专利名称：一种防结块连续式炭化炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种炭化设备，特别涉及一种能在炭化过程中防止物料结块的连续式炭化炉。技术背景
生物质能源是一种优良可再生能源，是对石油、煤炭等资源的有效补充。常见一些生物质原料如农作物秸杆等，往常由于利用方式少，通常是堆叠在田地里直接焚烧，不仅浪费，而且污染环境。随着生物质能源的研究和开发，生物质原料包括农作物秸杆、林场的木屑等可以通过高温炭化，从而实现多种用途。传统的炭化设备一般是让生物质原料处于高温环境下进行炭化，采用封闭的炉灶式，一次进料以后需要封闭炭化室进行炭化，炭化完成后再进行出料，无法持续工作，而且在出料和再次进料过程中，热量损失较大，经济性差。
而目前也有连续式工作的炭化炉，如中国专利局2012年2月29日公告的CN102363729A号专利，名称为秸杆炭化炉，该装置包括炭化室、为炭化室提供热量的燃烧器，所述炭化室中设有炭化绞龙，炭化绞龙具有一个进料口和一个出料口，炭化绞龙的绞龙壁上设有若干将可燃气体导出到炭化室外部的导气管。该装置使用过程中实现连续的进出料工作，且在炭化过程中能有效将可燃气体导出利用，具有很高的能量利用效率。但是该装置使用过程存在以下缺陷:1、炭化绞龙筒壁为筒形，使生物质原料炭化过程中受筒壁限制随螺旋输送片螺旋运动，生物质原料缺乏相对运动，当筒壁传递热量对生物质原料进行由外到内的炭化过程时，炭化后物料容易结块后随螺旋输送片同步转动，造成绞龙内的炭化后物料无法正常输送。2、进料口和出料口设置在绞龙上，部分炭化过程中裂解的烟气通过生物质原料的间隙中穿过，从进料口和出料口中溢出，造成污染和能源浪费。发明内容
本发明的目的在于解决现有绞龙连续炭化设备中炭化后物料容易结块随绞龙转动，造成输送堵塞的问题，提供一种防结块的连续式炭化炉。
本发明的另一个 目的在于解决现有绞龙连续炭化设备中烟气容易从进料口和出料口溢出的问题，提供一种防止烟气溢出的连续式炭化炉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种防结块连续式炭化炉，包括炭化室、炭化室一侧设有提供炭化热量的燃烧器，所述炭化室通过隔板分隔形成互不连通的热风室和送料通道，热风室环绕在送料通道外侧，燃烧器与热风室连通，所述送料通道为上下层叠的多层往复式输送结构，各层送料通道的末端设有与下层送料通道连通的竖向通道，每层送料通道上并排设置多个螺旋输送片。热风室内通过燃烧器的热风提供炭化热量，送料通道时生物质原料在炭化室内的输送通道，送料通道每层均采用多个螺旋输送片并排输送，使输送通道每层均为扁平截面代替传统绞龙的圆筒截面，改善了了筒壁对物料输送的限制，使生物质原料在炭化结块时，不会受到筒壁限制仅随单一的螺旋输送片同步转动，而造成输送不畅。本结构在生物质原料在炭化结块时，能随一个螺旋输送叶片的转动方向切线甩出、进入相邻的螺旋输送叶片输送范围，而最边上的螺旋输送叶片在堆积过高的生物质原料后，随机器自然振动、生物质原料能自然散落回中部的螺旋输送叶片输送范围，形成循环往复，避免了生物质原料炭化结块后随螺旋输送叶片同步转动。生物质原料在上下层叠的送料通道中往复输送，上下相邻层的送料通道输送方向相反，增加了炭化输送的距离。
作为优选，所述螺旋输送片为无轴螺旋输送片。有中心轴的绞龙螺旋输送片，中心轴容易成为炭化结块的中心，让炭化后物料抱夹在中心轴上同步转动，本方案采用无轴螺旋输送片，避免了上述情况的产生。
作为优选，所述螺旋输送片与对应层送料通道的顶壁有间隙。为物料在各螺旋输送片之间的转移流出空间，同时，作为炭化过程中裂解出来可燃气体的排出通道。
作为优选，所述螺旋输送片与对应层送料通道的顶壁的间隙高度与螺旋输送片螺旋直径之比为0.2 I。
作为优选，所述送料通道的顶部设有回收可燃烟气的集烟器，所述集烟器通过送烟管道连接燃烧器或热风室。各层送料通道为连通的统一整体，可燃烟气向上蒸腾后由集烟器统一输送到燃烧器燃烧，或者送到热风室，利用热风室的高温环境进行燃烧，充分利用回收的可燃烟气，对生物质原料的能量充分利用。
作为优选，各层送料通道的上下壁之间具有与热风室连通的隔层。隔层作为热风室的一部分，保证热风室能对各层送料通道形成环绕包夹的结构，充分进行热交换。
作为优选，所述最上层送料通道的上侧设有进料层，进料层具有进料口，进料口一侧设有推板，进料层与最上层送料通道起始端连通、连通处与进料口相互错开，并在连通处与进料口之间通过受推板推挤的生物质原料形成料封。推板将进料口的生物质原料推向送料通道，利用进料口和最上层送料通道起始端之间的错位，在进料层形成料封，防止烟气从进料口溢出。
作为优选，所述最下层送料通道的下侧设有出料层，出料层具有出料口，出料口一侧设有推板，出料层的起始端与最下层送料通道的末端连通、连通处与出料口相互错开，并在连通处与出料口之间通过受推板推挤的炭化后物料形成料封。推板将送料通道落到出料层的炭化后物料推向出料口，利用出料口和最下层送料通道末端之间的错位，在出料层形成料封，防止烟气从出料口溢出。
作为优选，所述进料层的上侧还具有与热风室连通的预热夹层，预热夹层上设有出风口。预热夹层利用热风 室热风的余热，对进料层内的物料进行预热，然后将热风排出，充分利用热量。
本发明在每层送料通道设置多个并列的无轴螺旋输送片，改善了炭化物料结块与螺旋输送片同步转动的问题，保证输送顺畅；设置进料层和出料层，利用炭化前原料和炭化后物料分别在进料层和出料层形成料封，避免了烟气从进料口和出料口溢出。
图1是本发明一种结构示意图。
图2是本发明螺旋输送片布置结构示意图。
图中:1.燃烧器，2.炭化室，3.输送电机，4.送烟管道，5.集烟器，6.推板，7.进料口，8.出风口，9.进料层料封，10.预热夹层，11.螺旋输送片，12.隔层，13.送料通道，14.隔板，15.热风室，16.出料层料封，17.出料口。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例:一种防结块连续炭化炉，如图1，图2所示。本装置包括一个立式的炭化室2，炭化室2的外壁包裹隔热层。炭化室2底部的一侧设有燃烧器1，燃烧器I采用绞龙添加燃料及出灰。炭化室2内采用隔板14分隔成互不连通的热风室15和送料通道13，热风室15与燃烧器I相连提供炭化的热量，送料通道13为生物质原料的输送炭化通道。热风室15环绕在送料通道13外侧。送料通道13为上下层叠、往复输送的多层层状结构，总共具有四层。如图2所示，每层送料通道13为截面呈扁平矩形的通道，每层送料通道并列设置四个螺旋输送片11，螺旋输送片11均采用无轴螺旋输送片。相邻层送料通道13的螺旋输送片11输送方向相反，并在每层送料通道的输送方向末端设有与下层送料通道连通的竖向通道。螺旋输送片底部与对应层送料通道底部之间仅保持正常运转所需的间隙，螺旋输送片顶部与对应层送料通道顶壁间距为螺旋输送片直径的0.5倍，作为生物质原料在各螺旋输送片之间顺利横向转移的活动空间，并为炭化过程产生的可燃烟气提供通道，在整个送料通道13的顶部设有集烟器5，集烟器为汽包，集烟器通过送烟管道4将烟气输送到热风室15的底部与燃烧器连接处，进行燃烧。上下相邻的两层送料通道之间设有与热风室15连通的隔层12，隔层12 也作为热风室15的一部分，使热风室尽可能对每层送料通道13形成环绕，增加换热面积。
最上层送料通道13的上侧设有进料层，进料层的末端与最上层送料通道13的起始端连通，进料层的另一端设有推板6，推板推送方向的上方设有进料口 7，进料口 7和进料层的末端有一段间距，通过推板推送生物质原料，使进料口 7和进料层的末端之间形成进料层料封9。进料层的上侧还设有预热夹层10，预热夹层10与热风室连通，利用热风余热对进料层的生物质原料进行预加热。预热夹层上设有排出热风的出风口，出风口排出的热风可以对燃烧器I的燃料进行干燥和预加热，以实现热量的充分利用。
最下层送料通道末端的下侧通过竖向通道连接有出料层，出料层在竖向通道的一侧设有推板6，出料层的下方设有出料口 17，出料口 17与竖向通道之间有间距，通过推板推送挤压，使炭化后物料在竖向通道和出料口 17之间形成出料层料封16。出料层和最下层送料通道之间具有热风室将两者隔开。
工作时，通过燃烧器向热风室提供热风将炭化室提升到需要的温度，从进料口 7加料，进料层的推板6不断将进料口 7的生物质原料向进料层末端推动，并形成进料层料封避免烟气从进料口溢出，到达进料层末端的生物质原料进入输送通道进行层叠往复输送，并在输送过程中炭化，炭化产生的可燃烟气通过集烟器收集后经过送烟管道进入热风室与燃烧室的连接处燃烧。送料通道送料过程中，并列的螺旋输送片设置，可以将结块的物料从一个螺旋输送片甩入相邻螺旋输送片打散，避免炭化结块的物料随螺旋输送片同步转动，导致输送堵塞。生物质原料经过输送通道后形成炭化后物料，落入出料层，由出料层的推板向出料口推送，并形成出料层料封，避免烟气从出料口溢出。
权利要求
1.一种防结块连续式炭化炉，包括炭化室、炭化室一侧设有提供炭化热量的燃烧器，其特征在于:所述炭化室通过隔板分隔形成互不连通的热风室和送料通道，热风室环绕在送料通道外侧，燃烧器与热风室连通，所述送料通道为上下层叠的多层往复式输送结构，各层送料通道的末端设有与下层送料通道连通的竖向通道，每层送料通道上并排设置多个螺旋输送片。
2.根据权利要求1所述的一种防结块连续式炭化炉，其特征在于:所述螺旋输送片为无轴螺旋输送片。
3.根据权利要求1所述的一种防结块连续式炭化炉，其特征在于:所述螺旋输送片与对应层送料通道的顶壁有间隙。
4.根据权利要求3所述的一种防结块连续式炭化炉，其特征在于:所述螺旋输送片与对应层送料通道的顶壁的间隙高度与螺旋输送片螺旋直径之比为0.2 I。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种防结块连续式炭化炉，其特征在于:所述送料通道的顶部设有回收可燃烟气的集烟器，所述集烟器通过送烟管道连接燃烧器或热风室。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种防结块连续式炭化炉，其特征在于:各层送料通道的上下壁之间具有与热风室连通的隔层。
7.根据权利要求1所述的一种防结块连续式炭化炉，其特征在于:所述最上层送料通道的上侧设有进料层，进料层具有进料口，进料口一侧设有推板，进料层与最上层送料通道连通、连通处与进料口相互错开，并在连通处与进料口之间通过受推板推挤的生物质原料形成料封。
8.根据权利要求1或 2或3或4或7所述的一种防结块连续式炭化炉，其特征在于:所述最下层送料通道的下侧设有出料层，出料层具有出料口，出料口一侧设有推板，出料层的起始端与最下层送料通道的末端连通、连通处与出料口相互错开，并在连通处与出料口之间通过受推板推挤的炭化后物料形成料封。
9.根据权利要求7所述的一种防结块连续式炭化炉，其特征在于:所述进料层的上侧还具有与热风室连通的预热夹层，预热夹层上设有出风口。
全文摘要
本发明涉及一种能在炭化过程中防止物料结块的连续式炭化炉，解决现有绞龙连续炭化设备中炭化后物料容易结块随绞龙转动，造成输送堵塞的问题。本装置包括炭化室、炭化室一侧设有提供炭化热量的燃烧器，其特征在于所述炭化室通过隔板分隔形成互不连通的热风室和送料通道，热风室环绕在送料通道外侧，燃烧器与热风室连通，所述送料通道为上下层叠的多层往复式输送结构，各层送料通道的末端设有与下层送料通道连通的竖向通道，每层送料通道上并排设置多个螺旋输送片。本发明改善了炭化物料结块与螺旋输送片同步转动的问题，保证输送顺畅；并设置进料层和出料层，利用炭化前原料和炭化后物料分别在进料层和出料层形成料封，避免了烟气从进料口和出料口溢出。
文档编号C10B1/02GK103184055SQ20131004797
公开日2013年7月3日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者杜克镛, 钟哲科, 杨生茂 申请人:浙江省生物炭工程技术研究中心