CN209537391U - 一种连续式生物质炭化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：该装置包括炭化炉、进料输送机及出炭绞龙；炭化炉上设置储料斗，炭化炉内设置压料螺旋装置、炉体内胆、拨料搅拌装置；储料斗与压料螺旋机构之间安装限氧插板；炉体上面安装压料螺旋装置，炉内中心固装炉体内胆，炉内接入补风管路，炭化炉下部安装拨炭搅拌装置，炭化炉底部沉炭室内安装下料绞龙，沉炭室对接出炭绞龙及出炭口；下料绞龙和出炭绞龙上分别设置喷淋器。本实用新型自动化连续制炭的生物质炭化装置，通过压料螺旋装置使炉内物料散布均匀并压紧，炉内限氧插板调节限氧、补风管路送风补氧，炭料经喷淋成炭输送，提高工作效率，提高成炭产量，降低工作强度，减少空气污染。

Description

一种连续式生物质炭化装置

技术领域

本实用新型属于农村生物质加工领域，涉及生物质如农作物秸秆、谷壳、林业废弃物等炭化装置，具体地涉及一种连续式生物质炭化装置。

背景技术

我国农、林业存在农作物秸秆、谷壳、林业废弃物等生物质，这些废弃资源中，有被直接遗弃，或就地焚烧。这些废弃物作为天然肥料遗弃到农田里，其中有害物质和病原菌会侵入水体，进而严重污染环境及水体，严重影响农村的生态环境。生物质作为废弃资源未能合理有效利用，造成可再生资源的巨大浪费。

将这些废弃的生物质资源进行合理再利用具有较为迫切的现实意义，生物质制炭生产是利用可再生资源的一条重要途径，生物质制炭生产，达到环境保护要求，同时资源循环利用。而现有生物质炭化生产整个技术应用仍不理想，存在工作强度大，工作方式间断，工作环境恶劣、空气污染等一系列问题，生物质制炭生产过程中，生产设备的局限性，需分时分工序段生产，生产量低，人工输送工作效率低，因此，从生物质炭化生产设备上进行改进，以提高生产工作效率与生产能力，满足大量生物质炭化生产需求，改善工作强度及工作环境的连续式炭化炉具有推进整个生物质炭化产业发展的作用。

发明内容

本实用新型要解决的问题是生物质炭生产工艺落后，制炭工作方式间断，生产效率低下，工作强度大，提供一种自动化连续进料、连续制炭、连续出炭的生物质炭化装置，有效提高生产工作效率，通过炉内强制限氧和送风补氧，出炭绞龙自动输送，自动化连续式循环制炭工艺方法，明显提高成炭产量，降低工作强度，尾气净化处理改善工作环境减少空气污染。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：该装置包括炭化炉、进料输送机及出炭绞龙；所述炭化炉上设置储料斗，所述炭化炉内分别设置压料螺旋装置、炉体内胆、拨炭搅拌装置；所述炭化炉内中心固装炉体内胆，所述炉体内胆上面安装压料螺旋装置，所述炉体内胆下面分别安装拨炭搅拌装置；所述储料斗安装压料螺旋装置上，所述炭化炉内接入补风管路，所述储料斗与所述压料螺旋机构之间安装限氧插板。

作为优选，所述压料螺旋装置为螺旋轴上安装螺旋叶片。

作为优选，所述补风管路设置多层。

作为优选，所述炭化炉上部为直筒体、下部为倒椎体，所述拨炭搅拌装置设置在炭化炉下部倒椎体内，所述拨炭搅拌装置为旋转轴上安装拨炭搅拌杆，所述炭化炉底部设置沉炭室，所述沉炭室内设置芯轴及下料绞龙，所述沉炭室一侧对接出炭绞龙。

作为优选，所述旋转轴与芯轴连接且由芯轴带动下料绞龙、拨炭搅拌杆一起转动。

作为优选，所述芯轴为空心轴，所述芯轴下部旋转接头接入冷却循环水。

作为优选，所述下料绞龙和所述出炭绞龙上分别设置喷淋器。

作为优选，所述炭化炉上设置多个测温热电偶。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、本实用新型连续式生物质炭化装置，由于采用炭化炉、进料输送机及出料绞龙，炭化炉采用了绝氧密封结构，控制整个制炭的过程，既可以绝氧停炉，也可以使燃烧限氧，进料输送机自动将生物质原料送入炭化炉，经燃烧制炭，炭化炉成炭经出炭绞龙自动输出，无需要人工操作，全自动化连续生产，整个生产工艺方法连续自动，工作效率高，生产产量高。

2、本实用新型连续式生物质炭化装置由于采用炭化炉顶设置进料储料斗，且储料斗下安装压料螺旋装置，储料斗与压料螺旋机构之间安装限氧插板，通过进料输送机实现了连续进料，且进入炭化炉上部压料螺旋装置使物料散布均匀，持续加料至物料加满整个炉体，螺旋输送力将物料下压紧密，为后续充分制炭提供有力条件；压料螺旋装置、限氧插板实现了边加料边限氧，强制限氧，独立工作，互不影响，结构简单且效果好。

3、本实用新型连续式生物质炭化装置由于采用在炭化炉中间加设炉体内胆结构，使炭化物料分布成截面呈圆环形在炉体内均匀燃烧，限制了由“边壁效应”而产生的径向温度梯度大的问题，能防止炭料形成架空，避免远离引风气流通道部位出现炭化不完全现象，使得炭化更均匀，燃烧更彻底通透，成炭效果好。

4、本实用新型连续式生物质炭化装置由于采用在炉体内胆下安装拨炭搅拌装置，拨炭搅拌装置自动拨炭，拨动成炭区的炭料，使炭料顺利的下落，而不至出现“架桥空洞”，而导致过烧成灰。

5、本实用新型连续式生物质炭化装置由于采用炭化炉内接入多路补风管路，炭化炉体内供氧量不足时，通过PLC自动控制将由鼓风机强制送风补氧，实现有氧燃烧，在炭化炉出现异常情况时，可由补风管路向炉体内喷水灭火。

附图说明

图1是连续式生物质炭化装置结构示意图。

图2是连续式生物质炭化装置炭化炉结构示意图。

1-炭化炉外壳体、2-内衬耐火材料、3-测温热电偶、4-观察炉门、5-螺旋轴、6-螺旋叶片、7-压料螺旋传动机构、8-操作平台及护栏、9-储料斗、10-限氧插板、11-压料螺旋装置、12-炭化炉、13-炉体内胆、14-补风管路、15-拨炭搅拌装置、16-拨炭搅拌杆、17-人孔盖、18-旋转轴、19-喷淋器、20-拨炭驱动系统、21-芯轴、22-旋转接头、23-下料绞龙、24-沉炭室、25-炉体支架、26-出炭绞龙、27-封盖板、28-出炭口、29-进料输送机。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步的描述。

参见图1、2，本实用新型提供一种连续式生物质炭化装置，由炭化炉12，进料输送机29及出炭绞龙26、尾气净化处理系统组成。炉体支架25上安装炭化炉12，炭化炉12由炭化炉外壳体1及内衬耐火材料2构成，炭化炉12上部固装有操作平台及护栏8，炭化炉12上中部安装有观察炉门4、人孔盖17。

炭化炉12顶上安装储料斗9，炭化炉12体中部炉体是直筒体，下部呈倒锥体，炭化炉12内分别设置压料螺旋装置11、炉体内胆13、拨炭搅拌装置15；炭化炉12直筒体内中部固装炉体内胆13，炭化炉12内上方安装压料螺旋装置11，炉体内胆13下方分别安装拨炭搅拌装置15。在炭化炉12不同层高位置共安装有7个测温点，在炭化炉12上测温点安装测温热电偶3，用以监测炭化炉12内温度。

炭化炉12直筒体上部安装压料螺旋装置11，炭化炉12上部有一段锥形收口用以调适以适应压料螺旋的外直径大小；压料螺旋装置11由螺旋轴5及分段螺旋叶片6组成，由压料螺旋传动机构7驱动螺旋轴5及螺旋叶片6转动，压料螺旋传动机构7带密封罩壳；储料斗9设置在压料螺旋装置11上，压料螺旋装置11一边将储料斗9下落的物料散布均匀，一边通过螺旋的输送力将物料压实，使得炭化系统能够充分限氧，储料斗9与压料螺旋机构之间安装限氧插板10，边加料边强制限氧。

在炭化炉12直筒中心设有炉体内胆13，炉体内胆13通过内支撑固装在炭化炉12内，炉体内胆13使得炭化物料分布截面呈圆环形以便于均匀燃烧，防止制炭出现“夹心”。

炭化炉12直筒体的中部，炭化炉12内接入补风管路14，补风管路14可设置多层，补风管路14处于炭化炉12裂解燃烧区的中上部，当炭化炉12体内供氧量不足时，通过PLC自动控制将由鼓风机强制送风补氧。并且，其在炭化炉12出现异常情况时，可由补风管路14送入冷却水向炉体内喷水灭火。

炭化炉12下部倒锥体内，拨炭搅拌装置15安装在倒椎体内，拨炭搅拌装置15由旋转轴18上安装拨炭搅拌杆16，搅拌杆截面在运行方向上截面做成宝剑型菱形，旋转轴18带动拨炭搅拌杆16转动，拨炭搅拌装置15用于拨动成炭区的炭料，使炭料顺利的下落，防止出现“架桥空洞”，而导致过烧成灰。

炭化炉12底部设置沉炭室24，沉炭室24外部裹有保温材料，沉炭室24内设置芯轴21及下料绞龙23，沉炭室24一侧对接出炭绞龙26，芯轴21与旋转轴18连接，拨炭驱动系统20驱动芯轴21带动旋转轴18使下料绞龙23、拨炭搅拌杆16一起转动。

下料绞龙23的芯轴21内为空心，由安装在芯轴21下部的旋转接头22进行成炭降温，保证绞龙叶片不至于高温变形；下料绞龙23上设置喷淋器19，出炭绞龙26在壳体上设有喷淋器19，沉炭室24内的炭料，由喷淋器19进行初步灭火后，由下料绞龙23推送至出炭绞龙26，出炭绞龙26上喷淋器19，再次进行成炭降温，由出炭绞龙26提升到一定位置，出炭绞龙26上端分别安装有封盖板27和出炭口28，封盖板27关闭控制整体密封空间，封盖板27开张程度结合出炭绞龙26旋转转速，控制出炭口28出碳量。

连续式生物质炭化生产过程，采用进料输送机29将经过预处理的生物质物料，生物质粉粹至长轴20cm及以下的小段块，投送机到炭化炉12体上部的储料斗9内，储料斗9内的物料落入炭化炉12内，通过碳化炉内上部的压料螺旋装置11将物料散布均匀，持续加料至观察炉门后，关闭储料斗9下部拨限氧插板10，将储料斗9内的物料充分引燃后，打开限氧插板10，使引燃的物料投入炭化炉12内，并通过拨料压料螺旋机构散布均匀，然后继续加料直至炉体物料加满整个炉体，通过压料螺旋装置11，将物料下压紧密，充分限氧。为保证火候，通过观测燃烧区的测温热电偶3的温度，利用炉体侧面补风管路14进行送风，补风管路14在炭化燃烧出现异常情况下，作为炉内安全灭火装置，确保安全。

炭化炉12内物料就开始限氧裂解燃烧。在碳化炉内形成三个区域，上部是补料区域，进行物料持续加料，中部是燃烧区域进行限氧燃烧，炭化炉12下部分为成炭区域，所生成的生物炭在本区域内逐步沉积，并通过下料绞龙23、出料绞龙，将生成的生物炭连续输送出料，由出炭口排出。生产过程中，通过补风管路14、限氧插板10以及物料压实程度，调节炭化炉12内的供氧量。通过补风管路14以及物料分布的均匀性调节供氧流道，用以保证限氧裂解燃烧的均匀性。下料绞龙23的芯轴21连接的旋转轴18上设有拨炭搅拌杆16，用于防止炭料在炉内形成“架桥空洞”。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：该装置包括炭化炉、进料输送机及出炭绞龙；所述炭化炉上设置储料斗，所述炭化炉内分别设置压料螺旋装置、炉体内胆、拨炭搅拌装置；所述炭化炉内中心固装炉体内胆，所述炉体内胆上面安装压料螺旋装置，所述炉体内胆下面分别安装拨炭搅拌装置；所述储料斗安装压料螺旋装置上，所述炭化炉内接入补风管路，所述储料斗与所述压料螺旋机构之间安装限氧插板。

2.根据权利要求1所述的一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：所述压料螺旋装置为螺旋轴上安装螺旋叶片。

3.根据权利要求1所述的一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：所述补风管路设置多层。

4.根据权利要求1所述的一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：所述炭化炉上部为直筒体、下部为倒椎体，所述拨炭搅拌装置设置在炭化炉下部倒椎体内，所述拨炭搅拌装置为旋转轴上安装拨炭搅拌杆，所述炭化炉底部设置沉炭室，所述沉炭室内设置芯轴及下料绞龙，所述沉炭室一侧对接出炭绞龙。

5.根据权利要求4所述的一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：所述旋转轴与芯轴连接，且由芯轴带动下料绞龙、拨炭搅拌杆一起转动。

6.根据权利要求4所述的一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：所述芯轴为空心轴，所述芯轴下部旋转接头接入冷却循环水。

7.根据权利要求4所述的一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：所述下料绞龙和所述出炭绞龙上分别设置喷淋器。

8.根据权利要求1所述的一种连续式生物质炭化装置，其特征在于：所述炭化炉上设置多个测温热电偶。