1.一种蓄热式生物质热解炭化反应系统,其特征在于,包括:
料斗;
链板式烘干机,所述链板式烘干机与所述料斗连接;
蓄热式热解反应器,包括:热解室、双蓄热式辐射管系统、进料口、出料口和热解气出气系统,其中,
所述双蓄热式辐射管系统包括:辐射管、蓄热体、燃气烧嘴、空气风机、烟气风机、空气管线、烟气管线、燃气管线和换向阀,
所述热解气出气系统包括:设置在所述热解室侧壁上并且位于相邻两层辐射管之间的多个热解气出口、将多个所述热解气出口连接的管路以及位于所述热解反应器下部的热解气导出口,所述管路的下端与所述热解气导出口连接;其中,
所述辐射管沿所述蓄热式热解反应器的高度方向多层布置在所述热解室内部,每层具有多根沿水平方向布置的所述辐射管,所述辐射管的两端分别与所述热解室的侧壁固定连接;
所述蓄热体左右对称的设置在所述蓄热式热解反应器的外壁上,所述蓄热体中心设有所述燃气烧嘴,用于使通入的燃气和空气燃烧,产生烟气;
所述蓄热式热解反应器外壁与所述热解室的侧壁之间形成密闭通道,所述密闭通道与所述辐射管连通,用于将所述燃气烧嘴燃烧产生的烟气通入所述辐射管中,并使烟气通过热解室侧壁直接加热所述热解室;
所述空气风机、烟气风机分别经所述空气管线、烟气管线与所述换向阀连接,所述换向阀和所述燃气管线分别与所述燃气烧嘴连接,并且,所述烟气风机与所述链板式烘干机连接,用于将从所述蓄热式热解反应器排出的烟气送入所述链板式烘干机作为烘干热源;
冷渣机,包括:冷却进水口、盘管和冷却出水口,所述盘管蜿蜒设置在所述冷渣机内部,所述冷渣机与所述热解反应器的出料口连接,用于冷却半焦,且用于将吸收高温半焦的热量升温后的冷却水,送入居民区供暖;
冷凝鼓风系统,所述冷凝鼓风系统设置在所述蓄热式热解反应器和净化系统之间,其入口与所述热解气导出口连接,出口与所述净化系统连接;
净化系统,所述净化系统分别与所述冷凝鼓风系统和所述燃气烧嘴连接,用于将可燃气进行净化处理,得到净燃气,并将一部分净化后的净燃气通过所述燃气管线送入所述燃气烧嘴中作为燃料。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述蓄热式热解反应器为立式炉结构。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述蓄热体沿所述蓄热式热解反应器的高度方向多层布置,每层包括左右对称的位于所述辐射管两端的两个蓄热体。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,所述换向阀通过空气/烟气管线与蓄热体连接,所述燃气管线一端连接到所述燃气烧嘴,另一端连接到所述净化系统的净燃气出口。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述蓄热体为陶瓷蜂窝体材料,每层的蓄热体为4-8层的辐射管提供作为加热源的所述烟气。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的系统,所述换向阀根据所述蓄热体温度变化设置换向时间间隔,为20-150s,用于使所述双蓄热式辐射管系统的两侧交替进行燃烧-排烟气。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,所述料斗与所述进料口相连,所述出料口与冷渣机之间设有半焦输送装置。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的系统,其特征在于,燃气和空气在所述燃气烧嘴中燃烧,产生600-800℃的高温烟气;所述烟气经所述辐射管后,温度下降至500-700℃,并将所述蓄热体加热到500-650℃。
9.一种利用权利要求1-8中任一项所述的系统进行生物质热解炭化的方法,其特征在于,包括以下步骤:
a. 将生物质破碎成颗粒筛分送入链板式烘干机,烟气经烟气风机引入链板式烘干机作为烘干热源,对生物质原料进行烘干;
b. 燃气和空气在一侧的燃气烧嘴中燃烧产生高温烟气,所述高温烟气通过热解室侧壁直接加热热解室,并把烟气通过蓄热式辐射管内置在热解室中,为热解反应提供热源;所述高温烟气经所述辐射管后,对另一侧的蓄热体进行加热,最终烟气经所述烟气风机引入链板式烘干机中;
c. 换向阀根据所述蓄热体温度变化设置换向时间间隔,当换向阀换向后,所述一侧的燃气烧嘴停止供燃气,而所述另一侧烧嘴开始供燃气燃烧并产生高温烟气,以使所述双蓄热式辐射管系统的两侧交替进行燃烧-排烟气,为热解反应提供热源;
d. 生物质原料通过进料口加入到蓄热式热解反应器中,经布置在所述反应器中的辐射管均布和加热,在所述反应器的热解室中停留一段时间,完成热解炭化过程,移动至热解反应器下端排出;
e.高温半焦通过半焦输送装置排出到冷渣机中,冷却水进入,通过内置的盘管换热,把半焦冷却后作为生物炭排出,而冷却水通过高温半焦后从常温升高温度,送入居民区供暖;
f.热解气通过设置在相邻两层的所述辐射管之间的多个热解气出口汇集,并从热解反应器下部的热解气导出口导出,进入所述冷凝鼓风系统,冷凝生成木焦油,冷却后的可燃气进入所述净化系统,脱除燃气中的杂质气后经所述燃气烧嘴送入辐射管中作为燃料使用,另一部分燃气作为居民燃气送出。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述步骤a中,所述生物质为粒径6-100mm的块状,烟气温度为150-250℃,烘干生物质的水分小于5%;所述步骤d中,停留时间为30-200min;所述步骤e中,高温半焦的温度为400-550℃,冷却水温度升至90-95℃;所述步骤f中,热解气温度为400-500℃。