一種自加熱秸稈炭化爐的製作方法

2023-06-01 17:20:16

專利名稱：一種自加熱秸稈炭化爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種炭化設備，特別涉及一種自循環加熱的秸稈炭化爐。
背景技術：
農作物秸稈是一種優良的生物質能源，而且每年都有很大的產量，以前由於對農作物秸稈的利用方式少，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，農作物秸稈作為優良的生物質能源，可以通過高溫炭化，從而實現多種用途。目前的秸稈炭化設備一般是讓秸稈處於高溫環境下進行炭化，需要大量的燃料提供熱量，耗能較大；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，而且炭化過程中由於秸稈處於一個相對封閉的環境中，秸稈分解產生的可燃性煙氣無法利用，造成極大浪費。中國專利局2010年6月2日公告的CN201495199U號專利，名稱為稻殼炭化成套設備，該裝置由磁調速電機、燃燒器加料鬥、燃燒器、爐體、炭化桶絞龍、炭化爐加料鬥、上料絞龍、出料絞龍、燃燒器、外框架、噴火口連接管、風箱、進料絞龍、燃燒器除渣絞龍、燃燒器高壓風機、電機、進料絞龍減速箱構成。磁調速電機與進料絞龍減速箱相連接，進料絞龍上安有燃燒器加料鬥，燃燒器除渣絞龍與燃燒器相連接，燃燒器與爐體相連接，炭化桶絞龍安裝在爐體內，出料絞龍與炭化桶絞龍相連接。該裝置中稻殼依次通過上料絞龍、炭化絞龍、出料絞龍，在高溫的爐內炭化，實現了生產過程的持續性，但炭化過程中稻殼內析出的水分沒有排出，低鏈可燃性煙氣也沒有被導出利用、造成浪費和環境汙染，這些組分如不排出會阻塞絞龍，使進料不能通暢進行，同時會影響產品質量，而且該裝置需要往燃燒器中不斷添加燃料以提供熱量保持爐體內的溫度，消耗大。
發明內容本實用新型的目的在於解決現有炭化設備農作物中可燃組分沒有排出進行利用、且需要消耗大量燃料提供炭化熱量的問題，提供一種自循環加熱的秸稈炭化爐，同時本炭化爐還適用於各種生物質物料的炭化。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種自加熱秸稈炭化爐，包括炭化室，炭化室具有進料口和出料口，所述炭化室內部設有內燃燒室，炭化室外側環繞有外燃燒室，炭化室與內燃燒室之間、炭化室與外燃燒室之間分別設有排煙 L內燃燒室和外燃燒室均具有進風口和出風口，所述內燃燒室或者外燃燒室還連接有提供啟動熱量的啟動加熱器。秸稈等生物質物料在高溫環境下炭化，炭化過程中分解出可燃性煙氣通過排煙孔排放到內燃燒室和外燃燒室中，通過進風口往內燃燒室和外燃燒室通入助燃風，由於可燃性煙氣本身具有高於燃點的溫度，能自動燃燒加熱，為炭化提供熱量，炭化室物料分解過程始終保持高於燃燒室的壓力，助燃風不會從排煙孔進入炭化室，且利用內燃燒室和外燃燒室實現內外層加熱，將炭化室包夾在中間，加熱效果好，熱量利用率更高。因此，利用啟動燃燒器提供啟動熱量，當炭化室溫度達到炭化標準，物料分解形成可燃煙氣後，就可以停止啟動燃燒器的熱量供應，利用炭化室和內外燃燒室的內循環達到物料炭化的目的，降低了燃料的消耗。如果由於熱量散失等原因導致循環提供熱量不足，也可以利用啟動燃燒器補充熱量，此時燃料消耗也遠小於單獨利用燃燒爐提供熱量。作為優選，所述外燃燒室與啟動加熱器連接，所述啟動加熱器具有進風口，啟動加熱器的進風口同時作為外燃燒室進風口，外燃燒室的出風口位於外燃燒室頂部。當啟動燃燒器停止提供熱量後，不再往啟動燃燒器添加燃料，而保持啟動燃燒器助燃風的供應，助燃風從啟動燃燒器進入外燃燒室，助燃後從頂部出風口排出。作為優選，所述內燃燒室設有穿過炭化室及外燃燒室與外部連通的進風管，內燃燒室與外燃燒室之間設有連通管，內燃燒室共用外燃燒室的出風口。內燃燒室的助燃風從進風管進入，助燃後通過連通管進入外燃燒室利用外燃燒室的出風口排出。作為優選，所述炭化室與內燃燒室之間的排煙口位於炭化室的上部，所述炭化室與外燃燒室之間排煙口位於炭化室的下部。作為另外的方案，也可以將排煙口的位置上下交換，或者兩組排煙口交替上下設置，保證內燃燒室和外燃燒室均有可燃性煙氣供燃燒。作為優選，所述炭化室進料口還連接有粉碎乾燥機，所述內燃燒室和外燃燒室的出風口與粉碎乾燥機相連。出風口排出的尾氣也具有較高的熱量，可以通往粉碎乾燥機對物料進行乾燥和預加熱。作為優選，所述炭化室進料口與粉碎乾燥機之間還連接有旋風分離器。對物料乾燥後的熱風同時可以作為輸送氣流，在進料口前通過旋風分離器分離物料。作為優選，可以在旋風分離器處設置引風機加大氣流輸送動力。 作為優選，所述炭化室頂部採用進料絞龍作為進料口。進料絞龍實現持續進料。進料絞龍的前端設置加料鬥與旋風分離器的下料口對齊。作為優選，所述內燃燒室為錐頂，進料絞龍的末端位於內燃燒室錐頂的上方。秸稈等生物質物料從進料絞龍落入炭化室後，不會堆積在內燃燒室頂部，且通過錐頂的分離，可以實現物料在炭化室內環繞內燃燒室更均勻分布。作為優選，所述炭化室頂部採用出料絞龍作為出料口。可以實現持續出料。作為優選，所述外燃燒室的外側還設有隔熱層。本實用新型在秸稈等生物質物料炭化時將分解出的可燃煙氣導出進行燃燒、產生熱量對炭化室加熱形成循環，提高了能量利用率，降低燃料消耗；炭化爐的熱風尾氣作為物料輸送氣流對物料進行預熱，節約能耗，降低了能量損失；設置內燃燒室和外燃燒室內外同時循環加熱，循環能量利用率高。

圖1是本實用新型一種結構示意圖。圖2是本實用新型圖1中A處結構放大圖。圖3是本實用新型圖1中B處結構放大圖。圖中1.粉碎乾燥機，2.旋風分離器，3.引風機，4.加料鬥，5.進料絞龍，6.隔熱層，7.啟動燃燒器，8.出料絞龍，9.出風口，10.外燃燒室，11.炭化室，12.連通管，13.內燃燒室，14.進風管，15.固定架，16.排煙口。
具體實施方式
下面通過具體實施例並結合附圖對本實用新型進一步說明。實施例一種自加熱秸稈炭化爐，如圖1、圖2、圖3所示。本裝置包括一個圓筒形炭化室11，炭化室11內部中間設有內燃燒室13，炭化室11外側環繞有外燃燒室10，外燃燒室10外側設有隔熱層6，炭化室夾設在內燃燒室和外燃燒室之間，並通過固定架15固定。炭化室11頂部設有進料絞龍5，進料絞龍5的前端設有進料鬥4，炭化室11的底部設有出料絞龍8。如圖3所示，炭化室11的下部與外燃燒室10相鄰的側壁上環向開設有兩排排煙口 16 ；如圖2所示，炭化室11的上部與內燃燒室13相鄰的側壁上環向開設有兩排排煙口16。內燃燒室13的下部設有穿過炭化室11、外燃燒室10與外部連通的進風管14，內燃燒室13頂部為錐頂，進料絞龍5的末端位於錐頂的正上方，內燃燒室13與外燃燒室10之間設有多根穿過炭化室11的連通管12。外燃燒室10的底部一側設有啟動燃燒器7，啟動燃燒器7提供炭化爐啟動的初始熱量，啟動燃燒器7的進風口同時作為外燃燒10的進風口，外燃燒室10頂部高於炭化室11的頂部，外燃燒室10的頂部中間設有出風口 9。外燃燒室出風口 9與粉碎乾燥機1相連，粉碎乾燥機1通過送料管與旋風分離器2相連，旋風分離器2的排風口設有提供動力的引風機3，旋風分離器2的下料口與進料絞龍5前端的加料鬥4對齊。本裝置的秸稈炭化過程如下，秸稈經過粉碎乾燥機粉碎乾燥，並有引風機提供動力通過送料管進入旋風分離器，經分離後落入加料鬥，再通過進料絞龍進入炭化室，點燃啟動燃燒器，燃燒器的助燃風助燃後吹入到外燃燒室中形成熱風，對炭化室加熱形成高溫環境，同時外燃燒室出風口吹出的熱風通入粉碎乾燥機進行乾燥和預加熱，並作為送料管的送料氣流輸送秸稈。秸稈在炭化室處於高溫、無氧環境下進行炭化，炭化過程中分解出的可燃煙氣通過排煙孔進入內燃燒室和外燃燒室，此時通過進風管往內燃燒室通入助燃風，停止啟動燃燒器的燃料添加，而保持啟動燃燒器進風使助燃風直接從啟動燃燒器進入外燃燒室，由於可燃煙氣溫度高於燃點，在助燃風助燃下直接燃燒為炭化提供熱量，形成可燃煙氣燃燒加熱-分解可燃煙氣-可燃煙氣燃燒再加熱的循環，內燃燒的燃燒尾氣通過連通管進入外燃燒室與外燃燒室尾氣共同從出風口排出進入原料乾燥預熱循環。在炭化過程中，產生的可燃煙氣燃燒提供熱量形成循環，能量利用率高，形成燃料循環，節約燃料；燃燒尾氣不直接排放，而是作為送料氣流對秸稈進行預熱和乾燥，形成熱風循環。本裝置炭化過程中具有很高的能量利用率，能耗低。本裝置不僅適用秸稈炭化，也適合多種其他生物質物料的炭化。
權利要求1.一種自加熱秸稈炭化爐，包括炭化室，炭化室具有進料口和出料口，其特徵在於所述炭化室內部設有內燃燒室，炭化室外側環繞有外燃燒室，炭化室與內燃燒室之間、炭化室與外燃燒室之間分別設有排煙孔，內燃燒室和外燃燒室均具有進風口和出風口，所述內燃燒室或者外燃燒室還連接有提供啟動熱量的啟動加熱器。
2.根據權利要求1所述的一種自加熱秸稈炭化爐，其特徵在於所述外燃燒室與啟動加熱器連接，所述啟動加熱器具有進風口，啟動加熱器的進風口同時作為外燃燒室進風口， 外燃燒室的出風口位於外燃燒室頂部。
3.根據權利要求1所述的一種自加熱秸稈炭化爐，其特徵在於所述內燃燒室設有穿過炭化室及外燃燒室與外部連通的進風管，內燃燒室與外燃燒室之間設有連通管，內燃燒室共用外燃燒室的出風口。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種自加熱秸稈炭化爐，其特徵在於所述炭化室與內燃燒室之間的排煙口位於炭化室的上部，所述炭化室與外燃燒室之間排煙口位於炭化室的下部。
5.根據權利要求1或2或3所述的一種自加熱秸稈炭化爐，其特徵在於所述炭化室進料口還連接有粉碎乾燥機，所述內燃燒室和外燃燒室的出風口與粉碎乾燥機相連。
6.根據權利要求5所述的一種自加熱秸稈炭化爐，其特徵在於所述炭化室進料口與粉碎乾燥機之間還連接有旋風分離器。
7.根據權利要求1或2或3所述的一種自加熱秸稈炭化爐，其特徵在於所述炭化室頂部採用進料絞龍作為進料口。
8.根據權利要求7所述的一種自加熱秸稈炭化爐，其特徵在於所述內燃燒室為錐頂， 進料絞龍的末端位於內燃燒室錐頂的上方。
9.根據權利要求1或2或3所述的一種自加熱秸稈炭化爐，其特徵在於所述炭化室頂部採用出料絞龍作為出料口。
10.根據權利要求1或2或3所述的一種自加熱秸稈炭化爐，其特徵在於所述外燃燒室的外側還設有隔熱層。
專利摘要本實用新型涉及一種炭化設備，特別涉及一種自循環加熱的秸稈炭化爐，解決了現有炭化設備農作物中的可燃組分沒有排出進行利用、且需要消耗大量燃料提供炭化熱量的問題。本裝置包括炭化室，炭化室具有進料口和出料口，其特徵在於所述炭化室內部設有內燃燒室，炭化室外側環繞有外燃燒室，炭化室與內燃燒室之間、炭化室與外燃燒室之間分別設有排煙孔，內燃燒室和外燃燒室均具有進風口和出風口，所述內燃燒室或者外燃燒室還連接有提供啟動熱量的啟動加熱器。本實用新型將炭化過程中分解出的可燃煙氣導出進行燃燒，降低燃料消耗；炭化爐的熱風尾氣作為物料輸送氣流對物料進行預熱，降低了能量損失；設置內燃燒室和外燃燒室內外同時循環加熱，循環能量利用率高。
文檔編號C10B53/02GK202322730SQ201120469119
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年11月23日
發明者杜克鏞 申請人:杜克鏞