[发明专利]一种连续式炭化装置及其工作方法

说明书

本发明属于生物质炭化技术领域，具体涉及一种连续式炭化装置及其工作方法。其中连续式炭化装置通过控制模块分别控制化炉、进料干燥机构、升温消毒机构、烟气换热机构、降温除尘机构进行工作，以实现生物质的连续炭化作业。

技术领域

本发明涉及生物质炭化技术领域，具体涉及一种连续式炭化装置及其工作方法。

背景技术

在木材加工、园林废弃物中有大量的树枝、树皮、木屑、木刨花等生物质，这些生物质一般可作为燃料使用，而有些则直接扔掉废弃。作为燃料使用时，由于热值、水分等因素容易造成燃烧不充分产生黑烟导致污染大气，而直接扔弃则会污染破坏环境。

现有的炭化炉主要将生物质炭化后形成高品位的能源，作为燃料使用，但由于操作不稳定导致炭化效率不高，且排放不容易达标。同时在炭化过程中会产生大量的木煤气（即可燃性气体），虽然可以使用管道输送到需要燃烧供热的地方使用，但存在容易泄漏引发火灾、气爆等不安全因素，不符合安全生产的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续式炭化装置及其工作方法，通过控制模块分别控制炭化炉、进料干燥机构、升温消毒机构、烟气换热机构、降温除尘机构进行工作，以实现生物质的连续炭化作业。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连续式炭化装置，包括：控制模块、由控制模块控制的炭化炉、位于炭化炉进料端的进料干燥机构、位于炭化炉出料端的升温消毒机构、位于炭化炉出烟口的烟气换热机构、与烟气换热机构相连的降温除尘机构；其中所述控制模块适于控制进料干燥机构向炭化炉内连续输送干燥的生物质，并通过炭化炉炭化后排出至升温消毒机构进行升温消毒；所述烟气换热机构适于对炭化过程中排出的高温烟气进行换热降温；以及所述降温除尘机构适于对降温后的烟气进行洗涤净化。

进一步，所述进料干燥机构包括：位于炭化炉进料端且依次连接的物料干燥机、旋风分离组件；其中所述旋风分离组件包括：与物料干燥机相连的旋风分离器、位于旋风分离器顶部的引风机和位于旋风分离器底部的干料仓；以及物料干燥机的进口端、干料仓的出口端均设有相应的螺旋输送机，以用于连续输生物质。

进一步，所述螺旋输送机包括：输送电机、输料槽、位于输料槽内的输料轴、依次错位设置在输料轴上的若干个输料组件；其中所述输料组件包括：位于同一竖直截面上的一对螺旋叶片；螺旋叶片的相邻夹角为15-45℃；以及相邻两对螺旋叶片分别位于输料轴的相对侧，并与输料槽形成螺旋状的物料通道。

进一步，所述炭化炉包括：炉体、连通炉体内部的多级配风模块、位于炉体上部的燃烧室、位于炉体下部的热解槽和位于热解槽内的高温搅拌器；位于干料仓出口端的螺旋输送机，其输料槽适于向炉体内部延伸，并与热解槽衔接，以向热解槽内引流生物质；空气通过多级配风模块进入炉体内，并与炉体内的可燃性气体在燃烧室中充分燃烧，以使热解槽内的生物质炭化；以及所述高温搅拌器适于连续搅拌输出热解槽内的生物质。

进一步，所述多级配风模块包括：位于热解槽两侧的若干个初级配风口、位于燃烧室中部的若干个二级配风口和位于燃烧室上部的若干个三级配风口；其中各级配风口分别通过相应的配风管与鼓风机相连。

进一步，所述高温搅拌器包括：搅拌电机、位于热解槽内的搅拌轴、位于搅拌轴周侧的若干个搅拌组件和位于搅拌轴出料端的出料叶片；其中所述搅拌组件包括：位于搅拌轴同一径向截面上且呈十字形分布的四个安装板、位于各安装板上的刮板和位于各刮板上的连接板；各搅拌组件沿搅拌轴的轴向依次错位设置，且相邻搅拌组件之间的相位差为45°；所述连接板的两端分别与两个轴向相邻的刮板连接，以形成螺旋状；以及所述搅拌电机适于带动搅拌轴转动，以搅动热解的生物质，并使其沿出料叶片流出。

进一步，所述炭化炉还包括：连通炉体内部的喷水模块；所述喷水模块包括：分别位于干料仓出口端的输料槽、燃烧室两侧的若干个喷水口；以及各喷水口分别通过相应的水管与炉体水泵相连。