專利名稱：螺旋推進式低溫熱解炭化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種炭化爐，尤其涉及到一種螺旋推進式低溫熱解炭化爐。
背景技術：
生物質(zhì)能占世界能源總消耗的14%，僅次于石油、煤炭和天然氣，位居第4位。作為可再生能源其具有低硫、低氮、高揮發(fā)份、高灰焦活性、零C02凈排放等特點，在能源利用和環(huán)境保護方面具有獨特的優(yōu)勢。生物質(zhì)熱解炭化技術是一種很有發(fā)展前景的生物質(zhì)能源化利用技術之一，根據(jù)熱解炭化溫度的不同，生物質(zhì)熱解炭化工藝又可分為低溫熱解、中溫熱解和高溫熱解三種。生物質(zhì)低溫熱解炭化將生物質(zhì)原料經(jīng)過熱解炭化裝置后，生成熱解氣、生物質(zhì)油和生物質(zhì)炭等三種產(chǎn)品。但是，目前的低溫熱解炭化爐存在處理生物質(zhì)原料單一、生物質(zhì)炭產(chǎn)率低、尾氣余熱以及低品位熱解炭化氣體得不到充分利用等缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可處理多種生物質(zhì)的可連續(xù)作業(yè)的結構簡單、炭化時間短并能充分利用尾氣余熱以及低品位熱解炭化氣體的螺旋推進式低溫熱解炭化爐。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是螺旋推進式低溫熱解炭化爐，包括支架、爐體，爐體上設置有進料口和出料口，所述的爐體包括套設在一起的內(nèi)加熱筒和外加熱筒，內(nèi)加熱筒末端穿出外加熱筒，內(nèi)加熱筒末端設置有尾氣出口，外加熱筒上設置有高溫煙氣進口及高溫煙氣出口，外加熱筒內(nèi)壁與內(nèi)加熱筒外壁上錯位設置有若干導流板，爐體上穿設有若干輸料螺桿，所述的出料口設置有鎖氣閥。所述的進料口上設置有進料倉，進料倉包括箱體和箱蓋，箱蓋上設置有保護氣入口及攪拌器入口，箱蓋上還設置有進料通道，進料通道上設置有進料控制閥。所述的進料倉的箱體下段套設有換熱筒，換熱筒內(nèi)設置有換熱管，加熱管通過連接管與所述的外加熱筒上的高溫煙氣出口相連通。所述的輸料螺桿為中空的輸料螺桿，內(nèi)部設置有電或煙氣加熱裝置。本實用新型的優(yōu)點是由于采用雙層套筒結構并在中空的輸料螺桿內(nèi)部設置加熱裝置，不僅避免了高溫煙氣對生物質(zhì)炭化過程的影響，提高了炭化產(chǎn)品質(zhì)量，而且能將熱解炭化過程產(chǎn)生的可燃氣體和煙氣分離出來再利用，提高了裝置的熱效率，實現(xiàn)熱解炭化過程的能量自供給；由于在進料倉的箱體下段套設有加熱筒，用從外加熱筒中出來的煙氣余熱干燥生物質(zhì)原料，提高了整體的熱效率。由于外加熱筒內(nèi)壁與內(nèi)加熱筒外壁上錯位設置有若干導流板，改善了內(nèi)加熱筒換熱壁面溫度的均勻性。由于采用螺旋推進式熱解炭化方式，具有原料適應性廣、結構簡單靈活、運行操作方便等特點，而且保證了生物質(zhì)低溫熱解炭化反應的連續(xù)運行，并能有效控制物料熱解炭化的停留時間。
圖1螺旋推進式低溫熱解炭化爐結構示意圖。圖2單輸料螺桿的螺旋推進式低溫熱解炭化爐爐體剖視示意圖。圖3雙輸料螺桿的螺旋推進式低溫熱解炭化爐爐體剖視示意圖。圖4螺旋推進式低溫熱解炭化爐工作流程圖。圖中1.支架、2.進料口、3.出料口、4.內(nèi)加熱筒、41.尾氣出口、5.外加熱筒、 51高溫煙氣進口、52.高溫煙氣出口、6導流板、7.輸料螺桿、8.鎖氣閥、9.進料倉、91.箱體、92.箱蓋、921.保護氣入口、922.攪拌器入口、923.進料通道、10.電機、11.加熱裝置、 12.軸承、13.聯(lián)軸器、14.換熱筒、15.連接管、16.換熱管。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例詳細描述一下本實用新型的具體內(nèi)容。如圖1、圖2所示，本實用新型所述的螺旋推進式低溫熱解炭化爐的實施例1 螺旋推進式低溫熱解炭化爐，包括支架1、爐體，爐體上設置有進料口 2和出料口 3，所述的爐體包括套設在一起的內(nèi)加熱筒4和外加熱筒5，內(nèi)加熱筒4末端穿出外加熱筒5，內(nèi)加熱筒 4末端設置有尾氣出口 41，出料口 3也設置在內(nèi)加熱筒4末端，外加熱筒5上設置有高溫煙氣進口 51及高溫煙氣出口 52，外加熱筒5內(nèi)壁與內(nèi)加熱筒4外壁上錯位設置有若干導流板 6，爐體上穿設有一個輸料螺桿7，所述的輸料螺桿7通過聯(lián)軸器13與電機10連接，所述的輸料螺桿7為中空的輸料螺桿7，內(nèi)部設置有煙氣加熱裝置11。所述的進料口 2上設置有進料倉9，進料倉9包括箱體91和箱蓋92，箱蓋92上設置有保護氣入口 921及攪拌器入口 922，箱蓋92上還設置有進料通道923，進料通道923上設置有進料控制閥。所述的進料倉 9的箱體91下段套設有換熱筒14，換熱筒14內(nèi)設置有換熱管16，加熱管16通過連接管15 與所述的外加熱筒5上的高溫煙氣出口 52相連通。所述的出料口 2設置有鎖氣閥8。爐體及輸料螺桿7通過輸料螺桿7兩端的軸承 12設置在支架1上。本實用新型所述的螺旋推進式低溫熱解炭化爐的實施例2 本實用新型所述的輸料螺桿7的結構還可以為如圖4所示的雙輸料螺桿結構，以及由此進一步演化的多輸料螺桿結構。由于采用雙層套筒結構并在中空的輸料螺桿7內(nèi)部設置加熱裝置11，不僅避免了高溫煙氣對生物質(zhì)炭化過程的影響，提高了炭化產(chǎn)品質(zhì)量，而且能將熱解炭化過程產(chǎn)生的可燃氣體和煙氣分離出來再利用，提高了裝置的熱效率，實現(xiàn)熱解炭化過程的能量自供給; 由于在進料倉9的箱體下段套設有換熱筒14，用從外加熱筒5中出來的煙氣余熱干燥生物質(zhì)原料，提高了整體的熱效率。由于外加熱筒5內(nèi)壁與內(nèi)加熱筒4外壁上錯位設置有若干導流板6，改善了內(nèi)加熱筒5換熱壁面溫度的均勻性。由于采用螺旋推進式熱解炭化方式，具有原料適應性廣、結構簡單靈活、運行操作方便等特點，而且保證了生物質(zhì)低溫熱解炭化反應的連續(xù)運行，并能有效控制物料熱解炭化的停留時間。如圖4所示的為使用本實用新型所述的螺旋推進式低溫熱解炭化爐進行生物質(zhì)低溫熱解炭化流程，經(jīng)預處理和干燥的生物質(zhì)原料由進料倉9進入內(nèi)加熱筒4，由通過內(nèi)、 外加熱筒間的高溫煙氣以及中空的輸料螺桿7內(nèi)的高溫煙氣進行加熱，在輸料螺桿7推送下逐步完成干燥和熱解炭化過程，并形成生物質(zhì)炭化產(chǎn)品(主要包括生物質(zhì)炭、生物質(zhì)氣和生物質(zhì)油)。生物質(zhì)熱解炭化時產(chǎn)生可燃氣體由尾氣出口 41排除，經(jīng)過燃燒裝置燃燒后形成高溫煙氣，根據(jù)需要混合適量由天然氣燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣，經(jīng)內(nèi)、外加熱筒間的煙道將高溫煙氣中的熱量傳遞給內(nèi)加熱筒4中的生物質(zhì)原料進行炭化，從內(nèi)、外加熱筒間的煙道出來的煙氣進入換熱筒14對進入進料倉9內(nèi)的生物質(zhì)原料進行干燥，最后排出的煙氣需經(jīng)凈化后才能排空。另外，螺旋推進式低溫熱解炭化爐啟動時所需的高溫煙氣由天然氣燃燒產(chǎn)生。使用本實用新型所述的螺旋推進式低溫熱解炭化爐進行生物質(zhì)炭化，生物質(zhì)炭化產(chǎn)品產(chǎn)率能達到0. 5^0. 7，其能量損失約為10%。因此經(jīng)過低溫熱解炭化后，生物質(zhì)熱值和能量密度得到顯著提高，約為生物質(zhì)原料的1. 3 2倍。生物質(zhì)原料適用性廣，可滿足大部分生物質(zhì)低溫熱解炭化要求，對于含水較高的生物質(zhì)原料(大于15%)熱解炭化過程的熱量自給率達90%以上，對于含水較低的生物質(zhì)原料(小于12%)基本不需要外部供給能量，可實現(xiàn)熱解炭化過程熱量自平衡，最高可以適應40%的含水率。
權利要求1.螺旋推進式低溫熱解炭化爐，包括支架、爐體，爐體上設置有進料口和出料口，其特征在于所述的爐體包括套設在一起的內(nèi)加熱筒和外加熱筒，內(nèi)加熱筒末端穿出外加熱筒，內(nèi)加熱筒末端設置有尾氣出口，外加熱筒上設置有高溫煙氣進口及高溫煙氣出口，外加熱筒內(nèi)壁與內(nèi)加熱筒外壁上錯位設置有若干導流板，爐體上穿設有若干輸料螺桿，所述的出料口設置有鎖氣閥。
2.如權利要求1所述的螺旋推進式低溫熱解炭化爐，其特征在于所述的進料口上設置有進料倉，進料倉包括箱體和箱蓋，箱蓋上設置有保護氣入口及攪拌器入口，箱蓋上還設置有進料通道，進料通道上設置有進料控制閥。
3.如權利要求2所述的螺旋推進式低溫熱解炭化爐，其特征在于所述的進料倉的箱體下段套設有換熱筒，換熱筒內(nèi)設置有換熱管，加熱管通過連接管與所述的外加熱筒上的高溫煙氣出口相連通。
4.如權利要求1所述的螺旋推進式低溫熱解炭化爐，其特征在于所述的輸料螺桿為中空的輸料螺桿，內(nèi)部設置有電或煙氣加熱裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種螺旋推進式低溫熱解炭化爐，包括支架、爐體，爐體上設置有進料口和出料口，所述的爐體包括套設在一起的內(nèi)加熱筒和外加熱筒，內(nèi)加熱筒末端穿出外加熱筒，內(nèi)加熱筒末端設置有尾氣出口，外加熱筒上設置有高溫煙氣進口及高溫煙氣出口，外加熱筒內(nèi)壁與內(nèi)加熱筒外壁上錯位設置有若干導流板，爐體上穿設有若干中空的輸料螺桿，內(nèi)部設置有電或煙氣加熱裝置。由于采用雙層套筒結構、螺旋推進式熱解炭化方式，并在內(nèi)加熱筒末端設置了尾氣出口，使得該螺旋推進式低溫熱解炭化爐具有原料適應性廣、結構簡單、尾氣余熱以及低品位熱解炭化氣體能充分利用、熱效率高等特點。
文檔編號C10B53/02GK201990632SQ201120076929
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權日2011年3月22日
發(fā)明者劉衛(wèi)民, 盧平, 邵亞鋒, 黃震 申請人:蘇州辰昌新能源技術有限公司