一种生物质干馏隧道窑的制作方法

本发明涉及生物质干馏装置技术领域，具体涉及一种生物质干馏隧道窑。

背景技术：

生物质干馏炭化技术是一项生物质能源利用的新科技，是生物质转化技术的重要途径，其将生物质废弃物作为原料，通过干馏炭化工艺，转化为固体炭、木焦油、木醋液及可燃气体。干馏隧道窑装置是实现生物质的干馏炭化的重要装置。

传统的隧道窑系统中，采用两侧加热的方式，大量的热量随烟气排走，加热速率低，热量的利用率差。现有技术中，中国专利文献(cn2709448y)公开了一种生物质干馏装置，包括燃烧室上方前后分成预热段、加热段和冷却室的隧道窑式生物质干馏炉，沿干馏炉隧道两侧上面铺设有轨道，其上有若干可沿轨道行驶的、上面带密封门和出气口的料车，料车出气口接集气管；加热段前后设置有隔断门，前隔断门上设有烟气孔，后隔断门为密封门；预热段前设有保温门，近保温门隧道侧壁设有烟囱；冷却室后端设有保温门；料车之间为烟道。料车由若干间隔设置、上部连通的竖向料管组成，料管之间为烟道。所述生物质干馏装置，在加热段和预热段之间的隔断门上设有烟气孔，烟气可由此进入预热段预热其中的料车中的物料，加热段与冷却室之间的隔断门为封闭门，保证从冷却室末端进入的冷空气不能进入加热段。预热段设有烟囱，冷却室末端保温门上设有进空气口，冷却室与预热段之间设有热风管，可把冷却室料车散发出来的热气抽入预热段对料车中的物料进入预热。

上述生物质干馏装置在燃烧室上方前后分成预热段、加热段和冷却室，虽然在一定程度上提高了热量利用率，但是不利于炉窑内温度场均衡，并且物料放在上面带密封门和出气口的料车上，不利于烟气加热和物料稳定受热，造成热量损失；并且通过物料车的运动载动物料的运动，干馏温度较高时，对小车的材料要求也较严，滑动小车底部的密封性也很难保证。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的生物质干馏装置热量利用率低、物料受热不稳定、能量损失严重等缺陷，从而提供一种热量利用率高、炉窑内温度场稳定、废气循环使用的生物质干馏隧道窑。

为此，本发明的技术方案如下：

一种生物质干馏隧道窑，包括从前向后依次设置的干燥室、干馏室和冷却室，所述干燥室、所述干馏室以及所述冷却室两端各至少设置一道用于保持密封的隔离门；

还包括输送装置，设置在所述隧道窑底部，且贯穿隧道窑首末，用于输送物料；还包括载料装置，设置在所述输送装置上，用于承载所输送的物料；

所述干馏室的底部设置有燃烧室，并通过所述干馏室的底板向上传热。

上述生物质干馏隧道窑中，所述干燥室的顶部设置有水蒸汽收集排出口，用于排出干燥过程中产生的水蒸汽；所述干馏室的顶部还设置有至少一个干馏气体导出口，用于导出干馏气体。

上述生物质干馏隧道窑中，所述燃烧室侧壁至少设置一个烧嘴，所述干馏气体通过所述烧嘴导入所述燃烧室进行燃烧加热。

上述生物质干馏隧道窑中，所述干燥室两侧设置有放热壁，所述燃烧室排出的烟道气通过设置在所述干燥室底部及两侧的烟道通入所述放热壁，为所述干燥室提供热量。

上述生物质干馏隧道窑中，所述冷却室顶部还设置有装载冷却介质的冷却介质通道，所述冷却介质通道为倒置的“凹”型通道；所述冷却室顶部还设置有至少一个用于导出残余煤气的残余煤气导出口。

上述生物质干馏隧道窑中，所述干燥室前端设置有第一惰性气体入口，所述冷却室末端设置有第二惰性气体入口。

上述生物质干馏隧道窑中，所述干燥室、所述干馏室以及所述冷却室两端各设置两道隔离门，处于腔室同一端的相邻两扇所述隔离门之间形成密封室。

上述生物质干馏隧道窑中，所述隔离门上设置有冷却装置。

上述生物质干馏隧道窑中，所述载料装置两侧设有导向装置，用于避免所述载料装置侧滑和翻到；所述载料装置为托盘，所述输送装置为托辊上述生物质干馏隧道窑中，所述干馏室的内壁还设置有辅助加热装置。

本发明的技术方案，具有如下优点：

本发明提供的生物质干馏隧道窑，采用底部加热的方式进行生物质干馏，在干燥室设置烟道和放热壁，在干馏室设置干馏气体导出口，将干馏室的废气用于干燥室；在干燥室设置水蒸汽收集排出口和在冷却室设置残余煤气出口和冷却介质通道，实现了废气循环使用和热量的回收，增加了热量的利用效率。本发明提供的生物质干馏隧道窑，设置滚动托盘和托辊，将生物质放置在滚动托盘中进行输送，提高了干馏过程中物料的稳定性，利于受热加热和物料稳定受热，降低热量损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明的生物质干馏隧道窑主视图的干燥室和部分干馏室段；

图1b为本发明的生物质干馏隧道窑主视图的部分干馏室和冷却室段；

图2a为本发明的生物质干馏隧道窑俯视图的干燥室和部分干馏室段；

图2b为本发明的生物质干馏隧道窑俯视图的部分干馏室和冷却室段；

图3为沿图2a中a-a面的剖面图；

图4为沿图2a中b-b面的剖面图；

图5为沿图2b中c-c面的剖面图；

附图标记说明：1-干燥室；2-干馏室；3-冷却室；4a-第一隔离门；4b-第二隔离门；5a-第三隔离门；5b-第四隔离门；6a-第五隔离门；6b-第六隔离门；7a-第七隔离门，7b-第八隔离门；8-托辊；9-托盘；10-生物质块；11-烧嘴；12-燃烧室；13-辅助加热装置；14-烟道；15-放热壁；16-水蒸汽收集排出口；17-干馏气体导出口；18-冷却介质通道；19-残余煤气导出口；20-导向装置；21-第一密封室；22-第二密封室；23-第三密封室；24-第四密封室；25-第一惰性气体进口；26-第二惰性气体进口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明的生物质干馏隧道窑，如图1a、图1b、图2a、图2b所示包括从前向后依次设置的干燥室1、干馏室2和冷却室3。

干燥室1开口端连续设置有第一隔离门4a、第二隔离门4b；干燥室1与干馏室2之间设置有连续的第三隔离门5a、第四隔离门5b；干馏室2与冷却室3之间设置有连续的第五隔离门6a、第六隔离门6b；冷却室3末端设置有连续的第七隔离门7a、第八隔离门7b。

第一隔离门4a、第二隔离门4b之间形成第一密封室21，第三隔离门5a、第四隔离门5b之间形成第二密封室22，第五隔离门6a、第六隔离门6b之间形成第三密封室23，第七隔离门7a、第八隔离门7b之间形成第四密封室24。在第一密封室21设置有贯通外部的第一惰性气体入口25，在第四密封室24设置有贯通外部的第二惰性气体入口26。

作为本发明的一个实施例，本实施例中，在第三隔离门5a、第四隔离门5b、第五隔离门6a、第六隔离门6b上设置有用于门体冷却的冷却装置，所述冷却装置优选为循环水套。作为本发明的可变换实施例，第三隔离门5a、第四隔离门5b、第五隔离门6a、第六隔离门6b上亦可不设置冷却装置或设置其他冷却装置，均可以实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。

生物质干馏隧道窑还包括设置在隧道窑底部、且贯穿隧道窑首末，用于输送物料的输送装置，以及用于承载所输送的物料的载料装置。作为本发明的一个实施例，输送装置为托辊8，载料装置为托盘9，载料装置装载的物料为生物质块10；托辊8和托盘9的设置有效增大了生物质块10与隧道窑中气体的接触面积，从而提高了隧道窑的热量利用率。

如图4所示，在干馏室的底部设置有燃烧室12，并通过干馏室2的底板向上传热。在燃烧室12侧壁设置对称设置有若干烧嘴11，干馏气体通过烧嘴11导入燃烧室12进行燃烧加热。

作为本发明的一个实施例，本实施例中，在干馏室2的顶部设置有一个干馏气体导出口17，用于导出干馏气体，在干馏室2的内壁还设置有辅助加热装置13。

如图3所示，在干燥室1的顶部设置水蒸汽收集排出口16，用于排出干燥过程中产生的水蒸汽；在干燥室1两侧设置有放热壁15，燃烧室12排出的烟道气通过设置在干燥室1底部及两侧的烟道14通入放热壁15，为干燥室1提供热量。

如图5所示，在冷却室3顶部设置有装载冷却介质的冷却介质通道18，冷却介质通道18为倒置的“凹”型通道；在冷却室3顶部还设置有至少一个用于导出残余煤气的残余煤气导出口19。

作为本发明的一个实施例，本实施例中，托盘9两侧设有导向装置20，用于避免所述载料装置侧滑和翻到，导向装置可为导向槽。

生物质块10放置在托盘9之上，靠底部托辊8的滚动进入干燥室1之前，第一隔离门4a打开，第二干隔离门4b闭合，生物质块10靠动力进入第一密封室21。此后，第一隔离门4a闭合，第二隔离门4b及第三隔离门5a同时打开，生物质块10在密闭状态下靠动力推进下一段。在托盘9两侧设有导向装置20，托盘9循着导向装置20平稳运行。干燥室1底部及两侧设有烟道14，烟道气通过放热壁15传递热量，进行生物质块10的干燥。干燥室1上方设有水蒸汽收集排出口16，干燥过程中产生的水蒸汽通过水蒸汽收集排出口16进行收集。

生物质块10行进至第二密封室22后，第三隔离门5a闭合，第四隔离门5b和第五隔离门6a同时打开，生物质块10在密闭状态下靠动力推出第二密封室22。干馏室2底部设有燃烧室12，生物质干馏煤气通过烧嘴11燃烧加热，干馏室2两侧设有辅助加热器13，使炉腔内热量均衡。在干馏室2顶部设有干馏气体导出口17，干馏气经收集后进行分离利用。

生物质块10行进至第三密封室23后，第五隔离门6a闭合，第六隔离门6b和第七隔离门7a同时打开，生物质块10在密闭状态下靠动力推出第三密封室23。冷却室3中，冷却介质通道18对生物质块10进行冷却，冷却室3顶部设有残余煤气导出口19，对余热进行回收。

生物质块10进入第四密封室24内后，第八隔离门7b打开，依靠动力将生物质块10移出，完成生物质的干馏过程。

在干燥室1起端和冷却室3末端设立惰性气体置换口25、26，冷却后的生物质块10在移出隧道窑时，为避免外部空气与第四密封室24之间的气体混合而发生危险，先用惰性气体吹扫。

生物质加工成块状，依次装入干燥室1将生物质块10干燥脱水、进入干馏室2将生物质块10升温热解，并析出大量的生物质气体、残留物(生物质碳和灰分)进入冷却室3冷却。干馏室2的热能采用生物质块10干馏生产的生物质煤气燃烧的热量，干燥室1采用干馏室的烟道气余热利用，冷却室3采用空气和/或煤气换热冷却，回收生物质碳和灰分热量的空气和/或煤气去干馏段燃烧。生物质干馏的全过程充分考虑了物料的装入、输送、干燥、干馏、冷却煤气收集、全系统的密封和密闭、烟道气合理输送和利用、节能和环保等。

干馏室2的加热方式采用生物质干馏自身的煤气进行燃烧加热，在干馏段底部设有燃烧室，通过干馏段的底板向上传热，同时在隧道窑的两侧面配有辅助加热功能，使生物质干馏均匀，炉窑内温度场均衡。

干燥室1的热能来自于干馏段的烟道气，为避免烟道气温度过高，使生物质过干燥、局部干馏，采用烟道气余热回收降低烟道气温度或向烟道气内兑入一定量的空气调节烟道气温度。在干燥室烟道气间接与生物质干燥换热，避免烟道气窜入干馏室内。

在生物质碳和灰的冷却段，采用预热干馏室2的空气和/或煤气、冷却水或其它冷却介质，来冷却生物质碳和灰,在干燥室内采用间接换热。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。