本實(shí)用新型屬于生物質(zhì)能綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種外熱式干餾爐。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)是世界公認(rèn)的最具潛力的非傳統(tǒng)化石資源之一，因其具有可再生、低污染和分布廣泛等特點(diǎn)，已成為我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)主要開(kāi)發(fā)利用方向。生物質(zhì)干餾生產(chǎn)的干餾氣熱值高、產(chǎn)能大、可用于生產(chǎn)、生活用燃?xì)獾?，同時(shí)生產(chǎn)的生物炭、焦油和木醋液也是非常重要的化工原料。因此，生物質(zhì)干餾熱解技術(shù)已成為生物質(zhì)能利用的一個(gè)重要發(fā)展方向。

生物質(zhì)干餾技術(shù)是在完全無(wú)氧或只提供極有限氧的情況下對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行熱分解而獲取多種干餾產(chǎn)品的方法。生物質(zhì)干餾過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，主要分為三個(gè)階段：物料干燥、預(yù)炭化和炭化階段。早期的生物質(zhì)干餾熱解生產(chǎn)大多采用間歇操作，不能連續(xù)生產(chǎn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化。為此，連續(xù)干餾熱解技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，因其工藝連續(xù)性好、生產(chǎn)效率高、過(guò)程控制方便、產(chǎn)品炭化均勻及品相相對(duì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)前生物質(zhì)干餾研究的熱點(diǎn)。例如，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN102260507A公開(kāi)了一種外熱式生物質(zhì)熱解氣化爐，其由料倉(cāng)、燃燒室、料槽和炭化料冷卻段組成，在料槽上設(shè)有料倉(cāng)，在料槽下設(shè)有炭化料冷卻段，在炭化料冷卻段設(shè)有炭化料出口，在料倉(cāng)上設(shè)有生物質(zhì)原料進(jìn)口，在燃燒室上設(shè)有空氣進(jìn)口和尾氣出口，在料槽外周由上到下依次設(shè)有三個(gè)獨(dú)立的環(huán)型燃燒室，每個(gè)燃燒室的外壁上分別設(shè)有空氣進(jìn)口及尾氣出口，內(nèi)壁上設(shè)有煤氣溢出管，煤氣溢出管與料槽聯(lián)通。

上述技術(shù)通過(guò)采用外熱式干餾裝置較內(nèi)燃式可有效避免生物質(zhì)受熱不均而導(dǎo)致物料局部溫度過(guò)高，以引起生物炭煤灰化的問(wèn)題。但上述裝置在其燃燒室的內(nèi)壁上設(shè)置與料槽連通的煤氣溢出管，使得生物質(zhì)干餾所產(chǎn)生的干餾氣全部進(jìn)入燃燒室中燃燒以產(chǎn)生熱能，繼而為生物質(zhì)干餾供熱，致使干餾氣的利用率較低。另外，上述裝置并未設(shè)置熱量回收單元，致使其燃燒室所形成的高溫尾氣的熱量得不到有效回收，從而造成熱量的利用率差?；诖?，如何對(duì)現(xiàn)有的外熱式干餾爐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)以克服上述不足，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是一個(gè)亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有的外熱式干餾爐所存在的干餾氣利用率低、熱量回收率低的缺陷，進(jìn)而提供一種干餾氣利用率高、熱量回收率高且干餾效果好的外熱式干餾爐。

為此，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為：

一種外熱式干餾爐，包括爐體，在所述爐體內(nèi)設(shè)置：

至少一個(gè)干餾室，所述干餾室的頂部和底部分別設(shè)有進(jìn)料口和排料口，在所述干餾室的上部設(shè)置干餾氣聚集室；

燃燒室，與所述干餾室相鄰設(shè)置，所述燃燒室包括至少一個(gè)火道和集氣室，在所述火道高度方向上的兩端部均設(shè)有燃?xì)鈬娮?，所述燃?xì)鈬娮炫c所述火道的側(cè)壁之間形成氣體通道，所述氣體通道連通所述火道與所述集氣室；

至少一個(gè)蓄熱室，與所述火道相鄰設(shè)置，所述蓄熱室通過(guò)所述集氣室與所述火道連通；在所述蓄熱室內(nèi)設(shè)置有蓄熱結(jié)構(gòu)，在所述蓄熱室對(duì)應(yīng)的所述爐體的側(cè)壁上設(shè)置風(fēng)門(mén)，所述蓄熱室通過(guò)所述風(fēng)門(mén)與爐體外環(huán)境相通。

優(yōu)選地，所述燃燒室包括若干個(gè)相互平行設(shè)置的所述火道，每個(gè)所述火道均與所述干餾室相鄰。

優(yōu)選地，所述干餾室設(shè)置于相鄰兩個(gè)燃燒室之間。

優(yōu)選地，所述蓄熱結(jié)構(gòu)包括篦子磚層及設(shè)置于所述篦子磚層上的多個(gè)格子磚層，使得所述蓄熱結(jié)構(gòu)具有供助燃?xì)怏w或煙氣流通的通道。

優(yōu)選地，沿所述火道的高度方向設(shè)置兩個(gè)所述蓄熱室，每個(gè)所述蓄熱室均配置一個(gè)所述風(fēng)門(mén)。

進(jìn)一步地，所述蓄熱室還與所述干餾室相鄰設(shè)置。

優(yōu)選地，在所述氣體通道對(duì)應(yīng)的所述爐體上設(shè)置觀火孔。

優(yōu)選地，所述干餾室的頂部尺寸比其底部尺寸小0～150mm，以保證生物質(zhì)在干餾室內(nèi)順行。

一種利用上述外熱式干餾爐對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行干餾的工藝，包括如下步驟：

經(jīng)由一個(gè)風(fēng)門(mén)向爐體內(nèi)提供助燃?xì)怏w，所述助燃?xì)怏w在火道中與來(lái)自燃?xì)鈬娮斓娜細(xì)饣旌喜l(fā)生燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量為干餾室供熱；

燃燒所形成的負(fù)壓不斷地將助燃?xì)怏w吸入爐體內(nèi)，而燃燒所產(chǎn)生的煙氣則由另一個(gè)風(fēng)門(mén)排出，每隔15～30min切換爐體內(nèi)助燃?xì)怏w的流動(dòng)方向與煙氣的流動(dòng)方向，以實(shí)現(xiàn)對(duì)助燃?xì)怏w的預(yù)熱和對(duì)煙氣的換熱。

優(yōu)選地，所述火道內(nèi)的溫度為500～1000℃。

優(yōu)選地，所述干餾室內(nèi)的干餾溫度為300～800℃。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型所述的外熱式干餾爐，包括爐體及設(shè)置在爐體內(nèi)的燃燒室、至少一個(gè)干餾室及蓄熱室，其中，在干餾室的頂部和底部分別設(shè)有進(jìn)料口和排料口，在干餾室的上部設(shè)置干餾氣聚集室；燃燒室與干餾室相鄰設(shè)置，其包括至少一個(gè)火道和集氣室，在火道高度方向上的兩端部均設(shè)有燃?xì)鈬娮?，該燃?xì)鈬娮炫c火道的側(cè)壁之間形成連通火道與集氣室的氣體通道；蓄熱室與火道相鄰設(shè)置并通過(guò)集氣室與火道連通，在蓄熱室內(nèi)設(shè)置有蓄熱結(jié)構(gòu)，在蓄熱室對(duì)應(yīng)的爐體的側(cè)壁上設(shè)置風(fēng)門(mén)，蓄熱室通過(guò)該風(fēng)門(mén)與爐體外環(huán)境相通。本實(shí)用新型的干餾爐通過(guò)在其爐體內(nèi)設(shè)置蓄熱室并向燃燒室內(nèi)供風(fēng)或?qū)⑷紵抑行纬傻臒煔庖鰻t體，定期切換，使得當(dāng)煙氣流經(jīng)蓄熱室時(shí)可與之充分換熱，以回收煙氣的高位熱能，有利于提升整個(gè)系統(tǒng)對(duì)熱量的回收利用率；而當(dāng)助燃?xì)怏w如空氣流經(jīng)蓄熱室時(shí)則可提高助燃空氣的溫度，為助燃空氣預(yù)熱，確?；鸬栏叨确较蛏霞訜釡囟鹊木鶆?，從而更好地為干餾室供熱，確保干餾效果。并且本實(shí)用新型的干餾爐通過(guò)在干餾室的上部設(shè)置干餾氣聚集室以富集干餾氣并將其引出爐體另作它用，有助于提高干餾氣的利用率。

2、本實(shí)用新型所述的外熱式干餾爐，通過(guò)在燃燒室內(nèi)設(shè)置多個(gè)相互平行的火道，每個(gè)火道均與干餾室相鄰，并將干餾室設(shè)置于相鄰兩個(gè)燃燒室之間，以便于充分地為干餾室供熱，進(jìn)一步提高生物質(zhì)的干餾效果。

3、本實(shí)用新型所述的外熱式干餾爐，通過(guò)在沿火道的高度方向上設(shè)置兩個(gè)蓄熱室，且每個(gè)蓄熱室均配置一個(gè)風(fēng)門(mén)，通過(guò)向其中一個(gè)風(fēng)門(mén)提供助燃?xì)怏w，以利用助燃?xì)怏w在火道中與燃?xì)獾娜紵纬傻呢?fù)壓而不斷地將助燃?xì)怏w吸入爐體內(nèi)，由此迫使燃燒所產(chǎn)生的煙氣由另一個(gè)風(fēng)門(mén)排出，每隔15～30min切換爐體內(nèi)助燃?xì)怏w的流動(dòng)方向與煙氣的流動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)助燃?xì)怏w的充分預(yù)熱和對(duì)煙氣的充分換熱，進(jìn)而在提升干餾效果的同時(shí)最大限度地回收了熱量，降低了整個(gè)系統(tǒng)的能耗。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實(shí)施例1提供的外熱式干餾爐的平面結(jié)構(gòu)圖；

圖2為圖1的A-A剖面圖；

圖3為圖1的B-B剖面圖；

上述附圖中的附圖標(biāo)記如下：

10-爐體；11-風(fēng)門(mén)；12-觀火孔；20-干餾室；21-進(jìn)料口；22-排料口；23-干餾氣聚集室；31-火道；32-集氣室；33-燃?xì)鈬娮欤?4-氣體通道；40-蓄熱室；41-篦子磚層；42-格子磚層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。此外，下面所描述的本實(shí)用新型不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種外熱式干餾爐，包括由耐火材料砌筑而成的豎直設(shè)置的爐體10，在所述爐體10內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)干餾室、燃燒室及蓄熱室，其中：

請(qǐng)參見(jiàn)圖3，所述干餾室20的頂部尺寸比其底部尺寸略小一些，二者之差以不超過(guò)150mm為宜，以保證生物質(zhì)在干餾室20內(nèi)順行；所述干餾室20的頂部和底部分別設(shè)有進(jìn)料口21和排料口22，在所述干餾室20的上部設(shè)置干餾氣聚集室23，所述干餾氣聚集室23與抽氣機(jī)相連，用于將生物質(zhì)干餾所產(chǎn)生的干餾氣抽出所述干餾氣聚集室23；

請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，所述燃燒室與所述干餾室20相鄰設(shè)置，所述燃燒室包括至少一個(gè)火道31和集氣室32，在所述火道31高度方向上的兩端部均設(shè)有燃?xì)鈬娮?3，所述燃?xì)鈬娮?3與所述火道31的側(cè)壁之間形成氣體通道34，所述氣體通道34連通所述火道31與所述集氣室32，在所述氣體通道34對(duì)應(yīng)的所述爐體10上設(shè)置有觀火孔12；

如圖2所示，所述蓄熱室40與所述火道31相鄰設(shè)置，所述蓄熱室40通過(guò)所述集氣室32與所述火道31連通；在所述蓄熱室40內(nèi)設(shè)置有蓄熱結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中的蓄熱結(jié)構(gòu)包括篦子磚層41及設(shè)置于所述篦子磚層41上的多個(gè)格子磚層42，使得所述蓄熱結(jié)構(gòu)具有可供助燃?xì)怏w或煙氣流通的通道；在所述蓄熱室40對(duì)應(yīng)的所述爐體10的側(cè)壁上設(shè)置風(fēng)門(mén)11，以使所述蓄熱室40可通過(guò)所述風(fēng)門(mén)11與爐體外環(huán)境相通，通過(guò)所述風(fēng)門(mén)11可向所述爐體10內(nèi)送風(fēng)或?qū)煔馀懦鏊鰻t體10，另外還可定期切換爐體內(nèi)助燃?xì)怏w的流動(dòng)方向與煙氣的流動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)助燃?xì)怏w的預(yù)熱和對(duì)煙氣的換熱。

具體地，本實(shí)施例的干餾爐設(shè)有4個(gè)燃燒室，相鄰兩個(gè)燃燒室之間為干餾室20，每個(gè)燃燒室中具有4個(gè)相互平行設(shè)置的火道31，且每個(gè)火道31均與干餾室20相鄰；并且本實(shí)施例的干餾爐在沿所述火道31的高度方向上設(shè)置有上下兩個(gè)蓄熱室40，每個(gè)所述蓄熱室40均配置一個(gè)所述風(fēng)門(mén)11，并且每個(gè)所述蓄熱室40均與所述干餾室20相鄰設(shè)置，本實(shí)施例中干餾室20的頂部尺寸比其底部尺寸小50mm。當(dāng)然在其它實(shí)施例中，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置2個(gè)、3個(gè)或是5個(gè)燃燒室，每個(gè)燃燒室內(nèi)也可以只設(shè)置1個(gè)火道，當(dāng)生物質(zhì)的處理量較大時(shí)還可以采用多個(gè)干餾爐并聯(lián)設(shè)置的方式以達(dá)到同時(shí)運(yùn)行的目的，上述情形均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實(shí)施例中的外熱式干餾爐的工作原理為：請(qǐng)參見(jiàn)圖2中箭頭所示的路徑，助燃空氣由其中一個(gè)風(fēng)門(mén)進(jìn)入干餾爐內(nèi)，依次流經(jīng)與該風(fēng)門(mén)配套的蓄熱室和集氣室最終到達(dá)火道內(nèi)，與來(lái)自燃?xì)鈬娮斓娜細(xì)饣旌喜⒅淙紵?，使得火道?nèi)的溫度為500～1000℃繼而為干餾室供熱，以使干餾室內(nèi)的生物質(zhì)在300～800℃發(fā)生熱解而轉(zhuǎn)變?yōu)樯锾?，同時(shí)還產(chǎn)生了干餾氣，干餾氣在干餾氣聚集室富集后外送，生物碳則由排料口排出；燃燒所形成的負(fù)壓不斷地將助燃?xì)怏w吸入爐體內(nèi)，由此迫使燃燒所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)由另一個(gè)集氣室和蓄熱室并最終由另一個(gè)風(fēng)門(mén)排出，每隔15～30min切換一次爐體內(nèi)助燃?xì)怏w的流動(dòng)方向與煙氣的流動(dòng)方向，這樣一方面可提高助燃空氣的溫度，為助燃空氣預(yù)熱，確?；鸬栏叨确较蛏霞訜釡囟鹊木鶆?，從而更好地為干餾室供熱，確保干餾效果，另一方面可使煙氣與蓄熱室的充分換熱以回收煙氣的高位熱能，有利于提升整個(gè)系統(tǒng)對(duì)熱量的回收利用率。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。