CN202865174U - 用于实施生物质成型炭制备过程尾气潜热利用工艺的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于实施生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用工艺的设备，包括炭化炉组，在炭化炉上设有尾气出口，所述的炭化炉组至少由四个炭化炉组成，炭化炉组中炭化炉内温度处在20~250℃低温阶段的炭化炉的尾气出口与燃烧装置的副燃烧室连接，炭化炉组中炭化炉内温度处在251~850℃高温阶段的炭化炉的尾气出口与燃烧装置的主燃烧室连接，所述的燃烧装置由主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室和空气输入管组成，在主燃烧室和副燃烧室各设有一个炭化炉尾气进口，在补充燃烧室上设有一个燃烧反应气出口，燃烧装置中的主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室均设置有空气输入管。充分利用了生物质成型炭制备过程中尾气的潜热。

Description

用于实施生物质成型炭制备过程尾气潜热利用工艺的设备

技术领域

本实用新型涉及生物质成型炭制备过程尾气潜热利用工艺及设备。

背景技术

目前国内生物质成型炭工业生产中，制备过程尾气一般被直接排空，未被有效利用，主要是未能很好解决回收利用工艺及设备。因为在成型炭制备过程中，低温阶段炭化炉尾气由于其水分含量较高不易燃烧，同时，在炭化炉尾气进行燃烧反应的同时，需要稳定保持成型物炭化反应所需要的炭化温度，需要很好地解决两种工况的协调性。

发明内容

本实用新型提供一种用于实施生物质成型炭制备过程尾气潜热利用工艺的设备，有利于提高生物质资源利用效率、降低成型炭生产过程对周边环境危害并能对炭化尾气潜热进行利用。

本实用新型采用如下技术方案：一种用于实施生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用工艺的设备，包括炭化炉组，在炭化炉上设有尾气出口，所述的炭化炉组至少由四个炭化炉组成，炭化炉组中炭化炉内温度处在20~250℃低温阶段的炭化炉的尾气出口与燃烧装置的副燃烧室连接，炭化炉组中炭化炉内温度处在251~850℃高温阶段的炭化炉的尾气出口与燃烧装置的主燃烧室连接，所述的燃烧装置由主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室和空气输入管组成，在主燃烧室和副燃烧室各设有一个炭化炉尾气进口，在补充燃烧室上设有一个燃烧反应气出口，燃烧装置中的主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室均设置有空气输入管。

所述的燃烧装置中主燃烧室、副燃烧室和补充燃烧室相互连通，副燃烧室，设置在补充燃烧室之下，由副燃烧室、补充燃烧室至燃烧装置出气口之间的烟气通道以迷宫型设置。

所述的主燃烧室设置有引燃材料入口及炉条。

有益效果：

本实用新型通过燃烧反应，充分利用了生物质成型炭制备过程中尾气的潜热，为生产过程中木屑的干燥提供了充足的热源，减轻了生物质成型炭制备过程给环境带来的污染并提高了生物质资源的利用效率。

本实用新型通过将炭化炉实行分组的方法，使炭化反应和燃烧反应具有整体协调性好的特点。燃烧装置采用主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室多室结构，生产过程尾气燃烧反应充分，燃烧反应过程更加安全。高温烟道气被用于生产过程中生物质原料的干燥，使生物质成型炭制备过程实现能量自给，节能环保。

本实用新型所采用的燃烧反应器烟气通道采用了迷宫型结构，利于反应尾气减速扩散，使反应尾气在燃烧段分布均匀，与空气接触充分，而使燃烧反应完全。在生物质成型炭生产工艺中因采用了炭化尾气加氧燃烧循环利用新工艺和设备，充分利用了炭化尾气的潜热，为生产过程中生物质原料的干燥提供了充足的热源，并大大减轻了生物质成型炭制备过程给环境带来的污染并提高了生物质资源利用效率。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程示意图。

其中，1为原料干燥器，2为成型机，3为炭化炉组，4为燃烧装置，4-1为主燃烧室，4-2为副燃烧室，4-3为补充燃烧室，Ⅰ是与主燃烧室连接的通路，Ⅱ是与副燃烧室连接的通路。

图2是本实用新型燃烧反应器的结构示意图。

图3是本实用新型的燃烧反应器的内部结构剖面示意图。

图2和图3中4-4是红砖层，4-5是保温材料层，4-6是耐火砖层，4-7是顶部保温层，4-8是炉条，a为主燃烧室尾气进口，b为副燃烧室尾气进口，c为燃烧装置出气口，d1、d2、d3均为空气进口，e为引燃材料入口。

具体实施方式

一种用于生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用的工艺，是将数个炭化炉（4个以上）作为一个炭化炉组，依据每个炭化炉所处的不同炭化阶段（由炭化温度划分，炭化温度范围一般从20℃至850℃，20-250℃为低温阶段，251-850℃为高温阶段。低温阶段炭化炉尾气由于其水分含量较高不易燃烧，高温阶段炭化炉尾气主要由可燃性气体组成，燃烧性能良好），将高温阶段和低温阶段的尾气分别引入燃烧装置中的主燃烧室和副燃烧室，并与适量空气进行充分的燃烧反应。尾气燃烧反应主要在燃烧装置中的主燃烧室进行，主导整个燃烧装置的燃烧反应温度。高温阶段炭化炉尾气被引入燃烧装置中的主燃烧室，通过燃烧反应维持燃烧装置所必需的燃烧反应温度，低温阶段炭化炉尾气被引入燃烧装置中的副燃烧室，在高温气氛中其含有的可燃性组分与被控制送入的空气进行燃烧反应。主、副燃烧室尾气燃烧反应产生的高温烟气在燃烧装置中的补充燃烧室与适量空气进行补充燃烧反应，以彻底燃净生物质成型炭制备过程尾气中的可燃性组分，充分利用尾气潜热，减少尾气对周边环境的污染。燃烧装置排出的高温烟气作为热源，被引入原料干燥器用来干燥湿物料。

一种用于实施上述生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用工艺的设备，包括炭化炉组3，在炭化炉上设有尾气出口，在尾气出口上设有控制阀和气体输送管，炭化炉尾气通过气体输送管被送入燃烧装置4，该燃烧装置4由主燃烧室4-1、副燃烧室4-2、补充燃烧室4-3和空气输入管组成，在燃烧装置4的主副燃烧室分别设有一个炭化尾气进口a和b，在燃烧装置4上还设置一个燃烧装置出气口c。燃烧装置中的主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室均设置有空气进口和空气输入管连接。主燃烧室设置有引燃材料入口e及炉条4-8。高温烟气在副燃烧室、补充燃烧室及出气口之间以迷宫型路径前进。所述的燃烧装置中主燃烧室、副燃烧室和补充燃烧室相互连通，副燃烧室，设置在补充燃烧室之下，由副燃烧室、补充燃烧室至燃烧装置出气口之间的烟气通道以迷宫型设置。所述的燃烧装置由内壁到外为三层，分别为耐火砖层、保温层、红砖层，在燃烧装置顶部设有顶部保温层。

本实用新型的实现过程如下：（1）生物质原料经干燥后送入成型机。（2）生物质成型物装入炭化炉组中。（3）炭化炉组中的炭化炉按照各自的升温曲线升温至最终炭化温度。（4）每个炭化炉的炭化尾气按照其所处炭化温度区域，分别送入燃烧装置，在主燃烧反应室或副燃烧室内加氧燃烧，形成高温烟气。（5）在燃烧装置中的补充燃烧室继续加入适量的空气，以保证高温烟气中的残留可燃组分燃烧完全。（6）以燃烧装置排出的高温烟气作为热源，用空气调整至合适温度后被引入原料干燥器用来干燥湿物料。

实施例1

1、一种用于生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用的工艺，是将4个炭化炉作为一个炭化炉组（1#、2#、3#、4#），炭化温度为251℃的1#炉及炭化温度为350℃的2#炉的尾气分别引入燃烧装置中的主燃烧室，主燃烧室燃烧温度控制在950℃，炭化温度为80℃的3#炉及炭化温度为150℃的4#炉的尾气分别引入副燃烧室，并与适量空气进行充分的燃烧反应，副燃烧室燃烧温度控制在920℃，主、副燃烧室尾气燃烧反应产生的高温烟气进入燃烧装置中的补充燃烧室，与适量空气进行补充燃烧反应，补充燃烧室燃烧温度控制在900℃，以彻底燃净生物质成型炭制备过程尾气中的可燃性组分，充分利用尾气潜热，减少尾气对周边环境的污染。燃烧装置排出的高温烟气作为热源，用空气调整至180-220℃后被引入原料干燥器用来干燥湿物料。

Claims (3)

1.一种用于实施生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用工艺的设备，包括炭化炉组，在炭化炉上设有尾气出口，其特征在于，所述的炭化炉组至少由四个炭化炉组成，炭化炉组中炭化炉内温度处在20~250℃低温阶段的炭化炉的尾气出口与燃烧装置的副燃烧室连接，炭化炉组中炭化炉内温度处在251~850℃高温阶段的炭化炉的尾气出口与燃烧装置的主燃烧室连接，所述的燃烧装置由主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室和空气输入管组成，在主燃烧室和副燃烧室各设有一个炭化炉尾气进口，在补充燃烧室上设有一个燃烧反应气出口，燃烧装置中的主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室均设置有空气输入管。

2.如权利要求1所述的用于实施生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用工艺的设备，其特征在于，所述的燃烧装置中主燃烧室、副燃烧室和补充燃烧室相互连通，副燃烧室，设置在补充燃烧室之下，由副燃烧室、补充燃烧室至燃烧装置出气口之间的烟气通道以迷宫型设置。

3.如权利要求1所述的用于实施生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用工艺的设备，其特征在于，所述的主燃烧室设置有引燃材料入口及炉条。

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