1.一種蓄熱式生物質熱解炭化反應系統,其特征在于,包括:
料斗;
鏈板式烘干機,所述鏈板式烘干機與所述料斗連接;
蓄熱式熱解反應器,包括:熱解室、雙蓄熱式輻射管系統、進料口、出料口和熱解氣出氣系統,其中,
所述雙蓄熱式輻射管系統包括:輻射管、蓄熱體、燃氣燒嘴、空氣風機、煙氣風機、空氣管線、煙氣管線、燃氣管線和換向閥,
所述熱解氣出氣系統包括:設置在所述熱解室側壁上并且位于相鄰兩層輻射管之間的多個熱解氣出口、將多個所述熱解氣出口連接的管路以及位于所述熱解反應器下部的熱解氣導出口,所述管路的下端與所述熱解氣導出口連接;其中,
所述輻射管沿所述蓄熱式熱解反應器的高度方向多層布置在所述熱解室內部,每層具有多根沿水平方向布置的所述輻射管,所述輻射管的兩端分別與所述熱解室的側壁固定連接;
所述蓄熱體左右對稱的設置在所述蓄熱式熱解反應器的外壁上,所述蓄熱體中心設有所述燃氣燒嘴,用于使通入的燃氣和空氣燃燒,產生煙氣;
所述蓄熱式熱解反應器外壁與所述熱解室的側壁之間形成密閉通道,所述密閉通道與所述輻射管連通,用于將所述燃氣燒嘴燃燒產生的煙氣通入所述輻射管中,并使煙氣通過熱解室側壁直接加熱所述熱解室;
所述空氣風機、煙氣風機分別經所述空氣管線、煙氣管線與所述換向閥連接,所述換向閥和所述燃氣管線分別與所述燃氣燒嘴連接,并且,所述煙氣風機與所述鏈板式烘干機連接,用于將從所述蓄熱式熱解反應器排出的煙氣送入所述鏈板式烘干機作為烘干熱源;
冷渣機,包括:冷卻進水口、盤管和冷卻出水口,所述盤管蜿蜒設置在所述冷渣機內部,所述冷渣機與所述熱解反應器的出料口連接,用于冷卻半焦,且用于將吸收高溫半焦的熱量升溫后的冷卻水,送入居民區供暖;
冷凝鼓風系統,所述冷凝鼓風系統設置在所述蓄熱式熱解反應器和凈化系統之間,其入口與所述熱解氣導出口連接,出口與所述凈化系統連接;
凈化系統,所述凈化系統分別與所述冷凝鼓風系統和所述燃氣燒嘴連接,用于將可燃氣進行凈化處理,得到凈燃氣,并將一部分凈化后的凈燃氣通過所述燃氣管線送入所述燃氣燒嘴中作為燃料。
2.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述蓄熱式熱解反應器為立式爐結構。
3.根據權利要求2所述的系統,其特征在于,所述蓄熱體沿所述蓄熱式熱解反應器的高度方向多層布置,每層包括左右對稱的位于所述輻射管兩端的兩個蓄熱體。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的系統,其特征在于,所述換向閥通過空氣/煙氣管線與蓄熱體連接,所述燃氣管線一端連接到所述燃氣燒嘴,另一端連接到所述凈化系統的凈燃氣出口。
5.根據權利要求3所述的系統,其特征在于,所述蓄熱體為陶瓷蜂窩體材料,每層的蓄熱體為4-8層的輻射管提供作為加熱源的所述煙氣。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的系統,所述換向閥根據所述蓄熱體溫度變化設置換向時間間隔,為20-150s,用于使所述雙蓄熱式輻射管系統的兩側交替進行燃燒-排煙氣。
7.根據權利要求1-3中任一項所述的系統,其特征在于,所述料斗與所述進料口相連,所述出料口與冷渣機之間設有半焦輸送裝置。
8.根據權利要求1-3中任一項所述的系統,其特征在于,燃氣和空氣在所述燃氣燒嘴中燃燒,產生600-800℃的高溫煙氣;所述煙氣經所述輻射管后,溫度下降至500-700℃,并將所述蓄熱體加熱到500-650℃。
9.一種利用權利要求1-8中任一項所述的系統進行生物質熱解炭化的方法,其特征在于,包括以下步驟:
a. 將生物質破碎成顆粒篩分送入鏈板式烘干機,煙氣經煙氣風機引入鏈板式烘干機作為烘干熱源,對生物質原料進行烘干;
b. 燃氣和空氣在一側的燃氣燒嘴中燃燒產生高溫煙氣,所述高溫煙氣通過熱解室側壁直接加熱熱解室,并把煙氣通過蓄熱式輻射管內置在熱解室中,為熱解反應提供熱源;所述高溫煙氣經所述輻射管后,對另一側的蓄熱體進行加熱,最終煙氣經所述煙氣風機引入鏈板式烘干機中;
c. 換向閥根據所述蓄熱體溫度變化設置換向時間間隔,當換向閥換向后,所述一側的燃氣燒嘴停止供燃氣,而所述另一側燒嘴開始供燃氣燃燒并產生高溫煙氣,以使所述雙蓄熱式輻射管系統的兩側交替進行燃燒-排煙氣,為熱解反應提供熱源;
d. 生物質原料通過進料口加入到蓄熱式熱解反應器中,經布置在所述反應器中的輻射管均布和加熱,在所述反應器的熱解室中停留一段時間,完成熱解炭化過程,移動至熱解反應器下端排出;
e.高溫半焦通過半焦輸送裝置排出到冷渣機中,冷卻水進入,通過內置的盤管換熱,把半焦冷卻后作為生物炭排出,而冷卻水通過高溫半焦后從常溫升高溫度,送入居民區供暖;
f.熱解氣通過設置在相鄰兩層的所述輻射管之間的多個熱解氣出口匯集,并從熱解反應器下部的熱解氣導出口導出,進入所述冷凝鼓風系統,冷凝生成木焦油,冷卻后的可燃氣進入所述凈化系統,脫除燃氣中的雜質氣后經所述燃氣燒嘴送入輻射管中作為燃料使用,另一部分燃氣作為居民燃氣送出。
10.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述步驟a中,所述生物質為粒徑6-100mm的塊狀,煙氣溫度為150-250℃,烘干生物質的水分小于5%;所述步驟d中,停留時間為30-200min;所述步驟e中,高溫半焦的溫度為400-550℃,冷卻水溫度升至90-95℃;所述步驟f中,熱解氣溫度為400-500℃。