CN204752607U - 移动式生物质炭化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种移动式生物质炭化炉，包括燃烧室和燃烧点火器，燃烧室上设置有进料端和炭出口端；还包括与燃烧室的进料端连通的进料装置、与燃烧室的炭出口端连通的出料装置，燃烧室的顶部设置有烟囱，燃烧室内设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有呈螺旋环绕的绞片和若干搅拌桨，燃烧室内设置有用于探测温度的温度探测装置；出料装置包括连接在炭出口端的提升管道，提升管道内设置有提升绞龙，提升管道的***设置有用于降温的冷却水夹套。该生物质炭化炉的进料、送料、出料的速度相互独立可调，有利于连续进料、连续出料；燃烧室采用一体结构，有利于能量循环利用；燃烧室内设置有多个温控装置和降温装置，以便及时调整温度，保证出炭质量。

Description

移动式生物质炭化炉

技术领域

本实用新型属于生物质热解炭化领域，具体涉及一种移动式生物质炭化炉。

背景技术

本公司研发的炭化炉主要是通过对秸秆、砻糠等进行加工而提炼出炭。秸秆包括麦秸、稻草、玉米秸、棉花杆、芦苇、芦竹、桑条、柠条、果树枝条等，秸秆和砻糠等经过粉碎以后，进入炭化炉内炭化，生产出可运用到钢铁行业以及环保行业的重要资源-炭。燃烧秸秆的危害众所周知，秸秆、砻糠等本是很重要的生物资源，若处理不当，则会引发很多环境污染问题，以及交通安全问题。炭化炉的应用，可以变废为宝，不仅能够避免上述问题的产生，还能从根源上解决秸秆、砻糠生物资源的再利用问题。

炭化原理虽然相似，炭化炉的结构却朝着多样化发展。简单来说，炭化过程就是一个升温、燃烧的过程，因此，温度的控制十分重要，是保证出炭质量的关键，温度过高或过低，都会阻碍炭化过程顺利进行；炭化过程中，进料、送料、燃烧炭化、出炭这一系列过程都伴随着能量的供给、消耗和再利用。因此，为了能够实现炭化炉连续不断的出炭，除了保证进料、送料、燃烧炭化、出料的顺利衔接，还要保证灵活的温控，以及能量的连续供给和再利用。现有的炭化炉在结构、温控和供能方面无法达到很好的配合，所以通常只能一炉一炉地把秸秆制成炭，无法实现炭化炉连续运行，连续出炭。

发明内容

本实用新型主要针对现有炭化炉无法实现连续运行，连续出炭的问题，发明了一种移动式生物质炭化炉，该生物质炭化炉的进料、送料、出料的速度相互独立可调，有利于连续进料、连续出料；燃烧室采用一体结构，有利于能量循环利用；燃烧室内设置有多个温控装置和降温装置，以便及时调整温度，保证出炭质量。

本实用新型的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：一种生物质炭化炉，包括燃烧室和燃烧点火器，燃烧室上设置有进料端和炭出口端；还包括与燃烧室的进料端连通的进料装置、与燃烧室的炭出口端连通的出料装置，燃烧室的顶部设置有烟囱，其特征在于，所述燃烧室内设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有呈螺旋环绕的绞片和若干搅拌桨，燃烧室内设置有用于探测温度的温度探测装置；

上述的燃烧室是一个一体化的腔体，炭化过程在该腔体内完成；炭化过程最初需要用燃烧点火器将秸秆点燃，秸秆燃烧后释放的热能在腔体内循环再利用，节省能源，提高能源利用率。

所述出料装置包括连接在炭出口端的提升管道，提升管道内设置有提升绞龙，提升管道的***设置有用于降温的冷却水夹套。当出炭温度过高，则炭会发生自燃，设置了提升管道，用于延长出炭路径，进行降温处理。

作为优选，所述进料装置包括进料斗，进料斗的下端设置进料通道，该进料通道将进料斗与燃烧室连通，该进料通道内设置有进料绞龙，进料通道外还设置有用于驱动进料绞龙运转的进料电机。

作为优选，所述燃烧室的下半部设置成U型或V型，所述的搅拌轴位于燃烧室的下半部；搅拌轴上的搅拌桨设置成T型，且搅拌桨垂直于搅拌轴。将绞龙与搅拌桨结合，使进料速度和翻转频率达到统一，而且，相比于单一的绞龙，搅拌桨能够使原料大幅度翻转，炭化更加充分。

作为优选，所述烟囱设置在燃烧室的顶部、靠近炭出口的一端，烟囱的出口端设置有若干扇烟囱门。烟囱门是联系燃烧室和外界的通道，它与喷水装置相互配合，共同调节燃烧室的温度。

作为优选，所述燃烧点火器位于燃烧室的顶部、靠近烟囱的下端，并且，燃烧点火器的点火端伸入燃烧室内部，在炭化的最初阶段，需要先用燃烧点火器将秸秆点燃，启动燃烧点火器，向燃烧室内喷火。

作为优选，所述的燃烧室内、靠近炭出口端，设置有用于降温的喷水装置，该喷水装置包括喷嘴，喷嘴与外部的水泵连通，并且，喷嘴与水泵之间还设置有用于控制出水的电磁阀；随着秸秆不断燃烧，炭化过程会使燃烧室的温度不断上升，然而过高的温度并不利于炭化过程继续进行，所以，当燃烧室内温度超过一定度数时，就需要启动喷水装置，进行降温和控制出炭湿度。

作为优选，所述提升管道的外端设置有出料口，在提升管道内、靠近出料口的位置设置有除尘降温装置，该除尘降温装置包括用于喷雾的小喷嘴、用于喷水的大喷嘴，所述小喷嘴、大喷嘴均与外部的水泵连通。小喷嘴的直径较小，主要是喷出细雾，为了减少尘埃的挥发，使出料口没有过大灰尘；大喷嘴的直径较大，主要是喷水，因为炭温度过高以后容易自燃，靠喷雾不能解决问题，就把喷嘴口径改大，用水把出来的炭喷湿。

作为优选，所述温度探测装置包括伸入燃烧室内的温度探测端、位于燃烧室外的温度显示屏。由于燃烧室内的温度不是均衡的，所以，需要在燃烧室的不同位置设置温度探测装置，而设置温度显示屏便于读取温度值，再根据不同部位的温度值作出及时的调整。

作为优选，所述燃烧室外设置有风机，风机通过管道与燃烧室连通。当温度过高，还可以通过启动风机，同时配合打开烟囱门进行温控。

作为优选，所述燃烧室、进料装置、出料装置均由一机架支撑，机架的下方设置有滚轮，该生物质炭化炉可灵活移动。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型进料、送料、出料的速度相互独立可调，可根据炭化程度和炭化速度，及时调整进料和送料速度，在保证良好的炭化质量的同时，实现连续出料；本实用新型的燃烧室采用一体结构，炭化过程最初需要用燃烧点火器将秸秆点燃，秸秆燃烧后释放的热能在腔体内循环再利用，节省能源，提高能源利用率；本实用新型的燃烧室内设置有多个温控装置和降温装置，以便及时调整温度，保证炭化质量；本实用新型的出炭装置中设置有多重降温措施，控制出炭温度和湿度，避免炭的自燃；本实用新型为可移动式，设置了滚轮，可灵活移动。

附图说明

图1是本实用新型的主视剖视图；

图2是本实用新型的侧视剖视图；

图3是本实用新型燃烧室的横截面示意图；

图4是本实用新型的俯视剖视图。

附图标记：1、燃烧室；10、进料端；11、炭出口端；12、烟囱；13、燃烧点火器；141、温度探测装置A；142、温度探测装置B；143、温度探测装置C；144、温度探测装置D；16、搅拌轴；17、绞片；18、搅拌桨；19、搅拌电机；

2、进料装置；20、进料斗；21、进料通道；22、进料绞龙；23、进料电机；

3、出料装置；31、提升管道；32、提升绞龙；33、冷却水夹套；34、出料口；4、风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：

如图1、2、4所示，一种移动式生物质炭化炉，包括燃烧室1，燃烧室1的一端设置进料端10，另一端设置炭出口端11，燃烧室1的顶部、靠近炭出口端所在的一端设置有竖直朝上的烟囱12，烟囱12内设置有多个扇烟囱门，开启不同数量的烟囱门能够调节燃烧室与外界的流通程度，用于温控。在燃烧室1的顶端、靠近烟囱12下端的位置，固定有燃烧点火器13，燃烧点火器13的点火端伸入燃烧室1内部。在炭化的最初阶段，需要启动燃烧点火器13，向燃烧室1内喷火，将秸秆点燃。

在燃烧室1内部设置有多个温度探测装置，包括位于燃烧室前半段的温度探测装置A141、位于燃烧室中间段的温度探测装置B142、位于燃烧室后半段的温度探测装置C143，以及位于烟囱内的温度探测装置D144。每一温度装置都包括伸入燃烧室内的温度探测端，以及位于燃烧室外的温度显示屏。

在燃烧室1内、靠近炭出口端11，还设置有两个喷嘴，喷嘴通过管道与外部的水泵连通，喷嘴的出水由电磁阀控制。

在燃烧室的下方，还设置有一风机4，风机4通过管道与燃烧室连通。

如图3所示的截面图，燃烧室1的上半部呈圆形，下半部通过设置倾斜的底板形成V形。在燃烧室1的下半部，设置有水平横向的搅拌轴16，搅拌轴的前面一段固定有呈螺旋环绕的绞片17，形成了绞龙形状；搅拌轴16的中间段和后段对称、均匀排布有多个搅拌桨18，搅拌桨18呈T型，每两个搅拌桨18成一组、相对垂直固定在搅拌轴16两侧，并且，相邻的两组搅拌桨18互相垂直。搅拌轴16由设置在燃烧室1外的搅拌电机19驱动。

在燃烧室1的进料端10所在的一侧，设置有进料装置2，该进料装置2包括进料斗20，进料斗20的下端设置横向的进料通道21，该进料通道21的进口端与进料斗连通，该进料通道21的出口端连接至燃烧室1的进料端。所述的进料通道21内设置有横向的进料绞龙22，该进料绞龙22由设置在进料通道外的进料电机23驱动。

在燃烧室1的炭出口端11所在的一侧，设置有出料装置3，该出料装置3包括连接在炭出口端的提升管道31，提升管道31从炭出口端11斜向上延伸，提升管道31内设置有提升绞龙32，能够将炭沿着提升管道31从下往上推送。提升管道31的***设置有用于降温的冷却水夹套33。

所述提升管道31朝上的外端，设置有竖直朝下的出料口34；在提升管道31内、靠近出料口的位置设置有用于喷雾的小喷嘴、用于喷水的大喷嘴，所述小喷嘴、大喷嘴均与外部的水泵连通。

所述燃烧室1、进料装置2、出料装置3均由一机架支撑，机架的下方设置有滚轮。

炭化过程以及相关操作：

①炭化前的准备

检查电源、转速方向是否正确；观察各仪表是否完好；试运转是否符合要求；燃烧点火器是否能够达到喷火正常；检查水泵能否打出水；检查其他设备是否完好以及原材料的准备工作。

②点火

在检查一切设备都完好的情况下，开始点火。首先启动燃烧点火器，燃烧点火器向燃烧室内喷火，使燃烧室内温度升高，再观察各温度探测装置的读数。

③操作

A、观察温度探测装置A，当燃烧室内的温度达到进料所需温度时，准备进料。开始进料是为了提高炉内温度，所以进料的速度不能太快，缓慢进料，通过燃烧点火器把进料烤干点燃，使燃烧室内温度上升，因此，进料电机变频和搅拌电机变频都开得很慢，运行数分钟以后，观察各温度探测装置的读数。

B、观察温度探测装置B，当燃烧室内的温度达到原料容易燃烧的温度时，就可以加快进料速度。调整进料电机变频和搅拌电机变频，观察燃烧室内的情况以及各温度探测装置的读数。在燃烧室内火焰向炭出口处燃烧过去时，温度探测热装置C的读数快速向上提升，同时观察出炭情况，确认炭的温度是否过高。出炭温度过高，就要启动水泵。开启小喷嘴进行除尘和降温。

C、温度探测装置A、B、C的读数都超过某一限制温度时，启动风机，同时打开一扇烟囱门。这时候停止燃烧点火器，同时也要观察出炭情况，在出炭温度过高的情况下打开大喷嘴，使出来的炭的湿度保持不自燃就可以。

D、当读数继续上升，达到另一限制温度时，将烟囱门全开，同时打开电磁阀，使燃烧室内的其中一个喷嘴喷水，进行降温。10分钟以后打开打开电磁阀，两个喷嘴同时喷水降温，此时，观察出炭的温度和湿度；确保出炭湿度，只要不自燃就可以。

E、此时，再次调整进料电机变频和搅拌电机变频，并保持正常运行。保证进料、送料不间断，就能够连续出炭。

文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种移动式生物质炭化炉，包括燃烧室(1)和燃烧点火器(13)，燃烧室上设置有进料端(10)和炭出口端(11)；还包括与燃烧室的进料端连通的进料装置(2)、与燃烧室的炭出口端连通的出料装置(3)，燃烧室的顶部设置有烟囱(12)，其特征在于，所述燃烧室内设置有搅拌轴(16)，搅拌轴上设置有呈螺旋环绕的绞片(17)和若干搅拌桨(18)，燃烧室内设置有用于探测温度的温度探测装置；

所述出料装置包括连接在炭出口端的提升管道(31)，提升管道内设置有提升绞龙(32)，提升管道的***设置有用于降温的冷却水夹套(33)。

2.根据权利要求1所述的移动式生物质炭化炉，其特征在于，所述进料装置包括进料斗(20)，进料斗的下端设置进料通道(21)，该进料通道将进料斗与燃烧室连通，该进料通道内设置有进料绞龙(22)，进料通道外还设置有用于驱动进料绞龙运转的进料电机(23)。

3.根据权利要求1或2所述的移动式生物质炭化炉，其特征在于，所述燃烧室的下半部设置成U型或V型，所述的搅拌轴位于燃烧室的下半部；搅拌轴上的搅拌桨设置成T型，且搅拌桨垂直于搅拌轴。

4.根据权利要求3所述的移动式生物质炭化炉，其特征在于，所述烟囱设置在燃烧室的顶部、靠近炭出口的一端，烟囱的出口端设置有若干扇烟囱门。

5.根据权利要求4所述的移动式生物质炭化炉，其特征在于，所述燃烧点火器位于燃烧室的顶部、靠近烟囱的下端，并且，燃烧点火器的点火端伸入燃烧室内部。

6.根据权利要求1所述的移动式生物质炭化炉，其特征在于，所述的燃烧室内、靠近炭出口端，设置有用于降温的喷水装置，该喷水装置包括喷嘴，喷嘴与外部的水泵连通，并且，喷嘴与水泵之间还设置有用于控制出水的电磁阀。

7.根据权利要求1或6所述的移动式生物质炭化炉，其特征在于，所述提升管道的外端设置有出料口(34)，在提升管道内、靠近出料口的位置设置有除尘降温装置，该除尘降温装置包括用于喷雾的小喷嘴、用于喷水的大喷嘴，所述小喷嘴、大喷嘴均与外部的水泵连通。

8.根据权利要求1所述的移动式生物质炭化炉，其特征在于，所述温度探测装置包括伸入燃烧室内的温度探测端、位于燃烧室外的温度显示屏。

9.根据权利要求1或4或6或8所述的移动式生物质炭化炉，其特征在于，所述燃烧室外设置有风机(4)，风机通过管道与燃烧室连通。

10.根据权利要求9所述的移动式生物质炭化炉，其特征在于，所述燃烧室、进料装置、出料装置均由一机架支撑，机架的下方设置有滚轮。