[发明专利]生物质能转化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用热解技术理论，将农作物秸杆热解炭化处理的设备，具体的说是一种生物质能转化炉。

背景技术

我国是能源消耗大国，但能源储备量较少，能源供求矛盾必然日渐突出，而且必将日显严重。在我国，实行能源供应多元化，拓展解决能源紧缺多途径，特别是积极开发利用生物质能源，是我国能源开发利用战略的必然选择。根据我国政府有关部门的规划安排，到2020年我国能源需求总量将达到25-33亿吨标准煤；我国在能源植物中开发利用的生物质能总量，至少要相当于1.5亿吨标准煤；其中70％的生物质将由农业、林业的能源植物提供。在上述规划可开发利用的能源植物资源中，农作物秸杆将是其中最主要的资源成份。

我国是农作物秸杆生产大国。据有关资料介绍，全国现有农作物播种总面积1.44亿公顷，各种农作物平均产量2830公斤/公顷；全国各种农作物秸杆平均谷草比是1∶4.82。据此计算，全国每年能生产各种农作物秸杆约20亿吨；在我国大力提倡鼓励开发利用生物质能的产业政策带动下，农作物秸杆已不再仅仅是农业生产的副产品或废弃物，更应该被看成是重要的生物质资源，而且这种资源在国家能源战略中占有着十分重要的位置，不能再浪费或遗弃。

据有关资料分析，我国农作物秸杆现有处理状态是：约2.8亿吨左右的农作物秸杆能用于饲料、工业原料、肥料、民用燃料等方面的处置消耗；其余的农作物秸杆因生产当地既无法利用，又不便保存，不得不采取就地放火焚烧的办法处理。焚烧农作物秸杆产生的大量烟气，不仅严重污染大气环境，而且对公路、铁路，特别是对航空交通构成严重威害。这种现象，在我国很多地区已经成为无法治理的顽症；每年都可以见到“火烧连营”、“烟气蔽空”的新闻报导。

本发明提出的应用热解技术理论，以农作物秸杆为主要生物质原料，转化生产固体燃料技术，属于固体生物质能转化专业技术领域。我国在固体生物质能转化专业技术领域的研究开发和应用方面，同气体生物质能转化技术、液体生物质能转化技术一样，由于政府重视，政策扶持，企业积极，成效同样显著。现在，已有很多固体生物质能转化技术成果获得了国家专利，也有一些固体生物质能产品形成了一定生产规模，固体生物质能产品市场信誉和应用范围也基本得到认可。但是，认真进行分析以后，可以认识到：我国现有的固体生物质能转化技术，或多或少都存在一定不同性质的技术或经济方面的不足。

为了方便比较鉴别，通过日常研究积累和检索查新，按现有认知能力和水平，将与本发明同属一个专业技术领域并已公开的各种固体生物质能转化技术成果，初步归纳成三类。现概要分析介绍如下：

①、以“机制木炭技术及成套设备”为代表的固体生物质能炭化技术，在我国技术成果公布最多，推广应用也最为普遍。由于这类技术成果应用的技术原理相同，技术实施方式类似，虽然因取得技术成果或生产企业不同，成套设备配置或规格型号略有区别，但核心技术内容没有根本区别。这类固体生物质能炭化技术的基本技术实施方式是：以植物秸杆、林木枝叶、木屑、农作物果实皮核壳等为生物质原料，先将生物质原料用机械粉碎方式加工成颗粒状；再通过加热、挤压、烘干、定型等工程技术手段，将颗粒状生物质原料制成不同型状的生物质薪棒；然后，把生物质薪棒按规定的间隙要求，码放在炭化窑(炉)中进行加热炭化处理；最终制成机制木炭，替代木质炭应用。经认真分析论证，这类固体生物质能炭化技术存在的主要不足是：炭化窑(炉)的功能决定，只能一次性分别完成装料或出料，采取单炉轮番作业方式生产，而且窑(炉)腔容积不能过大；因此，工程规模较小，生产能力较低，很难适应大规模工业化生产应用，只能供小型木炭生产企业选用。另外，机制木炭主要替代木质炭应用，产品用途范围不大，市场竞争能力不高，市场开拓空间有限，大范围推广应用难度较大。而且，现有公布的技术成果均无二次污染防治手段。