一種防結塊連續式炭化爐的製作方法
2023-05-13 21:21:21 1
專利名稱：一種防結塊連續式炭化爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種炭化設備，特別涉及一種能在炭化過程中防止物料結塊的連續式炭化爐。技術背景
生物質能源是一種優良可再生能源，是對石油、煤炭等資源的有效補充。常見一些生物質原料如農作物秸杆等，往常由於利用方式少，通常是堆疊在田地裡直接焚燒，不僅浪費，而且汙染環境。隨著生物質能源的研究和開發，生物質原料包括農作物秸杆、林場的木屑等可以通過高溫炭化，從而實現多種用途。傳統的炭化設備一般是讓生物質原料處於高溫環境下進行炭化，採用封閉的爐灶式，一次進料以後需要封閉炭化室進行炭化，炭化完成後再進行出料，無法持續工作，而且在出料和再次進料過程中，熱量損失較大，經濟性差。
而目前也有連續式工作的炭化爐，如中國專利局2012年2月29日公告的CN102363729A號專利，名稱為秸杆炭化爐，該裝置包括炭化室、為炭化室提供熱量的燃燒器，所述炭化室中設有炭化絞龍，炭化絞龍具有一個進料口和一個出料口，炭化絞龍的絞龍壁上設有若干將可燃氣體導出到炭化室外部的導氣管。該裝置使用過程中實現連續的進出料工作，且在炭化過程中能有效將可燃氣體導出利用，具有很高的能量利用效率。但是該裝置使用過程存在以下缺陷:1、炭化絞龍筒壁為筒形，使生物質原料炭化過程中受筒壁限制隨螺旋輸送片螺旋運動，生物質原料缺乏相對運動，當筒壁傳遞熱量對生物質原料進行由外到內的炭化過程時，炭化後物料容易結塊後隨螺旋輸送片同步轉動，造成絞龍內的炭化後物料無法正常輸送。2、進料口和出料口設置在絞龍上，部分炭化過程中裂解的煙氣通過生物質原料的間隙中穿過，從進料口和出料口中溢出，造成汙染和能源浪費。發明內容
本發明的目的在於解決現有絞龍連續炭化設備中炭化後物料容易結塊隨絞龍轉動，造成輸送堵塞的問題，提供一種防結塊的連續式炭化爐。
本發明的另一個 目的在於解決現有絞龍連續炭化設備中煙氣容易從進料口和出料口溢出的問題，提供一種防止煙氣溢出的連續式炭化爐。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種防結塊連續式炭化爐，包括炭化室、炭化室一側設有提供炭化熱量的燃燒器，所述炭化室通過隔板分隔形成互不連通的熱風室和送料通道，熱風室環繞在送料通道外側，燃燒器與熱風室連通，所述送料通道為上下層疊的多層往復式輸送結構，各層送料通道的末端設有與下層送料通道連通的豎向通道，每層送料通道上並排設置多個螺旋輸送片。熱風室內通過燃燒器的熱風提供炭化熱量，送料通道時生物質原料在炭化室內的輸送通道，送料通道每層均採用多個螺旋輸送片並排輸送，使輸送通道每層均為扁平截面代替傳統絞龍的圓筒截面，改善了了筒壁對物料輸送的限制，使生物質原料在炭化結塊時，不會受到筒壁限制僅隨單一的螺旋輸送片同步轉動，而造成輸送不暢。本結構在生物質原料在炭化結塊時，能隨一個螺旋輸送葉片的轉動方向切線甩出、進入相鄰的螺旋輸送葉片輸送範圍，而最邊上的螺旋輸送葉片在堆積過高的生物質原料後，隨機器自然振動、生物質原料能自然散落回中部的螺旋輸送葉片輸送範圍，形成循環往復，避免了生物質原料炭化結塊後隨螺旋輸送葉片同步轉動。生物質原料在上下層疊的送料通道中往復輸送，上下相鄰層的送料通道輸送方向相反，增加了炭化輸送的距離。
作為優選，所述螺旋輸送片為無軸螺旋輸送片。有中心軸的絞龍螺旋輸送片，中心軸容易成為炭化結塊的中心，讓炭化後物料抱夾在中心軸上同步轉動，本方案採用無軸螺旋輸送片，避免了上述情況的產生。
作為優選，所述螺旋輸送片與對應層送料通道的頂壁有間隙。為物料在各螺旋輸送片之間的轉移流出空間，同時，作為炭化過程中裂解出來可燃氣體的排出通道。
作為優選，所述螺旋輸送片與對應層送料通道的頂壁的間隙高度與螺旋輸送片螺旋直徑之比為0.2 I。
作為優選，所述送料通道的頂部設有回收可燃煙氣的集煙器，所述集煙器通過送煙管道連接燃燒器或熱風室。各層送料通道為連通的統一整體，可燃煙氣向上蒸騰後由集煙器統一輸送到燃燒器燃燒，或者送到熱風室，利用熱風室的高溫環境進行燃燒，充分利用回收的可燃煙氣，對生物質原料的能量充分利用。
作為優選，各層送料通道的上下壁之間具有與熱風室連通的隔層。隔層作為熱風室的一部分，保證熱風室能對各層送料通道形成環繞包夾的結構，充分進行熱交換。
作為優選，所述最上層送料通道的上側設有進料層，進料層具有進料口，進料口一側設有推板，進料層與最上層送料通道起始端連通、連通處與進料口相互錯開，並在連通處與進料口之間通過受推板推擠的生物質原料形成料封。推板將進料口的生物質原料推向送料通道，利用進料口和最上層送料通道起始端之間的錯位，在進料層形成料封，防止煙氣從進料口溢出。
作為優選，所述最下層送料通道的下側設有出料層，出料層具有出料口，出料口一側設有推板，出料層的起始端與最下層送料通道的末端連通、連通處與出料口相互錯開，並在連通處與出料口之間通過受推板推擠的炭化後物料形成料封。推板將送料通道落到出料層的炭化後物料推向出料口，利用出料口和最下層送料通道末端之間的錯位，在出料層形成料封，防止煙氣從出料口溢出。
作為優選，所述進料層的上側還具有與熱風室連通的預熱夾層，預熱夾層上設有出風口。預熱夾層利用熱風 室熱風的餘熱，對進料層內的物料進行預熱，然後將熱風排出，充分利用熱量。
本發明在每層送料通道設置多個並列的無軸螺旋輸送片，改善了炭化物料結塊與螺旋輸送片同步轉動的問題，保證輸送順暢；設置進料層和出料層，利用炭化前原料和炭化後物料分別在進料層和出料層形成料封，避免了煙氣從進料口和出料口溢出。
圖1是本發明一種結構示意圖。
圖2是本發明螺旋輸送片布置結構示意圖。
圖中:1.燃燒器，2.炭化室，3.輸送電機，4.送煙管道，5.集煙器，6.推板，7.進料口，8.出風口，9.進料層料封，10.預熱夾層，11.螺旋輸送片，12.隔層，13.送料通道，14.隔板，15.熱風室，16.出料層料封，17.出料口。
具體實施方式
下面通過具體實施例並結合附圖對本發明進一步說明。
實施例:一種防結塊連續炭化爐，如圖1，圖2所示。本裝置包括一個立式的炭化室2，炭化室2的外壁包裹隔熱層。炭化室2底部的一側設有燃燒器1，燃燒器I採用絞龍添加燃料及出灰。炭化室2內採用隔板14分隔成互不連通的熱風室15和送料通道13，熱風室15與燃燒器I相連提供炭化的熱量，送料通道13為生物質原料的輸送炭化通道。熱風室15環繞在送料通道13外側。送料通道13為上下層疊、往復輸送的多層層狀結構，總共具有四層。如圖2所示，每層送料通道13為截面呈扁平矩形的通道，每層送料通道並列設置四個螺旋輸送片11，螺旋輸送片11均採用無軸螺旋輸送片。相鄰層送料通道13的螺旋輸送片11輸送方向相反，並在每層送料通道的輸送方向末端設有與下層送料通道連通的豎向通道。螺旋輸送片底部與對應層送料通道底部之間僅保持正常運轉所需的間隙，螺旋輸送片頂部與對應層送料通道頂壁間距為螺旋輸送片直徑的0.5倍，作為生物質原料在各螺旋輸送片之間順利橫向轉移的活動空間，並為炭化過程產生的可燃煙氣提供通道，在整個送料通道13的頂部設有集煙器5，集煙器為汽包，集煙器通過送煙管道4將煙氣輸送到熱風室15的底部與燃燒器連接處，進行燃燒。上下相鄰的兩層送料通道之間設有與熱風室15連通的隔層12，隔層12 也作為熱風室15的一部分，使熱風室儘可能對每層送料通道13形成環繞，增加換熱面積。
最上層送料通道13的上側設有進料層，進料層的末端與最上層送料通道13的起始端連通，進料層的另一端設有推板6，推板推送方向的上方設有進料口 7，進料口 7和進料層的末端有一段間距，通過推板推送生物質原料，使進料口 7和進料層的末端之間形成進料層料封9。進料層的上側還設有預熱夾層10，預熱夾層10與熱風室連通，利用熱風餘熱對進料層的生物質原料進行預加熱。預熱夾層上設有排出熱風的出風口，出風口排出的熱風可以對燃燒器I的燃料進行乾燥和預加熱，以實現熱量的充分利用。
最下層送料通道末端的下側通過豎向通道連接有出料層，出料層在豎向通道的一側設有推板6，出料層的下方設有出料口 17，出料口 17與豎向通道之間有間距，通過推板推送擠壓，使炭化後物料在豎向通道和出料口 17之間形成出料層料封16。出料層和最下層送料通道之間具有熱風室將兩者隔開。
工作時，通過燃燒器向熱風室提供熱風將炭化室提升到需要的溫度，從進料口 7加料，進料層的推板6不斷將進料口 7的生物質原料向進料層末端推動，並形成進料層料封避免煙氣從進料口溢出，到達進料層末端的生物質原料進入輸送通道進行層疊往復輸送，並在輸送過程中炭化，炭化產生的可燃煙氣通過集煙器收集後經過送煙管道進入熱風室與燃燒室的連接處燃燒。送料通道送料過程中，並列的螺旋輸送片設置，可以將結塊的物料從一個螺旋輸送片甩入相鄰螺旋輸送片打散，避免炭化結塊的物料隨螺旋輸送片同步轉動，導致輸送堵塞。生物質原料經過輸送通道後形成炭化後物料，落入出料層，由出料層的推板向出料口推送，並形成出料層料封，避免煙氣從出料口溢出。
權利要求
1.一種防結塊連續式炭化爐，包括炭化室、炭化室一側設有提供炭化熱量的燃燒器，其特徵在於:所述炭化室通過隔板分隔形成互不連通的熱風室和送料通道，熱風室環繞在送料通道外側，燃燒器與熱風室連通，所述送料通道為上下層疊的多層往復式輸送結構，各層送料通道的末端設有與下層送料通道連通的豎向通道，每層送料通道上並排設置多個螺旋輸送片。
2.根據權利要求1所述的一種防結塊連續式炭化爐，其特徵在於:所述螺旋輸送片為無軸螺旋輸送片。
3.根據權利要求1所述的一種防結塊連續式炭化爐，其特徵在於:所述螺旋輸送片與對應層送料通道的頂壁有間隙。
4.根據權利要求3所述的一種防結塊連續式炭化爐，其特徵在於:所述螺旋輸送片與對應層送料通道的頂壁的間隙高度與螺旋輸送片螺旋直徑之比為0.2 I。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種防結塊連續式炭化爐，其特徵在於:所述送料通道的頂部設有回收可燃煙氣的集煙器，所述集煙器通過送煙管道連接燃燒器或熱風室。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的一種防結塊連續式炭化爐，其特徵在於:各層送料通道的上下壁之間具有與熱風室連通的隔層。
7.根據權利要求1所述的一種防結塊連續式炭化爐，其特徵在於:所述最上層送料通道的上側設有進料層，進料層具有進料口，進料口一側設有推板，進料層與最上層送料通道連通、連通處與進料口相互錯開，並在連通處與進料口之間通過受推板推擠的生物質原料形成料封。
8.根據權利要求1或 2或3或4或7所述的一種防結塊連續式炭化爐，其特徵在於:所述最下層送料通道的下側設有出料層，出料層具有出料口，出料口一側設有推板，出料層的起始端與最下層送料通道的末端連通、連通處與出料口相互錯開，並在連通處與出料口之間通過受推板推擠的炭化後物料形成料封。
9.根據權利要求7所述的一種防結塊連續式炭化爐，其特徵在於:所述進料層的上側還具有與熱風室連通的預熱夾層，預熱夾層上設有出風口。
全文摘要
本發明涉及一種能在炭化過程中防止物料結塊的連續式炭化爐，解決現有絞龍連續炭化設備中炭化後物料容易結塊隨絞龍轉動，造成輸送堵塞的問題。本裝置包括炭化室、炭化室一側設有提供炭化熱量的燃燒器，其特徵在於所述炭化室通過隔板分隔形成互不連通的熱風室和送料通道，熱風室環繞在送料通道外側，燃燒器與熱風室連通，所述送料通道為上下層疊的多層往復式輸送結構，各層送料通道的末端設有與下層送料通道連通的豎向通道，每層送料通道上並排設置多個螺旋輸送片。本發明改善了炭化物料結塊與螺旋輸送片同步轉動的問題，保證輸送順暢；並設置進料層和出料層，利用炭化前原料和炭化後物料分別在進料層和出料層形成料封，避免了煙氣從進料口和出料口溢出。
文檔編號C10B1/02GK103184055SQ20131004797
公開日2013年7月3日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者杜克鏞, 鍾哲科, 楊生茂 申請人:浙江省生物炭工程技術研究中心