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一种外燃式农林废弃物热解系统技术方案

技术编号:22877805 阅读:21 留言:0更新日期:2019-12-21 05:11
本发明专利技术公开了一种外燃式农林废弃物热解系统,涉及农林废弃物热解技术领域。该热解系统包括外燃式方形热解炉、热解气处理装置和控制装置,热解炉由自上而下依次相通的进料段、集气段、热解段和出料段构成;进料段底部上下并行设置有正向传料装置和反向传料装置;热解段下部与集气段之间设置有压差测量装置。热解气处理装置包括由管道连接的一级分离器、冷凝装置、二级分离器、热解气加压装置和专用燃烧室;集气段侧壁上设置有第一导气管,第一导气管与一级分离器连通,热解气加压装置通过第二导气管与热解段连通,第二导气管上设有助燃空气管道。将农林废弃物进行外燃热解,得到生物炭、醋液和燃气,运行可靠,易于实现自动化,不产生二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种外燃式农林废弃物热解系统
本专利技术涉及农林废弃物热解
,具体涉及一种外燃式农林废弃物热解系统。
技术介绍
随着生活水平的提高,农村地区的生活用能也从农林废弃物转向电和液化气、天然气等清洁能源。大量的农林废弃物被遗弃,造成田间污染和火灾、病虫害隐患。如何将形式多样的农林废弃物加以利用,变废为宝,成为一个迫切需要解决的问题。现有已有的农林废弃物热解系统存在效率差,自动化程度低,会产生二次污染和原料适应性差的问题。已有的热解系统过多地依赖人工判断,造成热解过程存在欠烧和过烧的现象,降低了热解效率。已有的热解系统普遍存在将热解过程产生的气体中产物分离出液体产物,希望将液体产物作为商品销售的现象。这种风险取决于市场情况,当销售不畅时,液体产物无法处理进而产生二次污染。由于农林废弃物的多样性,现有的热解系统处理起来非常被动,能消耗这种料的热解系统在转换成另外一种料时,存在进料不畅,出料不畅,搭桥等问题。中国专利CN208829594U公开了一种内燃内热式生物质连续炭化系统,将生物质原料从顶部进入,依次经过干燥、炭化过程。炭化过程中产生的可燃气进入净化装置,将其中的木焦油木醋液分离出去。产生的可燃气有一部分进入炉内进行循环,其余向外排放。该专利存在下列缺陷:1、生物质原料不同于煤炭,其品种多样且散料的流动性很差。该专利中的集气伞处于炉中间,运行过程中极易出现搭桥现象,造成系统运行异常,甚至被迫停机。2、循环燃气在炉内加热,然后向上流动的过程中,与新产生的热解气混合,越向上温度越低,造成焦油凝结。这些凝结的焦油会充当粘合剂将生物质原料粘接起来。与1中的因素结合起来,生物质原料的搭桥现象更加明显。中国专利CN201610454492公开了一种连续式生物质炭气联产装置。炉体顶部有进料口,往下依次为干燥室和炭化室,炭化室顶部的炉体侧壁上设置第一通孔,燃烧室产生的高温烟气通过第一通孔进入炉内。炭化室下部的卸料斗内的侧壁上设置气体出口,用于将炭化过程中产生的可燃气导出炉外,进入燃烧室燃烧。该专利存在如下缺陷:1、由于通气孔位于侧壁上,炉膛芯部的原料受热不足。在原料粒径较小的情况下,会造成芯部受热不够、难以炭化的现象。这种结构也造成了其不能处理粒径小于30mm的小颗粒原料。2、圆形炉膛放大困难
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种外燃式农林废弃物热解系统,将农林废弃物进行外燃热解,得到生物炭、醋液和燃气,实现可以消耗各种形态的农林废弃物,效率高,运行可靠,易于实现自动化,不产生二次污染的目的。为解决上述的技术问题,本专利技术采用以下技术方案:一种外燃式农林废弃物热解系统,其特征在于:包括外燃式方形热解炉、热解气处理装置和控制装置,所述外燃式方形热解炉由自上而下依次相通的进料段、集气段、热解段和出料段构成;所述进料段底部上下并行设置有正向传料装置和反向传料装置;所述热解段下部与集气段之间设置有压差测量装置;所述热解气处理装置包括依次由管道连接的一级分离器、冷凝装置、二级分离器、热解气加压装置和专用燃烧室;所述集气段侧壁上设置有第一导气管,第一导气管与一级分离器连通,热解气加压装置通过第二导气管与热解段连通,第二导气管上设置有助燃空气管道。更进一步的技术方案是所述正向传料装置和反向传料装置之间设置有隔离挡板。更进一步的技术方案是所述进料段底部连接有废料通道,废料通道延伸至集气段内,废料通道外侧壁与集气段内侧壁之间的空腔形成集气室。更进一步的技术方案是所述集气室内部设置有温度传感器。更进一步的技术方案是所述热解段底部平行布置有若干A字形火道,A字形火道顶部尖底部宽且内部设置有燃烧室。更进一步的技术方案是所述A字形火道尖顶竖直向上布置,侧壁与水平方向夹角不小于热解物料的堆积角;所述A字形火道内部、A字形火道上方设置有温度传感器。更进一步的技术方案是所述出料段由上至下依次设置有一级出料阀和二级出料阀,一级出料阀和二级出料阀按顺序交替开启。更进一步的技术方案是所述冷凝装置和二级分离器排液口通过管道与醋液暂存装置进料口连通,醋液暂存装置其中一个出料口通过管道与醋液储存装置连通,另一个出料口通过管道与加压泵一端相连,加压泵另一端通过管道与专用燃烧室相连。更进一步的技术方案是所述一级分离器排液口通过管道与加压泵一端相连,加压泵另一端通过管道与专用燃烧室相连。更进一步的技术方案是所述外燃式方形热解炉还包括物料提升装置,物料提升装置出料口与进料段顶部的进料口相连。工作原理:通过控制装置开启热解系统,农林废弃物通过物料提升装置往上传送入进料段顶部,物料因自身重力往下落入进料段底部,正向传料装置将其运送至出料通道上方,物料掉落在反向传料装置上,随反向传料装置运动直至沿着出料通道进入热解段。正向传料装置和反向传料装置在传料的同时可以作为防止热解气从进料段逸出的挡板用。A字形火道内燃气与空气混合燃烧,产生的高温烟气往上流动,与向下掉落的废弃物进行逆向换热,物料连续下移,逐渐升温,发生热解反应生成生物炭和热解气体。烟气量较小,其与热解气体混合后,仍然称该混合物为热解气体。生物炭进入出料段,一级阀门开启生物炭进入后关闭,生物炭经灭火降温后,二级阀门开启,生物炭排出热解炉。热解气体往上流动进入集气室,通过第一导气管进入一级分离器,一级分离器将热解气中的焦油分离出来,剩余热解气经冷凝装置冷凝、二级分离器分离,将醋液分离出来,剩下的不可凝可燃气体经过热解气加压装置加压后,一部分进入专用燃烧室燃烧,一部分通过第二导气管进入热解段的A字形火道进行燃烧,燃烧形成的高温烟气持续与废弃物进行热交换,以此维持热解炉运行。分离出来的焦油经加压泵加压雾化后进入专用燃烧室燃烧。分离出的醋液可以储存进行再利用,也可以通过加压泵雾化后进入专用燃烧室燃烧。将醋液与焦油分离处理,避免二次污染。控制装置控制热解炉和热解处理装置各部件的动作,同时根据温度传感器反馈的数据调节可燃气体与助燃空气的比例,根据集气段与热解段间的压差测量装置控制废弃物处理量,实现设备的自动化控制。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:1.通过一级分离器将焦油分离,通过冷凝装置、二级分离器将醋液分离,将焦油、醋液分离后再处理,避免二次污染。2.正向传料装置将物料运送至反向传料通道上方,物料在反向传料装置上随反向传料装置进入热解段。正反向传料装置在传料的同时可以作为防止热解气从进料段逸出的挡板用,实现密封送料,保证热解炉操作环境的安全卫生。3.进料段的结构可以保证外燃式方形热解炉处理各种形态的农林废弃物,极大地避免了进料不畅的问题。4.热解炉为方形,通过设置合适数量的A字形火道、正反向传料装置,可以方便的设置不同尺寸的热解炉。5.集气段位于热解炉上部,取代了集气伞,热解气通过第一导气管直接进入热解气处理装置中,避免搭桥问题的出现。6.高温气体与物料逆向换热,便于物料的充分热解和碳化,通过控制装置实现设备的自动化控制,运行稳本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种外燃式农林废弃物热解系统,其特征在于:包括外燃式方形热解炉(1)、热解气处理装置和控制装置,所述外燃式方形热解炉由自上而下依次相通的进料段(11)、集气段(12)、热解段(13)和出料段(14)构成;/n所述进料段(11)底部上下并行设置有正向传料装置(111)和反向传料装置(112);/n所述热解段(13)下部与集气段(12)之间设置有压差测量装置(6);/n所述热解气处理装置包括依次由管道连接的一级分离器(21)、冷凝装置(22)、二级分离器(23)、热解气加压装置(24)和专用燃烧室(25);/n所述集气段(12)侧壁上设置有第一导气管(31),第一导气管(31)与一级分离器(21)连通,热解气加压装置(24)通过第二导气管(32)与热解段(13)连通,第二导气管(32)上设置有助燃空气管道(33)。/n

【技术特征摘要】
1.一种外燃式农林废弃物热解系统,其特征在于:包括外燃式方形热解炉(1)、热解气处理装置和控制装置,所述外燃式方形热解炉由自上而下依次相通的进料段(11)、集气段(12)、热解段(13)和出料段(14)构成;
所述进料段(11)底部上下并行设置有正向传料装置(111)和反向传料装置(112);
所述热解段(13)下部与集气段(12)之间设置有压差测量装置(6);
所述热解气处理装置包括依次由管道连接的一级分离器(21)、冷凝装置(22)、二级分离器(23)、热解气加压装置(24)和专用燃烧室(25);
所述集气段(12)侧壁上设置有第一导气管(31),第一导气管(31)与一级分离器(21)连通,热解气加压装置(24)通过第二导气管(32)与热解段(13)连通,第二导气管(32)上设置有助燃空气管道(33)。


2.根据权利要求1所述的一种外燃式农林废弃物热解系统,其特征在于:所述正向传料装置(111)和反向传料装置(112)之间设置有隔离挡板(113)。


3.根据权利要求1所述的一种外燃式农林废弃物热解系统,其特征在于:所述进料段(11)底部连接有废料通道(114),废料通道(114)延伸至集气段(12)内,废料通道(114)外侧壁与集气段(12)内侧壁之间的空腔形成集气室(121)。


4.根据权利要求3所述的一种外燃式农林废弃物热解系统,其特征在于:所述集气室(121)内部设置有温度传感器(5)。


5.根据权利要求1所述的一种外燃式农林废弃物热解系...

【专利技术属性】
技术研发人员:甄恩明李淑芬
申请(专利权)人:甄恩明
类型:发明
国别省市:云南;53

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