專利名稱：生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱解設(shè)備，具體地說是一種以農(nóng)作物秸稈為主的生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備。
背景技術(shù)：
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品加工中產(chǎn)生了大量的農(nóng)作物秸稈、糠渣等生物質(zhì)資源。傳統(tǒng)的利用方式主要用作家庭能源、飼料、肥料、工業(yè)原料和建筑材料。 隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)現(xiàn)代化和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村生活水平大幅的提高和生活生產(chǎn)方式的突變，農(nóng)村家庭選擇商品能源的比例在不斷提高，將農(nóng)作物秸稈用作能源的數(shù)量不斷下降， 商品能源(如煤、液化氣等)已成為主要炊事用能。養(yǎng)殖所用以生物質(zhì)秸稈，野草飼料被商品飼料替代，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的生物質(zhì)有機(jī)肥料被無機(jī)化肥替代，農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所用秸稈急劇下降。同時(shí)，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量隨農(nóng)作物，特別是糧食作物產(chǎn)量的增加而急速增加。農(nóng)作物秸稈的供過于求導(dǎo)致秸稈被棄于田間地頭、房屋院落，甚至在田間被直接焚燒。遺棄在房屋院落和田間的秸稈會(huì)影響環(huán)境和引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致水源污染。在露天焚燒秸稈會(huì)污染空氣，危害人民健康，特別在機(jī)場(chǎng)、公路附近燃燒會(huì)影響交通安全，造成飛機(jī)停飛，高速公路汽車追尾相撞，行道樹被燒毀等不良后果。盡管目前各地政府都已經(jīng)出臺(tái)了禁止秸稈露天焚燒的法規(guī)，但是露天焚燒農(nóng)作物秸稈仍然屢禁不止，環(huán)境造成嚴(yán)重污染，給社會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。在秸稈等生物質(zhì)資源被浪費(fèi)的同時(shí)，我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的燃?xì)?、燃油、熱能?煤炭、石油等目前的主要石化能源正在日益減少，嚴(yán)重缺乏，能源危機(jī)已經(jīng)成為世界和社會(huì)發(fā)展的瓶頸問題，是目前迫切需要解決的問題。我國人多地少、特別是農(nóng)業(yè)的可耕地已接近紅線。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為提高糧食需要大量的農(nóng)藥、無機(jī)化肥被長期使用，達(dá)到防治病蟲害，提高糧食產(chǎn)量之目的。由于農(nóng)藥、無機(jī)化肥的長期使用，利用率低，導(dǎo)致在土壤和農(nóng)作物中的殘留。造成土壤、水源、糧食、蔬菜、水果污染。糧食、蔬菜、水果中的農(nóng)藥殘留已經(jīng)危害到了人身健康安全，影響著農(nóng)村生活水平和質(zhì)量的提高。隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)境保護(hù)越來越加重視，不斷尋求使用新的能源，治理大氣污染，節(jié)能減排，減少溫室效應(yīng)。以農(nóng)作物秸稈、糞便、糠渣等生物質(zhì)廢棄資源綜合轉(zhuǎn)化為可利用資源的技術(shù)已引起政府各級(jí)部門的高度關(guān)注。生物質(zhì)的熱裂解是指生物質(zhì)(包括鋸木、木柴、野草、松針樹葉、作物秸稈、食用菌渣)在完全缺氧或有限供氧的條件下的熱裂解，最終形成可燃?xì)怏w、焦油、醋酸和熱量的過程。生物質(zhì)的熱裂解方法包括限氧氣化熱解法、限氧炭(氣)化熱解法、絕干餾熱解法，根據(jù)反應(yīng)條件和產(chǎn)物的不同，生物質(zhì)熱解設(shè)備又分為限氧的生物質(zhì)熱解氣化爐、生物質(zhì)熱解炭 (氣)化爐和絕氧干餾熱解炭(氣)化爐等?，F(xiàn)有炭氣化熱解設(shè)備效率低、熱量利用率不高。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)效率和熱量利用率高的生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備，包括爐體，爐體內(nèi)設(shè)有爐膛，在爐膛的頂部設(shè)有爐蓋，爐體上設(shè)有與爐膛連通的出氣口，在爐膛的四周還設(shè)有集熱器，集熱器的進(jìn)水口和出水口分別穿過爐體與供熱系統(tǒng)的蓄水緩沖罐連接，在爐體底部設(shè)有與爐膛連通的出炭口，出炭口的下方設(shè)有炭粉收集裝置，在爐膛內(nèi)的上部還設(shè)有布料器，布料器與設(shè)置在爐蓋上的電機(jī)連接。所述的布料器包括轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)架和設(shè)置在旋轉(zhuǎn)架上的布料輥，轉(zhuǎn)軸豎直設(shè)置，其頂端與電機(jī)連接，底端與旋轉(zhuǎn)架的中心連接，布料輥水平設(shè)置在旋轉(zhuǎn)架的圓周上，布料輥的輥軸朝向旋轉(zhuǎn)架的中心。所述的出炭口設(shè)有卸料閥。
所述的爐蓋上設(shè)有加料口。所述的加料口處設(shè)有加料裝置。所述的爐體和蓄水緩沖罐均設(shè)有保溫層。本發(fā)明的有益效果是
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低，制造成本相對(duì)減少，從而可以大幅降低運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，在使用的實(shí)用性及成本效益上，確實(shí)完全符合農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需，相當(dāng)具有產(chǎn)業(yè)發(fā)展利用價(jià)值。2、熱解生成的多余熱量通過集熱器傳遞至供熱系統(tǒng)，為用戶供暖、供熱水，熱量利
用率高。3、通過熱解設(shè)備內(nèi)的布料器使?fàn)t內(nèi)原料均勻密實(shí)分布，提高了熱解設(shè)備的生產(chǎn)效率。4、熱解生成的生物炭從設(shè)備底部送入炭粉收集裝置收集后可以用作制肥原料。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是布料器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1、爐體，101、出氣口，102、出炭口，103、卸料閥，2、爐膛，3、爐蓋，301、力口料口，4、集熱器，401、進(jìn)水口，402、出水口，5、蓄水緩沖罐，6、炭粉收集裝置，7、布料器，701、 轉(zhuǎn)軸，702、旋轉(zhuǎn)架，7021、套環(huán)，7022、支撐桿，703、布料輥，8、電機(jī)，9、送料裝置。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備，包括爐體1，爐體1內(nèi)設(shè)有爐膛2，在爐膛2的頂部設(shè)有爐蓋3，爐體1上設(shè)有與爐膛2連通的出氣口 101。秸稈等生物質(zhì)原料在爐膛內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)，反應(yīng)生成的可燃?xì)?、焦油氣、醋酸蒸汽和水蒸汽從出氣?101排出進(jìn)行凈化等處理。在爐膛2的四周還設(shè)有集熱器4，所述的集熱器4可以是水箱， 也可以是換熱管。為了提高換熱效率，采用換熱管為比較好的方式，換熱管呈蛇形盤繞在爐膛2的四周，熱解過程中生成的多余熱量被集熱器4內(nèi)的水吸收。集熱器4的進(jìn)水口 401 和出水口 402分別穿過爐體1與供熱系統(tǒng)的蓄水緩沖罐5連接，集熱器4內(nèi)的水吸熱后進(jìn)入蓄水緩沖罐5，使蓄水緩沖罐5內(nèi)的水升溫。蓄水緩沖罐5可為用戶供暖、供熱水，實(shí)現(xiàn)余熱的有效利用。在爐體1底部設(shè)有與爐膛2連通的出炭口 102，出炭口 102的下方設(shè)有炭粉收集裝置6，炭粉收集裝置6可以采用輸料絞龍，熱解生成的生物炭從設(shè)備底部送入炭粉收集裝置收集后可以用作制肥原料，通過控制出炭口 102設(shè)置的卸料閥103即可控制炭粉的排出。在爐膛2內(nèi)的上部還設(shè)有布料器7，布料器7與設(shè)置在爐蓋3上的電機(jī)8連接。通過電機(jī)8帶動(dòng)布料器7旋轉(zhuǎn)使?fàn)t內(nèi)原料均勻密實(shí)分布，提高了熱解設(shè)備的生產(chǎn)效率。所述的布料器7包括轉(zhuǎn)軸701、旋轉(zhuǎn)架702和設(shè)置在旋轉(zhuǎn)架702上的布料輥703，轉(zhuǎn)軸701豎直設(shè)置，其頂端與電機(jī)8連接，底端與旋轉(zhuǎn)架702的中心連接，布料輥703水平設(shè)置在旋轉(zhuǎn)架 702的圓周上，布料輥703的輥軸朝向旋轉(zhuǎn)架702的中心。電機(jī)8通過轉(zhuǎn)軸701帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)架702旋轉(zhuǎn)，對(duì)爐膛2內(nèi)的原料進(jìn)行攪拌。在旋轉(zhuǎn)架702轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，布料輥703隨旋轉(zhuǎn)架702運(yùn)動(dòng)，并與爐膛2內(nèi)的原料接觸，使布料輥703的輥體轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)原料進(jìn)行碾壓。因此， 采用布料器7可以使?fàn)t內(nèi)原料均勻密實(shí)，有利于熱解反應(yīng)的發(fā)生，從而提高生產(chǎn)效率。所述的爐蓋3上設(shè)有加料口 301，通過加料口 301可以向爐膛2添加原料。如圖2所示，旋轉(zhuǎn)架 702可以采用一個(gè)與轉(zhuǎn)軸701連接的套環(huán)7021和設(shè)置在套環(huán)7021四周的支撐桿7022構(gòu)成，布料輥703懸在支撐桿7022的下方。在旋轉(zhuǎn)架702的旋轉(zhuǎn)過程中，支撐桿7022可以作為攪拌工具，對(duì)添加的原料進(jìn)行攪拌，并且不影響原料進(jìn)入爐膛2下部，更利用生產(chǎn)。所述的爐體1和蓄水緩沖罐5均設(shè)有保溫層，減少熱量損失。所述的加料口 301處設(shè)有加料裝置9，方便向爐膛2內(nèi)加料。加料裝置9可以是送料絞龍，也可以是輸送帶等設(shè)備。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，制造成本相對(duì)減少，從而可以大幅降低運(yùn)行成本， 提高經(jīng)濟(jì)效益，在使用的實(shí)用性及成本效益上，確實(shí)完全符合農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需，相當(dāng)具有產(chǎn)業(yè)發(fā)展利用價(jià)值。熱解生成的多余熱量通過集熱器傳遞至供熱系統(tǒng)，為用戶供暖、供熱水，熱量利用率高。
權(quán)利要求
1.生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備，包括爐體(1)，爐體(1)內(nèi)設(shè)有爐膛(2)，在爐膛(2)的頂部設(shè)有爐蓋(3)，爐體(1)上設(shè)有與爐膛(2)連通的出氣口 (101)，其特征在于在爐膛(2)的四周還設(shè)有集熱器(4)，集熱器(4)的進(jìn)水口(401)和出水口(402)分別穿過爐體(1)與供熱系統(tǒng)的蓄水緩沖罐(5)連接，在爐體(1)底部設(shè)有與爐膛(2)連通的出炭口(102)，出炭口(102)的下方設(shè)有炭粉收集裝置(6)，在爐膛(2)內(nèi)的上部還設(shè)有布料器(7 )，布料器(7 )與設(shè)置在爐蓋(3 )上的電機(jī)(8 )連接。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備，其特征在于所述的布料器(7)包括轉(zhuǎn)軸(701)、旋轉(zhuǎn)架(702)和設(shè)置在旋轉(zhuǎn)架(702)上的布料輥 (703)，轉(zhuǎn)軸(701)豎直設(shè)置，其頂端與電機(jī)(8)連接，底端與旋轉(zhuǎn)架(702)的中心連接，布料輥(703)水平設(shè)置在旋轉(zhuǎn)架(702)的圓周上，布料輥(703)的輥軸朝向旋轉(zhuǎn)架(702)的中心。
3.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備，其特征在于所述的出炭口(102)設(shè)有卸料閥(103)。
4.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備，其特征在于所述的爐蓋(3)上設(shè)有加料口(301)。
5.如權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備，其特征在于所述的加料口( 301)處設(shè)有加料裝置(9)。
6.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備，其特征在于所述的爐體(1)和蓄水緩沖罐(5)均設(shè)有保溫層。
全文摘要
生物質(zhì)廢棄資源熱解炭氣化綜合轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的熱解設(shè)備，包括爐體，爐體內(nèi)設(shè)有爐膛，在爐膛的頂部設(shè)有爐蓋，爐體上設(shè)有與爐膛連通的出氣口，在爐膛的四周還設(shè)有集熱器，集熱器的進(jìn)水口和出水口分別穿過爐體與供熱系統(tǒng)的蓄水緩沖罐連接，在爐體底部設(shè)有與爐膛連通的出炭口，出炭口的下方設(shè)有炭粉收集裝置，在爐膛內(nèi)的上部還設(shè)有布料器，布料器與設(shè)置在爐蓋上的電機(jī)連接。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低；熱解生成的多余熱量通過集熱器傳遞至供熱系統(tǒng)，為用戶供暖、供熱水，熱量利用率高；通過布料器使?fàn)t內(nèi)原料均勻密實(shí)分布，提高了熱解設(shè)備的生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)C10B53/02GK102504844SQ201110356829
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者周仁福, 周強(qiáng), 陶然 申請(qǐng)人:周強(qiáng), 洛陽駿騰能源科技有限公司