一种智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置的制作方法

本实用新型涉及生物质的处理利用领域，尤其涉及一种智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置。

背景技术：

随着经济和社会的发展，我们正面临着巨大的能源与环境压力。当今的能源主要来自矿物燃料，包括煤炭、石油、天燃气等，矿物能源的应用推动了社会发明，但其资源却在日益耗尽。并且，由于矿物能源的过量使用已引起了日益严重的环境问题，如全球气候变暖、臭氧层破坏、生态圈失衡、有害物质排放、酸雨等自然灾害。

为了解决这一问题，现有技术中有利用生物质气化技术，产出可燃气体，提供能源。生物质气化是在一定的热力学条件下，借助于气化介质，如空气、氧气或水蒸气等的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原重整反应，最终转化为CO、H₂和低分子烃类等可燃气体的过程。而生物质通过气化技术可以产生生物质炭，生物质在低温和缺氧(或无氧)条件下，脱除生物质原料中的水分以及部分氧、碳等成分，获得以生物质炭为主要产品的加工过程。炭化时脱除其中大部分水分和少量挥发分是获得高品质生物质炭的必要途径。由于不同生物质原料含水率和组成结构等差异较大，这不仅影响生物质气化后的产炭速度，而且影响生物质气化后的炭质量。因而现有技术中的生物质气化装置，生物质气化后的炭产率和生物质气化后的炭品质难以保证等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置，通过测定温度判定质气化的进程，精确控制炭粉的回收时间，提高炭粉的品质。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置，包括一反应腔体、控制单元和动作驱动单元，所述反应腔体内设置有将反应腔体由上至下分隔为反应单元和炭粉回收单元的托板，所述托板连接于动作驱动单元；所述反应单元的腔体侧壁设置有点火口和可燃气出口；所述反应单元的腔体底部侧壁设置有测温元件；所述测温元件和动作驱动单元分别与控制单元电连接。

相对于现有技术，本实用新型的智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置，在反应单元底部设置有测温元件，通过测温元件测定温度判定生物质气化的进程，精确控制炭粉的回收时间，提高炭粉的品质。

进一步，所述托板包括固定托板和活动托板，所述固定托板和活动托板均设置有相互交错的叶片和连通孔，所述动作驱动单元通过驱动轴连接于活动托板。

进一步，所述控制单元包括测温模块和炭粉回收模块，所述测温模块与炭粉回收模块电连接；所述测温模块与测温元件电连接，所述炭粉回收模块与动作驱动单元电连接。

进一步，所述智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置还包括一炭粉输出单元；所述炭粉回收单元底部设置有炭粉出口，所述炭粉出口外接于所述炭粉输出单元。

进一步，所述控制单元还包括一炭粉输出模块，所述炭粉输出模块与炭粉输出单元电连接。

进一步，所述炭粉输出单元包括一输送机和驱动元件，所述输送机的入料端接入炭粉回收单元的炭粉出口；所述输送机与炭粉输出模块电连接。

进一步，所述智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置还包括一供料单元，所述供料单元的输出端接入反应腔体。

进一步，所述智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置还包括一可燃气输出单元，其通过反应单元的腔体侧壁的可燃气出口连接于反应单元。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型的智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置的结构示意图。

图2是本实用新型的智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置的动作驱动单元的结构示意图。

图3是本实用新型的智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置的炭粉输出单元的结构示意图。

图4是本实用新型的智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置的控制单元的电连接结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型以达成预定目的所采取的技术手段及其技术效果，以下结合实施例和附图，对本实用新型提出的一种智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置的结构特征及其具体实施方式进行说明，详细说明如下。

请参阅图1，其是本实用新型所述的智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置的结构示意图。所述生物质气化发生器装置包括一反应腔体、供料单元(图未示)、可燃气输出单元20、炭粉输出单元30、控制单元和动作驱动单元60。所述供料单元的输出端接入反应腔体，供料单元将生物质原料运输至反应腔体，生物质原料在反应腔体内反应后，产生的可燃气通过可燃气输出单元20输出，生成的炭粉通过炭粉输出单元30输出。所述反应腔体至上而下导通并依次设置有反应单元40和炭粉回收单元50。所述反应单元40与炭粉回收单元50之间设置有托板41。所述托板41连接于动作驱动单元60。

所述反应单元40通过设置于其腔体侧壁的可燃气体出口42外接于可燃气输出单元20，可燃气输出单元20末端连接至锅炉等需要可燃气的设备。所述反应单元40底部侧壁上设置有一测温元件43，所述测温元件43与控制单元电连接，测温元件43将检测的温度信号传输至控制单元。由于缺氧燃烧主要发生于反应单元40的底部，通过测温元件43测定反应单元40的温度。当温度升高或保持不变时，说明缺氧燃烧没有进行完全，控制反应单元40底部的托板41闭合，使缺氧燃烧进一步进行；而当温度开始降低时，说明缺氧燃烧进行完全，此时的炭粉为品质最佳的炭粉，控制反应单元40底部的托板41，使炭粉回落至炭粉回收单元50。在本实施例中，所述反应单元40的腔体侧壁设置有点火口(图未示)。

所述炭粉回收单元50设置于反应单元40下方，用于接收在反应单元40进行缺氧燃烧后产生的炭粉，所述炭粉回收单元50底部设置有炭粉出口51，所述炭粉出口51外接于炭粉输出单元30。所述反应单元40与炭粉回收单元50通过所述托板41隔开。所述托板41包括相互贴合的固定托板411和活动托板412。所述固定托板411固定设置于反应腔体内，所述活动托板412设置于固定托板411下并相对固定托板411动作。所述固定托板411和活动托板412分别设置有相互交错的叶片413和连通孔414。在生物质燃料进行缺氧燃烧还没有形成优质炭粉时，活动托板412和固定托板411的叶片413交错排列，使反应单元40和炭粉回收单元50隔离，防止炭粉落下。而当生物质原料缺氧燃烧产生优质炭粉时，活动托板412相对固定托板411动作，使活动托板412和固定托板411的叶片413及连通孔414分别对应重叠，炭粉可以通过连通孔414进入炭粉回收单元50。

请参阅图2，其是本实用新型的动作驱动单元的结构示意图。所述活动托板412通过驱动轴61连接于动作驱动单元60，所述动作驱动单元60与控制单元电连接，通过驱动轴61控制活动托板412的动作。

所述供料单元设置于反应腔体侧。所述供料单元包括传输机和原料仓。所述传输机为倾角输送机或斗式提升机，但不局限于此，其他可将原料仓中的生物质原料运输至反应单元中的结构均可。

请参阅图3，其是本实用新型的智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置的炭粉输出单元的结构示意图。所述炭粉输出单元30包括一输送机31和驱动元件。所述输送机31的入料端311接入炭粉回收单元50的炭粉出口51。所述驱动元件驱动输送机31的运行，所述驱动元件与控制单元电连接，根据对炭粉的需求量控制输送机31的输送频率，从而增加或降低炭粉的输送量。在本实施例中，所述输送机31优选螺旋输送机。

请参阅图4，其是本实用新型的智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置的控制单元的电连接结构示意图。所述控制单元包括测温模块71、炭粉回收模块72和炭粉输出模块73。所述测温模块71与炭粉回收模块72电连接。所述测温模块71与测温元件43电连接，用于测量反应单元40底部缺氧燃烧的温度。所述炭粉回收模块72与动作驱动单元60电连接。所述炭粉输出模块73与炭粉输出单元30的驱动元件电连接。所述测温模块71通过测温元件43获取反应单元40底部缺氧燃烧的温度，并得到温度随时间变化的斜率，然后将所述温度信号传输至炭粉回收模块72。当温度随时间变化斜率大于等于0时，说明反应单元40底部的缺氧燃耗还不完全，炭粉回收模块72控制动作驱动单元60使与活动托板412连接的驱动轴61不发生动作，使活动托板412和固定托板411的叶片413交错排列，反应单元40和炭粉回收单元50隔离，进而防止炭粉落下。而当温度随时间变化斜率小于0时，说明反应单元40底部的缺氧燃烧完全，炭粉回收模块72控制动作驱动单元60使与活动托板412连接的驱动轴61动作，使活动托板412和固定托板411的叶片413和连通孔414分别对应重叠，炭粉通过连通孔414进入炭粉回收单元50。然后，当炭粉进入炭粉回收单元50后，炭粉回收模块72控制动作驱动单元60使与活动托板412连接的驱动轴61回复动作，使活动托板412和固定托板411的叶片413交错排列，反应单元40和炭粉回收单元50隔离。所述炭粉输出模块73控制炭粉输出单元30的驱动元件的输送频率，根据对炭粉的需求量控制输送机31的输送频率，增加或降低炭粉的输送量，从而满足对炭粉的需求。

以下详细说明所述生物质气化发生器装置的工作过程及原理：

在生物质气化发生器装置运行时，先通过供料单元向反应腔体的反应单元40中提供生物质原料。通过反应单元40底部内侧壁的点火口，点燃反应单元40底部的生物质原料，使其进行缺氧燃烧。反应单元40底部的缺氧燃烧产生的可燃气体通过反应单元40的腔体侧壁的可燃气体出口42输出至可燃气输出单元20，可燃气输出单元20末端连接至锅炉等设备。当测温模块71通过测温元件43检测到反应单元40底部缺氧燃烧的温度随时间变化斜率小于0时，说明缺氧燃烧进行完全，反应单元40底部形成优质炭粉。此时炭粉回收模块72控制动作驱动单元60使与活动托板412连接的驱动轴61动作，使活动托板412和固定托板411的叶片413及连通孔414分别对应重叠，炭粉通过连通孔414进入炭粉回收单元50。然后，当炭粉进入炭粉回收单元50后，炭粉回收模块72控制动作驱动单元60使与活动托板412连接的驱动轴61回复动作，使活动托板412和固定托板411的叶片413交错排列，反应单元40和炭粉回收单元50隔离，进入下一循环过程。所述炭粉输出模块73控制炭粉输出单元30的驱动元件的输送频率，根据对炭粉的需求量控制输送机31的输送频率，增加或降低炭粉的输送量，从而满足对炭粉的需求。

相对于现有技术，本实用新型的智能落炭及回收炭粉的生物质气化发生器装置，在反应单元底部设置有测温元件，通过测温元件测定温度判定生物质气化的进程，精确控制炭粉的回收时间，提高炭粉的品质。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。