[发明专利]用于秸秆的连续清洁炭化装置

说明书

本发明提出的是一种用于秸秆的连续清洁炭化装置，用于秸秆的连续清洁炭化装置，其结构包括进料系统、上锥体、中部筒体、冷却出炭装置、中间旋转燃烧管；其中上锥体设于中部筒体的顶部，进料系统设于上锥体的外部侧面，冷却出炭装置设于中部筒体的底部；中间旋转燃烧管通过上轴承和下轴承安装于中部筒体内部的中轴线上。本发明通过设置连续进料和出料系统，进而实现炭化的连续性；设置带多级托盘的中间旋转燃烧管，实现可燃气直接在内部燃烧管内间接燃烧，提供炭化所需的热量，无需外送回烧，进而实现清洁炭化过程；并通过独特的托盘结构，可使秸秆不架桥，并通过刮板均匀下落，实现秸秆的充分炭化，得到高品质的秸秆炭。

技术领域

本发明涉及的是用于秸秆的连续清洁炭化装置，属于生物质能源技术领域。

背景技术

在目前生物质材料的资源化利用过程中，农林生物质占生物质材料来源的主要部分，尤其是秸秆资源的有效利用是生物质能源研究和开发的重中之重。传统秸秆直燃技术中的分布式利用方法存在污染严重、成本高、秸秆收储运难以规模化等问题，许多专家研究指出将秸秆热解制成生物质炭，将生物质炭制备炭基肥以修复土壤或者用来生产机制炭棒用于烧烤取暖，可以克服直燃带来诸多问题。

传统的秸秆热解气化技术有以下几种：一是外热、单炉秸秆热解炭化技术，通过在反应釜中加入秸秆，在炉下使用可燃材料点火提供热解需要的热量，此种方式可以得到高品质热解炭，但是生产过程不能连续进行，每生产一釜产品后必须停炉再加入一釜原料，而且热解产生的大量有害气体排放会造成严重污染；为了克服上述缺陷，部分技术人员提出将气体收集回烧的方案，但是收集的气体燃烧后同样会产生大量的焦油和醋液，污染环境。二是回转窑式内热炭化技术，通过牺牲部分秸秆在回转窑内部燃烧来提供热解所需的热量，但此种方式得到秸秆炭品质差，也无法解决环境污染问题。三是回转窑外热式炭化技术，此种技术在现有秸秆炭生产线中应用较多，通过在回转窑下部设置有可燃气的燃烧腔，将秸秆热解产生的可燃气引出炉外净化后，再送入下部燃烧腔燃烧提供热解所需的热量，此种方式表面上可以实现连续生产，但是热解产生可燃气引出炉外后，需要净化炭化产生的大量焦油等有机物污染，长时间运行后会导致管道堵塞，使得生产过程中断，甚至引发安全事故。

发明内容

本发明的目的在于克服现有秸秆热解气化技术及装置存在的上述问题，提出一种新型的用于秸秆的炭化装置，实现秸秆炭化过程的连续进行，生产过程清洁环保，产物秸秆炭品质高。

本发明的技术解决方案：用于秸秆的连续清洁炭化装置，其结构包括进料系统、上锥体、中部筒体、冷却出炭装置、中间旋转燃烧管；其中上锥体设于中部筒体的顶部，上锥体的顶部设有盖板，中间旋转燃烧管的顶端通过上轴承固定于盖板的中心通孔处；进料系统设于上锥体的外部侧面，包括一级进料螺旋、过渡料筒、二级进料螺旋；其中一级进料螺旋相对水平安装于二级进料螺旋的上方，一级进料螺旋的进料端设有料斗；一级进料螺旋的出料端通过过渡料筒连接二级进料螺旋的进料端，过渡料筒的外表面上设有料位计；二级进料螺旋的出料端伸入上锥体的侧面；冷却出炭装置设于中部筒体的底部；中间筒体包括耐火层、底板、刮板；其中耐火层铺设于中间筒体的内侧表面，若干片刮板自上而下依次相间设于中间筒体内侧，每片刮板与一级物料托盘相对应设置；底板设于中间筒体的底部，并与主管的底部相接，底板上设有用于冷却秸秆炭的水夹套，并设有与冷却出炭装置连接的出料口。

进一步的，所述的中间旋转燃烧管包括旋转接头、空气管、陶瓷点火线、涡轮减速机、主燃烧管；其中空气管设于主燃烧管的内部中轴线上，空气管的顶端通过旋转接头与主燃烧管的顶端相连接；陶瓷点火线穿入空气管的内部；涡轮减速机安装于盖板的上表面，并与主燃烧管的端头管销接。

进一步的，所述的主燃烧管包括燃气进口、物料托盘、主管、刮炭板；其中燃气进口设于主管顶端侧面，若干级半圆形的物料托盘自上而下依次等间距地焊接于主管的侧面，相邻两级物料托盘在水平方向对称设置，物料托盘为半圆形，其表面均匀布满气孔，上下两级物料托盘构成一个整圆；物料托盘的数量与间距根据原料尺寸、密度来设定；刮炭板设于主管的底端，并与最后一级物料托盘在水平方向对称设置。