CN114686271A - 一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉及其生产方法，属于炭化气化炉技术领域，包括炭化气化炉、炭化炉冷却***、碳化炉除尘器、锅炉燃烧***、毛竹、连接管A和连接管B，炭化气化炉、碳化炉除尘器和锅炉燃烧室自左向右方向顺次设置；炉膛内设置有内炉壁燃气通道；内炉壁燃气通道前、后方向的中间部位横向设置有左、右方向的燃气总通道；内炉壁上均匀设置有若干壁孔，炉膛底部与燃气通道相连通；且每个燃气通道内端与燃气总通道相连通；燃气总通道右端口为可燃气出口，可燃气出口与连接管A左端连接；炭化炉冷却***包括3个以上冷却水管组；出料***包括4‑40个料仓。本发明的有益效果是：大批量生产、节约能源。
Description
技术领域
本发明为生产竹炭的气化炉，特别涉及生产竹炭的一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉及其生产方法，属于炭化气化炉技术领域。
背景技术
由毛竹烧制的竹炭具有特殊的吸附、调湿性能和抗菌能力，广泛应用于居家生活、美容护理、绿色食品等领域，受到人们重视。
目前，已由个类炭化、气化炉用于在高温条件下把毛竹经过干燥、预炭化、炭化等过程热分解后获得竹炭。授权公告号CN 207452018 U、申请号2017215142038、实用新型名称为“一种竹炭干熘炭化炉”公开了一种竹炭干熘炭化炉，包括炭化炉、气化炉、冷却净化塔、燃气管道、烟气收集管道，所述炭化炉包括内壁、外壁、保温隔热层、无氧干熘区、加温区、密封门，所述炭化炉上部设有烟气收集管道，所述烟气收集管道另一端与冷却净化塔顶部相连，所述冷却净化塔底部与燃气管道相连，实现了毛竹炭化、气化和初步净化。
然而，上述设备的体量小，炭化、气化的炉腔容积小，竹炭生产的工艺与装置生产周期长、竹炭的产量低，原料利用率低，生产效率低，热损失大，热效率低，环境污染问题依然严重，无法满足人们对竹炭的需求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中，产量低、生产效率低、热效率低的缺陷，提供了一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉及其生产方法，可以达到大批量生产、节约能源的目的。
为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，包括炭化气化炉、炭化炉冷却***、碳化炉除尘器、锅炉燃烧***、毛竹、连接管A和连接管B，所述炭化气化炉、碳化炉除尘器和锅炉燃烧室自左向右方向顺次设置；所述炭化气化炉包括炭化炉顶盖、加料器、炭化炉窖和出料***；所述炭化炉顶盖、加料器、炭化炉窖和出料***自上至下方向依次设置，所述炭化炉窖包括外炉壁和炉膛；毛竹在炉膛内经燃烧、炭化气化后能生成竹炭和可燃气；
所述炉膛前、后方向呈长方形，炉膛内设置有内炉壁燃气通道，所述内炉壁燃气通道有3个以上，按前、后方向顺次排列；内炉壁燃气通道前、后方向的中间部位横向设置有左、右方向的燃气总通道；
所述内炉壁上均匀设置有若干壁孔，炉膛内的可燃气能通过壁孔进入燃气通道内，同时，炉膛底部与燃气通道相连通；且每个燃气通道内端与燃气总通道相连通；
在炉膛上部、内炉壁燃气通道上方为上炉腔，所述上炉腔内形成燃烧预热层，燃烧预热层占炉腔50％的空间；在炉膛下部、内炉壁燃气通道之间为下炉腔，所述下炉腔内形成炭化气化层，炭化气化层占炉腔50％的空间；所述毛竹自加料器下落进入炉腔上部形成料层，毛竹进一步下落至炉腔下部、内炉壁燃气通道之间，通过热解变为炭化料和可燃气，形成炭化气化层；所述炉膛左右方向、宽为5000mm以上，炉膛前后方向、长为8000mm以上，炉膛高度方向、燃烧预热层为1500mm以上，炉膛高度方向、炭化气化层为2000mm以上，所述外炉壁厚为200mm以上，所述内炉壁厚为200mm以上；
燃气总通道右端口为可燃气出口，所述可燃气出口与连接管A左端连接；
所述冷却***包括3个以上冷却水管组，每个水管组包括2根平行设置、端尾互连的冷却水管，所述冷却水管一端为冷却水管进口、另一端为冷却水管出口；冷却水管组的数量与燃气通道的数量相对应，所述炭化炉冷却***按前后方向、水平地穿设在炉膛内，各个冷却水管组分别设置在各个内炉壁燃气通道的下方，冷却水管组对内炉壁起支撑作用；所述出料***包括4-40个料仓、左右各2-20个料仓分设在炉膛下方，料仓高为900mm以上；
所述碳化炉除尘器为双联盘阀除尘器或1个单盘阀除尘器；连接管A右端与碳化炉除尘器连接；所述双联盘阀除尘器由2个单盘阀除尘器前、后方向并联而成。
所述炉壁A包括耐火砖A和耐火泥A，所述耐火泥A设置在炉壁A下部内侧；所述炉膛B包括耐火砖B和耐火泥B，所述耐火泥B设置在炉膛B上方，耐火泥B的横截面为顶角向上的等腰三角形，耐火泥B的底面与耐火砖B的顶端连接；所述炭化炉窖炉壁A后侧底部设置有检修口。
所述炉膛左右方向、宽为6350mm，炉膛前后方向、长为9260mm，炉膛高度方向、燃烧预热层为1680mm，炉膛高度方向、炭化气化层为2520mm，所述外炉壁厚为360mm，所述内炉壁厚为230mm。
所述燃气通道包括大小相同的5个燃气通道，在炉膛内、自左至右均匀设置；所述冷却***包括5个冷却水管组，各个冷却水管组在侧面以弯管串联连接；冷却***进口端为冷却水管道进口，冷却***出口端为冷却水管道出口。
所述出料***包括8个料仓、左右各4个料仓分设在炉膛下方，所述料仓呈向下的漏斗形，料仓高为2900mm，料仓与炉腔底部相连通；每个料仓的下方分别设置有1个气动出料机，两侧的气动出料机之间设置有皮带输送机，所述皮带输送机的前端为出炭口。
还包括炭化炉防爆器，所述炭化炉防爆器包括防爆通道、防爆水封、水封盖A和水封盖挡板；所述防爆通道呈弯管形，其一端密封穿设在外炉壁一侧、与炉腔中部相通连，另一端为外端口、向上方向设置，所述防爆水封设置在防爆通道外侧、外端口下方；所述水封盖A设置在外端口上方，水封盖A内侧底部设置有转轴，所述水封盖挡板设置在水封盖A内侧斜上方；当炉腔内压力值处于0.2个大气压的正常值时，水封盖A下落、通过防爆水封盖住防爆通道；当炉腔内压力超过0.2个大气压的正常压力时，水封盖A通过转轴转动被顶起，并被水封盖挡板挡住，此时，炉腔内部分高压气体被排出，使炉腔内压力下降、回归正常；
所述盘阀除尘器包括下气室、下支架、水封盘、上气室、气体连接管、进口管、出口管、拉杆、水封盖B、拉绳电机、拉绳、滑轮、水封管、下筒体、水封槽、上支架；所述下气室固定设置在下支架上端，所述水封盘固定设置在下气室上方，所述上气室设置在水封盘上方，所述气体连接管纵向设置在下气室和水封盘的中心位置，气体连接管上端口露出水封盘面，气体连接管下端口在下气室下部；所述进口管横向设置在下气室左侧，进口管的内端口***气体连接管内、互相连通，所述出口管横向设置在上气室右侧；所述拉杆垂直方向设置在上气室中心位置，拉杆下部在上气室内，拉杆下端与水封盖B中心固定连接，所述水封盖B可活动地盖在气体连接管上端，拉杆上部向上气室上方伸出；所述拉绳电机设置在上气室外侧，滑轮通过上支架固定在上气室上方，拉绳通过滑轮、其一端连接拉绳电机，其另一端连接拉杆上端；当拉绳电机启动，拉绳收缩时，拉绳通过拉杆拉动水封盖B向上，水封盖B脱开气体连接管，可燃气体能从进口管、气体连接管进入上气室、再从上气室经出口管排出；当拉绳电机反向启动，拉绳伸出时，拉绳通过拉杆把水封盖B放下，水封盖B盖住气体连接管，水封盖B边缘浸没在水封槽里，可燃气体被封住；
所述水封管设置在上气室上方、套设在拉杆上部***；所述下筒体设置在下气室下方，所述水封槽设置在下筒体下方；下筒体呈向下方向的锥形体，下筒体上端与下气室相连通，下筒体下端插在水封槽内，下筒体内漏下灰渣。
所述水封槽为竹醋液回收装置。
所述锅炉燃烧***包括锅炉燃烧室、安全阀、分气缸和引风机，所述安全阀设置在锅炉燃烧室左侧上方，所述分气缸设置在锅炉燃烧室右侧外上方，分气缸与锅炉燃烧室通过管道连接；所述引风机设置在锅炉燃烧室右侧外下方。
使用大型生物质炭化气化炉生产竹炭的生产方法：所述大型生物质炭化气化炉生产竹炭的生产方法包括如下步骤：
(1)备料：采用常规破碎机将毛竹压扁、切段为毛竹段料，所述毛竹段料的密度为每立方1-1.5吨；
(2)加料：通过加料器向炉腔加入毛竹段料、至加满，炉腔内的毛竹段料为15立方，重7.5吨，采用液化气喷灯点火；毛竹段料在炉腔上部、燃烧预热层开始燃烧、升温，温度在600C°以下，并发生部分炭化和气化过程；
(3)炭化和气化：经过燃烧预热层燃烧的7.5立方毛竹段料下落到炭化气化层后进一步燃烧，温度到达600-650C°，毛竹段料发生完全炭化、气化过程，炭化、气化过程的时间为1小时，使炭化气化层的毛竹段料生成竹炭，出碳率为80％，同时产生可燃气，竹炭量为：7.5/2×80％＝3吨；当炭化和气化过程进行时，冷却水管组工作，冷却水管出口的水温为78-82C°；
(4)竹炭出料：打开料仓盖，使炭化气化层的3吨竹炭下落到料仓内，启动气动出料机，把两侧料仓内下落的竹炭推到中间的皮带输送机上，启动皮带输送机，把竹炭输出；
(5)炭化连续生产过程：当炭化气化层的3吨竹炭下落到料仓内后，又有燃烧预热层经过预热的7.5立方毛竹段料下落到炭化气化层，再通过加料器向炉腔上部加入新的7.5立方毛竹段料，再经过炭化和气化、并再次有3吨竹炭出料，如此连续不断的加料、炭化和气化、竹炭出料，进行大批量毛竹的炭化连续生产过程；
(6)可燃气除尘：如图9、图10和图11所示，炭化气化层在竹炭生成过程中，同时产生可燃气，下炉腔内的可燃气能通过壁孔进入燃气通道内，炉腔底部的可燃气经通道底部进入燃气通道，并通过燃气通孔进入燃气总通道，再经过可燃气出口、连接管A和盘阀除尘器进口进入双联盘阀除尘器，在双联盘阀除尘器除尘后，经双联盘阀除尘器出口输出，所述可燃气出口的温度为600-650C°；尘渣自下筒体落下进入水封槽内；
(7)可燃气燃烧：在双联盘阀除尘器除尘后，可燃气经双联盘阀除尘器出口和连接管B进入锅炉燃烧室、启动引风机进行燃烧；所述锅炉燃烧室与分气缸之间设置有空气净化器，在锅炉燃烧室燃烧后的废气经空气净化器净化、达国家废气排放标准后通过分气缸排至室外。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)炉膛内设置有内炉壁燃气通道，炉腔内的竹子段料为15立方、7.5吨，每小时能出3吨竹炭，连续生产，每天能出72吨竹炭，原料利用和生产效率都得到很大提高，开创了竹炭大批量生产工艺，为毛竹高效应用创造了前景；
(2)可燃气经过锅炉燃烧室燃烧，热量得到充分利用，减小了热损失，提高了热效率，冷却水管组能回收热水，用于生活，节约能源；
(3)所述碳化炉除尘器为双联盘阀除尘器，使可燃气的灰尘被清除干净，使可燃气经燃烧后排放的废气符合排放规定，避免了环境污染问题。
附图说明
图1是：本发明总体结构主视示意图；
图2是：炭化气化炉结构主视剖视图；
图3是:炭化炉窖和料仓组合结构主视剖视图；
图4是:图3的A-A剖视图；
图5是:图3的B-B剖视图；
图6是：炭化炉窖和冷却***组合附视剖视图；
图7是：炭化炉防爆器主视图(压力正常状态)；
图8是：炭化炉防爆器主视图(超压力状态)；
图9是：双联盘阀除尘器主视图；
图10是：双联盘阀除尘器俯视图(无上支架)；
图11是：双联盘阀除尘器左视图(无上支架)；
图12是：单盘阀除尘器主视图；
图13是：单盘阀除尘器俯视图(无上支架)。
附图标记说明：炭化气化炉1、炭化炉顶盖101、加料器102、炭化炉窖103、炉壁103A、炉膛103B、出料***104、燃气通道105、燃气总通道106、耐火砖A 107、耐火泥A 108、耐火砖B 109、耐火泥B 1010、料仓1011、气动出料机1012、炭化炉冷却***2、冷却水管201、冷却水管进口202、冷却水管出口203、碳化炉除尘器3、锅炉燃烧***4、锅炉燃烧室401、安全阀402、分气缸403、引风机404、连接管A 5、连接管B 6、皮带输送机7、出炭口8、炭化炉防爆器9、防爆通道901、防爆水封902、水封盖A 903、水封盖挡板904、盘阀除尘器10、下气室1001、下支架1002、水封盘1003、上气室1004、气体连接管1005、进口管1006、出口管1007、拉杆1008、水封盖B 1009、拉绳电机10010、拉绳10011、滑轮10012、水封管10013、下筒体10014、水封槽10015、上支架10016。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1至图11所示，一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，如图1所示，包括炭化气化炉1、炭化炉冷却***2、碳化炉除尘器3、锅炉燃烧***4、连接管A 5、连接管B 6、毛竹，所述炭化气化炉1、碳化炉除尘器3和锅炉燃烧室401自左向右方向顺次设置；所述炭化气化炉1包括炭化炉顶盖101、加料器102、炭化炉窖103和出料***104；所述炭化炉顶盖101、加料器102、炭化炉窖103和出料***104自上至下方向依次设置，所述炭化炉窖103包括外炉壁103A和炉膛103B；毛竹在炉膛103B内经燃烧、炭化气化后生成竹炭和可燃气；
如图2、图3和图5所示，图2的正面为前方向，所述炉膛103B前、后方向呈长方形，炉膛103B内设置有内炉壁103A燃气通道105，所述内炉壁103A燃气通道105有5个，按前、后方向顺次排列；内炉壁103A燃气通道105前、后方向的中间部位横向设置有左、右方向的燃气总通道106；
如图4、图5所示，所述内炉壁103A上均匀设置有若干壁孔(图中未显示)，炉膛103B内的可燃气能通过壁孔进入燃气通道105内，同时，炉膛103B底部与燃气通道105相连通；且每个燃气通道105内端与燃气总通道106相连通；
如图3、图5所示，在炉膛103B上部、内炉壁103A燃气通道上方为上炉腔，所述上炉腔内形成燃烧预热层，燃烧预热层占炉腔50％的空间；在炉膛103B下部、内炉壁103A燃气通道之间为下炉腔，所述下炉腔内形成炭化气化层，炭化气化层占炉腔50％的空间；所述毛竹自加料器102下落进入炉腔上部形成料层，毛竹进一步下落至炉腔下部、内炉壁103A燃气通道之间，通过热解变为炭化料和可燃气，形成炭化气化层；所述炉膛103B左右方向、宽S为6350mm，炉膛103B前后方向、长L为9260mm，炉膛103B高度方向、燃烧预热层h1为1680mm，炉膛103B高度方向、炭化气化层h2为2520mm，所述外炉壁103A厚为360mm，所述内炉壁103A厚为230mm；
如图1和图6所示，燃气总通道106右端口为可燃气出口，所述可燃气出口与连接管A 5左端连接；
如图2和图6所示，所述炭化炉冷却***2包括5个冷却水管组，每个冷却水管组包括2根平行设置、端尾互连的冷却水管201，所述冷却水管201一端为冷却水管进口202、另一端为冷却水管出口203；冷却水管201组的数量与燃气通道的数量相对应，所述炭化炉冷却***2按前后方向、水平地穿设在炉膛103B内，各个冷却水管组分别设置在各个内炉壁103A燃气通道的下方，冷却水管组对内炉壁103A起支撑作用；所述出料***104包括8个料仓1011、左右各4个料仓1011分设在炉膛103B下方，料仓1011高为2900mm；
如图7、图8和图9所示，所述碳化炉除尘器3为双联盘阀除尘器，连接管A 5右端与双联盘阀除尘器连接；所述双联盘阀除尘器由2个单盘阀除尘器10前、后方向并联而成。
如图2至图5所示，所述炉壁103A包括耐火砖A 107和耐火泥A 108，所述耐火泥A108设置在炉壁103A下部内侧；所述炉膛103B包括耐火砖B 109和耐火泥B 1010，所述耐火泥B 1010设置在炉膛103B上方，耐火泥B 1010的横截面为顶角向上的等腰三角形，耐火泥B1010的底面与耐火砖B 109的顶端连接；所述炭化炉窖103炉壁103A后侧底部设置有检修口。
如图6所示，所述炭化炉冷却***2的各个冷却水管201组在侧面以弯管串联连接；炭化炉冷却***2进口端为冷却水管201道进口，炭化炉冷却***2出口端为冷却水管201道出口。
如图1-图5所示，所述料仓1011呈向下的漏斗形，料仓1011与炉腔底部相连通；每个料仓1011的下方分别设置有1个气动出料机1012，两侧的气动出料机1012之间设置有皮带输送机7，所述皮带输送机7的前端为出炭口8。
如图10、图11和图2所示，还包括炭化炉防爆器9，所述炭化炉防爆器9包括防爆通道901、防爆水封902、水封盖A 903和水封盖挡板904；所述防爆通道901呈弯管形，其一端密封穿设在外炉壁103A一侧、与炉腔中部相通连，另一端为外端口、向上方向设置，所述防爆水封902设置在防爆通道901外侧、外端口下方；所述水封盖A 903设置在外端口上方，水封盖A 903内侧底部设置有转轴，所述水封盖挡板904设置在水封盖A 903内侧斜上方；当炉腔内压力值处于0.2个大气压的正常值时，水封盖A 903下落、通过防爆水封902盖住防爆通道901；当炉腔内压力超过0.2个大气压的正常压力时，水封盖A 903通过转轴转动被顶起，并被水封盖挡板904挡住，此时，炉腔内部分高压气体被排出，使炉腔内压力下降、回归正常；
如图9、图10和图11所示，所述单盘阀除尘器10包括下气室1001、下支架1002、水封盘1003、上气室1004、气体连接管1005、进口管1006、出口管1007、拉杆1008、水封盖B 1009、拉绳电机10010、拉绳10011、滑轮10012、水封管10013、下筒体10014、水封槽10015、上支架10016；所述下气室1001固定设置在下支架1002上端，所述水封盘1003固定设置在下气室1001上方，所述上气室1004设置在水封盘1003上方，所述气体连接管1005纵向设置在下气室1001和水封盘1003的中心位置，气体连接管1005上端口露出水封盘1003面，气体连接管1005下端口在下气室1001下部；所述进口管1006横向设置在下气室1001左侧，进口管1006的内端口***气体连接管1005内、互相连通，所述出口管1007横向设置在上气室1004右侧；所述拉杆1008垂直方向设置在上气室1004中心位置，拉杆1008下部在上气室1004内，拉杆1008下端与水封盖B 1009中心固定连接，所述水封盖B 1009可活动地盖在气体连接管1005上端，拉杆1008上部向上气室1004上方伸出；所述拉绳电机10010设置在上气室1004外侧，滑轮通过上支架10016固定在上气室上方，拉绳10011通过滑轮10012、其一端连接拉绳电机10010，其另一端连接拉杆1008上端；当拉绳电机10010启动，拉绳10011收缩时，拉绳10011通过拉杆1008拉动水封盖B 1009向上，水封盖B 1009脱开气体连接管1005，可燃气体能从进口管1006、气体连接管1005进入上气室1004、再从上气室1004经出口管1007排出；当拉绳电机10010反向启动，拉绳10011伸出时，拉绳10011通过拉杆1008把水封盖B 1009放下，水封盖B 1009盖住气体连接管1005，水封盖B 1009边缘浸没在水封槽10015里，可燃气体被封住；
所述水封管10013设置在上气室1004上方、套设在拉杆1008上部***；所述下筒体10014设置在下气室1001下方，所述水封槽10015设置在下筒体10014下方；下筒体10014呈向下方向的锥形体，下筒体10014上端与下气室1001相连通，下筒体10014下端插在水封槽10015内，下筒体10014内漏下灰渣。
所述水封槽10015为竹醋液回收装置。
如图1所示，所述锅炉燃烧***4包括锅炉燃烧室401、安全阀402、分气缸403和引风机404，所述安全阀402设置在锅炉燃烧室401左侧上方，所述分气缸403设置在锅炉燃烧室401右侧外上方，分气缸403与锅炉燃烧室401通过管道连接；所述引风机404设置在锅炉燃烧室401右侧外下方，引风机404的外形尺寸为：长10米、宽6米、高4米。
使用大型生物质炭化气化炉生产竹炭的生产方法：所述大型生物质炭化气化炉生产竹炭的生产方法包括如下步骤：
(1)备料：采用常规破碎机(图中未显示)将毛竹压扁、切段为毛竹段料，所述毛竹段料的密度为每立方1-1.5吨；
(2)加料：如图1、图2所示，通过加料器102向炉腔加入毛竹段料、至加满，炉腔内的毛竹段料为15立方，重7.5吨，采用液化气喷灯(图中未显示)点火；毛竹段料在炉腔上部、燃烧预热层开始燃烧、升温，温度在600C°以下，并发生部分炭化和气化过程；
(3)炭化和气化：如图2至图6所示，经过燃烧预热层燃烧的7.5立方毛竹段料下落到炭化气化层后进一步燃烧，温度到达600-650C°，毛竹段料发生完全炭化、气化过程，炭化、气化过程的时间为1小时，使炭化气化层的毛竹段料生成竹炭，出碳率为80％，同时产生可燃气，竹炭量为：7.5/2×80％＝3吨；当炭化和气化过程进行时，冷却水管201组工作，冷却水管出口203的水温为78-82C°；
(4)竹炭出料：打开料仓1011盖，如图1、图2所示，使炭化气化层的3吨竹炭下落到料仓1011内，启动气动出料机1012，把两侧料仓1011内下落的竹炭推到中间的皮带输送机7上，启动皮带输送机7，把竹炭输出；
(5)炭化连续生产过程：如图1至图6所示，当炭化气化层的3吨竹炭下落到料仓1011内后，又有燃烧预热层经过预热的7.5立方毛竹段料下落到炭化气化层，再通过加料器102向炉腔上部加入新的7.5立方毛竹段料，再经过炭化和气化、并再次有3吨竹炭出料，如此连续不断的加料、炭化和气化、竹炭出料，进行大批量毛竹的炭化连续生产过程；
(6)可燃气除尘：如图9、图10和图11所示，炭化气化层在竹炭生成过程中，同时产生可燃气，下炉腔内的可燃气能通过壁孔进入燃气通道105内，炉腔底部的可燃气经通道底部进入燃气通道105，并通过燃气通孔进入燃气总通道106，再经过可燃气出口、连接管A 5和盘阀除尘器10进口进入双联盘阀除尘器，在双联盘阀除尘器除尘后，经双联盘阀除尘器出口输出，所述可燃气出口的温度为600-650C°；尘渣自下筒体10014落下进入水封槽10015内；
(7)可燃气燃烧：如图1所示，在双联盘阀除尘器除尘后，可燃气经双联盘阀除尘器出口和连接管B 6进入锅炉燃烧室401、启动引风机404进行燃烧；所述锅炉燃烧室401与分气缸403之间设置有空气净化器，在锅炉燃烧室401燃烧后的废气经空气净化器净化、达国家废气排放标准后通过分气缸403排至室外。
实施例2：
如图12、图13所示，一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，包括碳化炉除尘器3；所述碳化炉除尘器3为1个单盘阀除尘器10。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，包括炭化气化炉、炭化炉冷却***、碳化炉除尘器、锅炉燃烧***、毛竹、连接管A和连接管B，所述炭化气化炉、碳化炉除尘器和锅炉燃烧室自左向右方向顺次设置；所述炭化气化炉包括炭化炉顶盖、加料器、炭化炉窖和出料***；所述炭化炉顶盖、加料器、炭化炉窖和出料***自上至下方向依次设置，所述炭化炉窖包括外炉壁和炉膛；毛竹在炉膛内经燃烧、炭化气化后生成竹炭和可燃气，其特征在于：
所述炉膛前、后方向呈长方形，炉膛内设置有内炉壁燃气通道，所述内炉壁燃气通道有3个以上，按前、后方向顺次排列；内炉壁燃气通道前、后方向的中间部位横向设置有左、右方向的燃气总通道；
所述内炉壁上均匀设置有若干壁孔，炉膛内的可燃气通过壁孔进入燃气通道内，同时，炉膛底部与燃气通道相连通；且每个燃气通道内端与燃气总通道相连通；
在炉膛上部、内炉壁燃气通道上方为上炉腔，所述上炉腔内形成燃烧预热层，燃烧预热层占炉腔50％的空间；在炉膛下部、内炉壁燃气通道之间为下炉腔，所述下炉腔内形成炭化气化层，炭化气化层占炉腔50％的空间；所述毛竹自加料器下落进入炉腔上部形成料层，毛竹进一步下落至炉腔下部、内炉壁燃气通道之间，通过热解变为炭化料和可燃气，形成炭化气化层；所述炉膛左右方向、宽为5000mm以上，炉膛前后方向、长为8000mm以上，炉膛高度方向、燃烧预热层为1500mm以上，炉膛高度方向、炭化气化层为2000mm以上，所述外炉壁厚为200mm以上，所述内炉壁厚为200mm以上；
燃气总通道右端口为可燃气出口，所述可燃气出口与连接管A左端连接；
所述炭化炉冷却***包括3个以上冷却水管组，每个冷却水管组包括2根平行设置、端尾互连的冷却水管，所述冷却水管一端为冷却水管进口、另一端为冷却水管出口；冷却水管组的数量与燃气通道的数量相对应，所述炭化炉冷却***按前后方向、水平地穿设在炉膛内，各个冷却水管组分别设置在各个内炉壁燃气通道的下方，冷却水管组对内炉壁起支撑作用；所述出料***包括4-40个料仓、左右各2-20个料仓分设在炉膛下方，料仓高为900mm以上；
所述碳化炉除尘器为双联盘阀除尘器或1个单盘阀除尘器，连接管A右端与碳化炉除尘器连接；所述双联盘阀除尘器由2个单盘阀除尘器前、后方向并联而成。
2.根据权利要求1所述的一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，其特征在于：所述炉壁A包括耐火砖A和耐火泥A，所述耐火泥A设置在炉壁A下部内侧；所述炉膛B包括耐火砖B和耐火泥B，所述耐火泥B设置在炉膛B上方，耐火泥B的横截面为顶角向上的等腰三角形，耐火泥B的底面与耐火砖B的顶端连接；所述炭化炉窖炉壁A后侧底部设置有检修口。
3.根据权利要求1所述的一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，其特征在于：所述炉膛左右方向、宽为6350mm，炉膛前后方向、长为9260mm，炉膛高度方向、燃烧预热层为1680mm，炉膛高度方向、炭化气化层为2520mm，所述外炉壁厚为360mm，所述内炉壁厚为230mm。
4.根据权利要求1所述的一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，其特征在于：所述燃气通道包括大小相同的5个燃气通道，在炉膛内、自左至右均匀设置；所述炭化炉冷却***包括5个冷却水管组，各个冷却水管组在侧面以弯管串联连接；炭化炉冷却***进口端为冷却水管道进口，炭化炉冷却***出口端为冷却水管道出口。
5.根据权利要求1所述的一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，其特征在于：所述出料***包括8个料仓、左右各4个料仓分设在炉膛下方，所述料仓呈向下的漏斗形，料仓高为2900mm，料仓与炉腔底部相连通；每个料仓的下方分别设置有1个气动出料机，两侧的气动出料机之间设置有皮带输送机，所述皮带输送机的前端为出炭口。
6.根据权利要求1所述的一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，其特征在于：还包括炭化炉防爆器，所述炭化炉防爆器包括防爆通道、防爆水封、水封盖A和水封盖挡板；所述防爆通道呈弯管形，其一端密封穿设在外炉壁一侧、与炉腔中部相通连，另一端为外端口、向上方向设置，所述防爆水封设置在防爆通道外侧、外端口下方；所述水封盖A设置在外端口上方，水封盖A内侧底部设置有转轴，所述水封盖挡板设置在水封盖A内侧斜上方。
7.根据权利要求1所述的一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，其特征在于：所述盘阀除尘器包括下气室、下支架、水封盘、上气室、气体连接管、进口管、出口管、拉杆、水封盖B、拉绳电机、拉绳、滑轮、水封管、下筒体、水封槽、上支架；所述下气室固定设置在下支架上端，所述水封盘固定设置在下气室上方，所述上气室设置在水封盘上方，所述气体连接管纵向设置在下气室和水封盘的中心位置，气体连接管上端口露出水封盘面，气体连接管下端口在下气室下部；所述进口管横向设置在下气室左侧，进口管的内端口***气体连接管内、互相连通，所述出口管横向设置在上气室右侧；所述拉杆垂直方向设置在上气室中心位置，拉杆下部在上气室内，拉杆下端与水封盖B中心固定连接，所述水封盖B可活动地盖在气体连接管上端，拉杆上部向上气室上方伸出；滑轮通过上支架固定在上气室上方，所述拉绳电机设置在上气室外侧，拉绳通过滑轮、其一端连接拉绳电机，其另一端连接拉杆上端；
所述水封管设置在上气室上方、套设在拉杆上部***；所述下筒体设置在下气室下方，所述水封槽设置在下筒体下方；下筒体呈向下方向的锥形体，下筒体上端与下气室相连通，下筒体下端插在水封槽内，下筒体内漏下灰渣。
8.根据权利要求7所述的一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，其特征在于：所述水封槽为竹醋液回收装置。
9.根据权利要求1所述的一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉，其特征在于：所述锅炉燃烧***包括锅炉燃烧室、安全阀、分气缸和引风机，所述安全阀设置在锅炉燃烧室左侧上方，所述分气缸设置在锅炉燃烧室右侧外上方，分气缸与锅炉燃烧室通过管道连接；所述引风机设置在锅炉燃烧室右侧外下方。
10.使用根据权利要求1所述一种生产竹炭的大型生物质炭化气化炉生产竹炭的生产方法，其特征在于：所述大型生物质炭化气化炉***生产竹炭的生产方法包括如下步骤：
(1)备料：采用常规破碎机将毛竹压扁、切段为毛竹段料，所述毛竹段料的密度为每立方1-1.5吨；
(2)加料：通过加料器向炉腔加入毛竹段料、至加满，炉腔内的毛竹段料为15立方，重7.5吨，采用液化气喷灯点火；毛竹段料在炉腔上部、燃烧预热层开始燃烧、升温，温度在600C°以下，并发生部分炭化和气化过程；
(3)炭化和气化：经过燃烧预热层燃烧的7.5立方毛竹段料下落到炭化气化层后进一步燃烧，温度到达600-650C°，毛竹段料发生完全炭化、气化过程，炭化、气化过程的时间为1小时，使炭化气化层的毛竹段料生成竹炭，出碳率为80％，同时产生可燃气，竹炭量为：7.5/2×80％＝3吨；当炭化和气化过程进行时，冷却水管组工作，冷却水管出口的水温为78-82C°；
(4)竹炭出料：打开料仓盖，使炭化气化层的3吨竹炭下落到料仓内，启动气动出料机，把两侧料仓内下落的竹炭推到中间的皮带输送机上，启动皮带输送机，把竹炭输出；
(5)炭化连续生产过程：当炭化气化层的3吨竹炭下落到料仓内后，又有燃烧预热层经过预热的7.5立方毛竹段料下落到炭化气化层，再通过加料器向炉腔上部加入新的7.5立方毛竹段料，再经过炭化和气化、并再次有3吨竹炭出料，如此连续不断的加料、炭化和气化、竹炭出料，进行大批量毛竹的炭化连续生产过程；
(6)可燃气除尘：炭化气化层在竹炭生成过程中，同时产生可燃气，下炉腔内的可燃气能通过壁孔进入燃气通道内，炉腔底部的可燃气经通道底部进入燃气通道，并通过燃气通孔进入燃气总通道，再经过可燃气出口、连接管A和盘阀除尘器进口进入双联盘阀除尘器，在双联盘阀除尘器除尘后，经双联盘阀除尘器出口输出，所述可燃气出口的温度为600-650C°；尘渣自下筒体落下进入水封槽内；
(7)可燃气燃烧：在双联盘阀除尘器除尘后，可燃气经双联盘阀除尘器出口和连接管B进入锅炉燃烧室、启动引风机进行燃烧；所述锅炉燃烧室与分气缸之间设置有空气净化器，在锅炉燃烧室燃烧后的废气经空气净化器净化、达国家废气排放标准后通过分气缸排至室外。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20220701 |