CN112175637A - 一种新型热解炭化炉 - Google Patents

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张春苗
王学科
马竞男
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Abstract

本发明公开了一种新型热解炭化炉，包括炭化炉体，进料口系统，出料口系统和液压控制系统，所述炭化炉体内设有保温层和往复炉排，所述往复炉排分成三个阶段，依次为预炭化段、炭化段和煅烧段，本发明的有益效果是，往复炉排可以对物料进行充分的加热，并产生大量的反应热和热解气，热解气经过烟气处理后再次用于自身的热能消耗，节约了能源，并且减少了烟气的排放，且可以连续工作。

Description

一种新型热解炭化炉
技术领域
本发明涉及热解炭化炉技术领域，特别是一种新型热解炭化炉。
背景技术
随着全球人口数目的不断增加，经济的飞速发展，人们对能源危机的问题关注越来越多，可再生能源的开发与利用已经变得十分重要。
生物质热解炭化是将生物质送入热解炉在隔绝空气或通入少量空气的条件下加热，然后收集热解炭化产物和副产物的工艺。可用于热解炭化的生物质包括秸秆、林业三剩物、薪柴和固体废弃物等。我国每年有农作物秸秆可收集量约为10亿吨，但是40％基本采用废弃或者焚烧的处理方式，秸秆焚烧会导致大气环境污染问题日益突出，而且也是资源的浪费。
目前的热解炭化炉多为间歇式生产，生产效率低，生产能力低，产物品质相对不高，能源转换与利用率低。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种新型热解炭化炉，包括炭化炉体，进料口系统，出料口系统，液压控制系统，所述炭化炉体包括炉体外壳及保温层，所述炭化炉体内设有往复炉排，所述往复炉排分成三个阶段，依次为预炭化段、炭化段和煅烧段。
进一步地，所述往复炉排呈斜坡式排布，包括活动炉排和固定炉排，所述活动炉排和固定炉排交叉排布，所述往复炉排中位于最上方的炉排为活动炉排，所述相邻两个活动炉排之间安装有一个固定炉排。
进一步地，所述往复炉排位于上方的一端连通有进料口系统，所述
往复炉排位于下方的一端连通有出料口系统，所述炭化炉体旁设有液压控制系统，所述液压控制系统由液压控制器、活动炉排液压缸构成，所述活动炉排液压缸的输出轴与活动炉排相连接，所述液压控制器与活动炉排液压缸电性连接。
进一步地，所述进料口系统包括进料口、炉盖及破碎搅拌装置，所述破碎搅拌装置通过液压传送连接往复炉排的上端。
进一步地，所述出料口系统包括集炭室和出料口，所述出料口通过出料炉盖控制出料，并连接自动控制器。
进一步地，所述炭化炉体的炉体外壳为不锈钢材质，所述炉体外壳内设有保温层。
进一步地，所述炭化炉体内往复炉排的斜上方设有热解气抽吸口，所述热解气抽吸口收集炭化过程产生的热解气体，然后通过烟气处理后再次经过热解气回收锅炉对炉体进行加热。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
本发明的一种新型热解炭化炉，通过设置往复炉排使得物料的加热更充分，且将炭化过程分为三个阶段，使得原料的利用效率更高，炭化过程的热解气通过收集后再次被燃烧利用于炭化炉，降低了能源的消耗，节约了成本。
附图说明
图1为本发明所述一种新型热解炭化炉的结构简图；
图中，1、炉体外壳；2、保温层；3、进料口；4、出料口；5、预炭化段；6、炭化段；7、煅烧段；8、炭化炉体；9、集炭室；10、活动炉排；11、固定炉排；12、活动炉排液压缸；13、液压控制器；14、炉盖；15、热解气抽吸口；16、破碎搅拌装置；17、进料口系统；18、出料口系统；19、往复炉排；20、液压控制系统
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种新型热解炭化炉，包括炭化炉体8，所述炭化炉体8包括炉体外壳1和保温层2，所述炭化炉体8内设有往复炉排19，所述往复炉排19分成三个阶段，依次为预炭化段5、炭化段6和煅烧段7，其中预炭化段5对刚进入至炭化炉体8内的物料进行预加热处理，温度在150-275℃，此阶段的升温速度较为缓慢，主要靠外界吸热，并且生物质的热分解较为明显，一些轻组分挥发分已经开始析出，生成可燃性气体，物料通过进料口3进入进料口系统17，然后进入破碎搅拌装置16，进行充分的破碎后通过传送带进入预炭化段5上方，使得物料充分加热并热解，具备后续炭化段的条件。
被预炭化段5加热解热后的物料通过往复炉排19移动至炭化段6的上方，此阶段的温度在275-450℃，生物质急剧地热分解并产生大量的热分解产物和大量的热，然后热解气抽吸口15通过外部的PLC控制进行热解气的吸收并进入后续的恶烟气处理设备，物料通过往复炉排19的带动到达煅烧段7。
被炭化段6炭化后的物料进入煅烧段7，此阶段温度在450-500℃，此过程进行木炭的煅烧，排除残留在木炭中的挥发物质，提高固定碳含量。
所述往复炉排19呈斜坡式排布，所述往复炉排19由活动炉排10和固定炉排11组成，所述活动炉排10和固定炉排11交叉排布，所述往复炉排19中位于最上方的炉排为活动炉排10，所述相邻两个活动炉排10之间安装有一个固定炉排11。在移动过程中，破碎后的物料先到达位于最上方出的活动炉排10上，活动炉排10由控制进料液压缸12控制进行水平往复运动，带动物料前进至下方固定炉排11上，位于固定炉排11上的物料在上方活动炉排10的推动下水平移动并掉落至下方的活动炉排10上，然后重复上述过程从而实现水平移动。物料在移动过程中依次经过预炭化段5，炭化段6，煅烧阶段7，最终变为炭进入集炭室9，经过出料口4排出。
所述往复炉排19位于上方的一端连通有进料口系统17，所述往复炉排19位于下方的一端连通有出料口系统18，所述焚烧炉体8旁设有液压控制系统20，所述液压控制系统20由液压控制器13、活动炉排液压缸12构成，所述活动炉排液压缸12的输出轴与活动炉排10相连接，所述液压控制器13与活动炉排液压缸12电性连接。液压控制器13负责控制活动炉排液压缸12工作，活动炉排液压缸12负责控制活动炉排10的往复运动，首先物料通过炭化炉体8的进料口3处落入破碎搅拌装置16中，在经过传送系统的推动进入往复炉排19上。
如图1所示，所述炭化炉体8的炉体外壳1为不锈钢材质，所述炭化炉体8的内层为保温层2。保温层2起到保温隔热的作用，从而降低了能源的消耗。通过设置往复炉排19使得物料的加热更充分，且将炭化过程分为三个阶段，使得原料的利用效率更高，炭化过程的热解气通过收集后再次被燃烧利用于炭化炉，降低了能源的消耗，节约了成本。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型热解炭化炉，包括炭化炉体(8)，进料口系统(17)，出料口系统(18)，液压控制系统(20)，所述炭化炉体(8)包括炉体外壳(1)及保温层(2)，其特征在于，所述炭化炉体(8)内设有往复炉排(19)，所述往复炉排(19)分成三个阶段，依次为预炭化段(5)、炭化段(6)和煅烧段(7)。
2.根据权利要求1所述的一种新型热解炭化炉，其特征在于，所述往复炉排(19)呈斜坡式排布，所述往复炉排(19)包括活动炉排(10)和固定炉排(11)，所述活动炉排(10)和固定炉排(11)交叉排布，所述往复炉排(19)中位于最上方的炉排为活动炉排(10)，相邻两个活动炉排(10)之间安装有一个固定炉排(11)。
3.根据权利要求1所述的一种新型热解炭化炉，其特征在于，所述往复炉排(19)位于上方的一端连通有进料口系统(17)，所述往复炉排(19)位于下方的一端连通有出料口系统(18)，所述炭化炉体(8)旁设有液压控制系统(20)，所述液压控制系统(20)由液压控制器(13)、活动炉排液压缸(12)构成，所述活动炉排液压缸(12)的输出轴与活动炉排(10)相连接，所述液压控制器(13)与活动炉排液压缸(12)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型热解炭化炉，其特征在于，所述进料口系统(17)包括进料口(3)、炉盖(14)及破碎搅拌装置(16)，所述破碎搅拌装置(16)通过液压传送连接往复炉排(19)的上端。
5.根据权利要求1所述的一种新型热解炭化炉，其特征在于，所述出料口系统(18)包括集炭室(9)和出料口(4)，所述出料口(4)通过出料炉盖控制出料，并连接自动控制器。
6.根据权利要求1所述的一种新型热解炭化炉，其特征在于，所述炭化炉体(8)的炉体外壳(1)为不锈钢材质，所述炉体外壳(1)内设有保温层(2)。
7.根据权利要求1所述的一种新型热解炭化炉，其特征在于，所述炭化炉体(8)内往复炉排(19)的斜上方设有热解气抽吸口(15)，所述热解气抽吸口(15)收集的热解气通过烟气处理后再次经过热解气回收锅炉(7)对炭化炉体(8)进行加热。
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