一种生物质热量自平衡气压烘焙系统技术方案

本实用新型专利技术属于生物质烘焙技术领域，并具体公开了一种生物质热量自平衡气压烘焙系统，其包括烘焙反应器、燃烧器和烟气分流器，其中：所述燃烧器与所述烘焙反应器的物料出口和烟气出口连接；所述烟气分流器一端与所述燃烧器连接，另一端分为三个出口，其中，第一出口与烟气换热器连接，该烟气换热器设置在所述烘焙反应器外壁；第二出口通过烟气增压泵与所述烘焙反应器连接；第三出口用于排出多余烟气。本实用新型专利技术利用部分烘焙焦和和烘焙气体作为燃料给予烘焙反应器供热，使得整个烘焙系统能够在无外部能源下达到热量自平衡。无外部能源下达到热量自平衡。无外部能源下达到热量自平衡。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热量自平衡气压烘焙系统


[0001]本技术属于生物质烘焙
，更具体地，涉及一种生物质热量自平衡气压烘焙系统。

技术介绍

[0002]生物质废弃物的高氧含量、低能量密、可磨性差等理化性质严重限制了生物质废弃物的利用。开发环境友好的生物质高效低成本预处理提质技术是解决上述问题的关键。烘焙是目前最有前景的生物质预处理技术之一，然而传统200
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300℃的、常压的惰性环境工况下烘焙对生物质提质不显著，烘焙生物质燃料品质介于生物质和泥煤之间。通过技术和工艺的改进强化烘焙脱氧能力，使烘焙生物质提质效果改善。同时在更温和条件和无外加热源下达到烘焙提质效果有利于降低产品成本。
[0003]目前技术对烘焙技术的优化改进提出了一些方案。专利CN103370401A公开了一种木质素生物质加压烘焙的方法和系统，该方法采用加压的惰性气体增强气体与生物质之间的换热，以达到强化烘焙的效果。然而仅加强了换热而未能从烘焙化学反应上促进生物质脱氧提质。专利CN214004523U公开了一种生物质废弃物气压烘焙系统，该方法采用燃烧器产生的烟气对烘焙反应器换热以及提供加压，以达到强化烘焙的效果。然而该系统需要在外加热源的情况下维持烘焙过程，相对于生物质热量自平衡系统需要更高的能耗，使得产品成本相对较高。
[0004]因此，亟需一种能耗低、产物成本低的气压烘焙系统。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种生物质热量自平衡气压烘焙系统，其目的在于，利用生物质烘焙产生的部分烘焙焦和可燃气体产物再循环进入烘焙反应器供热，达到了气压烘焙系统热量自平衡，降低能耗，提高产物品质。
[0006]为实现上述目的，本技术提出了一种生物质热量自平衡气压烘焙系统，包括烘焙反应器、燃烧器和烟气分流器，其中：
[0007]所述燃烧器与所述烘焙反应器的物料出口和烟气出口连接；
[0008]所述烟气分流器一端与所述燃烧器连接，另一端分为三个出口，其中，第一出口与烟气换热器连接，该烟气换热器设置在所述烘焙反应器外壁；第二出口通过烟气增压泵与所述烘焙反应器连接；第三出口用于排出多余烟气。
[0009]作为进一步优选的，还包括供料组件，该供料组件用于将生物质原料导入所述烘焙反应器内。
[0010]作为进一步优选的，所述供料组件包括进料腔、螺杆进料器和气动蝶阀，所述进料腔上设有物料进口，所述螺杆进料器和气动蝶阀分别位于所述进料腔两端，所述气动蝶阀与所述烘焙反应器连接。
[0011]作为进一步优选的，还包括控制器，该控制器与所述气动蝶阀和烟气分流器连接，
用于控制所述烘焙反应器的生物质进料量、温度和压力。
[0012]作为进一步优选的，所述烘焙反应器内部设置有温度传感器和压力传感器，该温度传感器和压力传感器与所述控制器连接。
[0013]作为进一步优选的，所述烘焙反应器的物料出口处设置有卸料阀，该卸料阀设有两个出口，其中一个用于导出烘焙焦，另一个通过传送带与所述燃烧器连接。
[0014]作为进一步优选的，所述燃烧器与所述烘焙反应器的烟气出口间设置有背压阀。
[0015]总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
[0016]1.本技术通过对燃烧器、烟气分流器及相关管路的设计，从而利用部分烘焙焦和和烘焙气体作为燃料给予烘焙反应器供热，使得整个烘焙系统能够在无外部能源的情况下达到热量自平衡，从而降低能耗，提高产物品质。
[0017]2.本技术通过烟气分流器、烟气换热器以及烟气增压泵的设计，实现气体供热加压，一方面，可将烘焙产生的部分有机物挥发分燃烧处置，变污染物为资源，整个烘焙系统无污染物产生；另一方面，可以对烘焙反应器加压，使得生物质能在更温和条件下深度脱氧提质。
[0018]3.本技术对供料装置进行了设计，螺杆进料器与气动蝶阀可在密闭烘焙反应器的同时将生物质原料导入烘焙反应器内，实现连续进样。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例生物质热量自平衡气压烘焙系统结构示意图。
[0020]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：物料进口1、螺杆进料器2、气动蝶阀3、烟气换热器4、温度传感器5、压力传感器6、输送螺杆7、控制器8、卸料阀9、物料出口10、传送带11、燃烧器12、烟气分流器13、烟气出口14、烟气增压泵15、换热器烟气出口16、背压阀17。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0022]本技术实施例提供的一种生物质热量自平衡气压烘焙系统，如图1所示，包括烘焙反应器、烘焙焦循环供热系统、气体供热加压系统，其中：
[0023]所述烘焙反应器用于将生物质执行烘焙，烘焙焦循环供热系统用于给烘焙反应器提供主要热量，气体供热加压系统用于给烘焙反应器提供少量热量和加压。
[0024]所述烘焙焦循环供热系统包括供料组件、卸料阀9、传送带11和燃烧器12，其中：所述供料组件、卸料阀9分别位于烘焙反应器两端；所述供料组件用于将生物质原料导入所述烘焙反应器内，所述卸料阀9下为物料出口10，包括第一出口和第二出口，其中第一出口用于导出烘焙焦，第二出口与传送带11相连，从而将部分烘焙焦运输至于燃烧器12进口。
[0025]所述气体供热加压系统包括燃烧器12、烟气分流器13、烟气增压泵15、烟气换热器
4和背压阀17，其中：所述燃烧器12出口连接烟气分流器13；烟气分流器13设置有第一出口、第二出口、第三出口，其中第一出口与所述烟气换热器4连接，烟气换热器4设置在所述烘焙反应器外壁，则流通热烟气通过烟气换热器4与烘焙反应器换热，从而对烘焙反应器间接供热，烟气换热器4上还设有换热器烟气出口16；第二出口与所述烟气增压泵15的入口连接，所述烟气增压泵15的出口与所述烘焙反应器连接，用于将所述余热烟气加压并通入所述烘焙反应器中，用于对所述烘焙反应器的直接供热，并与生物质发生二次反应使生物质进一步脱氧；第三出口与烟气出口14连接，其与大气连通，用于排出多余烟气；所述背压阀17设置在燃烧器12和烘焙反应器之间，背压阀17用于控制烘焙产生的气体导入燃烧器12。
[0026]进一步的，所述供料组件包括进料腔、螺杆进料器2和气动蝶阀3，其中，所述进料腔上设有物料进口1，所述螺杆进料器2和气动蝶阀3分别位于所述进料腔两端，所述气动蝶阀3与所述烘焙反应器连接；螺杆进料器2和气动蝶阀3可以在保证烘焙反应器内气压的同时连续进样。
[0027]进一步的，所述烘焙反应器内部设置有输送螺杆7、温度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质热量自平衡气压烘焙系统，其特征在于，包括烘焙反应器、燃烧器(12)和烟气分流器(13)，其中：所述燃烧器(12)与所述烘焙反应器的物料出口和烟气出口连接；所述烟气分流器(13)一端与所述燃烧器(12)连接，另一端分为三个出口，其中，第一出口与烟气换热器(4)连接，该烟气换热器(4)设置在所述烘焙反应器外壁；第二出口通过烟气增压泵(15)与所述烘焙反应器连接；第三出口用于排出多余烟气。2.如权利要求1所述的生物质热量自平衡气压烘焙系统，其特征在于，还包括供料组件，该供料组件用于将生物质原料导入所述烘焙反应器内。3.如权利要求2所述的生物质热量自平衡气压烘焙系统，其特征在于，所述供料组件包括进料腔、螺杆进料器(2)和气动蝶阀(3)，所述进料腔上设有物料进口(1)，所述螺杆进料器(2)和气动蝶阀(3)分别位于所述进料腔两端，所述气动蝶阀(3)与所述烘焙反应器连接。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李显，石瑬，孙一鸣，胡振中，童珊，易琳琳，罗光前，姚洪，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：