[实用新型]一种基于生物质炭化余热的供热装置

说明书

本实用新型专利公开了一种基于生物质炭化余热的供热装置，主要包括生物质炭化余热回收装置、循环水箱、冷却水管路、供热管路、散热器和自动控制装置等。生物质炭化余热回收装置启动后，冷却水从循环水箱出发分为两路，一路循环水通过烟气换热器回收烟气热量；另一路循环水依次通过热炭冷却区和热解气回流区回收热解产物的显热和潜热，然后回到循环水箱。循环水箱与散热器连接，对房屋进行供热。通过该装置可以回收生物质炭化余热，对房间进行供热，同时可以提高生物质炭化的热效率。

技术领域

本实用新型属于生物质热解反应及生物质炭化余热利用技术领域，具体涉及一种基于生物质炭化余热的供热装置。

背景技术

我国是能源消费大国，传统能源多依赖化石能源，然而面对全球气候变暖，环境污染严重。目前，生物质能被认为是一种极具潜力的化石能源替代品。农林废弃物，如秸秆，树枝，中富含丰厚的生物质能，但农户处理农业废弃物仍多采用就地焚烧或直接还田等方式。这不仅严重破坏生态环境，而且舍弃了农林废弃物的商业价值。生物质炭化技术将生物质在隔绝空气或供给少量空气的条件下，通过热化学转换，将生物质转变成为木炭、液体和气体等低分子物质的过程，即固相产物生物炭、液相产物木醋液和木焦油、气相产物木燃气，但是炭化产物冷却过程中，有大量的热量被浪费，导致炭化热效率低等问题。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用型新旨在改良克服上述不足，提供了一种基于生物质炭化余热的供热装置，该装置将炭化产物冷却过程中的余热回收，用于建筑物的供热，从而提高了炭化热效率。

本实用新型的技术原理：一种基于生物质炭化余热的供热装置，结构主要包括生物质炭化余热回收装置、循环水箱、冷却水管路、供热管路、散热器和自动控制装置等。生物质炭化余热回收装置启动后，原料进入炭化区后会在高温缺氧环境下产生热解气，热解气首先通过回流区冷却，回流区利用循环水回收热解气中的显热和汽化潜热。冷却后的热解气通过木燃气引射器进入炭化区的炉膛燃烧，为生物质炭化反应提供热量，燃烧产生的高温烟气在热力作用下，通过炉膛排烟管道进入换热器，烟气与换热器中的冷却水换热后散失到空气中。高温生物炭通过下方的隔热区进入热炭冷却区，循环水冷却生物炭。循环水从循环水箱出发分为两路，一路循环水通过烟气换热器回收烟气热量；另一路循环水依次通过热碳冷却区和热解气回流区回收热解产物的显热和潜热，然后回到循环水箱。循环水箱与散热器连接，对房屋供热。

本实用新型采用如下技术方案：一种基于生物质炭化余热的供热装置， 结构主要包括生物质炭化余热回收装置、循环水箱、冷却水管路、供热管路、散热器和自动控制装置等，炭化余热作为热源，室内温度作为输入变量控制采暖侧循环水泵启停，从而实现供热目的。

上述方案中所述生物质炭化余热回收装置，其特征是主体为进料区、炭化区、热解气回流区、热炭冷却区、出料区、烟气换热区。

所述炭化区主要是由炭化主体管道、炉膛、电加热装置及温度传感器组成，所述炉膛周围有保温层包裹，炉膛上部设有烟气出口，所述烟气出口与列管式换热器相连。

所述热解气回流区，设有热解气冷凝套管，所述可燃气冷凝套管外层利用冷却水冷却套管内层的可冷凝行气体并回收热量，所述可燃气冷凝套管外层上端设有冷却水出口，下端设有冷却水进口，分别与冷却水管道连接。

所述热炭冷却区为套管结构，所述冷却区内管的生物炭通过热传导和热辐射方式向冷却区外管内的冷却水传递热量，所述冷却区外管上端设有冷却水出口，下端设有冷却水进口，分别与冷却水管道连接。

所述冷却水管路、供热管路均有保温层包裹。

作为优选，所述炭化主体管道采用厚度为5mm的310s耐高温不锈钢，直径为200mm，且炉膛高度为1000 mm。

作为优选，所述烟气换热区采用两组列管式换热器，每组各18根铜管。