[发明专利]农业废弃物低能耗的循环流化床炭化装置和方法

说明书

本发明涉及农业废弃物低能耗的循环流化床炭化装置，它的炉膛内设置间壁管道，间壁管道的顶端口伸出炉膛的顶面，第一给粉器连通间壁管道的顶端口，第二给粉器连通炉膛内部；焦样输运绞龙的一端设置在排焦室的底部，另一端设置在焦炭热解储藏室内，布风室的顶面设有溢流管、流化风孔和空气输送管，空气输送管的输入端穿过布风室的底面与空气压缩机的输出端连通，布风室的底面设有烟气管道，烟气管道的一端通过流化风孔与炉膛连通，烟气管道的另一端与烟气循环风机的输出端连通；旋风分离器的输入端连通炉膛，旋风分离器的第一输出端连通炉膛的下部侧壁，旋风分离器的第二输出端连通气体净化系统的输入端。本发明实现低能耗高效的处理农业废弃物。

技术领域

本发明涉及农业废弃物热解炭化装置，具体涉及一种农业废弃物低能耗的循环流化床炭化装置和方法。

背景技术

农业废弃物热解炭化是目前处理农业废弃物最便捷、高效的方式，处理废弃物的同时获得可改良土壤、处理污水的生物炭，其适用的原料种类和处理成本对于该技术的竞争力至关重要。

目前，热解炭化处理农业废弃物具有固定床和流化床两种炉体。固定床处理彻底、产物稳定、可控，但是传热、传质差，效率低，长时间的保温能耗大。流化床在效率上有大幅度提升，气固接触好，目前主要运用于燃烧供能装置，由于热解产物不稳定，相关热解炭化装置少，尤其是缺乏经济性考量的装备。

国内外现有流化床热解炭化装置，许多装备都是采用两级或者多级进行热解、气化和燃烧分级废弃物处理利用，分级可以针对不同产物进行分级利用，适用于产物组份少、纯度高的物质，但分级利用显著地增加了系统的复杂度。然而农业废弃物种类繁多、组份复杂，且具备高含水率和高灰含量，按照分级利用的处理成本较高。宋英豪将热解气作为流化气运用在热解装置中也具有明显优势(授权号CN 103254941B)，可促进焦油裂解和气体净化。此装置不适用于高含水率的农业废弃物，且热解后炭粉较少，热值较低，燃烧将循环烟气加热到1000～1100℃较为困难。与此同时，郑冀鲁发明的自热式热解装置针对林农废弃物处理(授权号CN 103555351B)，在节能方面具有鲜明特色。但是从整个系统可以看出，采用电加热方式预热空气至700℃，且炭粉燃烧通过外部换热器来预热热解气，热解设备中的热量来源于预热空气，热效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农业废弃物低能耗的循环流化床炭化装置和方法，该装置和方法解决了现有热解炭化装置系统复杂，能耗高，对农业废弃物种类有限制的问题。

为解决上述技术问题，本发明公开的农业废弃物低能耗的循环流化床炭化装置，其特征在于，它包括第一给粉器、第二给粉器、炉膛、间壁管道、布风室、旋风分离器、烟气循环风机、空气压缩机、溢流管、储焦仓、焦样输运绞龙、焦样排出绞龙、预干燥农业废弃物输运绞龙、气体净化系统、第一粉料输送绞龙和第二料输送绞龙，其中，所述储焦仓为相互独立的内外双层仓室，所述储焦仓的内仓室为焦炭热解储藏室，储焦仓的外仓室为湿农业废弃物预热室，炉膛内设置间壁管道，布风室位于炉膛底部，炉膛顶部设有燃气喷口，间壁管道的顶端口伸出炉膛的顶面，间壁管道的底端口位于炉膛内部的流化区上部，第一给粉器的输出端通过第一粉料输送绞龙连通间壁管道的顶端口，第二给粉器的输出端对应第二料输送绞龙的输入端，第二料输送绞龙的输出端连通炉膛内部的流化区底部侧进料口；

所述炉膛的底部设置有排焦室，焦样输运绞龙的一端设置在排焦室的底部，焦样输运绞龙的另一端设置在焦炭热解储藏室内，焦炭热解储藏室的底部设置焦样排出绞龙，焦样排出绞龙用于将焦炭热解储藏室内的焦炭排出储焦仓外，湿农业废弃物预热室的底部设置预干燥农业废弃物输运绞龙，预干燥农业废弃物输运绞龙用于将湿农业废弃物预热室内干燥后的农业废弃物运送至第一给粉器；所述布风室的顶面设有多个流化风孔，布风室内设有溢流管，溢流管的顶部管口穿过布风室的顶面与炉膛连通，溢流管的底部管口穿过布风室的底面与排焦室连通，布风室内还设有空气输送管，空气输送管的输出端穿过布风室的顶面与炉膛连通，空气输送管的输入端穿过布风室的底面与空气压缩机的输出端连通，布风室的底面设有烟气管道，烟气管道的一端通过流化风孔与炉膛连通，烟气管道的另一端与烟气循环风机的输出端连通；