CN109266370B - 一种渐进式生物质高效节能热解炉 - Google Patents

一种渐进式生物质高效节能热解炉 Download PDF

Info

Publication number
CN109266370B
CN109266370B CN201810932492.6A CN201810932492A CN109266370B CN 109266370 B CN109266370 B CN 109266370B CN 201810932492 A CN201810932492 A CN 201810932492A CN 109266370 B CN109266370 B CN 109266370B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pyrolysis
flue gas
furnace body
gas
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810932492.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109266370A (zh
Inventor
熊建
林贵英
沈莉
黄本元
李萍
何涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Optics Valley Lanyan New Energy Co ltd
Original Assignee
Wuhan Optics Valley Lanyan New Energy Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Optics Valley Lanyan New Energy Co ltd filed Critical Wuhan Optics Valley Lanyan New Energy Co ltd
Priority to CN201810932492.6A priority Critical patent/CN109266370B/zh
Publication of CN109266370A publication Critical patent/CN109266370A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109266370B publication Critical patent/CN109266370B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

一种渐进式生物质高效节能热解炉，炉体（1）内设置有内筒（2）和外筒（3），内筒（2）顶部对应炉体（1）的进料口设置有锥形分料器（4），内筒（2）中设置有热解气二次热解管（5），内筒（2）的内腔与热解气二次热解管（5）的内腔不连通，热解气二次热解管（5）顶部为出口，热解气二次热解管（5）底部为进口，所述的炉体（1）上部设置有热解气出口（6）和烟气出口（7），炉体（1）下部设置有热烟气进口（8），热解气二次热解管（5）出口与热解气出口（6）连通，烟气出口（7）和热烟气进口（8）均与内筒（2）内腔连通。热量传递相互作用，热量利用效率高，实现能量梯级利用。

Description

一种渐进式生物质高效节能热解炉
技术领域
本发明涉及一种热解炉，更具体的说涉及一种渐进式生物质高效节能热解炉，属于生物质能源技术领域。
背景技术
生物质是通过光合作用吸收空气中二氧化碳生成的有机物质。其分布广泛、可利用量大、并且是唯一可再生的含有碳氢组分和热能的、可储存的自然燃料。
生物质热解技术作为一种清洁高效的转化技术，能够制取生物天然气、生物油、生物炭等不同的燃料或化学、材料用品，是世界范围内的重点研究方向。目前，通常采用外热解装置换热工艺，因物料在热解炉中停留时间短、物料和炉体换热面积不大，导致热解不充分、反应时间较长、气体成分复杂、燃气热值不高、液态和固态产物品质较低；因此其生产效率低，装置多而复杂，投入、运行、维护成本高，极大的限制了生物质热解技术的推广应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的外热解装置换热工艺存在的生产效率低、装置多而复杂、成本高等问题，提供一种渐进式生物质高效节能热解炉，
本发明为实现上述目的，所采用技术解决方案是：一种渐进式生物质高效节能热解炉，包括炉体，所述炉体顶部设置有进料口，炉体内中部设置有内筒和外筒，所述的内筒筒体套置在外筒中，内筒顶部对应炉体的进料口设置有锥形分料器，内筒中设置有热解气二次热解管，所述内筒的内腔与热解气二次热解管的内腔不连通，所述的热解气二次热解管顶部为出口，热解气二次热解管底部为进口，所述的炉体上部设置有热解气出口和烟气出口，炉体下部设置有热烟气进口，热解气二次热解管出口与热解气出口连通，烟气出口和热烟气进口均与内筒内腔连通。
所述的外筒与内筒之间设置有多组由多层烟气导向板上下交错形成的螺旋结构，所述的烟气导向板为两端开口的空心板，烟气导向板一端开口与内筒内腔联通，烟气导向板另一端开口与炉体和外筒之间的腔体连通，炉体和外筒之间每隔两层烟气导向板设置有外导向隔板，内筒和外筒之间每隔两层烟气导向板设置有内导向隔板，且外导向隔板和内导向隔板之间交错设置，所述的烟气出口与内筒内腔之间通过最上层烟气导向板连通，所述的热烟气进口与内筒内腔之间通过最底层烟气导向板连通。
同组上下相邻烟气导向板之间夹角为10度。
对应热解气二次热解管顶部出口在外筒与内筒之间设置有燃气导向板，所述的燃气导向板为两端开口的空心板，燃气导向板一端开口与热解气二次热解管内腔联通，燃气导向板另一端开口与炉体和外筒之间的腔体连通。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明中物料及产物在热解炉中通过多层烟气导向板形成的螺旋结构依靠自身重量及整体不均匀性进行绕动下料，实现物料通过自身重力实现连续生产；多层烟气导向板形成的螺旋结构提高物料的换热面积，有效提升燃气热值，同时无需复杂的机械运行装置，减少能源消耗，提高***安全稳定运行的可靠性。
2、本发明中采用多层烟气导向板形成的螺旋结构提高物料换热面积，强化绕动结构内外反应；采用高温烟气折流的方式进行内、外部加热，促进物料在加热管中的热解反应，热量利用效率高。解决了现有热解装置采用半气化直燃和间接外加热方式进行换热存在的换热面积不大、燃气值不高的问题。
3、本发明中物料在热解炉中充分热解，热解气向下输送受空气冷却影响降温，在热解气二次热解管受反应区高温影响进行二次热解反应，热解气走向类似于U型，提高了***整体换热效率，有效提升燃气热值，产出清洁优质燃气。
4、本发明中采用高温烟气折流换热的方式进行内、外同步加热，下层热烟气进口的烟气温度高，使物料充分热解，上层烟气温度相对较低使物料进行初步反应，高温烟气在烟气导向板中从下向上温度逐渐降低，最终输送到干燥炉和物料提升***充分利用余热；热解气在热解气二次热解管高温段发生二次反应，向上排出过程中向热解气二次热解管外传递热量，温度逐渐降低，最终输送到燃烧炉、锅炉和燃气发电机多途径供电供热供蒸汽，提高综合利用价值。因此整个热解炉热量传递相互作用，热量利用效率高，实现了能量的梯级利用。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明中热烟气走向示意图。
图3是本发明中内筒热烟气走向图。
图4是本发明中外筒热烟气走向图。
图5是本发明中热解气走向示意图。
图6是本发明中内筒热解气走向图。
图7是本发明中外筒热解气走向图。
图中，炉体1，内筒2，外筒3，锥形分料器4，热解气二次热解管5，热解气出口6，烟气出口7，热烟气进口8，烟气导向板9，燃气导向板10，外导向隔板11，内导向隔板12，线料位计13，膨胀节14，清灰孔15。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1，一种渐进式生物质高效节能热解炉，包括炉体1，所述炉体1顶部设置有进料口。炉体1内中部设置有内筒2和外筒3，所述的内筒2筒体套置在外筒3中，内筒2顶部对应炉体1的进料口设置有锥形分料器4。内筒2中设置有热解气二次热解管5，所述内筒2的内腔与热解气二次热解管5的内腔不连通；所述的热解气二次热解管5顶部为出口，热解气二次热解管5底部为进口。所述的炉体1上部设置有热解气出口6和烟气出口7，炉体1下部设置有热烟气进口8，热解气二次热解管5出口与热解气出口6连通，烟气出口7和热烟气进口8均与内筒2内腔连通。
参见图1，具体的，所述的外筒3与内筒2之间设置有多组由多层烟气导向板9上下交错形成的螺旋结构；所述的烟气导向板9为两端开口的空心板，烟气导向板9一端开口与内筒2内腔联通，烟气导向板9另一端开口与炉体1和外筒3之间的腔体连通。炉体1和外筒3之间每隔两层烟气导向板9设置有外导向隔板11，内筒2和外筒3之间每隔两层烟气导向板9设置有内导向隔板12，且外导向隔板11和内导向隔板12之间交错设置；所述的烟气出口7与内筒2内腔之间通过最上层烟气导向板9连通，所述的热烟气进口8与内筒2内腔之间通过最底层烟气导向板9连通。进一步的，同组上下相邻烟气导向板9之间夹角为10度，因此使得同组烟气导向板9在整体上呈现为一种渐进式多绕动螺旋结构。
参见图1，具体的，对应热解气二次热解管5顶部出口在外筒3与内筒2之间设置有燃气导向板10，所述的燃气导向板10为两端开口的空心板，燃气导向板10一端开口与热解气二次热解管5内腔联通，燃气导向板10另一端开口与炉体1和外筒3之间的腔体连通。且内筒2和外筒3之间对应燃气导向板10和烟气导向板9设置有隔离导向板。
参见图1至图4，本热解炉通过高温烟气加热过的烟气导向板9对生物质物料进行换热，从而实现对生物质物料的热解；空心板结构的烟气导向板9用于通过热烟气，并让热烟气对其加热。来自燃烧炉的950℃左右热烟气从热烟气进口8进入本热解炉，从烟气出口7出气，即高温烟气从热解段下进上出，通过对块状生物质原料进行热传导，使其逐渐加热热解，最终产物为热解气和热解炭。内筒2和外筒3之间的外导向隔板11定向控制烟气流通，达到人为控制热烟气换热走向的目的；使得热烟气从下至上按照“Z”字形走向对烟气导向板9进行加热，使生物质物料与加热后的烟气导向板9大面积接触，有效实现烟气导向板9中热烟气对物料的传热效率。
参见图1、图5至图7，本热解炉伴随着物料在热解炉内进行绕动下料，产生的热解气向下传递；受空气冷却影响烟气温度会降低，最终聚集在炉体1下部的热解气温度为300℃～400℃。热解气在热解气二次热解管5内逐渐向上输送，其走向类似U型，二次热解管高温区为500℃～600℃，热解气进行二次热解，反应充分；热解气向上输送过程中不断向热解炉传递热量，温度逐渐降低到400℃左右，最终热解气从热解气出口6输送到燃烧炉、锅炉和燃气发电机等设备多途径供电供热供蒸汽，从而提高热解气综合利用价值。
参见图1至图7，热解时，首先将生物质原料投入热解炉中到达锥形分料器4，在锥形分料器4的作用下生物质物料会均匀降落到炉体1和外筒3之间的腔体中。多层烟气导向板9上下交错形成的螺旋结构极大地增加了热解炉内物料接触面积，使物料在自身重力作用下实现连续反应；同时，同层烟气导向板9温度有所差异，使物料反应程度不同，其重力不均匀使不同部位物料降落速度不同，避免了堵塞情况出现。进入热解炉中物料初始含水量为15％左右，经过初步反应，在烟气导向板9内的烟气和热解气二次热解管5中二次热解管气态产物余热的作用下升温到300-400℃，为物料的完全反应提供保障；再经过高温反应达到500-600℃，实现反应完全。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种渐进式生物质高效节能热解炉，其特征在于：包括炉体（1），所述炉体（1）顶部设置有进料口，炉体（1）内中部设置有内筒（2）和外筒（3），所述的内筒（2）筒体套置在外筒（3）中，内筒（2）顶部对应炉体（1）的进料口设置有锥形分料器（4），内筒（2）中设置有热解气二次热解管（5），所述内筒（2）的内腔与热解气二次热解管（5）的内腔不连通，所述的热解气二次热解管（5）顶部为出口，热解气二次热解管（5）底部为进口，所述的炉体（1）上部设置有热解气出口（6）和烟气出口（7），炉体（1）下部设置有热烟气进口（8），热解气二次热解管（5）出口与热解气出口（6）连通，烟气出口（7）和热烟气进口（8）均与内筒（2）内腔连通，所述的外筒（3）与内筒（2）之间设置有多组由多层烟气导向板（9）上下交错形成的螺旋结构，所述的烟气导向板（9）为两端开口的空心板，烟气导向板（9）一端开口与内筒（2）内腔联通，烟气导向板（9）另一端开口与炉体（1）和外筒（3）之间的腔体连通，炉体（1）和外筒（3）之间每隔两层烟气导向板（9）设置有外导向隔板（11），内筒（2）和外筒（3）之间每隔两层烟气导向板（9）设置有内导向隔板（12），且外导向隔板（11）和内导向隔板（12）之间交错设置，所述的烟气出口（7）与内筒（2）内腔之间通过最上层烟气导向板（9）连通，所述的热烟气进口（8）与内筒（2）内腔之间通过最底层烟气导向板（9）连通。
2.根据权利要求1所述的一种渐进式生物质高效节能热解炉，其特征在于：同组上下相邻烟气导向板（9）之间夹角为10度。
3.根据权利要求1所述的一种渐进式生物质高效节能热解炉，其特征在于：对应热解气二次热解管（5）顶部出口在外筒（3）与内筒（2）之间设置有燃气导向板（10），所述的燃气导向板（10）为两端开口的空心板，燃气导向板（10）一端开口与热解气二次热解管（5）内腔联通，燃气导向板（10）另一端开口与炉体（1）和外筒（3）之间的腔体连通。
CN201810932492.6A 2018-08-16 2018-08-16 一种渐进式生物质高效节能热解炉 Active CN109266370B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810932492.6A CN109266370B (zh) 2018-08-16 2018-08-16 一种渐进式生物质高效节能热解炉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810932492.6A CN109266370B (zh) 2018-08-16 2018-08-16 一种渐进式生物质高效节能热解炉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109266370A CN109266370A (zh) 2019-01-25
CN109266370B true CN109266370B (zh) 2020-12-15

Family

ID=65153793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810932492.6A Active CN109266370B (zh) 2018-08-16 2018-08-16 一种渐进式生物质高效节能热解炉

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109266370B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109161389B (zh) * 2018-08-16 2023-11-03 湖北师范大学 一种自重螺旋渐进式生物质高效节能热解***

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005164094A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Takuma Co Ltd キルン式外熱炉
CN101660840A (zh) * 2009-09-28 2010-03-03 于绍文 带燃烧设备的热风炉
CN102249225A (zh) * 2011-06-13 2011-11-23 福建省龙岩龙能粉煤灰综合利用有限公司 一种采用生物质进行供热的、由粉煤灰生产活性炭的***
CN102776007A (zh) * 2012-07-12 2012-11-14 华中科技大学 一种连续式生物质热解炭气油多联产***
CN102816581A (zh) * 2012-07-12 2012-12-12 华中科技大学 一种竖行式移动床生物质连续热解装置
CN103320152A (zh) * 2013-06-28 2013-09-25 中国科学院广州能源研究所 一种用于生物炭生产的立式沉降炉
CN104099111A (zh) * 2014-07-21 2014-10-15 武汉海德新能源投资有限公司 生物质连续整体热解炉
JP2015129624A (ja) * 2013-12-04 2015-07-16 株式会社ブリヂストン ロータリーキルン
CN107557041A (zh) * 2017-10-27 2018-01-09 青岛伊诺威能源化工新技术有限公司 立式双向加热低阶煤快速热解装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016104371A1 (ja) * 2014-12-24 2016-06-30 株式会社高橋製作所 炭化炉及び熱分解炉、並びに、水性ガス生成システム、水素ガス生成システム、及び、発電システム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005164094A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Takuma Co Ltd キルン式外熱炉
CN101660840A (zh) * 2009-09-28 2010-03-03 于绍文 带燃烧设备的热风炉
CN102249225A (zh) * 2011-06-13 2011-11-23 福建省龙岩龙能粉煤灰综合利用有限公司 一种采用生物质进行供热的、由粉煤灰生产活性炭的***
CN102776007A (zh) * 2012-07-12 2012-11-14 华中科技大学 一种连续式生物质热解炭气油多联产***
CN102816581A (zh) * 2012-07-12 2012-12-12 华中科技大学 一种竖行式移动床生物质连续热解装置
CN103320152A (zh) * 2013-06-28 2013-09-25 中国科学院广州能源研究所 一种用于生物炭生产的立式沉降炉
JP2015129624A (ja) * 2013-12-04 2015-07-16 株式会社ブリヂストン ロータリーキルン
CN104099111A (zh) * 2014-07-21 2014-10-15 武汉海德新能源投资有限公司 生物质连续整体热解炉
CN107557041A (zh) * 2017-10-27 2018-01-09 青岛伊诺威能源化工新技术有限公司 立式双向加热低阶煤快速热解装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109266370A (zh) 2019-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102776007B (zh) 一种连续式生物质热解炭气油多联产***
CN102517065B (zh) 自热式生物质快速热解液化装置
CN105368497B (zh) 生物质材料微波辅助热解气化装置及其使用方法
CN102226092A (zh) 连续式生物质低温热解炭化方法及其炭化炉
CN102816581A (zh) 一种竖行式移动床生物质连续热解装置
CN207102559U (zh) 一种基于套管反应器的底烧式制氢转化炉
CN109161389B (zh) 一种自重螺旋渐进式生物质高效节能热解***
CN106753482A (zh) 一种生物质热解‑催化裂化制取芳烃一体化反应装置和使用方法
CN107022363A (zh) 一种连续式生物质热解气逆流回用炭气联产设备
CN105542863A (zh) 一种外热辐射蓄热式油页岩干馏炉
CN109266370B (zh) 一种渐进式生物质高效节能热解炉
CN201885569U (zh) 双辐射室侧置对流段的节能型焦炉气制甲醇综合加热炉
CN109022001B (zh) 一种自重螺旋渐进式生物质高效节能热解炉装置
CN211665000U (zh) 宽粒径分布煤的复合加热式移动床热解反应装置及其并联组及其串联组及并联组串联组合
CN209081807U (zh) 一种自重螺旋渐进式生物质高效节能热解***
CN107267176A (zh) 一种高效生物质处理焦油多联产热解炉
CN102443445B (zh) 生物质移动床连续气化同时去除焦油的工艺与设备
CN202214340U (zh) 生物质移动床连续气化同时去除焦油的设备
CN207738699U (zh) 一种用于长焰煤干馏的瓦斯全循环干馏***
CN101157863B (zh) 一种高效环保节能炭化炉
CN105733685B (zh) 生物质气化炉
CN201852448U (zh) 双辐射室顶置对流段的节能型焦炉气制甲醇综合加热炉
CN209442919U (zh) 一种自重螺旋渐进式生物质高效节能热解炉装置
CN201508036U (zh) 直燃管式分体有机热载体锅炉
CN211999569U (zh) 一种二层以上卧式回转筒式连续生物质炭化***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant