CN202337759U - 生物质燃气、生物质炭制备系统 - Google Patents

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崔茂佩
景学森
陈赤华
李小霞
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Abstract

本实用新型涉及一种生物质燃气、生物质炭制备系统，其包括：进料单元、热解反应单元、出料单元三个连续的工作单元，还具有热解反应控制系统；热解反应单元具有热解反应本体，热解反应本体内设有螺旋推进装置，送风装置；热解反应本体为具有金属外壳的长方形腔体；热解反应本体腔体分为上下可分离的两部分，本实用新型热解反应本体内设置隔热层，有效将金属外壳与高温反应介质分离，对热解反应本体腔体材质耐热性降低，可以采用普通碳钢材料成本降低，且有效缓解金属外壳受热变形，热量损失减少；热解反应本体分成上下两部分，能够比较容易的将反应本体底部易损件拆卸下来，方便维修、更换。

Description

生物质燃气、生物质炭制备系统
技术领域
本实用新型涉及一种生物质燃气、生物质炭的制备系统。
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)。
专利号为：201020653868.9，名称为精确控制的生物质燃气、生物质炭制备系统中国实用新型专利公开了主体结构相同的生物质燃气、生物质炭制备系统，由于反应本体的腔体材料是金属的，生物质原料在热解时温度较高达到500℃以上，腔体金属材料的温度为500-600℃，为了保证反应器的相对稳定，在反应器的材料选择上只能用不锈钢材料，成本较高，不锈钢材料长期处于高温条件下，比较容易发生变形，从而引起整个反应本体的变形，严重影响生产稳定性。此外，反应本体腔体为上盖型，当腔体下部因为金属材料变形需要拆卸下来替换新的时，需要将腔体中的其他部件逐一拆卸后，再逐一安装，则即不便捷，也不利于设备的稳定可靠。
发明内容
本实用新型的目的是解决上述不足，提供一种改进了的，结构稳定，不易发生变形，反应本体腔体下部易拆卸的生物质燃气、生物质炭的制备系统。
实现本实用新型目的的技术方案是：一种生物质燃气、生物质炭制备系统，其包括：进料单元、热解反应单元、出料单元三个连续的工作单元，还具有热解反应控制系统；进料单元具有螺旋进料装置，其螺旋叶片的设置疏密变化；热解反应单元具有热解反应本体，热解反应本体内设有螺旋推进装置，送风装置；出料单元具有螺旋出料装置，空气输料系统；
所述热解反应本体为具有金属外壳的长方形腔体；
所述送风装置具有设置在热解反应本体底部的多孔箱体；
所述反应本体腔体分为上下可分离的两部分；
上述的生物质燃气、生物质炭制备系统，所述热解反应本体腔体上下两部分的接口开设在腔体下部，分离时能够将腔体底部连同送风装置拆离热解反应本体；
上述的生物质燃气、生物质炭制备系统，所述热解反应本体腔体上下两部分的接口开设在腔体下部末端；
上述的生物质燃气、生物质炭制备系统，所述热解反应本体除底面外的腔体内表面设有隔热层；
上述的生物质燃气、生物质炭制备系统，所述隔热层为轻质的耐高温耐腐蚀隔热材料。
本实用新型具有积极的效果：(1)热解反应本体内设置隔热层，有效将金属外壳与高温反应介质分离，对热解反应本体腔体材质耐热性降低，可以采用普通碳钢材料成本降低，且有效缓解金属外壳受热变形，热量损失减少；(2)热解反应本体分成上下两部分，能够比较容易的将反应本体底部易损件拆卸下来，方便维修、更换。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为本实用新型生物质燃气、生物质炭的制备系统的示意图。其中：
进料单元1：螺旋进料装置11、进料仓12；
热解反应单元2：热解反应本体21、螺旋推进装置22、送风装置23、热风夹套24、生物质炭出料口25、生物质燃气出口26、接口27、隔热层28；
出料单元3：水冷套31、螺旋出料装置32、空气输料系统33；
热解反应控制系统4：螺旋推进调速器41、送风控制阀42、料位高度调节装置43、气体混合装置44、反应监视装置45。
图2为本实用新型热解反应本体的剖视图。
具体实施方式
见图1，本实用新型具有生物质燃气、生物质炭制备系统具有热解反应本体21为具有金属外壳的长方形腔体，分为上下可分离的两部分，接口27在腔体的下部末端，热解反应本体21其前端连接进料仓12，后端有两个出料口，分别为上方的生物质燃气出口26和下方的生物质炭出料口25，进料仓12与螺旋进料装置11连接，螺旋进料装置11的螺杆后段没有螺旋，生物质炭出料口25与螺旋出料装置32连接，热解反应本体21底部装有双螺旋结构螺旋推进装置22，螺旋叶片为带式且有横向耙齿，耙齿在高温区数量减少，螺旋轴内有热风通过，且热解反应本体21底部装有送风装置23，在热解反应本体21底部有孔为疏密间隔的多孔箱，热风通过管道，经过送风控制阀42从多孔箱体中通入热解反应本体21中，热解反应本体21前端和后端分别安装料位高度调节装置43和螺旋推进调速器41，料位高度调节装置43为一块向下延伸的调节板，调节经过调节板的物料高度，螺旋推进调速器41是安装螺旋推进装置22前端的变频调速器，热解反应本体21内安装反应监视装置45，其为压力表、空气流量表和温度仪，热解反应本体21内壳顶部有气体混合装置44，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。生物质燃气出口26处和生物质炭出料口25内部周围分别安装电加热温度控制的电炉丝为防止焦油结焦的装置，热解反应本体21外部有热风夹套24，内部除腔体底部外，其他3个面均安装有陶瓷纤维棉保温层28，热风夹套24内部导热设施为热风导向叶片，加强传热设施为传热筋片，螺旋出料装置32外部装有水冷套31，螺旋出料装置32另一端与空气输料系统33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。
本实施例将热解反应本体21的腔体分成上下两部分，并且接口27开设在下部末端，热解反应发生时热解反应本体21的腔体由于其他部分有隔热层材料，其温度能够控制在100摄氏度以下，但处于下部的送风装置的多孔箱体由于无隔热层隔热其温度达到300摄氏度左右，为易损件，当接口开设在反应本体的腔体末端时，易损件多孔腔体能够很方便的单独拆卸下来，维修更换，且多孔腔体拆卸后，也可以从下部对腔体内部的其他组件进行维修、维护。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种生物质燃气、生物质炭制备系统，其包括：进料单元(1)、热解反应单元(2)、出料单元(3)三个连续的工作单元，还具有热解反应控制系统(4)；进料单元(1)具有螺旋进料装置(11)，其螺旋叶片的设置疏密变化；热解反应单元(2)具有热解反应本体(21)，热解反应本体(21)内设有螺旋推进装置(22)，送风装置(23)；出料单元(3)具有螺旋出料装置(32)，空气输料系统(33)；
所述热解反应本体(21)为具有金属外壳的长方形腔体；
所述送风装置(23)具有设置在热解反应本体(21)底部的多孔箱体；
其特征在于：热解反应本体(21)腔体分为上下可分离的两部分。
2.根据权利要求1所述的生物质燃气、生物质炭制备系统，其特征在于：热解反应本体(21)腔体上下两部分的接口(27)开设在腔体下部，分离时能够将腔体底部连同送风装置(23)拆离热解反应本体(21)。
3.根据权利要求1所述的生物质燃气、生物质炭制备系统，其特征在于：热解反应本体(21)腔体上下两部分的接口(27)开设在腔体下部末端。
4.根据权利要求2所述的生物质燃气、生物质炭制备系统，其特征在于：热解反应本体(21)除底面外的腔体内表面设有隔热层(28)。
5.根据权利要求3所述的生物质燃气、生物质炭制备系统，其特征在于：所述保温层(28)为轻质的耐高温耐腐蚀隔热材料。
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