CN109957410A - 一种生物质热解反应装置及热解系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物质处理领域，具体涉及一种生物质热解反应装置及热解系统。一种生物质热解反应装置，包括热解反应本体，所述热解反应本体上设置有进料口和生物质出料口，所述热解反应本体内设有热解室，其特征在于，所述热解室内平行设置有多个传料辊，多个所述传料辊的轴线垂直于进料口至生物质出料口方向，多个所述传料辊垂直于轴线传料。所述传料辊包括辊轴和设置在辊轴上的多个横向拨杆，多个所述横向拨杆平行于所述辊轴的轴线设置。解决了现有技术中的热解装置因旋转轴长度受限，体积不宜过大而存在的热解量少、效率低的问题。

Description

一种生物质热解反应装置及热解系统

技术领域

本发明涉及生物质处理领域，具体涉及一种生物质热解反应装置及热解系统。

背景技术

能源是现代社会赖以生存和发展的基础，能源的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展，是国家战略安全保障的基础之一。中国目前能源供给形势严峻，环境质量包袱沉重。由于化石能源储量日益减少、油价波动较大、对能源安全问题的担忧以及对全球变暖的关注，发展清洁可再生能源已成为紧迫的课题，新能源行业呈现高成长性。根据广泛论证的可再生能源的产业背景及发展概况，以生物质能为代表的生物质气化发电、生物质氢能、生物质绿色液体燃料将成为未来重要的替代能源。生物质能属于清洁能源，中国的生物质再生能源的资源非常丰富，生物质再生能源大规模普及应用，有助于改善生态环境和CO2减排。

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。据统计，世界每年生物质产量约1460亿吨，其中农村每年的生物质产量就有300亿吨，是继石油、煤炭、天然气等化石能源之后，当今全球第四大能源。生物质以其产量巨大、可储存和碳循环等优点已经引起全球的广泛关注。我国生物质资源十分丰富，资源总量不低于30亿吨干物质/年，相当于10亿吨油当量/年，约为我国目前石油消耗量的3倍。其中，每年仅农作物秸秆和农副产品等就有7亿多吨，除30％用作饲料、肥料和工业原料外，约60％可以作为能源使用(朱锡锋，陆强。生物质快速热解制备生物油[J].科技导报，2007，25(27)：69-75)。例如在稻谷加工过程中的主要副产物稻壳，自2005年以来，我国稻谷的年产量已经连续四年在1.8亿吨以上。稻壳通常占稻谷的20％，照此计算，年产稻壳3600多万吨，折合标准煤1800多万吨，可见我国稻壳数量十分庞大。(李琳娜，应浩，孙云娟等.我国稻壳资源化利用的研究进展[J].生物质化学工程，2010，44(1)：34-38)。

目前，国际极其重视低碳经济，所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。生物质能以其可再生性、低污染性、分布广泛和总量丰富的特点得到了越来越多科学家们的青睐。生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，其中生物质能源的开发利用占有相当的比重。生物质能的利用主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。生物质的直接燃烧在相当长的历史时期是我国生物质能利用的主要方式。生物质的热化学转换是指在一定的温度和条件下，使生物质气化、炭化、热解和液化，以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。生物质的生物化学转换包括有生物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。

生物质热解是指生物质在没有氧化剂(空气、氧气、水蒸气等)存在或只提供有限氧的条件下，加热到250～700℃，通过热化学反应将生物质大分子物质(木质素、纤维素和半纤维素)分解成较小分子的燃料物质(固态炭、可燃气、生物油)的热化学转化技术方法。从化学反应的角度对其进行分析，生物质在热解过程中发生了复杂的热化学反应，包括分子键断裂、异构化和小分子聚合等反应(赵廷林，王鹏，邓大军等，生物质热解研究现状与展望[J].新能源产业，2007，5：54-60)。

生物质热解的产物是可燃的热解气和固态的生物质炭，都是可供能源应用的产品。燃气除了作为供热的燃料外，还可以进一步重整作为发电和合成绿色液体燃料的原料；生物质炭除作燃料外也有很多的附加值，还用作金属冶炼、食品和轻工业的燃料，电炉冶炼的还原剂，金属精制时用作覆盖剂保护金属不被氧化。在化学工业上常作二硫化碳和活性炭等的原料。由于中国政府禁止使用木材烧制木炭，现在生物炭市场广阔。

如何提高生物质燃气和生物质炭的品质呢？从热解反应基本过程来看，根据热解过程的温度变化和生成产物的情况等，可以分为干燥阶段、预热解阶段、固体分解阶段和煅烧阶段。干燥阶段，生物质中的水分进行蒸发；预热解阶段，物料的化学组成开始小部分起变化；固体分解阶段(温度为275～475℃)，热解的主要阶段，发生了各种复杂的物理、化学反应，产生大量的分解产物。生成的液体产物中含有醋酸、木焦油和甲醇(冷却时析出来)；气体产物中有CO2、CO、CH4、H2等上千种碳氢化合物成分，可燃成分含量增加，固体产物，为灰分和有机物热解后的固定碳的混合物，成为生物质炭，开始生成。上述三个阶段均为吸热反应阶段。煅烧阶段(温度为450～500℃)，炭开始燃烧，炭中的挥发物质减少，固定碳含量增加，为放热阶段。实际上，上述四个阶段的界限难以明确划分，各阶段的反应过程会相互交叉进行。

影响热解工艺的因素有：

热解工艺类型，有慢速热解和快速热解。慢速热解生成的固定碳含量高于快速热解，快速热解最大限度地增加了液态产量(生物质油)。

温度，温度对热解产物分布、组分、产率和热解气热值都有很大的影响；生物质热解最终产物中气、油、炭各占比例的多少，随反应温度的高低和加热速度的快慢有很大差异。一般来说，低温、长期滞留的慢速热解主要用于最大限度地增加炭的产量(李水清，李爱民，严建华等.生物质废弃物在回转窑内热解研究I.热解条件对热解产物分布的影响[J].太阳能学报，2000，21(4)：333～340.)。

生物质材料，生物质种类、分子结构、粒径及形状等特性对生物质热解行为和产物组成等有着重要的影响(马承荣，肖波，杨家宽.生物质热解影响因素分析[J].环境技术，2005，5：10～12.)。这种影响相当复杂，与热解温度、压力、升温速率等外部特性共同作用。由于木质素较纤维素和半纤维素难分解，因而通常含木质素多者焦炭产量较大。

滞留时间，在生物质热解反应中有固相滞留时间和气相滞留时间之分。固相滞留时间越短，热解的固态产物所占的比例就越小，热解越完全。气相滞留期时间一般并不影响生物质的一次裂解反应过程，气相滞留时间越长，二次裂解反应增多，放出H2、CH4、CO等，导致液态产物迅速减少，气体产物增加，固定碳含量增加。

压力，影响气相滞留期，从而影响二次裂解，随着压力的提高，生物质的活化能减小。

升温速率，对热解的影响很大。一般对热解有正反两方面的影响。升温速率增加，温度滞后就越严重，物料失重和失重速率曲线均向高温区移动。热解速率和热解特征温度均随升温速率的提高呈线形增长。在一定热解时间内，慢加热速率会延长热解物料在低温区的停留时间，促进纤维素和木质素的脱水和炭化反应，导致炭产率增加。

综上所述，生物质燃气、生物质炭技术是属于慢速、低温热解过程。

现实情况中现在比较多的生产生物质炭的方法是农民采用土窖焖烧，即用大量物料堆积进行近乎隔绝氧气的焖烧，产物即是生物质炭，这种方法温度无法控制，生产过程中防止焦油凝结未考虑，产品质量不可控。

目前所能检索到的本领域技术方案有：

中国专利201165507.Y公开了一种双滚筒式固体热载体生物质热解反应器，该装置采用双螺旋筒式热解反应器结构，反应器包括同轴安装在一起的反应滚筒和分离滚筒，反应滚筒内固定有内螺旋叶片，分离滚筒长于反应滚筒并套装在反应滚筒外，且分离滚筒的封闭端与反应滚筒远离进料管的出口端留有一定距离，分离滚筒内固定有与内螺旋叶片旋向相反的螺旋叶片。

中国专利201125229.Y公开了一种生物质固体颗粒热解反应器，热解反应器为扁平状卧式，其一段上部连通着螺旋进料器为进料口，另一端下部为热解炭出口，中间上部设有热解气出口；反应器相对于水平面倾斜20-45度角，进料口端高于热解碳出口。通过调节热解器的振动频率、底部壁面的倾斜角度和加热温度，实现对生物质固体颗粒的热解气化、热解液化和热解炭化的目的。

中国专利申请101486921A公开了一种带有柔性螺旋输送装置的生物质连续热解炭化装置，该热解管的一端设有与热解管内腔体相连通的进料口，另一端设有与内腔体相连通的出炭口，该热解管内腔体沿轴向插装有柔性螺旋弹簧(耐500℃以上的高温)，该柔性螺旋弹簧一端通过第一轴承及联轴器与电机的输出轴连接，另一端支承在第二轴承上，该热解管的外侧设置有对热解管进行加热的加热装置。

中国专利申请101709224A公开了一种生物质螺旋热解装置及热解工艺，该装置包括加料系统、螺旋热解反应器及产品收集系统，在反应器圆筒体两端盖的中孔内安装有与变频电机连通、并设置有螺旋推进器的转动轴；简体侧壁上设有生物质进料管和热解产品出口管，其出口管垂直通入焦炭收集罐中，该收集罐通过侧壁上的出气管依次和冷凝器、生物油收集罐、尾气排放管连通。其工艺过程是先启动外加热系统，使反应器内温度为500-550℃；将生物质颗粒原料通过进口管送进反应器，同时启动变频电机，并根据设定的停留时间、螺旋推进装置的轴向长度和螺距，确定变频电机的转速；再启动热解产品收集系统。能精确控制热解时间，分区控制热解温度，使得到的生物油成分可控，易于提取化学品。

国际专利WO/2003/097729，PYROLYZER OF PREPARING BURNT OIL BY PYROLYSISOF WASTE RUBBER，该专利中涉及的热解槽为封闭的U型槽，一端上部有一个入口，另一端上部有一个出气口，下部有一个排泄口，槽内部装有转动轴，数个搅拌叶片呈螺旋状排布在转动轴上。

国际专利WO/2006/103668，METHOD AND REACTOR FOR BIOMASS PYROLYTICCONVERSION，该专利的热解处理方法是将粉碎干燥后的生物质混合物加入螺旋热解器中，热解器中有一个螺旋轴和电流传导粒子系统，应用导电粒子混合干燥的生物质，通入电流使导电粒子以及生物质含有热量，在热解过程中经过冷凝产生的部分气体可以作为系统内部发电机的燃料。

国际专利WO/2007/015158，A PROCESS AND REACTOR FOR THE PYROLYSIS OFCARBON-CONTAINING WASTE MATERIAL，涉及一种用刮板式推进的热解反应器，有外热源的夹套。

国际专利WO/2008/082967，PYROLYZER FURNACE APPARATUS AND METHOD FOROPERATION THEREOF，该专利涉及到一种热解炉，热解炉是双层壁，炉体内部有一个旋转轴，燃烧室中的热量通过旋转轴和夹套将热量传递给物料进行反应。

从上述的多篇专利可以看出，目前的生物质热解技术中热解炉的体积均有限，可以同时热解的生物质量少，热解效率低，无法满足大量热解的需求。

发明内容

为了解决现有技术中的热解装置因旋转轴长度受限，体积不宜过大而存在的热解量少、效率低的问题，本发明提出一种生物质热解反应装置及热解系统，解决了上述技术问题。本发明的技术方案如下：

一种生物质热解反应装置，包括热解反应本体，所述热解反应本体上设置有进料口和生物质出料口，所述热解反应本体内设有热解室，所述热解室内平行设置有多个传料辊，多个所述传料辊的轴线垂直于进料口至生物质出料口方向，多个所述传料辊垂直于轴线传料。

进一步地，所述传料辊包括辊轴和设置在辊轴上的多个横向拨杆，多个所述横向拨杆平行于所述辊轴的轴线设置。

进一步地，多个所述传料辊的轴向长度沿进料口到生物质出料口方向逐渐缩小，所述热解室沿进料口到生物质出料口方向倾斜向下设置。

进一步地，所述热解室内还设置有出料开关，所述出料开关位于所述生物质出料口的上方，所述出料开关包括密封挡板和放料板，所述密封挡板和放料板交替打开放料。

进一步地，所述热解室的下方设置有送风室，所述送风室沿进料口到生物质出料口方向依次被隔成第一子送风室、第二子送风室和第三子送风室，三个子送风室分别连通三个风源，所述送风室和所述热解室通过通风孔连通，三个子送风室分别向其上的传料辊供热。

进一步地，所述热解室的顶部向下延伸有隔板，所述隔板将热解室沿进料口到生物质出料口方向分为初始反应区、主反应区和尾反应区，三个反应区与三个子送风室分别对应，每个所述传料辊的转速由一个调速器控制或者同一反应区内的传料辊的转速由一个调速器控制。

进一步地，所述热解室的下方设置有送风室，所述送风室通过进风口与热风源连通，所述送风室和所述热解室通过通风孔连通，所述通风孔的分布密度沿靠近进风口的方向逐步减少。

进一步地，所述热解室的顶部向下延伸有隔板，所述隔板将热解室沿进料口到生物质出料口方向分为初始反应区、主反应区和尾反应区，所述送风室对应每个反应区连通有风源，每个所述传料辊的转速由一个调速器控制或者同一反应区内的传料辊的转速由一个调速器控制。

一种生物质热解系统，包括生物质热解反应装置，所述进料口处设置有进料单元，所述生物质出料口处设置有出料单元。

一种生物质热解系统，包括生物质热解反应装置，所述生物质出料口与反应器的进料口连通，所述反应器的燃气出口与所述进风口连通。

基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：

1.本发明的生物质热解反应装置，通过在热解室内平行设置传料辊，传料辊垂直于轴线方向传料，将生物质从进料口传送至生物质出料口，如此，可通过增加传料辊的数量来增加热解路径，通过控制传料辊的长度来控制一次性热解的生物质量，可实现一次热解大量的生物质，提高热解效率；

2.本发明的生物质热解反应装置，通过在传料辊上设置多个横向拨杆，使横向拨杆带动生物质料垂直于传料辊的轴线运动，进而方便控制热解反应装置的大小；设置多个传料辊的轴向长度沿进料口到生物质出料口方向逐渐缩小，随着热解反应的进行，生物质的体积越来越小，如此，可设置传料辊的轴向长度相应变短，可节省材料，且将生物质集中到生物质出料口；设置热解室沿进料口到生物质出料口方向倾斜向下设置，如此在重力作用下，生物质更容易从进料口运动至生物质出料口；

3.本发明的生物质热解反应装置，通过在生物质出料口的上方设置出料开关，出料开关包括密封挡板和放料板，密封挡板和放料板交替打开，则保证热解室内为一个较为封闭的空间，其内的热量不会流失，保证热解效果；进一步地，工作时，密封挡板先为打开状态，热解后的生物质落到放料板上，当达到一定重量时，密封挡板关闭，放料板打开放料，热解后的生物质从生物质出料口出料，如此还可控制每次出料量，可更加有序地控制热解过程；

4.本发明的生物质热解反应装置，通过将送风室隔为三个子送风室，然后每个子送风室连通一个风源，可对其上的传料辊吹送不同温度的热风；进一步地，将热解室隔成三个反应区，对应三个子送风室，可控制每个反应区内的温度，例如可控制初始反应区的温度为150-250度，主反应区的温度为250-500度，尾反应区的温度为400-500度，如此准确控制生物质的每一热解阶段，保证热解效果；

5.本发明的生物质热解反应装置，送风室集中供热，通过在每一反应区下方的送风室设置外接风口，可通过外接风口接入空气等气体与进风口通入的热风混合，来对每一反应区的温度进行调节控制，如此准确控制生物质的每一热解阶段，保证热解效果；

6.本发明的生物质热解反应装置，通过每个辊轴的转速分别控制，或者分区域控制辊轴的转速，来准确控制热解室内辊轴的运动状态，调节生物质在每一反应区内的运动速度，进而控制生物质在每一反应区内的热解时间；

7.本发明的生物质热解系统，通过设置生物质出料口与立式反应器连通，立式反应器的燃气出口与进风口连通，如此，热解后的生物质可以直接进入立式反应器中进行进一步反应，且反应获得的高温燃气还可通过燃气出口和进风口进入送风室，为热解反应提供热能，提高了能量的利用率。

附图说明

图1为本发明的实施例一的生物质热解反应装置的结构示意图；

图2为实施例一中通风孔的分布情况；

图3为传料辊的结构示意图；

图4为传料辊沿进料口至生物质出料口的排布状态；

图5为实施例一的生物质热解系统的结构示意图；

图6为本发明的实施例二的生物质热解反应装置的结构示意图；

图7为实施例二中通风孔的分布情况；

图8为实施例二的生物质热解系统的结构示意图；

图9为本发明的实施例三的生物质热解反应装置的结构示意图；

图10为实施例三中通风孔的分布情况；

图11为实施例三的生物质热解系统的结构示意图；

图中：1-热解反应本体；11-进料口；12-生物质出料口；13-生物质燃气出料口；14-热解室；141-初始反应室；142-主反应室；143-尾反应室；15-传料辊；151-辊轴；152-横向拨杆；153-连接杆；16-隔板；17-送风室；171-第一子送风室；172-第二子送风室；173-第三子送风室；174-挡板；175-进风口；18-料位调节装置；19-温度感应组件；191-第一温度感应件；192-第二温度感应件；10-通风孔；2-出料开关；21-密封挡板；22-放料板；3-风源；4-进料单元；41-螺旋进料装置；42-进料仓；5-出料单元；51-水冷套；6-反应器。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的内容作进一步地说明。

实施例一

如图1-4所示，本实施例提供了一种生物质热解反应装置，包括热解反应本体1，热解反应本体1上设置有进料口11、生物质出料口12和生物质燃气出料口13，本实施例中，进料口11位于热解反应本体1的一端的上方，方便进料，生物质出料口12和生物质燃气出料口13位于热解反应本体1的另一端，生物质燃气出料口13位于上方，生物质出料口12位于下方，方便高温生物质燃气从生物质燃气出料口13流出进而收集或进行下一反应，热解后的生物质从生物质出料口12排出进而收集或进行下一反应。优选地，生物质燃气出口13处和生物质出料口12内部周围分别安装电加热且温度可控的电炉丝，可防止焦油结焦。

热解反应本体1内设有热解室14，热解室14从进料口11延伸至生物质出料口12处，热解室14内设置有多个传料辊15，多个传料辊15位于热解室14的底部且平行设置，传料辊15的轴线垂直于进料口11至生物质出料口12方向。传料辊15包括辊轴151和设置在辊轴151周向上的横向拨杆152，辊轴151内有热风通过，横向拨杆152平行于辊轴151轴线设置，辊轴151转动带动横向拨杆152转动，横向拨杆152带动生物质物料垂直于轴线运动。进一步地，横向拨杆152通过连接杆153设置在辊轴151上。传料辊15的数量可以依据实际热解所需进行合理设置，传料辊15的数量越多，则热解路径越长；传料辊15的长度也可根据热解量进行合理设置。

进一步地，如图4所示，沿进料口11至生物质出料口12方向，传料辊15的轴向长度逐步减小，根据生物质的热解反应规律，热解时间越长，生物质的体积越小，根据这一规律合理设置传料辊15的长度变化规律，可合理设置装置并有效利用。优选地，多个传料辊15排布后外轮廓呈等腰梯形。

热解室14的顶部向下间隔延伸有两个隔板16，两个隔板16将热解室14分为初始反应区141、主反应区142和尾反应区143，每个反应区内均设置有温度感应组件19，温度感应组件19自热解室14的顶部向下延伸，温度感应组件19包括第一温度感应件191和第二温度感应件，第一温度感应件191的长度较第二温度感应件短，第一温度感应件191感应物料上方的温度变化，第二温度感应件192用于感应靠近物料或物料内的温度变化。通过对热解室进行分区，可以合理控制三个反应区内的温度，例如可控制初始反应区的温度为150-250度，主反应区的温度为250-500度，尾反应区的温度为400-500度，通过控制温度来控制生物质的热解效果。

进一步地，热解室14内还设置有料位高度调节装置18，料位高度调节装置18靠近进料口11设置，料位高度调节装置18为一块自热解室顶部向下延伸的调节板，调节经过调节板的物料高度，可以保证物料在推进的时候的达到设定的高度，例如：40-50厘米。物料的高度是生物质原料在热解过程中的传热和传质效率的保证。热解室14的顶部有气体混合装置，其为2片相邻设置的热风挡板，2片挡板之间有一段空隙，燃气在空隙中碰撞混合。优选地，气体混合装置靠近生物质燃气出料口13设置。

热解室14的下方设置有送风室17，送风室17内设置有两个挡板174，两个挡板174将送风室隔成第一子送风室171、第二子送风室172和第三子送风室173，第一子送风室171对应初始反应区141，第二子送风室172对应主反应区142，第三子送风室173对应尾反应区143，三个子送风室分别对三个反应区提供热风。进一步地，每个子送风室分别连通一个风源3，如此可分别控制每个子送风室的送风温度。热解室14和送风室17之间的分隔板上分布有多个通风孔10，本实施例中分隔板上的通风孔10均匀分布。

进一步地，热解反应本体1外部有热风夹套，热风夹套内部导热设施为热风导向叶片，加强传热设施为传热筋片；热解反应本体1上还设置有反应器监视装置，来监控热解反应本体1中各反应区的温度，压力等，然后调节送风室17的风量和送风温度，调整各反应区的温度，压力等，达到工艺要求。

进一步地，传料辊15的转速由调速器控制，具体地，每个传料辊15由一个调速器控制，或者同一反应区内的传料辊15由同一个调速器控制。可以精确控制物料的停留时间。也可以控制物料的升温速率。物料的停留时间是热解效能的重要保证。总体说来，生物质燃气、生物质炭的制备装置，属于慢速热解的范畴，物料的推进速度较慢。

优选地，热解室14相对水平面有一定的角度，具体地，热解室14沿进料口到生物质出料口方向倾斜向下设置，便于物料流动。进一步优选地，热解室14的底面相对于水平面的夹角为5～10°。

如图5所示，本实施例还提供了一种生物质热解系统，包括上述生物质热解反应装置，还包括进料单元4和出料单元5，进料单元4与进料口11连通，出料单元5与生物质出料口12连通。进料单元4包括螺旋进料装置41和进料仓42，进料仓42与螺旋进料装置41连接，螺旋进料装置41的螺杆后段没有螺旋，进料仓42内的物料经进料口11进入到热解反应本体1内部。经过预处理和烘干后的物料经过螺旋进料装置41进入热解反应本体1。进料仓42将物料堆积到一定高度和螺旋进料装置41配合起到密封作用，螺旋进料装置41的螺杆上部分没有螺旋起到堆积物料，使物料密实从而起到密封的作用。避免漏风，影响热解反应的效率。出料单元5为螺旋出料装置，生物质出料口12与螺旋出料装置连接，螺旋出料装置外部装有水冷套51，经水冷套51冷却后的生物质可防止自燃。冷却后的生物质还可进行下一步处理，例如：螺旋出料装置另一端与空气输料系统相连接，其装有中部设置滤油网焦油捕捉和分选装置的旋风分离器，焦油粒密度相对生物质炭密度较大，经旋风分离至旋风分离器内壳上，被滤油网引出。

基于上述结构，本实施例中的生物质热解系统的工作原理为：生物质经进料单元4从进料口11进入到热解反应本体1的热解室14内，生物质落到传料辊15上，料位高度调节装置18调节料位高度，传料辊15在驱动装置的带动下转动，调速器控制传料辊15的转速，送风室17通过通风孔10向热解室14内提供热风，热解反应产出的生物质燃气经生物质燃气出料口13出料收集，热解后的生物质经生物质出料口12出料，进入到出料单元5内出料。在整个工作过程中，反应器监视装置监视热解反应本体1内各反应区的温度和压力等，并调节送风室17的风量和送风温度。

实施例二

如图6-8所示，本实施例与实施例一基本相同，区别仅在于，热解室14内还设置有出料开关2，出料开关2位于生物质出料口12的上方，出料开关2包括密封挡板21和放料板22，密封挡板21和放料板22交替打开放料。本实施例中，密封挡板21呈平板状，放料板22呈弧形板，放料板22靠近生物质出料口22设置，密封挡板21和放料板22的一端均与热解室14的顶部铰接，开始热解时，密封挡板21打开，放料板22关闭，物料落到放料板22上，当物料达到一定重量时，放料板22可自动打开或控制打开进行放料，此时密封挡板21关闭。通过密封挡板21和放料板22交替打开，可保证对热解室的一定程度的密封作用，保证热解效果。

实施例三

如图9-11所示，本实施例与实施例二基本相同，区别仅在于，生物质热解反应装置的送风室17内不设置挡板，送风室17为一个整体，自进料一端延伸至出料一端，送风室17通过进风口175与热风源连通，热解室14和送风室17之间的分隔板上通风孔10为非均匀分布，具体地，通风孔10的分布密度沿靠近进风口175的方向逐步减少，通过上述设置，保证离进风口175较远的反应区的进风量。三个风源3吹进的热风可辅助调节每个反应区的进风温度。

本实施例中的生物质热解系统，包括上述生物质热解反应装置、进料单元4和反应器6，反应器6的进料口与出料口12连通，反应器6的燃气出口与进风口175连通。优选地，反应器6可为立式反应器，对热解后的生物质进行碳化反应。具体地，热解后的生物质经出料口12落入到反应器6内进行碳化反应，碳化反应产生的高温燃气经出料口12和进风口175进入到送风室17内，经风源3吹入的气流调温后进入到热解室14内，对生物质进行热解反应。由于开关结构2对热解室14的密封作用，反应器6产生的高温燃气只能经进风口175进入到送风室17，经通风孔10进入到热解室14内，保证热解效果。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种生物质热解反应装置，包括热解反应本体(1)，所述热解反应本体(1)上设置有进料口(11)和生物质出料口(12)，所述热解反应本体(1)内设有热解室(14)，其特征在于，所述热解室(14)内平行设置有多个传料辊(15)，多个所述传料辊(15)的轴线垂直于进料口(11)至生物质出料口(12)方向，多个所述传料辊(15)垂直于轴线传料。

2.如权利要求1所述的一种生物质热解反应装置，其特征在于，所述传料辊(15)包括辊轴(151)和设置在辊轴(151)上的多个横向拨杆(152)，多个所述横向拨杆(152)平行于所述辊轴(151)的轴线设置。

3.如权利要求1或2所述的一种生物质热解反应装置，其特征在于，多个所述传料辊(15)的轴向长度沿进料口(11)到生物质出料口(12)方向逐渐缩小，所述热解室(14)沿进料口(11)到生物质出料口(12)方向倾斜向下设置。

4.如权利要求3所述的一种生物质热解反应装置，其特征在于，所述热解室(14)内还设置有出料开关(2)，所述出料开关(2)位于所述生物质出料口(12)的上方，所述出料开关(2)包括密封挡板(21)和放料板(22)，所述密封挡板(21)和放料板(22)交替打开放料。

5.如权利要求1-2、4任一项所述的一种生物质热解反应装置，其特征在于，所述热解室(14)的下方设置有送风室(17)，所述送风室(17)沿进料口(11)到生物质出料口(12)方向依次被隔成第一子送风室(171)、第二子送风室(172)和第三子送风室(173)，三个子送风室分别连通三个风源(3)，所述送风室(17)和所述热解室(14)通过通风孔(10)连通，三个子送风室分别向其上的传料辊(15)供热。

6.如权利要求5所述的一种生物质热解反应装置，其特征在于，所述热解室(14)的顶部向下延伸有隔板(16)，所述隔板(16)将热解室(14)沿进料口(11)到生物质出料口(12)方向分为初始反应区(141)、主反应区(142)和尾反应区(143)，三个反应区与三个子送风室分别对应，每个所述传料辊(15)的转速由一个调速器控制或者同一反应区内的传料辊(15)的转速由一个调速器控制。

7.如权利要求1-2、4任一项所述的一种生物质热解反应装置，其特征在于，所述热解室(14)的下方设置有送风室(17)，所述送风室(17)通过进风口(175)与热风源连通，所述送风室(17)和所述热解室(14)通过通风孔(10)连通，所述通风孔(10)的分布密度沿靠近进风口的方向逐步减少。

8.如权利要求7所述的一种生物质热解反应装置，其特征在于，所述热解室(14)的顶部向下延伸有隔板(16)，所述隔板(16)将热解室(14)沿进料口(11)到生物质出料口(12)方向分为初始反应区(141)、主反应区(142)和尾反应区(143)，所述送风室(17)对应每个反应区连通有风源(3)，每个所述传料辊(15)的转速由一个调速器控制或者同一反应区内的传料辊(15)的转速由一个调速器控制。

9.一种生物质热解系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的生物质热解反应装置，所述进料口(11)处设置有进料单元(4)，所述生物质出料口(12)处设置有出料单元(5)。

10.一种生物质热解系统，其特征在于，包括如权利要求7-8任一项所述的生物质热解反应装置，所述生物质出料口(12)与反应器(6)的进料口连通，所述反应器(6)的燃气出口与所述进风口(175)连通。