱聯合絞龍輸送形式，可實現生物質炭、可燃氣、焦油三聯產，并且使熱量循環利用，提高了炭化的效率和能源的利用率。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

一種水蒸汽式生物質炭化爐，在爐體上部的炭化室中縱向設有由電機驅動的螺旋輸送機，爐體外部的進料輸送帶延伸至所述螺旋輸送機的上部，爐體外部的生物炭傳送帶延伸至所述螺旋輸送機的下方；

所述螺旋輸送機的空心軸的上下端分別密封套接于套管中，位于套管內的空心軸上設有與軸內腔相通的蒸汽孔，空心軸下端的套管與高溫蒸汽發生裝置相通，空心軸上端的套管與水加熱筒體內的蒸汽盤管連通。

所述炭化室下方的爐體內設有燃燒室，所述燃燒室與所述炭化室以隔板分隔；

所述燃燒室設有燃料添加口，在燃燒室內設有蒸汽包，所述蒸汽包的出口經高溫蒸汽加熱蛇管與空心軸下端的套管連通；蒸汽包的進口經水加熱管道與所述水加熱筒體的內腔相通。

所述炭化室的頂部設有副產品管道與冷卻筒體的內腔相通，所述冷卻筒體的頂部設有可燃氣出口，底部設有焦油出口；在冷卻筒體內設有冷卻水盤管，所述冷卻盤管的一端經冷凝器與所述水加熱筒體內的蒸汽盤管連通，另一端經冷卻水管道與所述水加熱筒體的內腔連通。

所述燃燒室的排煙管道與所述水加熱筒體的內腔相通。

在所述燃燒室的側部經空氣管道連通有空氣預熱器，所述空氣預熱器上設有鼓風機向燃燒室內供送空氣，在空氣預熱器內腔設有煙加熱蛇管，所述煙加熱盤管的排煙口延伸出所述空氣預熱器外部，煙加熱盤管的入口連通所述水加熱筒體的內腔。

與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：

（1）絞龍（螺旋輸送機）軸內部通有水蒸汽與生物質原料產生熱交換，并且絞龍起運送生物質的作用，不僅可以充分利用熱能，而且使生物質均勻受熱，炭化連續進行。

（2）副產品管道開在炭化室上方，連接炭化室和粗燃氣分離室，使炭化所產生的可燃氣和焦油可以被分離收集利用，使其得到固液氣三聯產。

（3）燃燒室所產生的煙氣通入蒸汽預熱室，與通入蒸汽預熱室的冷卻水產生熱交換，加熱水使其變成蒸汽。這點充分利用了燃燒產生的煙氣和高溫蒸汽的熱能。

（4）蒸汽通過冷凝器又變為冷卻水，實現了水的循環利用。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1的A部放大圖。

圖中標號：1爐體，2燃料添加口，3隔板，4生物炭傳送帶，5進料傳送帶，6副產品管道，7冷卻筒體，8冷卻水盤管，9可燃氣出口，10冷卻水管道，11焦油出口，12蒸汽盤管，13煙道，14水加熱筒體，15水加熱管道，16蒸汽管道，17冷凝器，18鼓風機，19煙加熱蛇管，20空氣預熱器，21空氣管道，22排煙口，23排煙管道，24高溫蒸汽加熱蛇管，25蒸汽包，26空心軸，27螺旋輸送機，28電機，29套管，30蒸汽孔，31軸承。

以下通過具體實施方式，并結合附圖對本發明作進一步說明。

具體實施方式：