本發(fā)明涉及一種生物質炭化爐，特別是涉及一種連續(xù)式生物質溫控炭化爐。

背景技術：

農林產業(yè)的秸稈、雜草、枝條和鋸末等生物質是重要的可再利用的資源，利用生物質炭化技術對這些資源進行有效利用已經成為重要途徑。目前已有技術中華人民共和國知識產權局2012年03月07日授權公告CN101220283號專利，名稱為連續(xù)式生物質炭化裝置，該發(fā)明的裝置提高了炭化作業(yè)機械化程度，使炭化生產由過去的作坊式轉變?yōu)楣I(yè)化生產，并能節(jié)約大量人工和費用成本。該發(fā)明不足之處是炭化所需熱量依靠炭化原材料燃燒釋放的熱量，因此，爐內氧化反應強烈，生成的二氧化碳氣體較多，導致炭化獲得的生物炭、可燃氣體、木焦油等產品產率降低；中華人民共和國知識產權局2012年05月02日授權公告CN202208698U號專利，名稱為秸稈炭化爐，該實用新型在秸稈炭化時將可燃氣體導出進行燃燒、產生熱量對炭化蛟龍壁加熱，通過蛟龍壁傳到熱量，為蛟龍內炭化原料提供熱能，提高了能量利用率，降低能耗，但是，由于炭化蛟龍位于炭化蛟龍加熱腔內，加熱腔對炭化蛟龍加溫溫度不能高于800℃，若加熱腔對炭化蛟龍加溫溫度高于800℃，會導致炭化蛟龍金屬部件機械性能降低無法正常運轉，而炭化熱解反應和還原反應溫度在800℃至1200℃有利于木焦油裂解和炭、二氧化碳和水蒸氣還原反應生成氫氣、不飽和烴類、一氧化碳氣體，增加可燃氣體產率和提高可燃氣體熱值，故該實用新型只能對生物質進行700℃以下低溫炭化，無法大幅度提高可燃氣體產率，產出的可燃氣體熱值低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的解決關鍵問題是：通過采用炭化腔內置式散熱器加溫，解決了連續(xù)式生物質炭化設備利用自身產生的可燃氣體供給炭化腔內生物質炭化所需熱量，擴大了炭化溫度范圍，提高了熱能利用率，增加了炭化設備炭化產物產率和產量。通過利用散熱器控制炭化腔生物質熱解和還原反應溫度高低，可實現(xiàn)炭化設備生物質炭、木焦油和可燃氣體等炭化產物產率可以調控。

本發(fā)明連續(xù)式生物質溫控炭化爐，包括：炭化腔、散熱器支架、散熱器、炭化腔溫度顯示裝置、氣炭分離爐排、排炭器、噴水管、氣液室，燃氣式蓄熱室、爐蓋，其特征在于：炭化腔上部為方體，下部為方錐體，方體上部有投料口及爐蓋，炭化腔下部方錐體內設有氣炭分離爐排；在炭化腔方體下部設有散熱器支架；在散熱器支架上設置散熱器，散熱器由碳化硅板密閉成中空長方體，一側接輸氣管道，一側接排氣煙道，排氣煙道接爐體排氣煙筒；在散熱器側面間隔設置炭化腔溫度顯示裝置；氣炭分離爐排為不銹鋼，爐排間隙2-20毫米；在炭化腔下部方錐體的中下部設有排炭器，排炭器為蛟龍式，其炭化腔內蛟龍壁為無上壁式蛟龍，蛟龍軸為中空水冷式；氣炭分離爐排及排炭器下部為氣液室，氣液室下部為氣液排口；在炭化爐外側設有燃氣式蓄熱室，燃氣式蓄熱室輸氣管與散熱器內腔聯(lián)通，散熱器內腔與排氣煙道和煙筒聯(lián)通；

連續(xù)式生物質溫控炭化爐炭化腔其任意橫截面是方形、圓形、多邊形或不規(guī)則形；

連續(xù)式生物質溫控炭化爐的炭化腔內置的散熱器為不銹鋼或生鐵中空結構體，其中散熱器中空形狀為方體、長方體、圓體、不規(guī)則體；

連續(xù)式生物質溫控炭化爐的氣炭分離爐排可以采用網口在2至20mm不銹鋼網；

連續(xù)式生物質溫控炭化爐的氣炭分離爐排可以采用篦孔在2至20mm鑄造爐篦、不銹鋼板、生鐵板。

本發(fā)明連續(xù)式生物質溫控炭化爐與現(xiàn)有連續(xù)生物質炭化裝置比較，其有益效果如下：

1、現(xiàn)有連續(xù)生物質炭化爐其炭化熱量主要依靠生物質氧化區(qū)燃燒產生的熱量向生物質熱解炭化區(qū)擴散獲得。本發(fā)明連續(xù)式生物質溫控炭化爐是把爐內產生的可燃氣體輸送到爐外燃氣式蓄熱室燃燒產生高溫氣體，通過采用炭化腔內置式散熱器為生物質加溫，擴大了生物質炭化原料的受熱面積，增大了生物質熱解反應層的體積，有效地利用了生物質產生的熱能，較現(xiàn)有連續(xù)生物質炭化設備減少了生物質燃燒無效消耗，降低了二氧化碳排放，增加了炭、木焦油、可燃氣體的產量，提高了炭化生產效率。

2、現(xiàn)有連續(xù)生物質炭化爐是單純利用生物質燃燒產生熱量供給生物質炭化，只能進行700℃以下低溫炭化。而本發(fā)明連續(xù)式生物質溫控炭化爐采用炭化腔內置式散熱器為生物質加溫，可以使爐內生物質炭化溫度達到1200℃，擴大了炭化爐的炭化溫度范圍，由于炭化爐內炭化溫度達到850℃至1200℃區(qū)間有利于木焦油發(fā)生二次反應產生氫氣和不飽和烴類可燃氣體，也有利于炭、二氧化碳和水蒸汽產生還原反應生成一氧化碳、氫氣和甲烷等可燃氣體，因此，本發(fā)明連續(xù)式生物質溫控炭化爐可利用控制爐內炭化溫度高低達到控制炭化產物產出比例，提高了炭化產品可控性。例如：要提高可燃氣體的產率和可燃氣體的熱值降低炭和木焦油產率可提高爐內炭化溫度，反之，要提高炭和木焦油的產率降低可燃氣體的產率可降低爐內炭化溫度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明構示意圖

圖2是本發(fā)明縱剖面結構示意圖

圖中：1.炭化爐體，2.炭化腔，3.腔內散熱器，4.腔內散熱器內腔，5.氣炭分離爐排，6.炭化腔溫度顯示裝置，7.氣液室，8.耐火內壁層，9.燃氣式蓄熱室，10.燃氣式蓄熱室內腔，11.燃燒器，12.空氣輸入管道，13.燃氣輸入管道，14.輸氣管道，15.排炭器，16.排炭蛟龍，17.冷卻器，18.排炭口，19.中空蛟龍軸，20.蛟龍齒輪，21.氣液排口，22.腔內散熱器支架，23.爐蓋，24.排氣煙道，25.煙筒，

具體實施方式

下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明進一步說明。

實施例：連續(xù)式生物質溫控炭化爐，如圖1，圖2所示。本裝置包括一個炭化腔2，在炭化腔2上口設有爐蓋23，在炭化腔2內腔內散熱器支架22上設有腔內散熱器3，在炭化爐體1側面設有燃氣式蓄熱 室9，燃氣式蓄熱室9上設有燃燒器11，燃燒器11設有空氣輸入管道12和燃氣輸入管道13，燃氣式蓄熱室9的燃氣式蓄熱室內腔10通過輸氣管道14與腔內散熱器內腔4、排氣煙道24、煙筒25聯(lián)通，在炭化腔2位于腔內散熱器3間隔處設炭化腔溫度顯示裝置6，在炭化爐體1的爐體內下部用間隙3毫米氣炭分離爐排5分隔成炭化腔2和氣液室7，在炭化腔2底部氣炭分離爐排5形成的錐形體錐體部位設有排炭蛟龍16，排炭蛟龍16包括中空絞龍軸19，蛟龍齒輪20，在排炭器15設有排炭口18，在排炭口18一端上面設有噴水管17，在氣液室7錐形體下端設氣液排口21，炭化爐體1內壁為耐火內壁層8。

開啟爐蓋23先將粉碎的炭化原料填裝到炭化腔，填至腔內氣熱式半導體耐火材料散熱器3中部位，在填料上層用火種點火，將整個層面均勻點燃，啟動與氣液排口21聯(lián)通的羅茨風機進行引風，然后在炭化腔2內可連續(xù)填料，當羅茨引風機所引炭化氣體達到可燃氣體后，在開啟燃氣輸入管道13上供氣閥門前開啟空氣輸入管道12上閥門，用鼓風機排空蓄熱室腔10內可燃氣體，并使其保持輸送空氣狀態(tài)，爾后先打開燃燒器11點火裝置，再打開燃氣輸入管道13上閥門對燃燒器11供應從氣液排口21引出的可燃氣體，燃燒器11燃燒產生的熱氣體噴射到燃氣式蓄熱室內腔10，燃燒熱氣體經輸氣管道14進入腔內散熱器內腔4，腔內散熱器內腔4內產生的高溫通過腔內散熱器3壁傳導到炭化腔2，對炭化材料熱解區(qū)提供可控所需溫度，熱解溫度控制通過炭化腔溫度顯示裝置6顯示炭化腔2熱解區(qū)溫度，升溫或降溫通過燃氣輸入管道13上閥門輸入燃燒器11可燃氣體數(shù)量來控制。開啟排炭器15動力電機，排炭蛟龍16運轉，開啟中空絞龍軸19水冷開關和噴水管17，先將炭化腔底部的未炭化的原料排空，炭化料層隨著下移到排炭蛟龍16部位，炭在排炭蛟龍16運轉排炭過程中中空絞龍軸內冷水和噴水管17噴淋的冷水對排炭器內的炭進行降溫，使炭溫度降到燃點以下通過排炭口18排出炭。炭化過程產出的氣體、液體和木焦油均由氣液排口21通過羅茨引風機排出，并進行分離成可燃氣體、木焦油和木醋液，分離出的可燃氣體一部分供應炭化爐加溫需要，剩余部分的可燃氣體作為能源進行使用。調整燃氣輸入管道13輸氣閥門，加大輸氣量提高腔內散熱器內腔4溫度，腔內散熱器3之間炭化材料熱解溫度升高，可以增加可燃氣體產量，提高產氣熱值，降低炭和木焦油產量，反之，減少輸氣量降低腔內散熱器內腔4溫度，腔內散熱器3之間炭化材料熱解溫度降低，可以增加炭、木焦油產量，降低可燃氣體產量和可燃氣體的熱值。停機時密封爐蓋23，關閉排炭器15上動力電機停止排炭，關閉噴水管17開關，關閉與氣液排口21聯(lián)通的羅茨風機停止引風，關閉燃氣輸入管道13上閥門和空氣輸入管道12上閥門，炭化腔內火種可以保持較長時間不會熄滅，再次開機運轉時不需重新點火，即可運轉。