专利名称：一种生物质热解炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物质燃料热解设备，具体涉指一种生物质热解炉。
背景技术：
直接加热式热解炉是一个封闭的炉体，如一种防止氧化热解炉(专利号CN200920062938. 0)，四周和上面都无孔隙，底部开有缝隙，用于排水蒸汽、木醋液、木焦油和木煤气等。生物质是一种含水量高的可再生能源，在热解开始，首先是蒸发生物质中的水分，水变成蒸汽后，通过厚厚的生物质，才能进入烟道排出，由于受厚厚的生物质层的阻力，水蒸汽不易通过，随着时间的延长，点火处的温度不断上升，到600°C以上，这时产生大量的 水蒸汽、木醋液气、木焦油气和木煤气等，造成炉内压力升高，而木煤气与温度和压力成正t匕，由于排气不畅，热解区点火处温度继续升高，炉内压力也随着升高，炉内热解方向朝生产木煤气方向发展，大量木炭和木焦油转化成木煤气，木煤气热值低，是一种不凝性气体，只好被排空，污染环境，浪费能源，尽管热解炉点火处温度在600°C以上，而离点火处较远的生物质水分仍然没有蒸发，为了排气，经常要打开炉盖，用铁棒撬动生物质，木焦油气和木煤气迅速在炉面燃烧，给操作工带来危险，同时，大量可燃气体被排走，浪费了能源，一般每隔4小时要撬动一次。而热解温度不同，压力不同，产生的木炭、木醋液、木焦油和木煤气是不同的。在常压下，每100公斤全干木材在300°C时木炭产量为53公斤，木煤气只有5. 6立方米，热值为6594KJ/M3，木煤气总热量是36926KJ，在600°C时木炭产量为28. 6公斤，木煤气有14. 3立方米，热值为15198KJ/M3，木煤气总热值是217331KJ，是300°C时的5. 8倍，《木质废弃物再生循环利用技术》化学工业出版社P32。木焦油与温度和压力成反比，温度越高，产油越少，压力越高，产油越少。在生产过程中，一个长I米，宽I米和高I米的热解炉，蒸发I立方米体积的生物质水分到热解完成炭和油一般要80多个小时。且水蒸汽与木焦油气体一并从烟道排入冷凝，木焦油中含有大量的水蒸汽。生物质炭和木焦油产量低。经过几年的生产得出，含水量为25%的I吨木本植物才能产0. 15吨炭和2公斤木焦油，大量的炭燃料变成木煤气和木醋液，而木煤气是一种低品位燃料，一般对空排放，木醋液的商品价值低，利用不多。这种生物质燃料热解设备有如下不足1.每隔几小时要撬动一次，劳动强度大，不安全；2.生物质热解时间长、生产效率低，生产成本高；3.生物质炭和木焦油产量少，大量的炭燃料变成木煤气和木醋液，原料浪费大。过去在分离木焦油和木煤气时常采用的回收塔是垂直设置，如一种环保型热解炉(专利号CN200920062939. 5)中介绍的回收塔是一个金属筒，金属筒上下封闭，中间焊接许多金属空心管，金属筒的上头焊接冷水管，金属筒的下头焊接热水管。大烟道出来的烟气从回收塔的空心管内穿过，木焦油，木醋液和水被冷却，木煤气则排出。回收塔的底部设置一个木焦油池。为了保证冷却效果，往往把回收塔加高，约20 50米，由于塔底与地面的距离短，一旦回收塔的管道被木焦油堵塞，不便于用工具疏通管道。本申请人的实用新型专利ZL201120008867. 3公开了一种生物质热解炉，该热解炉在炉胆与炉壳内壁间设有排汽层，空气通过进气管进入炉胆内，由于炉胆四壁为网孔结构，空气进入后，优先会被进气管附近木材利用，因此离进气管稍远的位置由于空气稀薄，热解不充分，而进气管附近又容易过度热解，影响炭产量。
实用新型内容针对现有的生物质热解炉空气分布不均匀，导致炉胆内木材各处热解程度不同，影响炭产量的不足，本实用新型旨在提供一种操作省力、生物质热解时间短、热解均匀、效率高，木焦油热解回收率高的生物质热解炉。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是所述生物质热解炉包括炉壳、炉胆、烟管；所述烟管装置在炉壳上，炉胆装置在炉壳内，所述炉胆的四周设有多网孔，其结构特点是，所述炉胆的底面为板或底面设有多网孔，所述炉壳上设有进气管，所述炉胆与炉壳内壁间设有分流板，该分流板上设有多个气孔。当炉胆中点火时，空气通过进气管进入炉壳内，然后通过分流板进行空气分流，使空气均匀地进入炉胆内，保证炉胆内的木材充分热解，避免了以往炉胆内由于进气不均匀，导致炉胆内部分木材过度热解，部分木材未充分热解，影响炭产量。 在本实用新型中，所述炉壳为由壳本体和液封盖组成的封闭箱体，在壳本体的炉口四周设有液封槽，所述液封盖的下端置于该液封槽内，由此可以保证炉壳内的密封效果。所述炉壳的顶端设有可储存冷却液体的冷却腔，当生物质分解完毕后，可以迅速地在冷却腔内充入水或者其它冷却物质，保证炉壳迅速冷却，避免了直接将炉胆置于水中冷却，影响木炭的燃烧值。为了更有效地控制烟管的中烟气的流通，所述烟管上设有液封阀，所述液封阀的结构优选为，包括外阀体、外阀盖、内阀体和内阀盖，所述外阀体的上部具有液封槽，所述外阀盖的下端置于该液封槽内，并与外阀体构成具有封闭腔体的外阀，所述外阀与进气管道连通；所述内阀体的外部具有液封槽，所述内阀盖的下端置于该液封槽内，并与内阀体构成具有封闭腔体的内阀；置于外阀封闭腔体内的所述内阀与出气管道连通。当需要关闭液封阀时，保持外阀盖的下端和内阀盖的下端分别置于相应的液封槽内即可，此时外阀封闭腔体与进气管道连通，但与出气通道不连通；当需要打开液封阀时，保持外阀盖的下端置于液封槽内，将内阀盖取下即可，使得外阀封闭腔体与出气管道直接连通，从而实现进出气路通畅。进一步地，所述进气管上设有液封阀，该液封阀的结构为，包括液封盖，在进气管的管口外壁设置液封槽，所述液封盖的下端置于该液封槽内，当不需要空气时，关闭液封阀，可以保证炉腔内绝对封闭。所述炉壳顶部设有至少一个与炉胆连通的点火管，该点火管的管口处设有液封阀，该液封阀的结构为，包括液封盖，在管口外壁设置液封槽，所述液封盖的下端置于该液封槽内，当需要点火时，打开液封盖点火，点火完毕后，盖上液封盖，防止烟从点火管冒出。所述烟管的另一端连接回收塔。所述回收塔的出口处安装一台引风机，可以保证木焦油、木醋液迅速与木炭分离。作为本实用新型的进一步改进，所述回收塔的出口与木煤气管连通，该回收塔的下端通过油管与集油池连通，所述回收塔的上部通过水管与一水箱连通，该回收塔的下部通过另一水管与该水箱连通，该另一水管上设有循环水泵，通过循环水泵驱动水在冷却塔内循环，冷却效果更明显。所述回收塔与水平面呈a角，3° < a <60°，倾斜布置便于清洗回收塔。生物质燃料的热解过程是打开炉盖(液封盖)，将生物质燃料(如植物秸杆)放置在炉胆内，充满，盖上炉盖，开启引风机点燃木块，从炉盖点火管放入，盖上点火管的液封盖，随着温度的升高，水分从炉胆炉面和其它5个面的网孔冒出，空气通过分流板上的气孔均匀地将空气分布到炉胆的四周，使得炉胆各处空气浓度一致；当温度达到80 150°C时，持续约0. 5 I. 5小时后，生物质细胞中的水分被蒸发完毕，随着温度的升高，热解速度加快，当炉体温度达到设定温度如300°C时，生物质已热解成炭、木焦油和木煤气，由于排气通畅，热解区温度约300°C，木炭和木焦油只有少量转化为木煤气，木焦油气和木煤气通过烟道，流入回收塔中(长20 50米，a为15度角)，木焦油被冷凝，从回收塔底部的U型油管流出，流入集油池中，将木煤气收集，可用于生物质的烘干，节约了大量的生物质。从点火到300°C大约3 4小时，比原来80多小时提高速度20多倍，通过生产得出，一个边长I. 2米的正方形高I. 5米的炉壳，内置一个正方形炉胆，边长是ImX ImX lm，含水量为20%的I吨木本植物能产0. 35吨炭和0. 08吨木焦油，且热解时间约4小时；生物质热解时间短、热解均匀、效率高，木焦油热解回收率高；少量的炭燃料变成木煤气和木醋液，原料浪费小，同时，整个热解过程中，不需要再打开炉盖撬动生物质，操作省力、安全。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图I为本实用新型一种实施例的结构示意图；图2是图I的俯视图；图3是本实用新型所述炉胆一种实施例的结构示意图；图4是本实用新型所述炉胆第二种实施例的结构示意图；图5是本实用新型所述炉胆第三种实施例的结构示意图；图6是本实用新型所述液封阀的结构示意图；图7是本实用新型所述液封盖的结构示意图；图8是图7的俯视图；图9是本实用新型所述液封阀另一种实施例的结构示意图。 在图中4，29，30，33-液封槽;5，32-液封盖;6_炉胆;7_进气管；8，19-开关；9-木煤气管；10-引风机；11-回收塔；12，15-水管；13-水箱；14-水泵；16-U型油管；17-集油池；18-烟管； 20-温度表；21-角钢；22-金属网；23-炉壳；24-排汽间隙；25_外阀盖；26-外阀体；27-内阀盖；28-内阀体；31-冷却腔；34-点火管。
具体实施方式
一种生物质热解炉，如图I和图2所示，包括炉壳23、炉胆6、进气管7、烟管18、回收塔11。所述烟管18装置在炉壳23上，炉胆6装置在炉壳23内，所述炉胆6底面与四周设有多网孔，炉胆6与炉壳23内壁间设有排汽间隙24，烟管18—端连接炉壳23，另一端连接回收塔11。所述热解炉壳23是一个由壳本体和水封盖5组成的六面都封闭的箱体，壳本体炉口四周设有U型液封槽4，槽内充满水，如图7和8所示，水封盖5是一个四周向下翻边的盖子，四周嵌入U型液封槽4内，由此可以保证炉壳内的密封效果。炉壳23 —面上端设有烟管18和进气管7，烟道18设有开关19和温度表20，进气管7上设有开关8。所述炉壳23顶部设有四个与炉胆连通的点火管34，该点火管34的管口处设有液封阀，该液封阀的结构为，包括液封盖32，该液封盖32是一个四周向下翻边的盖子，在管口外壁设置液封槽33，所述液封盖32的下端置于该液封槽33内，当需要点火时，打开液封盖32，在点火管内点火，点火完毕，则将液封盖32扣置在液封槽33内，从而关闭液封阀，防止烟气外漏。如图6所示，所述开关8，19优选采用封闭性好的液封阀，该液封阀的结构具体为，包括外阀体26、外阀盖25、内阀体28和内阀盖27，所述外阀盖25和内阀盖27均为是一个四周向下翻边的盖子，所述外阀体26的上部具有液封槽，所述外阀盖25的下端置于该液封槽29内，并与外阀体26构成具有封闭腔体的外阀，所述外阀与进气管道连通；所述内阀体28的外部具有液封槽，所述内阀盖27的下端置于该液封槽内，并与内阀体28构成具有封闭腔体的内阀；置于外阀封闭腔体内的所述内阀与出气管道连通。当需要关闭液封阀时，保持外阀盖25的下端和内阀盖27的下端分别置于相应的液封槽内即可，此时外阀的封闭腔体与进气管道连通，但与出气通道不连通；当需要打开液封阀时，保持外阀盖25的下端置于液封槽内，将内阀盖27取下即可，使得外阀的封闭腔体与出气管道直接连通，从而实现进出气路通畅。当然，开关8也可采用如下结构，如图9所示，在管口设置液封槽33，在管口设置液封盖32，该液封盖32是一个四周向下翻边的盖子，液封盖的下端置于液封槽33内，实现密封，如需要打开液封阀，取下液封盖32即可。进一步地，所述炉壳23的顶端设有可储存冷却水的冷却腔31，该冷却腔31为由炉壳23和焊接在炉壳23顶端的的四根钢板组成的上方开口的盒体，当生物质分解完毕后，可以迅速地在冷却腔31内充入水，保证炉壳23迅速冷却，相对于自然风冷速度快，而且也避免了直接将炉胆6置于水中冷却，影响木炭的燃烧值。所述回收塔11与水平面呈a角，3°彡a彡60° ,塔底与地面的距离留出空间，一旦回收塔的管道被木焦油堵塞，便于用工具疏通管道。炉胆6放置在炉壳23内，如图3所示，炉胆6底面与四周均用金属网22制成，炉胆6 口敞开。各条边用角钢21焊接，金属网22焊接在角钢21上。如果，生物质颗粒较细，炉胆6底面用钢板制作，当然，炉胆6也可采用如图4和图5所示的结构。开关19后连接一个回收塔11，回收塔11是一个金属筒，金属筒两端各设有一个阀兰盖，阀兰口约50厘米处各焊接一块金属板，金属板上开有许多孔，孔与孔之间焊接许多金属空心管。金属筒的上端焊接水管12，金属筒的下端焊接水管15，水管12的一端插入水箱13，水箱13与水管15之间用水泵14相连。回收塔11上端与引风机10相连，引风机10的风出口处连接木煤气管9，回收塔11下端设有一根U型油管16，U型油管16的出口下端设有集油池17。当木焦油堵塞回收塔11时，打开回收塔11下端的阀兰盖，用钢纤用力插入金属空心管，将木焦油排出。可将几十个热解炉的烟管18并联再连接到回收塔11上。[0043]生物质燃料的热解过程是打开水封盖5，把生物质燃料(如植物秸杆)放置在炉胆6内，充满,盖上水封盖5,点燃木块,从点火管34放入炉胆6内。盖上点火管34的液封盖32，将U型液封槽4注满水，水分从炉胆的炉面和其它5个面的网孔冒出。调节开关8的大小，控制空气进量，防止熄火和空气过量氧化。随着温度的升高，当温度达到80 150°C时，持续约0. 5 I. 5小时后，打开开关19，启动引风机10，启动水泵14，调节开关8的大小，控制空气进量，防止空气过量氧化，木焦油气和木煤气从烟道18流入回收塔11，冷水通过水管15流入回收塔11，从回收塔11的水管12流出。木焦油被冷却，从U型油管16流出，流入集油池17中贮藏。当温度表20读数达到约300°C时，生物质已分解出大量的生物质炭，木焦油，木醋液和少量的木煤气等。[0044]本热解炉与传统热解炉生物质燃料热解对比如下表
含水量为20%的木木生物质，数量为I吨，经过热解后，两种热解炉的木炭和木焦油产量对比
产品炭产量木焦油产量
传统技术0.15吨0.02吨
本热解炉技术0.35吨0.08吨从表中可看出，I吨生物质燃料热解后本热解炉炭、木焦油产量大大高于传统热解炉。上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
权利要求1.一种生物质热解炉，包括炉壳、炉胆、烟管；所述烟管装置在炉壳上，炉胆装置在炉壳内，所述炉胆的四周设有多网孔，其特征是，所述炉胆的底面为板或底面设有多网孔，所述炉壳上设有进气管，所述炉胆与炉壳内壁间设有分流板，该分流板上设有多个气孔。
2.如权利要求I所述生物质热解炉，其特征在于，所述炉壳为由壳本体和液封盖组成的封闭箱体，在壳本体的炉口四周设有液封槽，所述液封盖的下端置于该液封槽内。
3.如权利要求I所述生物质热解炉，其特征在于，所述炉壳的顶端设有可储存冷却液体的冷却腔。
4.如权利要求I 3之一所述生物质热解炉，其特征在于，所述烟管上设有液封阀，该液封阀的结构为，包括外阀体、外阀盖、内阀体和内阀盖，所述外阀体的上部具有液封槽，所述外阀盖的下端置于该液封槽内，并与外阀体构成具有封闭腔体的外阀，所述外阀与进气管道连通；所述内阀体的外部具有液封槽，所述内阀盖的下端置于该液封槽内，并与内阀体构成具有封闭腔体的内阀；置于外阀封闭腔体内的所述内阀与出气管道连通。
5.如权利要求I 3之一所述生物质热解炉，其特征在于，所述进气管上设有液封阀，该液封阀的结构为，包括液封盖，在进气管的管口外壁设置液封槽，所述液封盖的下端置于该液封槽内。
6.如权利要求I 3之一所述生物质热解炉，其特征在于，所述炉壳顶部设有至少一个与炉胆连通的点火管，该点火管的管口处设有液封阀，该液封阀的结构为，包括液封盖，在管口外壁设置液封槽，所述液封盖的下端置于该液封槽内。
7.如权利要求I 3之一所述生物质热解炉，其特征在于，所述烟管的另一端连接回收 。
8.如权利要求7所述生物质热解炉，其特征在于，所述回收塔的出口处安装一台引风机。
9.如权利要求7所述生物质热解炉，其特征在于，所述回收塔的出口与木煤气管连通，该回收塔的下端通过油管与集油池连通，所述回收塔的上部通过水管与一水箱连通，该回收塔的下部通过另一水管与该水箱连通，该另一水管上设有循环水泵。
10.如权利要求7所述生物质热解炉，其特征在于，所述回收塔与水平面呈a角，3° ≤a ≤60°。
专利摘要本实用新型公开了一种生物质热解炉，属于生物质燃料热解设备领域，为了解决现有的热解炉热解不均匀的问题，本实用新型包括炉壳、炉胆、烟管；所述烟管装置在炉壳上，炉胆装置在炉壳内，所述炉胆的四周设有多网孔，所述炉胆的底面为板或底面设有多网孔，所述炉壳上设有进气管，所述炉胆与炉壳内壁间设有分流板，该分流板上设有多个气孔。本热解炉生物质热解时间短、热解均匀、效率高，木焦油热解回收率高，其炭、木焦油产量远远高于传统热解炉，且结构简单，操作维修方便。
文档编号C10B53/02GK202415454SQ20122003158
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月1日 优先权日2012年2月1日
发明者肖国雄 申请人:肖国雄