[發明專利]生物質燃料溫和熱解裝置及工藝

有效

• 申請號: 202110234100.0
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113025356B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 王小泉;席玉明;劉傳江;斯信忠;莫龍庭;徐良
• 申請（專利權）人: 上海市機電設計研究院有限公司
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B57/00
• 代理公司: 上?？歧鲗＠碛邢挢熑喂?31117
• 代理人: 張珉;朱麗琴

本發明涉及一種生物質燃料溫和熱解裝置及工藝。所述裝置包括殼體（1）和螺旋出料機（2）；殼體上端設置入料口，殼體內腔由上至下依次設置干燥區、反應區和下料區；干燥區一側設置斜面（11），斜面上端位于入料口下方，斜面下端連接反應區，斜面上設置若干進風孔；干燥區另一側殼體上設置氣體出口，干燥區另一側設置攪拌部，攪拌部向下延伸依次經過反應區和下料區；反應區的殼體上設置噴嘴（15），用于通入燃燒用空氣物流；下料區的下端與螺旋出料機的入口連接；所述螺旋出料機外壁上設置換熱器（21）。本發明能實現對生物質燃料的一體化干燥、溫和熱解和冷卻處理，提高燃料特性，有利于實現生物質燃料加工處理自動化操作和移動化作業。

技術領域

本發明涉及生物質燃料熱法預處理技術，特別涉及一種生物質燃料溫和熱解裝置及工藝。

背景技術

生物質燃料一般是以農作物秸稈，農產品加工副產品及廢棄物（農業加工剩余物）、林業廢棄物（林業加工剩余物）和能源作物等生物質資源作為原料。由于秸稈類原料存在季節波動性大、供應不穩定等因素，部分生物質發電廠通?？紤]摻燒煤炭，以保證發電機組能夠提供穩定的電力。

目前生物質直燃發電得到廣泛應用，即對生物質燃料進行直接燃燒發電。直接燃燒過程主要包括預熱干燥（水分脫除）、輕質揮發分（CH₄、CO、CO₂等）析出和殘留焦炭顆粒（固定碳）燃燒。生物質燃料在直接燃燒過程中主要存在如下問題：一、原料含水量高，需較長時間干燥和較高溫度預熱，燃燒不充分產生煙氣量較多，致使排煙熱損失增加，且爐膛和蒸發受熱面腐蝕較大；二、輕質揮發分含量較高，但其熱值相對較低，致使燃燒后爐內溫度場偏低，較難保證穩定燃燒；三、輕質揮發分燃盡后，灰燼將焦炭顆粒包圍，空氣與焦炭顆粒接觸困難，致使燃燒速度變緩和燃盡困難等問題。因此，上述問題嚴重制約了生物質燃料的燃燒效率，不利于生物質燃料的推廣利用。

另外，生物質燃料具有熱值低、密度小、松散、雜亂、易腐爛和易燃等特性，并有軟質、硬質、枝狀、散碎等多種形態。由此，生物質燃料的不易于整理、存放、裝車的特性造成其運輸難度較大，而且基于國內農林業大多為分散單戶種植，機械化水平較低，生物質燃料收儲還無法采用國外成熟的大型機械。中國專利201010257856.9、201180039772.0、201280032304.5均公開了用于木質纖維素材料烘焙的系統，其核心設備包括帶有復雜換熱系統的反應器，上述專利更適用于木質原料豐富的北歐和美洲國家。中國專利201480074767.7公開了一種由標準商業振動式干燥機改造而來的烘焙反應器，設備結構復雜，難以小型化，更適用于生物質燃料原料比較集中的場景?，F有傳統的人工收集散桿或采用打捆機田間撿拾打捆后送往收儲點，不僅費用偏高、運營效率較低，而且生物質燃料原料的高含濕量易導致原料腐爛變質。因此，生物質燃料收儲運體系所面臨的問題在于如何快速高效地將松散易變質的初級燃料轉變為具有一定附加值、便于儲存和運輸的高級燃料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種生物質燃料溫和熱解裝置及工藝，在一體化的溫和熱解裝置結構中，實現了對生物質燃料的干燥、溫和熱解和冷卻，能提高生物質燃料特性，裝置結構緊湊，有利于實現自動化操作和移動化作業。

本發明是這樣實現的：

一種生物質燃料溫和熱解裝置，包括殼體和螺旋出料機；所述殼體上端設置入料口，殼體內腔由上至下依次設置干燥區、反應區和下料區；

所述干燥區一側設置斜面，斜面上端位于入料口下方，斜面下端連接反應區，斜面上設置若干進風孔；所述干燥區另一側殼體上設置氣體出口，干燥區另一側設置攪拌部，攪拌部向下延伸依次經過反應區和下料區；所述反應區的殼體上設置噴嘴，用于通入燃燒用空氣物流；所述下料區的下端與螺旋出料機的入口連接；所述螺旋出料機外壁上設置換熱器。

所述攪拌部包括轉動軸和若干攪拌槳，轉動軸軸向為豎直方向，若干攪拌槳在徑向上錯開分布。

所述反應區的上部截面減縮且反應區的下部截面漸擴，反應區的中部形成喉口。