一种热解装置以及炭热联产系统的制作方法

    专利2022-07-11  113


    本实用新型涉及热解技术领域,具体而言,涉及一种热解装置以及炭热联产系统。



    背景技术:

    目前,我国每年产生大量的木屑、竹屑、果壳碎粒等小粒径物料,大多用于直接燃烧发电和供热工程,然而木屑、竹屑、果壳碎粒等物料中固定碳含量高,是制备生物炭的优良原料,用于直接燃烧发电和供热无法实现物料的高价值利用。因此,现在一般采用炭热/气联产的方式将物料热解转化为生物炭和热或燃气,以实现物料的高价值利用,常见的小粒径物料的热解设备为流化床炉,其需要添加床料才能运行,但床料的加入常常导致生物炭中掺杂有床料,严重影响生物炭的品质。

    有鉴于此,设计制造出一种产品品质好的热解装置以及炭热联产系统特别是在炭热联产中显得尤为重要。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种热解装置,能够在无杂质和空气引入的前提下实现物料的输送以及热解,避免产生的生物炭中混有杂质,产品品质好。

    本实用新型的另一目的在于提供一种炭热联产系统,能够在无杂质和空气引入的前提下实现物料的输送以及热解,避免产生的生物炭中混有杂质,产品品质好,实用性强。

    本实用新型是采用以下的技术方案来实现的。

    一种热解装置,包括外壳、热解室和搅拌输送机构,热解室设置于外壳内,热解室与外壳之间形成加热空腔,加热空腔用于供烟气输入,以对热解室进行加热,热解室用于对物料进行热解生成生物炭和燃气,热解室的一端开设有进料口,另一端开设有出料口,搅拌输送机构伸入热解室,且能够相对于热解室转动,以带动物料从进料口朝出料口运动。

    进一步地,搅拌输送机构包括驱动电机和输送件,驱动电机与输送件连接,输送件伸入热解室,且能够相对于热解室转动。

    进一步地,输送件包括固定轴和螺旋叶片,驱动电机的输出轴与固定轴固定连接,螺旋叶片盘旋设置于固定轴外,且与固定轴固定连接。

    进一步地,热解室还开设有出气口,出气口设置于热解室远离进料口的一端,出气口和进料口均设置于热解室的顶部,出料口设置于热解室的底部。

    进一步地,外壳开设有进气口和排气口,进气口和排气口均与加热空腔连通。

    一种炭热联产系统,包括燃气燃烧装置以及上述的热解装置,该热解装置包括外壳、热解室和搅拌输送机构,热解室设置于外壳内,热解室与外壳之间形成加热空腔,加热空腔用于供烟气输入,以对热解室进行加热,热解室用于对物料进行热解生成生物炭和燃气,热解室的一端开设有进料口,另一端开设有出料口,搅拌输送机构伸入热解室,且能够相对于热解室转动,以带动物料从进料口朝出料口运动,燃气燃烧装置的一端与热解室连通,另一端与加热空腔连通,燃气燃烧装置用于使热解室产生的燃气燃烧,并将产生的烟气输入至加热空腔。

    进一步地,燃气燃烧装置包括燃烧室和点火器,点火器安装于燃烧室内,燃烧室分别与热解室和加热空腔连通。

    进一步地,炭热联产系统还包括炭冷却装置和炭收集装置,热解室与炭冷却装置连接,炭冷却装置与炭收集装置连接,炭冷却装置用于利用换热介质对生物炭进行换热冷却,并将冷却后的生物炭送入炭收集装置。

    进一步地,炭热联产系统还包括余热回收装置和烟气处理装置,加热空腔与余热回收装置连通,余热回收装置与烟气处理装置连接,余热回收装置用于对烟气的余热进行回收,并将冷却后的烟气输入烟气处理装置。

    进一步地,炭冷却装置与余热回收装置连接,炭冷却装置还用于将换热后的换热介质送入余热回收装置,余热回收装置还用于进一步地对换热介质进行加热。

    本实用新型提供的热解装置以及炭热联产系统具有以下有益效果:

    本实用新型提供的热解装置,热解室设置于外壳内,热解室与外壳之间形成加热空腔,加热空腔用于供烟气输入,以对热解室进行加热,热解室用于对物料进行热解生成生物炭和燃气,热解室的一端开设有进料口,另一端开设有出料口,搅拌输送机构伸入热解室,且能够相对于热解室转动,以带动物料从进料口朝出料口运动。与现有技术相比,本实用新型提供的热解装置由于采用了设置于热解室和外壳之间的加热空腔以及伸入热解室设置的搅拌输送机构,所以能够在无杂质和空气引入的前提下实现物料的输送以及热解,避免产生的生物炭中混有杂质,产品品质好。

    本实用新型提供的炭热联产系统,包括热解装置,能够在无杂质和空气引入的前提下实现物料的输送以及热解,避免产生的生物炭中混有杂质,产品品质好,实用性强。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

    图1为本实用新型实施例提供的炭热联产系统的结构示意图;

    图2为本实用新型实施例提供的炭热联产系统的结构框图;

    图3为本实用新型实施例提供的热解装置的结构示意图;

    图4为本实用新型实施例提供的热解装置中搅拌输送机构的结构示意图;

    图5为本实用新型实施例提供的炭热联产系统中燃气燃烧装置的结构示意图。

    图标:10-炭热联产系统;100-热解装置;110-外壳;111-进气口;112-排气口;120-热解室;121-进料口;122-出料口;123-出气口;130-搅拌输送机构;131-驱动电机;132-输送件;133-固定轴;134-螺旋叶片;140-加热空腔;200-送料装置;300-燃气燃烧装置;310-燃烧室;320-点火器;400-炭冷却装置;500-炭收集装置;600-余热回收装置;700-烟气处理装置。

    具体实施方式

    为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

    因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

    应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

    在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

    在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“安装”、“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实用新型中的具体含义。

    下面结合附图,对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例中的特征可以相互组合。

    实施例

    请结合参照图1和图2,本实用新型实施例提供了一种炭热联产系统10,用于对物料进行炭热联产。其能够在无杂质和空气引入的前提下实现物料的输送以及热解,避免产生的生物炭中混有杂质,产品品质好,实用性强。

    需要说明的是,炭热联产系统10用于对木屑、竹屑、果壳碎粒等小粒径物料进行炭热联产,以使该小粒径物料热解得到生物炭和燃气,在此过程中,没有杂质引入,以防止产生的生物炭中混有杂质,避免生物炭受到污染,并且没有空气引入,以防止生物炭烧损,防止对生物炭的品质造成影响。

    炭热联产系统10包括送料装置200、燃气燃烧装置300、热解装置100、炭冷却装置400、炭收集装置500、余热回收装置600和烟气处理装置700。送料装置200与热解装置100连接,送料装置200用于向热解装置100送入小粒径物料,热解装置100用于对小粒径物料进行热解,以生成生物炭和燃气。热解装置100与燃气燃烧装置300连接,热解装置100用于将产生的燃气输入燃气燃烧装置300,燃气燃烧装置300用于将该燃气进行燃烧,并将得到的烟气输入热解装置100作为热源,以实现燃气的回收利用,避免燃气的浪费,同时为热解装置100提供热源,节能减排。热解装置100通过炭冷却装置400与炭收集装置500连接,热解装置100用于将产生的生物炭送入炭冷却装置400,炭冷却装置400用于利用换热介质对生物炭进行换热冷却,并将冷却后的生物炭送入炭收集装置500进行收集。热解装置100通过余热回收装置600与烟气处理装置700连接,热解装置100用于将作为热源的烟气送入余热回收装置600,余热回收装置600用于对烟气的余热进行回收,并将冷却后的烟气送入烟气处理装置700,烟气处理装置700用于对烟气进行处理并排放到外界,以防止对环境产生污染。

    请结合参照图3和图4,热解装置100包括外壳110、热解室120和搅拌输送机构130。热解室120设置于外壳110内,热解室120与外壳110之间形成加热空腔140,加热空腔140用于供烟气输入,以对热解室120进行加热,热解室120与送料装置200连接,热解室120用于对物料进行热解生成生物炭和燃气。热解室120的一端开设有进料口121,另一端开设有出料口122,搅拌输送机构130伸入热解室120,且能够相对于热解室120转动,以带动物料从进料口121朝出料口122运动,从而实现物料的输送和搅拌,提高物料的热解效率。具体地,燃气燃烧装置300的一端与热解室120连通,另一端与加热空腔140连通,燃气燃烧装置300用于使热解室120产生的燃气燃烧,并将产生的烟气输入至加热空腔140。

    搅拌输送机构130包括驱动电机131和输送件132。驱动电机131与输送件132连接,驱动电机131能够带动输送件132转动。输送件132伸入热解室120,且能够相对于热解室120转动,输送件132在转动过程中能够带动热解室120内的物料进行翻转并向前发生位移,以提高物料的热解效率。本实施例中,输送件132包括固定轴133和螺旋叶片134。驱动电机131的输出轴(图未示)与固定轴133固定连接,螺旋叶片134盘旋设置于固定轴133外,且与固定轴133固定连接。当驱动电机131启动时,输出轴能够带动固定轴133转动,从而带动螺旋叶片134转动,螺旋叶片134能够对物料产生推动力,以实现物料的输送。

    本实施例中,热解室120还开设有出气口123,出气口123设置于热解室120远离进料口121的一端,出气口123和进料口121均设置于热解室120的顶部,出料口122设置于热解室120的底部。具体地,出气口123与燃气燃烧装置300连通,以将热解室120内产生的燃气输入燃气燃烧装置300;进料口121与送料装置200连通,以便于物料送入热解室120;出料口122与炭冷却装置400连通,以将热解室120内产生的生物炭送入炭冷却装置400。

    本实施例中,外壳110开设有进气口111和排气口112,进气口111和排气口112均与加热空腔140连通。具体地,进气口111与燃气燃烧装置300连通,燃气燃烧装置300产生的烟气通过进气口111进入加热空腔140,以对热解室120进行加热;排气口112与余热回收装置600连通,加热作业完成后的烟气通过排气口112进入余热回收装置600,余热回收装置600能够对该烟气进行余热回收。

    请参照图5,燃气燃烧装置300包括燃烧室310和点火器320。点火器320安装于燃烧室310内,燃烧室310分别与热解室120和加热空腔140连通。在燃气燃烧装置300运行的过程中,首先将热解室120内的燃气输入燃烧室310,随后利用点火器320将该燃气点燃,使得燃气燃烧产生烟气,接着将产生的烟气输入加热空腔140,以对热解室120进行加热,从而实现物料的热解。

    值得注意的是,炭冷却装置400与余热回收装置600连接,炭冷却装置400还用于将换热后的换热介质送入余热回收装置600,余热回收装置600还用于进一步地对换热介质进行加热。具体地,余热回收装置600对烟气进行余热回收,并将回收得到的热能供给用户使用,以最大化地进行能源回收利用,节能减排,经济效益好。

    本实施例中,换热介质为空气或者水,物料热解产生的生物炭温度较高,炭冷却装置400在利用换热介质对生物炭进行换热冷却的过程中,生物炭的温度降低,换热介质的温度升高,再将温度升高的换热介质送入余热回收装置600,利用余热回收装置600继续对换热介质进行加热。

    本实用新型实施例提供的热解装置100,热解室120设置于外壳110内,热解室120与外壳110之间形成加热空腔140,加热空腔140用于供烟气输入,以对热解室120进行加热,热解室120用于对物料进行热解生成生物炭和燃气,热解室120的一端开设有进料口121,另一端开设有出料口122,搅拌输送机构130伸入热解室120,且能够相对于热解室120转动,以带动物料从进料口121朝出料口122运动。与现有技术相比,本实用新型提供的热解装置100由于采用了设置于热解室120和外壳110之间的加热空腔140以及伸入热解室120设置的搅拌输送机构130,所以能够在无杂质和空气引入的前提下实现物料的输送以及热解,避免产生的生物炭中混有杂质,产品品质好。

    以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种热解装置,其特征在于,包括外壳、热解室和搅拌输送机构,所述热解室设置于所述外壳内,所述热解室与所述外壳之间形成加热空腔,所述加热空腔用于供烟气输入,以对所述热解室进行加热,所述热解室用于对物料进行热解生成生物炭和燃气,所述热解室的一端开设有进料口,另一端开设有出料口,所述搅拌输送机构伸入所述热解室,且能够相对于所述热解室转动,以带动物料从所述进料口朝所述出料口运动。

    2.根据权利要求1所述的热解装置,其特征在于,所述搅拌输送机构包括驱动电机和输送件,所述驱动电机与所述输送件连接,所述输送件伸入所述热解室,且能够相对于所述热解室转动。

    3.根据权利要求2所述的热解装置,其特征在于,所述输送件包括固定轴和螺旋叶片,所述驱动电机的输出轴与所述固定轴固定连接,所述螺旋叶片盘旋设置于所述固定轴外,且与所述固定轴固定连接。

    4.根据权利要求1所述的热解装置,其特征在于,所述热解室还开设有出气口,所述出气口设置于所述热解室远离所述进料口的一端,所述出气口和所述进料口均设置于所述热解室的顶部,所述出料口设置于所述热解室的底部。

    5.根据权利要求1所述的热解装置,其特征在于,所述外壳开设有进气口和排气口,所述进气口和所述排气口均与所述加热空腔连通。

    6.一种炭热联产系统,其特征在于,包括燃气燃烧装置以及如权利要求1至5任一项所述的热解装置,所述燃气燃烧装置的一端与所述热解室连通,另一端与所述加热空腔连通,所述燃气燃烧装置用于使所述热解室产生的燃气燃烧,并将产生的烟气输入至所述加热空腔。

    7.根据权利要求6所述的炭热联产系统,其特征在于,所述燃气燃烧装置包括燃烧室和点火器,所述点火器安装于所述燃烧室,所述燃烧室分别与所述热解室和所述加热空腔连通。

    8.根据权利要求6所述的炭热联产系统,其特征在于,所述炭热联产系统还包括炭冷却装置和炭收集装置,所述热解室与所述炭冷却装置连接,所述炭冷却装置与所述炭收集装置连接,所述炭冷却装置用于利用换热介质对生物炭进行换热冷却,并将冷却后的生物炭送入所述炭收集装置。

    9.根据权利要求8所述的炭热联产系统,其特征在于,所述炭热联产系统还包括余热回收装置和烟气处理装置,所述加热空腔与所述余热回收装置连通,所述余热回收装置与所述烟气处理装置连接,所述余热回收装置用于对烟气的余热进行回收,并将冷却后的烟气输入所述烟气处理装置。

    10.根据权利要求9所述的炭热联产系统,其特征在于,所述炭冷却装置与所述余热回收装置连接,所述炭冷却装置还用于将换热后的换热介质送入所述余热回收装置,所述余热回收装置还用于进一步地对换热介质进行加热。

    技术总结
    本实用新型公开了一种热解装置以及炭热联产系统,涉及热解技术领域。该热解装置包括外壳、热解室和搅拌输送机构。热解室设置于外壳内,热解室与外壳之间形成加热空腔,加热空腔用于供烟气输入,以对热解室进行加热,热解室用于对物料进行热解生成生物炭和燃气,热解室的一端开设有进料口,另一端开设有出料口,搅拌输送机构伸入热解室,且能够相对于热解室转动,以带动物料从进料口朝出料口运动。与现有技术相比,本实用新型提供的热解装置由于采用了设置于热解室和外壳之间的加热空腔以及伸入热解室设置的搅拌输送机构,所以能够在无杂质和空气引入的前提下实现物料的输送以及热解,避免产生的生物炭中混有杂质,产品品质好。

    技术研发人员:李宏江;王云红
    受保护的技术使用者:李宏江;王云红
    技术研发日:2020.07.15
    技术公布日:2021.03.12

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