專利名稱：利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵に嚰把b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵に嚰把b置，尤其是適于以農(nóng)作物秸稈、稻殼及林業(yè)枝杈廢料為原料的連續(xù)干餾制備燃?xì)獾墓に嚕瑫r(shí)也包括完成該工藝所應(yīng)用的裝置，屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于石油、煤炭資源的不可再生，能源緊缺已成為人類必須面對(duì)的一大難題，因而，凡具有水利風(fēng)力發(fā)電條件的區(qū)域都被充分開發(fā)利用起來(lái)，我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年大量的農(nóng)作物如高梁、玉米、大豆、棉花之秸稈、稻殼等，均被直接燒掉，不僅污染了環(huán)境，也白白浪費(fèi)了綠色能源，為此，有以農(nóng)作物秸稈為原料的氣化爐應(yīng)運(yùn)而生，但缺點(diǎn)是它們只能選擇密實(shí)型生物質(zhì)作原料，對(duì)于蓬松型生物質(zhì)原料使用效果不理想，而且爐型結(jié)構(gòu)復(fù)雜穩(wěn)定性差，尤其是它們都不能做到連續(xù)生產(chǎn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，系統(tǒng)重新啟動(dòng)耗能大，間歇式生產(chǎn)效率低，產(chǎn)生氣體熱值低，達(dá)不到國(guó)家規(guī)定人工燃?xì)庵疅嶂禈?biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種原料成本低、生產(chǎn)效率高、排放污染少的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵に嚰皩?shí)現(xiàn)該工藝之裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵に?，包括以下步驟
(1)原料的準(zhǔn)備及送料將所用生物質(zhì)原料經(jīng)粉碎至＜40mm的碎塊，摻入氟石顆粒，重量為生物質(zhì)原料重量的5～15％，攪拌均勻，用斗式提升機(jī)將其運(yùn)到料倉(cāng)，再經(jīng)雙螺旋桿送料機(jī)送入干餾室內(nèi)；(2)原料的氣化經(jīng)預(yù)處理之生物質(zhì)于干餾爐內(nèi)、600℃～800℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行干餾，此時(shí)，氟石作為催化劑促使焦油充分裂解，溫度的控制通過(guò)調(diào)風(fēng)裝置實(shí)現(xiàn)；(3)燃?xì)獾膬艋拜斔透绅s室內(nèi)產(chǎn)生的粗燃?xì)庀蛏狭鲃?dòng)經(jīng)爐頂燃?xì)獬隹谒椭寥細(xì)鈨艋到y(tǒng)，于上升管頂部噴灑循環(huán)水，將燃?xì)獬醪嚼鋮s到80～90℃，而后再經(jīng)初冷器冷卻到30～40℃，初冷器后面所連鼓風(fēng)機(jī)，將一部分燃?xì)馑突馗绅s爐加熱，另一部分燃?xì)馑瓦_(dá)貯氣罐分配至用戶；(4)除炭回收干餾氣化過(guò)程中產(chǎn)生的炭從干餾室底部出口靠自重落入與之密封連接的排炭箱，設(shè)于排炭箱上段內(nèi)側(cè)四周之噴咀將炭初步冷卻，中段外測(cè)水夾套及水封裝置，通過(guò)循環(huán)水使上段下來(lái)的生物質(zhì)炭進(jìn)一步冷卻到100℃左右，進(jìn)入裝有“+”型排炭器之排炭箱下段，于調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行連續(xù)排炭。
一種利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，包括原料處理并送料系統(tǒng)、干餾爐燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)、燃?xì)鈨艋⑤斔唾A存系統(tǒng)、除炭回收系統(tǒng)。
所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，其中送料系統(tǒng)采用雙螺旋桿送料機(jī)結(jié)構(gòu)，一根與水平面呈10～20度夾角設(shè)置于料倉(cāng)下部，另一根豎直接入干餾室原料入口，雙螺旋桿送料機(jī)配置調(diào)速電機(jī)，并與料位測(cè)定儀聯(lián)鎖，自動(dòng)控制送料速度。
所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，其中干餾爐燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)主體由干餾室和燃燒室構(gòu)成，兩個(gè)干餾室為一組，干餾室設(shè)有錐度，每個(gè)干餾室兩側(cè)各設(shè)一個(gè)燃燒室，燃燒室下段再由隔熱板隔出空氣預(yù)熱段，預(yù)熱段設(shè)有空氣入口及熱氣出口，燃燒室設(shè)有焰火入口及煙囪出口，干餾爐采用特種鋼制做而成，燃燒室采用水平火道式結(jié)構(gòu)，火道隔板上下平面繞流板條均勻分布，燃燒室底部插接調(diào)風(fēng)裝置，設(shè)于干餾爐頂部之燃?xì)獬隹谂c燃?xì)鈨艋到y(tǒng)、燃?xì)廨斔唾A存系統(tǒng)之管路連通。
所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，其干餾爐也可由耐火磚砌成，此時(shí)燃燒室采用數(shù)條相互連通之直立火道。
所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，其除炭回收系統(tǒng)采用于干餾室底部連接一個(gè)排炭箱，該箱被分為上、中、下三段，上段內(nèi)側(cè)四周設(shè)置若干噴咀，中段外測(cè)設(shè)水夾套及水封裝置，下段裝有“+”型排炭器，并配有調(diào)速電機(jī)進(jìn)行連續(xù)排炭。
所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，該裝置中采用兩個(gè)干餾室為一組，同樣也可擴(kuò)大為三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)......并聯(lián)成一體。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用頂部送料，底部排炭，實(shí)現(xiàn)連續(xù)干餾制氣工藝流程，易于產(chǎn)業(yè)化和大規(guī)模制氣，生產(chǎn)的燃?xì)饨?jīng)凈化處理后完全滿足工業(yè)和民用燃?xì)赓|(zhì)量要求，干餾室外壁燃燒室內(nèi)采用多層水平火道，火道隔板上下設(shè)置繞流板條，該結(jié)構(gòu)會(huì)使焰氣在至下而上曲線上升的同時(shí)，與隔板上下表面形成橫向焰氣波浪，可有效增大受熱面積，并延長(zhǎng)了焰氣浪每一個(gè)點(diǎn)位在燃燒室內(nèi)的停留時(shí)間，使干餾室受熱更充分、持久，干餾爐與外界密封好、安全、無(wú)污染，爐子四周采用特種材料保溫，散熱少、熱效率高，預(yù)熱段經(jīng)輻射傳導(dǎo)之熱氣由熱氣出口接入燃燒器為燃燒器助燃，進(jìn)一步提高熱效率，從送料到排炭操作均采用自動(dòng)控制、勞動(dòng)強(qiáng)度低，體現(xiàn)了現(xiàn)代化文明生產(chǎn)，系統(tǒng)正常運(yùn)行后，原料升溫加熱完全采用設(shè)備自身所產(chǎn)燃?xì)馓峁┥a(chǎn)熱源，余熱還可引入系統(tǒng)外蒸汽鍋爐作為蒸汽熱源，炭渣回收后仍可作燃料使用，實(shí)現(xiàn)投資少、成本低、效率高、節(jié)能環(huán)保，達(dá)到開發(fā)利用綠色無(wú)污染能源之目的，試驗(yàn)結(jié)果表明燃?xì)饨M成

產(chǎn)品產(chǎn)率



下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述圖1為本發(fā)明工藝之流程2為本發(fā)明所采用裝置結(jié)構(gòu)之示意3為本發(fā)明所采用裝置之干餾爐結(jié)構(gòu)示意4為干餾爐結(jié)構(gòu)示意圖之A-A向視5為干餾爐結(jié)構(gòu)示意圖之俯視中1.斗式提升機(jī)、2.料倉(cāng)、3.雙螺旋桿送料機(jī)、4.干餾爐、5.燃?xì)獬隹凇?.排炭箱、7.干餾室、8.原料入口、9.燃燒室、10.火道隔板、11.繞流板條、12.隔熱板、13.預(yù)熱段、14.焰火入口、15.熱氣出口、16.空氣入口、17.煙囪出口。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1結(jié)合附圖1、2、3、4、5，實(shí)施本發(fā)明的具體工藝步驟如下將玉米秸稈粉碎成20～30mm的碎料，加入50％稻殼，摻入氟石顆粒，重量為生物質(zhì)原料重量的8％，攪拌均勻，用斗式提升機(jī)[1]將其運(yùn)到料倉(cāng)[2]，再經(jīng)雙螺旋桿送料機(jī)[3]經(jīng)原料入口[8]送入干餾爐[4]之干餾室[7]內(nèi)，本實(shí)施例采用兩個(gè)干餾室并聯(lián)成一體，燃燒室[9]溫度升至600℃之前，用固體燃料(煤)作為初始加熱介質(zhì)，并保證燃燒室同一平面、即帶有繞流板條[11]之火道隔板[10]之間溫度均勻，最大溫差不大于50℃，由此可保證干餾室內(nèi)原料中心溫度均衡，最大溫差亦不大于50℃，通過(guò)調(diào)風(fēng)裝置實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控，干餾段水平火道溫度小于450℃前，干餾所產(chǎn)生氣體中水汽含量較高，可由集氣管之放散管放散，燃?xì)夤娘L(fēng)機(jī)不開啟，集氣管之燃?xì)鈱?dǎo)出碟閥關(guān)閉，初冷器不給水，干餾段水平火道溫度大于450℃后，開啟燃?xì)夤娘L(fēng)機(jī)，初冷器給水，干餾氣體從鼓風(fēng)機(jī)后放散管放散，并每10分鐘做一次燃?xì)恻c(diǎn)火試驗(yàn)，燃?xì)恻c(diǎn)火試驗(yàn)成功后，停止燃?xì)夥派ⅲ紵鼽c(diǎn)火，停止固體燃料爐灶的強(qiáng)制鼓風(fēng)，轉(zhuǎn)為正常加熱，剩余燃?xì)庥晒娘L(fēng)機(jī)送入貯氣罐，處于隔熱板[12]下方之預(yù)熱段[13]，其經(jīng)空氣入口[16]進(jìn)入的冷氣，由隔熱板輻射導(dǎo)熱成為熱氣并由熱氣出口[15]接入燃燒器，此時(shí)，燃燒器已經(jīng)與干餾爐焰火入口[14]連通；一方面，原料由干餾室頂部連續(xù)向下移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，溫度漸升，實(shí)現(xiàn)干燥、干餾的制備燃?xì)膺^(guò)程，而氟石作為催化劑更是促使焦油充分裂解，最終干餾溫度為600℃～800℃，干餾爐內(nèi)產(chǎn)生的粗燃?xì)庀蛏狭鲃?dòng)，經(jīng)爐頂燃?xì)獬隹赱5]送至燃?xì)鈨艋到y(tǒng)，經(jīng)貯氣罐分配輸送到用戶，另一方面，干餾過(guò)程產(chǎn)生的炭從干餾室底部出口靠自重落入與之密封連接的排炭箱[6]內(nèi)，燃燒室內(nèi)的高溫廢氣自下而上流動(dòng)，不斷向干餾室供熱，廢氣溫度漸降而后從燃燒室頂部煙囪出口[17]引出、經(jīng)系統(tǒng)外廢熱鍋爐溫度降至200～250℃后排除，再說(shuō)排炭箱[6]，設(shè)于排炭箱上段內(nèi)側(cè)四周噴咀將炭初步冷卻，中段外測(cè)水夾套及水封裝置，通過(guò)循環(huán)水使上段下來(lái)的生物質(zhì)炭進(jìn)一步冷卻到100℃左右，進(jìn)入裝有“+”型排炭器之排炭箱下段，調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行連續(xù)排炭。
實(shí)施例2結(jié)合附圖1、2、3、4、5，實(shí)施本發(fā)明的具體工藝步驟如下將玉米秸稈粉碎成30～40mm的碎料，加入60％稻殼，摻入氟石顆粒，重量為生物質(zhì)原料重量的12％，攪拌均勻，用斗式提升機(jī)[1]將其運(yùn)到料倉(cāng)[2]，再經(jīng)雙螺旋桿送料機(jī)[3]經(jīng)原料入口[8]送入干餾爐[4]之干餾室[7]內(nèi)，本實(shí)施例采用四個(gè)干餾室并聯(lián)成一體，燃燒室[9]溫度升至600℃之前，用固體燃料(煤)作為初始加熱介質(zhì)，并保證燃燒室同一平面、即帶有繞流板條[11]之火道隔板[10]之間溫度均勻，最大溫差不大于50℃，由此可保證干餾室內(nèi)原料中心溫度均衡，最大溫差亦不大于50℃，通過(guò)調(diào)風(fēng)裝置實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控，干餾段水平火道溫度小于450℃前，干餾所產(chǎn)生氣體中水汽含量較高，可由集氣管之放散管放散，燃?xì)夤娘L(fēng)機(jī)不開啟，集氣管之燃?xì)鈱?dǎo)出碟閥關(guān)閉，初冷器不給水，干餾段水平火道溫度大于450℃后，開啟燃?xì)夤娘L(fēng)機(jī)，初冷器給水，干餾氣體從鼓風(fēng)機(jī)后放散管放散，并每10分鐘做一次燃?xì)恻c(diǎn)火試驗(yàn)，燃?xì)恻c(diǎn)火試驗(yàn)成功后，停止燃?xì)夥派ⅲ紵鼽c(diǎn)火，停止固體燃料爐灶的強(qiáng)制鼓風(fēng)，轉(zhuǎn)為正常加熱，剩余燃?xì)庥晒娘L(fēng)機(jī)送入貯氣罐，處于隔熱板[12]下方之預(yù)熱段[13]，其經(jīng)空氣入口[16]進(jìn)入的冷氣，由隔熱板輻射導(dǎo)熱成為熱氣并由熱氣出口[15]接入燃燒器，此時(shí)，燃燒器已經(jīng)與干餾爐焰火入口[14]連通，一方面，原料由干餾室頂部連續(xù)向下移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中，溫度漸升，實(shí)現(xiàn)干燥、干餾的制備燃?xì)膺^(guò)程，而氟石作為催化劑更是促使焦油充分裂解，最終干餾溫度為600℃～800℃，干餾爐內(nèi)產(chǎn)生的粗燃?xì)庀蛏狭鲃?dòng)，經(jīng)爐頂燃?xì)獬隹赱5]送至燃?xì)鈨艋到y(tǒng)，經(jīng)貯氣罐分配輸送到用戶，另一方面，干餾過(guò)程產(chǎn)生的炭從干餾室底部出口靠自重落入與之密封連接的排炭箱[6]內(nèi)，燃燒室內(nèi)的高溫廢氣自下而上流動(dòng)，不斷向干餾室供熱，廢氣溫度漸降而后從燃燒室頂部煙囪出口[17]引出，經(jīng)系統(tǒng)外廢熱鍋爐溫度降至200～250℃后排除，再說(shuō)排炭箱[6]，設(shè)于排炭箱上段內(nèi)側(cè)四周噴咀將炭初步冷卻，中段外測(cè)水夾套及水封裝置，通過(guò)循環(huán)水使上段下來(lái)的生物質(zhì)炭進(jìn)一步冷卻到100℃左右，進(jìn)入裝有“+”型排炭器之排炭箱下段，調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行連續(xù)排炭。
權(quán)利要求
1.一種利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵に?，其特征在于包括以下步驟(1)原料的準(zhǔn)備及送料將所用生物質(zhì)原料經(jīng)粉碎至＜40mm的碎塊，摻入氟石顆粒，重量為生物質(zhì)原料重量的5～15％，攪拌均勻，用斗式提升機(jī)將其運(yùn)到料倉(cāng)，再經(jīng)雙螺旋桿送料機(jī)送入干餾室內(nèi)；(2)原料的氣化經(jīng)預(yù)處理之生物質(zhì)于干餾爐內(nèi)、600℃～800℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行干餾，此時(shí)，氟石作為催化劑促使焦油充分裂解，溫度的控制通過(guò)調(diào)風(fēng)裝置實(shí)現(xiàn)；(3)燃?xì)獾膬艋拜斔透绅s室內(nèi)產(chǎn)生的粗燃?xì)庀蛏狭鲃?dòng)經(jīng)爐頂燃?xì)獬隹谒椭寥細(xì)鈨艋到y(tǒng)，于上升管頂部噴灑循環(huán)水，將燃?xì)獬醪嚼鋮s到80～90℃，而后再經(jīng)初冷器冷卻到30～40℃，初冷器后面所連鼓風(fēng)機(jī)將一部分燃?xì)馑突馗绅s爐加熱，另一部分燃?xì)馑瓦_(dá)貯氣罐分配至用戶；(4)除炭回收干餾氣化過(guò)程中產(chǎn)生的炭從干餾室底部出口靠自重落入與之密封連接的排炭箱，設(shè)于排炭箱上段內(nèi)側(cè)四周之噴咀將炭初步冷卻，中段外測(cè)水夾套及水封裝置，通過(guò)循環(huán)水使上段下來(lái)的生物質(zhì)炭進(jìn)一步冷卻到100℃左右，進(jìn)入裝有“+”型排炭器之排炭箱下段，于調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行連續(xù)排炭。
2.一種利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，其特征在于它包括原料處理并送料系統(tǒng)、干餾爐燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)、燃?xì)鈨艋⑤斔唾A存系統(tǒng)、除炭回收系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，其特征在于送料系統(tǒng)采用雙螺旋桿送料機(jī)[3]之結(jié)構(gòu)，一根與水平面呈10～20度夾角設(shè)置于料[2]之下部，另一根豎直接入干餾室[7]之原料入口[8]，雙螺旋桿送料機(jī)配置調(diào)速電機(jī)，并與料位測(cè)定儀聯(lián)鎖，自動(dòng)控制送料速度。
4.如權(quán)利要求2所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，其特征在于干餾爐[4]燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)主體由干餾室[7]和燃燒室[9]構(gòu)成，兩個(gè)干餾室為一組，干餾室設(shè)有錐度，每個(gè)干餾室兩側(cè)各設(shè)一個(gè)燃燒室，燃燒室下段再由隔熱板[12]隔出空氣預(yù)熱段[13]，預(yù)熱段設(shè)有空氣入口[16]及熱氣出口[15]，燃燒室設(shè)有焰火入口[14]及煙囪出口[17]，干餾爐采用特種鋼制做而成，燃燒室采用水平火道式結(jié)構(gòu)，火道隔板[10]之上下平面繞流板條[11]均勻分布，燃燒室底部插接調(diào)風(fēng)裝置，設(shè)于干餾爐頂部之燃?xì)獬隹赱5]與燃?xì)鈨艋到y(tǒng)、燃?xì)廨斔唾A存系統(tǒng)之管路連通。
5.如權(quán)利要求4所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，特征在于其干餾爐[4]也可由耐火磚砌成，此時(shí)燃燒室[9]采用數(shù)條相互連通之直立火道。
6.如權(quán)利要求2所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，其特在于其除炭回收系統(tǒng)采用于干餾室[7]之底部連接一個(gè)排炭箱[6]，該箱被分為上、中、下三段，上段內(nèi)側(cè)四周設(shè)置若干噴咀，中段外測(cè)設(shè)水夾套及水封裝置，下段裝有“+”型排炭器，并配有調(diào)速電機(jī)進(jìn)行連續(xù)排炭。
7.如權(quán)利要求4所述的利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵b置，所述的采用干餾爐兩個(gè)為一組，其特征在于該干餾爐[4]同樣也可擴(kuò)大為三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)……并聯(lián)成一體。
全文摘要
本發(fā)明為一種利用生物質(zhì)連續(xù)干餾制備燃?xì)庵に嚰把b置，包括原料的準(zhǔn)備及送料、原料的氣化、燃?xì)獾膬艋拜斔?、除炭回收工藝；還包括完成該工藝所需裝置原料處理并送料系統(tǒng)、干餾爐燃?xì)獍l(fā)生系統(tǒng)、燃?xì)鈨艋⑤斔唾A存系統(tǒng)、除炭回收系統(tǒng)，該發(fā)明從送料到排炭操作均采用自動(dòng)控制、勞動(dòng)強(qiáng)度低，體現(xiàn)了現(xiàn)代化文明生產(chǎn)，系統(tǒng)正常運(yùn)行后，原料升溫加熱完全采用設(shè)備自身所產(chǎn)燃?xì)馓峁┥a(chǎn)熱源，余熱還可引入系統(tǒng)外蒸汽鍋爐作為蒸汽熱源，炭渣回收后仍可作燃料使用，實(shí)現(xiàn)投資少、成本低、效率高、節(jié)能環(huán)保，達(dá)到開發(fā)利用綠色無(wú)污染能源之目的。
文檔編號(hào)C10B53/02GK1928012SQ20061001716
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者王士元, 郭繼平 申請(qǐng)人:王士元, 郭繼平