[发明专利]一种生物质外热法热炭联产系统及方法

说明书

本发明提供一种生物质外热法热炭联产系统及方法，其特点是：包括依次连接的进料机构、碳化系统、出料机构、生物质气化系统、废气焚烧炉、蒸汽发生器、外热炉。该发明采用秸秆颗粒、碎木片、碎椰壳、牲畜粪便等生物质原料气化后产生的燃气作为碳化系统的燃料，燃料来源广，经济环保且不增加碳排放，碳化系统结构紧凑，内部采用螺旋结构设计，提高物料的传热效率，反应完成后产生的高温烟气用蒸汽发生器进行预热回收，提高整个系统的热效率，产生的蒸汽可用于供热或者作为后续工艺的蒸汽源，用途广泛，整个系统采用自动化控制，性能稳定。

技术领域

本发明属于农业固体废弃物综合利用技术领域，具体说是一种生物质外热法热炭联产系统及方法。

背景技术

近年来，我国农业持续稳定发展，其中规模化养殖水平显著提高，保障了肉蛋奶供给，但大量的农业废弃物没有得到有效处理和利用，成为农村环境治理的一大难题。抓好农业废弃物资源化利用，关系农产品的有效供给，关系农村居民生产生活环境改善，是重大的民生工程。

目前市场针对禽畜养殖废弃物资源化利用方式主要是沼气工程和堆肥，这两种方式不但要耗费大量的土地资源而且会造成二次污染。相比较用碳化的方式处理更经济环保，产生的碳化物可作为活性炭、土壤修复剂、炭基肥等高附加值产品。

目前市场上出现的碳化设备或热解设备三大技术痛点限制其发展：

1.目前市场上的碳化设备多用燃油或者燃气作为燃料，运行成本非常高.高昂的运行成本使得很多的装置处于停产或半停产状态；

2.系统的热利用率非常低，造成了极大的能源浪费；

3.系统的碳化效率非常低，经济性较差。

发明内容

本发明着眼于市场需求和现有技术的痛点，提供一种生物质外热法热炭联产系统及方法，该发明采用秸秆颗粒、碎木片、碎椰壳和牲畜粪便等生物质原料气化后产生的燃气作为碳化系统的燃料，燃料来源广，经济环保且不增加碳排放，碳化系统结构紧凑，内部采用螺旋结构设计，提高物料的传热效率，反应完成后产生的高温烟气用蒸汽发生器进行预热回收，提高整个系统的热效率。产生的蒸汽可用于供热或者作为后续工艺的蒸汽源，用途广泛，整个系统采用自动化控制，性能稳定。

一种生物质外热法热炭联产系统，包括进料系统、碳化系统、出料系统、生物质气化系统、废气焚烧系统、蒸汽发生系统和外热系统，所述进料系统的物料出口与碳化系统连接，所述碳化系统的废料出口与出料系统连接，碳化系统的烟气出口与废气焚烧系统的烟气入口连接，所述废气焚烧系统的烟气出口与外热系统连接，所述生物质气化系统的燃气出口分别与废气焚烧系统和外热系统的燃气入口连接，所述外热系统的烟气出口与蒸汽发生系统连接。

作为优选，所述碳化系统包括进料机构、配料机构、碳化反应器、排气管路a、排气管路b和物料收集机构，所述进料机构包括料斗和搅拌器，进料机构的下方是配料机构，所述配料机构由多组旋向相反的螺旋叶片组件构成，所述碳化反应器是多个圆筒组件，圆筒组件内部有多段叶片和螺距不同的螺旋叶片和多片轴向叶片。

作为优选，所述碳化反应器包括两个并排的圆筒组件。

作为优选，所述碳化反应器的圆筒组件有三段不同规格的螺旋叶片。

作为优选，圆筒内部螺旋叶片从进物料端至出物料端, 螺旋叶片的高度和螺距依次降低。

作为优选，圆筒内部螺旋叶片的第一螺旋叶片区域设置有多片轴向叶片，轴向叶片沿轴向均匀布置。