CN208857206U - 高能效生物质裂解碳化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于生物质碳化技术领域，涉及一种高能效生物质裂解碳化炉，包括卧式的炉体、设于炉体下方的点火机构、设于所述炉体的内腔的送料筒、连接送料筒进口的进料斗、连接送料筒出口的出料管以及设于炉体上方的烟囱，所述送料筒的上方设有若干连通炉体的内腔的燃烧口，所述炉体在正对点火机构的位置设有供空气进入的缝隙，所述炉体内还设有一个压火弯板，所述压火弯板具有一个位于燃烧口上方的平板部和从平板部两侧围绕送料筒延伸的侧板部，所述平板部在正对烟囱的位置设有开口。本实用新型压火弯板让火焰靠近送料筒外侧，保证热量足够供应送料筒内部的裂解反应，而且这种结构在工作时还能降低炉体外壁的温度，提高了安全性。

Description

高能效生物质裂解碳化炉

技术领域

本实用新型涉及生物质碳化技术领域，特别涉及一种高能效生物质裂解碳化炉。

背景技术

生物质热裂解技术是世界上生物质能研究的前沿技术之一。该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将以木屑等废弃物为主的生物质转化为高品质的易储存、易运输、能量密度高且使用方便的代用液体燃料(生物油)，其不仅可以直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧，而且可通过进一步改进加工使液体燃料的品质接近于柴油或汽油等常规动力燃料的品质，此外还可以从中提取具有商业价值的化工产品。相比于常规的化石燃料，生物油因其所含的硫、氮等有害成分极其微小，可视为21世纪的绿色燃料。

生物质裂解技术也可以用来生产固态的焦炭，本公司开发了一种节省加热成本的生物质裂解碳化炉，炉内主要发生两种反应：一是裂解反应，此反应会将生物质有机大分子的分子键打断形成碳，所以是吸热过程；二是燃烧反应，即裂解产生的可燃性气体在空气中燃烧，放出热量。因为燃烧反应放出的热量比裂解反应吸收的热量更多，所以设备中可以无需供热，日夜不停地生产高质量的焦炭。

炉内的两种反应分别在送料筒的内部和外部发生，而燃烧反应主要在送料筒的外部反应。燃烧有一种特性，火焰会朝上，而且外焰处充分燃烧的地方最热。为了防止送料筒内的物料被点燃，送料筒上的燃烧口只能向上设置，可这样势必让外焰远离筒身，热量就会从烟囱处散出，无法有效令送料筒保温。若送料筒得不到充分的加热，那么裂解反应也将停滞，最后就会导致反应停止，生产暂停。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种高能效生物质裂解碳化炉，能够使燃烧产生的温度有效得针对送料筒加热，使炉内的反应能够持续进行。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种高能效生物质裂解碳化炉，包括卧式的炉体、设于炉体下方的点火机构、设于所述炉体的内腔的送料筒、连接送料筒进口的进料斗、连接送料筒出口的出料管以及设于炉体上方的烟囱，所述送料筒的上方设有若干连通炉体的内腔的燃烧口，所述炉体在正对点火机构的位置设有供空气进入的缝隙，所述炉体内还设有一个压火弯板，所述压火弯板具有一个位于燃烧口上方的平板部和从平板部两侧围绕送料筒延伸的侧板部，所述平板部在正对烟囱的位置设有开口。

具体的，所述送料筒内设有一根螺旋送料轴，所述螺旋送料轴包括轴体和环绕轴体的螺旋片。

具体的，所述炉体依次分为干燥室、预热室、燃烧室和加热室，所述干燥室上设有第一烟囱，所述燃烧室上设有第二烟囱，所述点火机构设于加热室的下方。

进一步的，所述第一烟囱的根部设有第一开关装置，所述第二烟囱的根部设有第二开关装置。

具体的，所述炉体的出口高度低于入口高度。

具体的，所述燃烧口的上出口与所述平板部间隔2～3cm。

采用上述技术方案，本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型压火弯板让火焰靠近送料筒外侧，保证热量足够供应送料筒内部的裂解反应，而且这种结构在工作时还能降低炉体外壁的温度，提高了安全性。

附图说明

图1为实施例生物质裂解碳化炉的主全剖视图；

图2为图1中A位置的局部放大图；

图3为图1中的B-B剖视图。

图中数字表示：

1-炉体，

11-干燥室，

12-预热室，

13-燃烧室，

14-加热室；

2-点火机构；

3-送料筒，

31-螺旋送料轴，

311-轴体，

312-螺旋片，

32-燃烧口；

4-进料斗；

5-出料管；

6-第一烟囱,

61-第一开关装置；

7-第二烟囱，

71-第二开关装置；

8-压火弯板，

81-平板部，

811-开口，

82-侧板部。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

如图1至图3所示，本实用新型为一种生物质裂解碳化炉，包括卧式的炉体1、设于炉体1下方的点火机构2、设于炉体1的内腔的送料筒3、连接送料筒3进口的进料斗4、连接送料筒3出口的出料管5以及设于炉体1上方的烟囱(第一烟囱6和第二烟囱7)，送料筒3的上方设有若干连通炉体1的内腔的燃烧口32，炉体1在正对点火机构2的位置设有供空气进入的缝隙；炉体1内还设有一个压火弯板8，压火弯板8具有一个位于燃烧口32上方的平板部81和从平板部81两侧围绕送料筒延伸的侧板部82，平板部81在正对烟囱(第一烟囱6和第二烟囱7)的位置设有开口。送料筒3将炉体1分为内外两层，内层发生的生物质裂解是一个将生物质原料在缺氧环境下裂解生成焦炭与可燃性气体的吸热反应，外层发生的是可燃性气体燃烧的放热反应。实际工作中，可燃性气体从燃烧口32逸出，氧气主要从烟囱进入，可燃性气体与氧气在压火弯板8的下方混合，继而进行燃烧。因为压火弯板8的存在，所以火焰会更加靠近送料筒3外侧，这样送料筒3的外壁就会有充足的热量聚集以供内部的裂解反应发生；而且压火弯板8与炉体1之间基本不发生燃烧，也就降低了炉体1外壁的温度，提高了安全性。

如图2所示，送料筒3内设有一根螺旋送料轴31，螺旋送料轴31包括轴体311和环绕轴体311的螺旋片312。因为燃烧主要发生在燃烧口32处，火焰向上，所以炉体1同一位置上部的温度往往明显高于下部。螺旋片312输送方式一方面对物料起到推进作用，另一方面能将物料搅动，实现均匀的受热。

如图1所示，炉体1依次分为干燥室11、预热室12、燃烧室13和加热室14，干燥室11上设有第一烟囱6，燃烧室13上设有第二烟囱7，点火机构2设于加热室14的下方。点火机构2给加热室14升温，引发反应之后关闭，稳定后加热室14还能够通过缝隙进气，燃烧一般，温度较低；干燥室11和燃烧室13有烟囱作为气体出口，燃烧比较充分，温度较高；预热室12只能从临近腔室引入空气，燃烧较少。这样是为了实现炉体1温度区间的合理分配，干燥室11的加热能节省生物质原料的干燥要求；从预热室12到加热室14温度先高后低，既满足充分反应要求，又能使焦炭出来温度降低，避免出料燃烧。

如图1和图2所示，第一烟囱6的根部设有第一开关装置61，第二烟囱7的根部设有第二开关装置71。裂解出来的可燃性气体在炉体1内燃烧会释放热量导致炉体1温度升高，如果燃烧速度不加控制就会导致炉体1熔化，造成事故。第一开关装置61和第二开关装置71就能控制炉体1内空气的流量，使燃烧反应充分，降低浓烟或有毒气体产生。

如图1所示，炉体1的出口高度低于入口高度。炉体1设置倾角会有利于固态的生物质原料往后部输送以及热气往前部扩散。

燃烧口32的上出口与平板部81间隔2～3cm。经验发现这个距离能让燃烧放热更好地供给裂解反应。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种高能效生物质裂解碳化炉，包括卧式的炉体、设于炉体下方的点火机构、设于所述炉体的内腔的送料筒、连接送料筒进口的进料斗、连接送料筒出口的出料管以及设于炉体上方的烟囱，所述送料筒的上方设有若干连通炉体的内腔的燃烧口，所述炉体在正对点火机构的位置设有供空气进入的缝隙，其特征在于：所述炉体内还设有一个压火弯板，所述压火弯板具有一个位于燃烧口上方的平板部和从平板部两侧围绕送料筒延伸的侧板部，所述平板部在正对烟囱的位置设有开口。

2.根据权利要求1所述的生物质裂解碳化炉，其特征在于：所述送料筒内设有一根螺旋送料轴，所述螺旋送料轴包括轴体和环绕轴体的螺旋片。

3.根据权利要求1所述的生物质裂解碳化炉，其特征在于：所述炉体依次分为干燥室、预热室、燃烧室和加热室，所述干燥室上设有第一烟囱，所述燃烧室上设有第二烟囱，所述点火机构设于加热室的下方。

4.根据权利要求3所述的生物质裂解碳化炉，其特征在于：所述第一烟囱的根部设有第一开关装置，所述第二烟囱的根部设有第二开关装置。

5.根据权利要求1所述的生物质裂解碳化炉，其特征在于：所述炉体的出口高度低于入口高度。

6.根据权利要求1所述的生物质裂解碳化炉，其特征在于：所述燃烧口的上出口与所述平板部间隔2～3cm。