生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及生物質(zhì)碳化爐，尤其涉及一種生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是木炭生產(chǎn)大國，每年木炭產(chǎn)量高達(dá)千萬噸，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，木炭的需求量也逐年上升。同時，我國還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，每年農(nóng)作物秸桿等生物質(zhì)廢棄物約為70億噸左右，但其利用率僅為20%，而樹枝、鋸末、稻殼等生物質(zhì)廢棄物也有上億噸被白白浪費掉。生物質(zhì)碳化技術(shù)能有效地將這些生物質(zhì)廢棄物轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)碳化產(chǎn)物一一可燃?xì)怏w和生物炭即木炭，這樣就能大大降低對天然木材的需求量，從而有效地保護林業(yè)資源。生物質(zhì)碳化就是利用熱化學(xué)反應(yīng)原理，以木肩、農(nóng)作物秸桿、果殼等生物質(zhì)廢棄物作為生物質(zhì)原料來制備綠色可再生燃料。在碳化過程中，生物質(zhì)原料中多余的水分及揮發(fā)物被脫除，生物質(zhì)原料中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等被部分分解，最終完成炭氣聯(lián)產(chǎn)得到生物質(zhì)碳化產(chǎn)物。目前常用的生物質(zhì)碳化爐為手工碳化窯和半工業(yè)碳化釜，這兩種生物質(zhì)碳化爐在工作過程中始終需要依靠外界提供熱能來對生物質(zhì)原料進行高溫碳化，能耗非常高，而且在碳化過程中產(chǎn)生污染氣體的程度更甚于將生物質(zhì)原料直接焚燒所產(chǎn)生污染氣體的程度，嚴(yán)重污染了周圍的環(huán)境。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所需解決的技術(shù)問題是:提供一種能回收利用生物質(zhì)碳化爐內(nèi)排出的混合氣體、降低能耗，并能高效冷卻高溫生物碳的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)。
[0004]為解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:所述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)，包括:生物質(zhì)碳化爐，在生物質(zhì)碳化爐爐腔中設(shè)置有帶噴嘴的燃燒腔室，在生物質(zhì)碳化爐爐腔底部設(shè)置有對生物質(zhì)碳化爐爐腔內(nèi)碳化后的高溫生物碳進行冷卻的冷卻裝置，生物質(zhì)碳化爐頂部的氣體出口通過氣體通道與氣體凈化冷卻系統(tǒng)的進氣口相連接，氣體凈化冷卻系統(tǒng)的出氣口通過輸送管路分別與噴嘴的進氣口及冷卻裝置的進氣口相連接；在輸送管路上還設(shè)置有風(fēng)機，在風(fēng)機的驅(qū)動下，從氣體凈化冷卻系統(tǒng)的出氣口輸出的凈化、冷卻后的氣體通過輸送管路被輸送至噴嘴的進氣口和冷卻裝置的進氣口中。
[0005]進一步地，前述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)，其中，所述的氣體通道為具有一個進氣口、兩個出氣口的通道，生物質(zhì)碳化爐頂部的氣體出口與氣體通道的進氣口相連接，氣體通道的其中一個出氣口與氣體凈化冷卻系統(tǒng)的進氣口相連接，氣體通道的另一個出氣口通過防爆膜密封覆蓋。
[0006]進一步地，前述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)，其中，所述的氣體凈化冷卻系統(tǒng)包括煤氣洗滌塔和捕滴器，氣體通道的出氣口通過連接管路依次與煤氣洗滌塔和捕滴器相連接，捕滴器的出氣口與輸送管路的進氣口相連接。
[0007]進一步地，前述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)，其中，所述的冷卻裝置包括位于生物質(zhì)碳化爐爐腔底部的冷卻室，生物質(zhì)碳化爐爐腔內(nèi)碳化后的高溫生物碳從冷卻室頂部的進料口進入冷卻室內(nèi)，在冷卻室的進料口處設(shè)置有活動爐柵，從冷卻室的進料口進入的高溫生物碳能堆積在活動爐柵上，并通過活動爐柵上的間隙掉落至冷卻室內(nèi)；在冷卻室底部設(shè)置有與冷卻室底部的出料口相連通的卸料斗，卸料斗出口與卸灰閥相連接；在卸料斗側(cè)壁上設(shè)置有與冷卻室相通的通孔，通孔與輸送管路相連接，從氣體凈化冷卻系統(tǒng)的出氣口輸出的凈化、冷卻后的部分可燃?xì)怏w通過通孔進入冷卻室內(nèi)。
[0008]進一步地，前述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)，其中，位于卸灰閥出口處設(shè)置有霧化噴頭裝置，霧化噴頭裝置能對從卸灰閥卸出的生物碳進行二次降溫。
[0009]進一步地，前述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)，其中，在冷卻室下方設(shè)置有密封腔室，密封腔室將卸料斗密封于密封腔室內(nèi)，卸料斗上的通孔與密封腔室相通，卸料斗出口從密封腔室底部伸出密封腔室外，在密封腔室側(cè)壁設(shè)置有與密封腔室相通的接頭，接頭與輸送管路相連接，從氣體凈化冷卻系統(tǒng)的出氣口輸出的凈化、冷卻后的部分可燃?xì)怏w通過接頭、密封腔室及卸料斗上的通孔后進入冷卻室內(nèi)。
[0010]進一步地，前述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)，其中，所述卸料斗上的通孔由若干小孔構(gòu)成，各小孔均勻分布于卸料斗側(cè)壁下段。
[0011]進一步地，前述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)，其中，所述的活動爐柵的結(jié)構(gòu)為:包括若干間隔設(shè)置的耐高溫的攪拌棒，各耐高溫的攪拌棒兩端分別通過軸承座支撐于冷卻室中，各耐高溫的攪拌棒分別由一個驅(qū)動電機驅(qū)動，在各驅(qū)動電機的驅(qū)動下各耐高溫的攪拌棒沿相同方向以相同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。
[0012]本實用新型的有益效果是:(1)能回收利用生物質(zhì)碳化爐內(nèi)排出的混合氣體作為可燃能源，為生物質(zhì)碳化爐爐腔內(nèi)的物料提供熱能，這樣物料碳化所需的熱能則不需要由外界提供，能耗低，碳化過程中的能量利用率高；而且基本不污染周圍環(huán)境；(2)能回收利用生物質(zhì)碳化爐內(nèi)排出的混合氣體作為冷卻高溫生物碳的冷卻氣體，通過控制各耐高溫的攪拌棒的轉(zhuǎn)速，可以很好地掌控物料在活動爐柵上的滯留時間以及向下掉入冷卻室的速度，同時設(shè)置于卸料斗下段側(cè)壁上的小孔能保證進入冷卻室內(nèi)的冷卻氣體均勻分布于冷卻室內(nèi)，這樣就能使落入冷卻室內(nèi)的物料冷卻更加均勻、充分，避免出現(xiàn)從卸灰閥卸出的生物碳與空氣接觸而氧化的現(xiàn)象，冷卻效果非常好。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型所述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1中冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是圖2中左視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是圖3中C-C方向的剖視圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及優(yōu)選實施例對本實用新型所述的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)的說明。
[0018]如圖1所示，本實用新型所述的生物質(zhì)碳化爐中的氣體回用冷卻系統(tǒng)，包括:生物質(zhì)碳化爐1，在生物質(zhì)碳化爐爐腔中設(shè)置有帶噴嘴16的燃燒腔室，在生物質(zhì)碳化爐爐腔底部設(shè)置有對生物質(zhì)碳化爐爐腔內(nèi)碳化后的高溫生物碳進行冷卻的冷卻裝置，生物質(zhì)碳化爐I頂部的氣體出口通過氣體通道8與氣體凈化冷卻系統(tǒng)的進氣口相連接，氣體凈化冷卻系統(tǒng)的出氣口通過輸送管路9分別與噴嘴16的進氣口及冷卻裝置的進氣口相連接；本實施例中所述的氣體通道8為具有一個進氣口、兩個出氣口的通道，生物質(zhì)碳化爐I頂部的氣體出口與氣體通道8的進氣口相連接，氣體通道8的其中一個出氣口與氣體凈化冷卻系統(tǒng)的進氣口相連接，氣體通道8的另一個出氣口通過防爆膜80密封覆蓋。本實施例中，所述的氣體凈化冷卻系統(tǒng)包括煤氣洗滌塔71和捕滴器72，氣體通道8的其中一個出氣口通過第一連接管路81與煤氣洗滌塔71相連接，煤氣洗滌塔71通過第二連接管路82與捕滴器72相連接，捕滴器72的出氣口通過輸送管路9分別與噴嘴16的進氣口及冷卻裝置的進氣口相連接。在輸送管路9上還設(shè)置有風(fēng)機3，在風(fēng)機3的驅(qū)動下，從氣體凈化冷卻系統(tǒng)的出氣口輸出的凈化、冷卻后的氣體通過輸送管路3被輸送至噴嘴16的進氣口和冷卻裝置的進氣口中；輸送至噴嘴16的進氣口中的氣體能在燃燒腔室內(nèi)燃燒，為生物質(zhì)碳化爐爐腔內(nèi)的物料提供熱能；輸送至冷卻裝置的進氣口中的氣體能對冷卻裝置內(nèi)的高溫生物碳進行冷卻處理。所述的煤氣洗滌塔71是一種氣體凈化處理設(shè)備，用于對從生物質(zhì)碳化爐爐腔內(nèi)輸出的混合氣體進行除焦、除塵和冷卻操作；所述的捕滴器72是分離氣體中所含水霧成分的一種設(shè)備，用于去除從煤氣洗滌塔71輸出的潔凈的可燃?xì)怏w中的水分，煤氣洗滌塔71和捕滴器72屬于成熟的技術(shù)，兩者都可以直接從市場上購買到。在實際使用過程中，在輸送管路9上設(shè)置有第一氣體輸出端91、第二氣體輸出端92和第三氣體輸出端93，第一氣體輸出端91與噴嘴16的進氣口相連通，第二氣體輸出端92與冷卻裝置的進氣口相連通，第三氣體輸出端93與氣體收集罐10相連接。
[0019]如圖2和圖3所示，本實施例中所述的冷卻裝置包括位于生物質(zhì)碳化爐爐腔底部的冷卻室11，生物質(zhì)碳化爐爐腔內(nèi)碳化后的高溫生物碳從冷卻室11頂部