[發明專利]一種生物質炭化爐煙氣余熱利用系統

在審

• 申請號: 201711020306.3
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN107805507A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 王志斌;陳正榮;程永偉;周云峰;陳和平
• 申請（專利權）人: 王志斌
• 主分類號: C10B1/00
• 分類號: C10B1/00;C10B27/00;C10B57/00;B01D46/10;B01D46/12;B01D53/00;F23J15/06
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技術領域

本發明涉及一種生物質資源化利用技術領域，尤其是涉及一種生物質炭化爐 煙氣余熱利用系統。

背景技術

我國生物質資源豐富，但由于缺乏切實可行的處理及應用技術，除少部分用作 飼料、生活燃料和工業燃料以外，大部分在田間直接焚燒，造成嚴重的環境污染。 此外，隨著我國畜禽業的快速發展，大量畜禽糞便的不合理處置給環境帶來嚴重的 危害。

在秸稈與畜禽糞便的資源化利用領域，傳統炭化爐生產木炭的過程中，炭化 時產生的大量煙氣直接排放到大氣中，對環境造成了極大的危害，同時也是資源的 一種浪費。此外，畜禽糞便腐熟發酵生產有機肥存在著腐熟周期長的難題，其中溫 度是制約發酵菌種活力的一個主要因素。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種生物質炭化 爐煙氣余熱利用系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種生物質炭化爐煙氣余熱利用系統，包括炭化爐、煙氣凈化裝置、煙氣冷卻 塔及腐熟發酵室，所述的炭化爐、煙氣凈化裝置及煙氣冷卻塔順序通過煙氣管道連 接，所述的煙氣冷卻塔與腐熟發酵室之間通過熱水回流管道連通，生物質在炭化爐 中炭化，產生的煙氣經過煙氣凈化裝置凈化后進入煙氣冷卻塔中為煙氣冷卻塔內水 管內循環水加熱，煙氣冷卻塔內水管內循環水通過熱水回流管道進入腐熟發酵室， 為畜禽糞便的腐熟發酵提供熱量。

所述的炭化爐為下吸式固定床炭化爐，在炭化爐內設置有炭化室，炭化室的上 方與下方分別設置有進料口與炭收集口，炭化爐上設置有與炭化室相通的進風口與 出風口，在炭化室的上端設置與煙氣管道連通的煙氣出口，在炭化室的側邊設有點 火口。

所述的進風口連接在炭化室的下端，所述的出風口連接在炭化室的上端，且所 述的進風口與出風口位于炭化室的相對側。

所述的炭化室內部連接噴淋裝置。所述的噴淋裝置呈圓錐面分散于炭化室內， 用于炭化室內降溫。

首先在進料口加入預處理過的生物質-秸稈燃料，然后進風口提供氧氣，點燃 助燃劑后由點火口送入炭化室，使秸稈達到初步燃燒狀態。在確定燃燒室內溫度達 到預設溫度后，關閉進料口，減小出風口的抽風量，使秸稈在炭化室內“燜燒”。 若溫度超高預設溫度，通過噴淋裝置，使炭化室內降溫。炭化后所得的生物炭由炭 收集口收集。

所述的煙氣凈化裝置的煙氣入口位于多層過濾網的下方，煙氣出口位于多層過 濾網與風機之間。

所述的煙氣凈化裝置上端為用于截留塵粒及焦油的多層過濾網，底端為用于排 出焦油的旋轉推進器，在多層過濾網上方設置有用于促進煙氣的快速流動的風機。 煙氣凈化裝置采用“下進上出”的進氣方式，煙氣從底部進入煙氣凈化裝置內，由 于高溫煙氣的密度較低，并在外壓的作用下向煙氣凈化裝置頂部運動，煙氣在通過 由活性炭等組成的多層過濾網時，塵粒及焦油被截留，焦油在低溫條件下冷凝，聚 集于煙氣凈化裝置的底部，在旋轉推進器的作用下，焦油被慢慢擠出。

所述的煙氣冷卻塔內水管呈螺旋狀布置，增大與煙氣的接觸面積，所述的腐熟 發酵室內設置有呈螺旋狀布置的發酵室內水管，所述的煙氣冷卻塔內水管與發酵室 內水管之間通過熱水回流管道連通形成循環回路。其中，煙氣冷卻塔是一個可調節 的冷卻裝置，可以根據發酵菌種適宜生長的溫度的不同可手動調節煙氣冷卻塔內水 管出水溫度。

所述的煙氣冷卻塔設置有用于排放煙氣的煙氣排放口，經過煙氣凈化裝置凈化 后干凈的煙氣進入煙氣冷卻塔中為煙氣冷卻塔內水管內循環水加熱后，低溫煙氣由 煙氣排放口排出。所述的煙氣排放口通過煙氣循環管與炭化爐的進風口連通，低溫 煙氣回流至炭化爐內作為進風，實現煙氣的循環利用。

與現有技術相比，本發明首次將炭化爐和有機肥生產結合到一起，利用炭化 爐產生高溫煙氣，通過煙氣冷卻塔利用高溫煙氣為循環水加熱，使循環水達到適宜 發酵菌種生長的條件，輸送到快速有機肥系統中，促進有機肥發酵效率的提高。具 體而言，本發明具有以下創新點：

(1)解決了傳統炭化爐炭化過程中高溫煙氣的處理問題，避免了高溫煙氣對 環境的熱污染，并且使高溫煙氣利用到有機肥生產系統中實現了資源的循環利用。

(2)本發明解決了傳統有機肥生產由于升溫速率慢導致生產效率低的問題， 利用炭化爐產生的高溫煙氣對有機肥生產環境進行加熱，有效地縮短了畜禽糞便的 發酵時間，提高了有機肥的生產效率。