一种底部进料的生物质炭化系统及其工作方法

技术领域：

本发明涉及一种底部进料的生物质炭化系统及其工作方法。

背景技术：

生物质炭化技术是成型后的生物质在缺氧或无氧条件下高温加热，炭化过程中纤维素、半纤维素、木质素等有机物分解成小分子化合物和固体焦炭，实现将低热值生物质转化为高热值生物质炭和液、气能源。

成型生物质炭化过程按加热方式可分为内热、外热和自然式。炭化设备主要采用间歇式的窑炉结构，按窑炉类型可分为土窑、吊窑、干馏窑、下沉式地窑等。

然而，现有间歇式的窑炉结构的炉门多是设置在侧部，在使用时具有人工作业强度大、炭化周期长、炭化过程难以控制、能源效率低等缺点。为此，有必要针对这一技术问题进行改进，本案由此而生。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种底部进料的生物质炭化系统及其工作方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种底部进料的生物质炭化系统，包括多个间歇式的窑炉，多个窑炉悬空并排分布在悬空平台上，所述窑炉包括底部为敞口的炉体，所述炉体的底部敞口设置有炉门，所述炉门由升降组件驱动沿竖向升降。

进一步的，所述炉门的四周设置有一圈密封凹槽；所述悬空平台的底面与密封凹槽的位置相对应处设置有一圈密封凸缘，当炉门密封住炉体底部时，所述密封凸缘嵌设在密封凹槽内。

进一步的，所述密封凹槽内装有沙子和密封垫。

进一步的，所述炉门的顶部铺设有耐火层，炉门的底部铺设有保温层。

进一步的，所述炉门的四边分别设置有固定卡槽，当炉门密封住炉体底部时通过插设在固定卡槽内的插销杆卡住炉门。

进一步的，所述炉体侧部靠近悬空平台上人行通道的一侧设置有点火门和空气进口，炉体的顶部设有排潮口和高温烟气出口，多个窑炉的排潮口通过低温烟气管道串联在一起并通过引风机抽引至燃烧炉内燃烧；多个窑炉的高温烟气出口通过高温烟气管道串联在一起，所述高温烟气管道输送的高温烟气经过换热器降温后通过高温引风机抽引至燃烧炉。

进一步的，所述排潮口设置有排潮切断阀；所述高温烟气出口设置有高温烟气切断阀；所述空气进口设置有调节阀。

进一步的，所述排潮切断阀、高温烟气切断阀以及调节阀均通过控制单元与炉体内的温度检测单元电性连接。

进一步的，所述燃烧炉与余热锅炉相连接，燃烧炉燃烧以后的高温烟气通过余热锅炉回收能源用于发电或者生产蒸汽能源。

本发明采用的另外一种技术方案是：一种底部进料的生物质炭化系统的工作方法，工作时：生物质原料在成型以后由机械手按照一定的码垛顺序摆放在耐高温料框内，然后将高温料框转移至炉门上，之后升降组件驱动炉门向上移动并密封住炉体的底部；多个窑炉的排潮口排出的烟气通过引风机抽引至燃烧炉内燃烧，多个窑炉的高温烟气出口排出的高温烟气经过换热器降温后通过高温引风机抽引至燃烧炉内燃烧，燃烧以后的高温烟气通过余热锅炉回收能源用于发电或者生产蒸汽能源。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明结构设计合理，将炉门设置在炉体的底部，实现底部进出料，具有作业简单、设备容积大、产炭率高、能源利用效率高等优点。

附图说明：

图1是本发明实施例的主视构造示意图；

图2是本发明实施例中炉门的构造示意图；

图3是本发明实施例中多个窑炉与燃烧炉相连接的构造示意图。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～3所示，本发明一种底部进料的生物质炭化系统，包括钢质的悬空平台2和多个间歇式的窑炉1，多个窑炉1悬空并排分布在悬空平台2上，所述窑炉1包括底部为敞口的炉体3，所述炉体3的底部敞口设置有炉门4，所述炉门4由升降组件5驱动沿竖向升降，炉门一方面作为窑炉物料的底盘，另一方面起着窑炉密封的作用。使用时由梭式窑车从窑炉底部下方进行装、卸，炉门带动成型后的生物质原料进出炉体内部。

本实施例中，所述炉体3由耐火材料砌筑或可拆卸的模块化保温材料拼装组成。

本实施例中，所述炉门4的四周设置有一圈密封凹槽6；所述悬空平台2的底面与密封凹槽的位置相对应处设置有一圈密封凸缘，当炉门密封住炉体底部时，所述密封凸缘嵌设在密封凹槽内，以实现密封住炉体。

本实施例中，为了提高密封效果，所述密封凹槽6内装有沙子7和密封垫。

本实施例中，所述炉门4的顶部铺设有耐火层8，耐火层采用高强度耐火材料；炉门4的底部铺设有保温层9，保温层采用保温纤维毡，以便在使用时保证炉门外温度不超过50摄氏度。

本实施例中，所述炉门4的四边分别设置有固定卡槽，当炉门密封住炉体底部时通过插设在固定卡槽内的插销杆卡住炉门。

应说明的是，升降组件为现有技术，例如包括但不限于升降机、气缸、叉车等，只要能起到驱动炉门沿竖向升降即可。

本实施例中，所述炉体3侧部靠近悬空平台2上人行通道的一侧设置有点火门10和空气进口11，炉体3的顶部设有排潮口12和高温烟气出口13，多个窑炉1的排潮口12通过低温烟气管道14串联在一起并通过引风机15抽引至燃烧炉16内燃烧；多个窑炉1的高温烟气出口13通过高温烟气管道17串联在一起，所述高温烟气管道17输送的高温烟气经过换热器18降温后通过高温引风机19抽引至燃烧炉16内燃烧。

本实施例中，所述排潮口12设置有排潮切断阀20；所述高温烟气出口13设置有高温烟气切断阀21；所述空气进口11设置有调节阀22，根据炉内温度控制要求，调节阀门开度大小。进一步的，排潮切断阀20、高温烟气切断阀21以及调节阀22均为电动或气动结构，所述排潮切断阀、高温烟气切断阀以及调节阀均通过控制单元与炉体3内的温度检测单元电性连接。使用时，当窑炉温度低于300摄氏度时，打开排潮切断阀，关闭高温烟气切断阀；当窑炉温度高于300摄氏度时，关闭排潮高温烟气切断阀，打开高温烟气高温烟气切断阀。

本实施例中，所述燃烧炉16通过专用设计的生物质低碳燃烧器23燃烧，燃烧器与鼓风机24相连接，燃烧炉与余热锅炉相连接，燃烧炉燃烧以后的高温烟气通过余热锅炉回收能源用于发电或者生产蒸汽能源。

本实施例中，悬空平台的底部固定有多根支撑柱25.

本实施例中，该底部进料的生物质炭化系统的工作方法，工作时：生物质原料在成型以后由机械手按照一定的码垛顺序摆放在耐高温料框内，然后将高温料框转移至炉门上，之后升降组件驱动炉门向上移动并密封住炉体的底部；多个窑炉的排潮口排出的烟气通过引风机抽引至燃烧炉内燃烧，多个窑炉的高温烟气出口排出的高温烟气经过换热器降温后通过高温引风机抽引至燃烧炉内燃烧，燃烧以后的高温烟气通过余热锅炉回收能源用于发电或者生产蒸汽能源。

本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。