一种高效生物质炭化炉的制作方法

本实用新型属于生物质炭化装置技术领域，具体的是涉及一种高效生物质炭化炉。

背景技术：

我国是农业大国，每年有大量的诸如秸秆等的农林废弃物产生，而这些生物质资源并没有得到充分的利用，不但造成了资源的浪费，还可能污染环境。生物质资源具有来源广泛、易集中处理、低污染、可再生等特点，应用潜力巨大。据统计，我国仅作物秸秆一项，资源总量就已超过7亿吨，其中约有33％-40％被废弃在田间或露天焚烧，不仅造成了生物质资源的严重浪费，破坏了土壤结构、使生产能力下降，还导致了严重的环境污染，威胁交通运输和人们的生产、生活安全。农作物秸秆是一种有机物，它由可燃质、无机质和水组成，主要含有碳、氢、氧及少量的氮，还有少量的硫等元素。对农作物秸秆进行炭化处理制炭是充分利用这些农业废弃物作为生物质原料的有效途径之一。将这些废弃的生物质资源通过炭化技术制备生物炭、可燃气体、木焦油和木醋液加以多元化开发利用，可以在很大程度上解决可持续发展、节能降耗、环境保护与治理等领域面临的复杂问题，有助于构建低碳高效的经济发展模式，对保证国家环境、能源、粮食安全意义重大。

现有技术中的炭化炉，将为生物质炭冷却降温的喷淋装置设置在炭化炉内，不方便上料，且上料不均匀。同时，自动卸料装置长期高温灼烧大大降低了其使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高效生物质炭化炉，能够实现自动喷淋降温、自动卸料，同时自动卸料装置还具有自冷却的功能，延长了其使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种高效生物质炭化炉，包括炉体4、炉盖1、喷淋装置2、出气口6、点火孔7、自动卸料装置8，其中：

出气口6及点火孔7设置在炉体4侧壁上，其中出气口6的位置高于点火孔7的位置；

炉盖1设置在炉体4正上方，并且与炉体4炉口相吻合；喷淋装置2设置在炉盖1内部，当炉盖封闭时，喷淋装置2的喷淋口指向炉体内部，当炉盖1打开时，喷淋装置2能够随着炉盖1一同移动；

自动卸料装置8设置在炉体4内部，且位于点火孔下方。

更进一步的，还包括回转连接件3，回转连接件3连接炉体4与炉盖1之间，使炉盖1相对炉体4翻转打开。

更进一步的，喷淋装置2设置3-7组，且均匀的设置在炉盖4内部。

更进一步的，自动卸料装置8包括中空水箱9以及主轴10，其中：

主轴10贯穿中空水箱9，并且两端伸出中空水箱9外部；中空水箱9通过主轴10安装在炉体4上，并能够跟随主轴10翻转。

更进一步的，主轴10上具备进水端101、出水端102、进水腔室103、出水腔室104、出水孔105以及进水孔106，其中：

进水端101连通进水腔室103，安装时设置在中空水箱9外部且伸出炉体4，出水孔105均匀分布在进水腔室103上；

出水端102连通出水腔室104，安装时设置在中空水箱9外部且伸出炉体4，进水孔106均匀分布在出水腔室104上；

进水腔室103以及出水腔室104设置在中空水箱9内部。

更进一步的，自动卸料装置8包括至少两组中空水箱9以及主轴10，两主轴10之间通过一对齿轮11连接，实现两主轴10同步转动，进而实现两组中空水箱9的同步翻转。

更进一步的，中空水箱9高度为30-90mm。

更进一步的，在设置有回转连接件3的一面炉壁上还设置有测温孔，其中沿着该面炉壁的对角线位置上设置有3-8个测温孔。

更进一步的，还包括自动出料装置5，自动出料装置5设置在炉体4炉体底部且位于自动卸料装置9下方，将冷却后的生物质炭排出炉体4，其中：

自动出料装置5包括滑道和抽拉箱体。

更进一步的，还包括自动上料装置，自动上料装置连接炉体4炉口，将生物质原料送至炉体4炉口并装填至炉体4内，其中：

自动上料装置包括滑轮结构12、起吊绳13、传送带14，起吊绳13一端绕过滑轮结构12，另一端与炉盖4连接；传送带14一端的高度高于炉体4炉口。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、本实用新型将喷淋装置设置在炉盖内部，并且能够随着炉盖的移动而一同移动，在保证方便上料的同时还能均匀上料，并且没有生物质料与喷淋装置的碰撞，延长其使用寿命；

2、本实用新型的自动卸料装置，一是，起到炉箅子的作用，生物质原料装填到炉体内后落在自动卸料装置上；二是，当炉体内部生物质炭化完成后，且喷淋装置已对生物质炭进行冷却降温后，自动卸料装置将生物质炭排至炉底，即实现了自动卸料，降低了工人的劳动强度；三是，利用循环泵为中空水箱内注入冷却水，可实现中空水箱的自冷却，延长了中空水箱的使用寿命；四是，从中空水箱流出的水还可以再次利用，如供暖用水等；

3、本实用新型可实现自动上料、自动喷淋、自动卸料、自动出料，大大降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它附图。

图1为本实用新型实施例的高效生物质炭化炉主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例的高效生物质炭化炉左视结构示意图；

图3为本实用新型实施例的高效生物质炭化炉A-A剖面俯视结构示意图；

图4为本实用新型实施例的主轴结构示意图；

图5为本实用新型实施例的上料装置结构示意图；

其中，1-炉盖、2-喷淋装置、3-回转连接件、4-炉体、5-自动出料装置、6-出气口、7-点火孔、8-自动卸料装置、9-中空水箱、91-隔板、10-主轴、101-进水端、102-出水端、103-进水腔室、104-出水腔室、105-出水孔、106-进水孔、11-齿轮、12-滑轮结构、13-起吊绳、14-传送带。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示为本实用新型实施例的高效生物质炭化炉主视结构示意图，一种高效生物质炭化炉，包括炉体4、炉盖1、喷淋装置2、出气口6、点火孔7、自动卸料装置8。

炉盖1设置在炉体4正上方，并且与炉体4炉口相吻合。

更进一步的，如图2所示为本实用新型实施例的高效生物质炭化炉左视结构示意图，本实用新型还包括回转连接件3，回转连接件3连接炉体4与炉盖1之间，使炉盖1相对炉体4翻转打开。

更进一步的，回转连接件3可以是合页装置、铰链、转轴、搭扣锁等，本领域技术人员可以根据需要自行选择，本发明不对此做进一步的限定。

喷淋装置2设置在炉盖1内部，当炉盖封闭时，喷淋装置2的喷淋口指向炉体内部，为炉体内部的生物质炭进行降温；当炉盖1打开时，喷淋装置2能够随着炉盖1一同移动，此时，方便填料且填料均匀，同时还能延长喷淋装置2的使用寿命。

更进一步的，喷淋装置2可以选择冷却水为炉体内部生物质炭进行降温，本领域技术人员可以根据需要自行选择抽水泵来实现给喷淋装置2进行供水。

更进一步的，喷淋装置2包括管道和喷头，管道的一端即进水端伸出炉盖1，喷头均匀分布在炉盖1内部管道的底部。喷淋装置2与炉盖1的连接方式可以是焊接；如果是为了检修时拆卸方便，也可以将喷淋装置2可拆卸的安装到炉盖1上。本领域技术人员可以根据需要自行选择，本发明不对此做进一步的限定。

为了能够使炭化炉中的炭化完成的生物质炭均匀降温，喷淋装置2设置3-7组，且均匀的设置在炉盖1内部。

更进一步的，炭化炉炉体4炉壁内侧用砖垒好，优选的，用耐火砖，用来做炉内保温，并降低炭化生产时炉壁的温度以增加其使用寿命。

出气口6及点火孔7设置在炉体4侧壁上，其中出气口6的位置高于点火孔7的位置。为了使点火均匀，点火孔7在炉壁四周均匀设置，优选的，在四面炉壁上各设置一个。出气口6与管道连接，利用变频风机或者变频器与风机组合的引风作用，优选的，可以用罗茨风机，将炭化产生的烟气从上部出气口6进入后续净化装置，将产生的可燃气、木醋液和焦油进行回收。

更进一步的，为了控制炭化炉炉体4内部的炭化温度，在设置有回转连接件3的一面炉壁上还设置有测温孔，其中沿着该面炉壁的对角线位置上设置有3-8个测温孔(测温孔图中未示)。由于对角线位置与气体流向基本一致，测温更加准确。

自动卸料装置8设置在炉体4内部，且位于点火孔下方。自动卸料装置8的作用一，是起到炉箅子的作用，生物质原料装填到炉体4内后落在自动卸料装置8上；作用二，当炉体4内部生物质炭化完成后，且喷淋装置2已对生物质炭进行冷却降温后，自动卸料装置8将生物质炭排至炉底，即实现了自动卸料，降低了工人的劳动强度。

如图3所示为本实用新型实施例高效生物质炭化炉A-A剖面俯视结构示意图，自动卸料装置8包括中空水箱9以及主轴10，主轴10贯穿中空水箱9，并且两端伸出中空水箱9外部；中空水箱9通过主轴10安装在炉体4上，并能够跟随主轴10翻转。主轴10与中空水箱9的连接方式可以选择焊接，本领域技术人员可以根据需要自行选择连接方式，本发明不对此做进一步的限定。

将自动卸料装置8设置成中空水箱9与主轴10的组合形式的优点，其一，利用循环泵为中空水箱9内注入冷却水，可实现中空水箱9的自冷却，延长了中空水箱9的使用寿命，其二，从中空水箱9流出的水还可以再次利用，如供暖用水等；其三，主轴10带动中空水箱9翻转，即实现了自动卸料的功能。

如图4所示为本实用新型实施例的主轴结构示意图，其中，主轴10上具备进水端101、出水端102、进水腔室103、出水腔室104、出水孔105以及进水孔106。

进水端101连通进水腔室103，安装时设置在中空水箱9外部且伸出炉体4，出水孔105均匀分布在进水腔室103上，且进水腔室103设置在中空水箱9内部；冷却水从进水端101进入到进水腔室103中，通过出水孔105进入到中空水箱9中。

出水端102连通出水腔室104，安装时设置在中空水箱9外部且伸出炉体4，进水孔106均匀分布在出水腔室104上，且出水腔室104设置在中空水箱9内部；中空水箱9中的冷却水通过进水孔106进入到出水腔室104中，再通过出水端102流出。

更进一步的，出水孔105、进水孔106的开孔大小、开孔位置、开孔个数本案均不做限定，本领域技术人员可根据实际需要自行设定。

更进一步的，主轴10的中间部分是实心，防止冷却水从进水端101进入到进水腔室103后直接流向主轴10的出水端102，起不到对中空水箱9降温的作用。

更进一步的，中空水箱9中与主轴10成90°的方向上均匀设置有至少一块隔板91，隔板91为中空水箱9起到支撑的作用。同时，隔板91上开孔，使进入到中空水箱9一端的冷却水流向中空水箱9的另一端。

更进一步的，自动卸料装置8包括至少两组中空水箱9以及主轴10，两主轴10之间通过一对齿轮11连接，实现两主轴10同步转动，进而实现两组中空水箱9的同步翻转。如图3所示，本实用新型给出的实施例中自动卸料装置8包括3个中空水箱9以及3根主轴10，相邻的两主轴10之间通过一对齿轮11连接。此时，三根主轴10的中间轴为主动轴，该轴转动可带另外两轴转动；当主轴10转动90°时，三根主轴10可带动三个中空水箱9转动90°，即可实现生物质炭自动落入到炉底，达到了自动卸料的目的。

优选的，中空水箱9高度为30-90mm。

更进一步的，为了方便将冷却后的生物质炭排出炉体4，如图1所示，本实用新型还包括自动出料装置5，自动出料装置5设置在炉体4炉体底部且位于自动卸料装置8下方，自动出料装置5包括滑道和抽拉箱体，抽拉箱体上设置有抽拉把手。

更进一步的，为了实现自动上料功能，减少工人劳动强度，如图5所示，本实用新型还包括自动上料装置，自动上料装置连接炉体4炉口，将生物质原料送至炉体4炉口并装填至炉体4内。

更进一步的，自动上料装置包括滑轮结构12、起吊绳13、传送带14，起吊绳13一端绕过滑轮结构12，另一端与炉盖1连接；传送带14一端的高度高于炉体4炉口。

利用定滑轮结构12通过电机转动带动起吊绳13自动打开炭化炉炉盖1，利用传送带14将生物质原料传送至炭化炉炉口，并将生物质原料装填至炭化炉炉体4内。填料完毕后，将炭化炉炉盖1利用电机关闭。即实现了自动上料、填料的过程。

使用本实用新型高效生物质炭化炉进行生物质炭化的方法为：

利用定滑轮结构12通过电机转动带动起吊绳13自动打开炭化炉炉盖1，利用传送带14将生物质原料传送至炭化炉料口，并将生物质原料装填至炭化炉内填料完毕后，将炭化炉炉盖1利用电机关闭。此时完成自动上料、填料。

通过炭化炉四周点火孔7为生物质原料进行点火，通过炉壁上设置的测温孔进行实时测温，使炉内温度控制在450-550℃左右，利用罗茨风机的引风作用将炭化产生的烟气从上部出气口6进入后续净化装置，将产生的可燃气、醋液和焦油进行回收。

待炭化完成后，炉盖1内部设有冷却水喷淋装置2，利用此喷淋装置2可为炭化完成的生物质炭进行降温。降温完成后，利用炉体4中部设置的自动卸料装置8，将炭化完成并已降温的生物质炭排至炉底。通过炉底设置的自动出料装置5，可自动将冷却后的生物质炭拉出炉体4。再送至冷却场地再降温后即可将优质的生物质炭装入仓库，用于制作肥料或制成机制炭或直接售卖等。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。