一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐，屬于炭化爐技術和生物質資源能源化建設領域。本實用新型通過在原有高效高溫環保炭化爐的基礎上，增加了外煙井、密封槽、冷卻加熱進氣管、煙氣聯聯通管、液體聯通管、冷卻加熱出氣管、煙氣排出管等結構，改進了內罩和爐臺的結構。本實用新型有如下益處：實現了對炭化過程中產生的可燃氣、焦油、生物質萃取原液、熱能的回收和綜合利用；爐臺部分采用集裝箱模塊化可移動式設計，能適應木炭原材料分布分散的問題，有利于實現農林生物質資源的集約化使用，將炭化產生的熱能、和燃氣發電，減少了能源消耗，提高了炭化和燃氣生產效率；提供了多種加熱和冷卻的方法，有利于能量的綜合利用。
【專利說明】
一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐
技術領域
[0001]本實用新型屬炭化爐技術和生物質資源能源化建設領域，具體的說是涉及一種改進的尚效尚溫環保炭化、氣化爐。
【背景技術】
[0002]燒炭是一種古老的木炭生產方法，因設備簡單，操作簡易，對于原材料分散，交通不便的山林地區都可以組織生產。專利號為201320144807.3的實用新型專利“一種高效高溫環保炭化爐”提供了一種高效高溫環保炭化爐，其主要解決了木炭制造時間長，制作過程中的廢氣回收利用的問題。但是在炭化過程中會產生可燃氣、焦油及生物萃取液、和熱能，在“一種高效高溫環保炭化爐”中，沒有對可燃氣、焦油及生物萃取液、熱能進行回收利用，造成了極大的浪費。

【發明內容】

[0003]本實用新型要解決的技術問題是針對現有炭化爐不能對炭化過程中產生的可燃氣、焦油及生物萃取液、熱能進行回收利用的問題，提供一種能收集炭化過程中產生的可燃氣、焦油及生物萃取液、熱能，并能對回收物進行綜合利用的改進的高效環保炭化爐。
[0004]本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐通過如下技術方案完成:所述的炭化、氣化爐由爐罩(I)、內罩(2)、料框(3)、爐臺(4)、密封蓋(5)、定位桿(6)、溫控裝置、控制裝置、熱電偶、冷卻罩組成，其中，爐臺(4)由電纜槽(401)、定位桿安裝基礎(402)、密封槽(403)、冷卻加熱進氣管(404)、內煙井(405)、煙氣聯通管(406)、外煙井(407)、煙氣排出管(408)、冷卻加熱出氣管(409)、熱電偶安裝槽(410)、液體聯通管(411)組成，電纜槽(401)、定位桿安裝基礎(402)、密封槽(403)、內煙井(405)、外煙井(407)、熱電偶安裝槽
(410)位于爐臺(4)的表面，冷卻加熱進氣管(404)、煙氣聯通管(406)、煙氣排出管(408)、冷卻加熱出氣管(409)、液體聯通管(411)嵌入到爐臺(4)的內部，爐罩(I)、內罩(2)、料框(3)放置到爐臺⑷上，料框⑶位于內罩⑵的內部，內罩⑵位于爐罩(I)的內部，密封蓋(5)安裝在外煙井(407)上。
[0005]所述的內罩(2)的表面由凹凸面(201)構成，內罩(2)的底部設有內罩裙面(202)，內罩裙面(202)放置在密封槽(404)，內罩裙面(202)與密封槽(404)之間的空隙用細沙填充，爐罩(I)放置在內罩(2)的裙面(202)上，爐罩(I)的重量施加到內罩群面(202)上，提高內罩群面(2)底面與爐臺(4)的接觸質量，內罩裙面(202)與密封槽(404)之間的空隙用細沙填充能阻止內罩(2)內的氣體外逸，凹凸面(201)有利于內罩(2)的受熱和冷卻。
[0006]所述的爐臺(4)設有內煙井(405)和外煙井(407)，內煙井(405)和外煙井(407)的上部通過煙氣聯通管(406)相互聯通，內煙井(405)和外煙井(407)的底部通過液體聯通管
(411)相互聯通，外煙井(407)通過煙氣排出管(408)與外部管道連接，煙氣聯通管(406)能使內煙井(405)中的煙氣進入到外煙井(407)中，再通過煙氣排出管(408)進入外部管道；內煙井(405)中的液體能通過液體聯通管(411)進入到外煙井(407)中，當需要取出炭化過程產生的液體時，只需打開密封蓋(5)即可，不需要打開爐罩(I)，不需要中斷炭化過程，極大的提尚了炭化質量。
[0007]所述的爐臺(4)設有冷卻加熱進氣管(404)和冷卻加熱出氣管(409)，二者有利于對內罩(2)內溫度的控制，也解決了炭化過程中熱量回收和完成炭化后的冷卻的問題。
[0008]所述的爐臺(4)為集裝箱模塊化可移動式的，有利于解決木炭原材料分布分散的問題，有利于實現農林生物質資源的集約化利用。
[0009]所述的內罩(2)與爐臺(4)接觸的位置是密封的，內罩(2)的內部氣體不能與大氣接觸。木炭原料放置在料框(3)中，料框(3)放置在內罩(2)中，木炭原料能在內罩(2)中進行充分的炭化而不發生氧化現象，同時分解出甲烷等可燃氣;通過冷卻加熱進氣管(404)和冷卻加熱出氣管(409)，可以將燃氣發電機排出的高溫二氧化碳氣體，吹入待炭化單元，預熱后排出；可以通過余熱鍋爐熱交換后的低溫氣體吹入后排出，對已完成炭化的單位進行冷卻，對熱能進行了高效的綜合利用。
[0010]本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐與現有技術相比有如下有益效果:
[0011]1、本實用新型在保持了高效制作木炭的基礎上，實現了對炭化過程中產生的可燃氣、焦油、生物質萃取原液、熱能的回收和綜合利用。
[0012]2、本實用新型的爐臺部分采用集裝箱模塊化可移動式設計，能適應木炭原材料分布分散的問題，有利于實現農林生物質資源的集約化使用。
[0013]3、本實用新型將炭化產生的燃氣發電，將燃氣發電機產生的廢氣和經過熱交換后的廢氣直接用于其他炭化爐的預熱和冷卻過程，減少了能源消耗，提高了炭化效率及冷卻的工作效率。
[0014]4、本實用新型提供了多種加熱和冷卻的方法，有利于能量的綜合利用。
【附圖說明】

[0015]圖1是本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐的結構立體爆炸示意圖。
[0016]圖2是本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐的結構平面爆炸示意圖。
[0017]圖3是本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐的結構立體示意圖。
[0018]圖4是本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐的俯視示意圖。
[0019]圖5是本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐爐臺的俯視示意圖。
[0020]圖6是本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐爐臺的A-A剖面示意圖。
[0021]圖7是本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐爐臺的B-B剖面示意圖。
[0022]圖8是本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐爐臺的C-C剖面示意圖。
[0023]圖9是本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐的D-D剖面示意圖。
[0024]圖中，卜爐罩、2-內罩、3-料框、4-爐臺、5-密封蓋、6_定位桿、401-電纜槽、402-定位桿安裝基礎、403-密封槽、404-冷卻加熱進氣管、405-內煙井、406-煙氣聯通管、407-外煙井、408-煙氣排出管、409-冷卻加熱出氣管、410-熱電偶安裝槽、411-液體聯通管、201-凹凸面、202-內罩裙面;A-A:A截面剖視圖、B-B:B截面剖視圖、C-C:C截面剖視圖、D-D:D截面剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和工作過程對本實用新型一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐技術方案做進一步的描述。
[0026]實施例:如圖1到圖9所示，所述的炭化爐由爐罩1、內罩2、料框3、爐臺4、密封蓋5、定位桿6、溫控裝置、控制裝置、熱電偶、冷卻罩組成，其中，爐臺4由電纜槽401、定位桿安裝基礎402、密封槽403、冷卻加熱進氣管404、內煙井405、煙氣聯通管406、外煙井407、煙氣排出管408、冷卻加熱出氣管409、熱電偶安裝槽410、液體聯通管411組成，電纜槽401、定位桿安裝基礎402、密封槽403、內煙井405、外煙井407、熱電偶安裝槽410位于爐臺4的表面，冷卻加熱進氣管404、煙氣聯通管406、煙氣排出管408、冷卻加熱出氣管409、液體聯通管411嵌入至IJ爐臺4的內部，爐罩1、內罩2、料框3放置到爐臺4上，料框3位于內罩2的內部，內罩2位于爐罩I的內部，密封蓋5安裝在外煙井407上。
[0027]所述的內罩2的表面由凹凸面201構成，內罩2的底部設有內罩裙面202，內罩裙面202放置在密封槽404，內罩裙面202與密封槽404之間的空隙用細沙填充，爐罩I放置在內罩2的裙面202上，爐罩I的重量施加到內罩群面202上，提高內罩群面2底面與爐臺4的接觸質量，內罩裙面202與密封槽404之間的空隙用細沙填充能阻止內罩2內的氣體外逸，凹凸面201有利于內罩2的受熱和冷卻。
[0028]所述的爐臺4設有內煙井405和外煙井407，內煙井405和外煙井407的上部通過煙氣聯通管406相互聯通，內煙井405和外煙井407的底部通過液體聯通管411相互聯通，外煙井407通過煙氣排出管408與外部管道連接，煙氣聯通管406能使內煙井405中的煙氣進入到外煙井407中，再通過煙氣排出管408進入外部管道；內煙井405中的液體能通過液體聯通管411進入到外煙井407中，當需要取出炭化過程產生的液體時，只需打開密封蓋5即可，不需要打開爐罩I，不需要中斷炭化過程，極大的提高了炭化質量。
[0029]所述的爐臺4設有冷卻加熱進氣管404和冷卻加熱出氣管409，二者有利于對內罩2內溫度的控制，也解決了炭化過程中熱量回收和完成炭化后的冷卻的問題。
[0030]所述的爐臺4為集裝箱模塊化可移動式的，有利于解決木炭原材料分布分散的問題，有利于實現農林生物質資源的集約化利用。
[0031]所述的內罩2與爐臺4接觸的位置是通過密封槽中的細沙密封的，內罩2的內部氣體不能與大氣接觸，木炭原料放置在料框3中，料框3放置在內罩2中，木炭原料放置在內罩2中進行充分的炭化而不發生氧化現象;通過冷卻加熱進氣管404和冷卻加熱出氣管409將炭化產生的氣體輸出并進行綜合利用，裝料密度在1.lg/cm3、容積3.6m3的單臺炭化爐，燃氣可供兩臺500千瓦/小時的發電機組連續運行。
[0032]本實用新型的工作過程如下:將多個爐臺4串聯在一起，將原料放入料框3中，本實用新型使用外網電力或者柴油發電機提供動力啟動，使爐罩I通電加熱，使用紅外輻射原理將溫度為600°C的熱量傳導至內罩2，再由內罩2將吸收到的熱量傳導至料框3中的生物質物料使其受熱分解。在從常溫狀態逐步升溫到120°C時，料框3中的生物質材料主要分解的成分是水蒸汽；150°C?450°C時材料從炭化到裂解，煙氣主要成分為水蒸汽、焦油、甲烷及其他可燃性氣體，同時大量析出生物質萃取液和部分焦油流入內煙井405和外煙井407中；450°C?600°C時，煙氣主要成分為甲烷、氫氣等各種可燃氣體，煙氣經凈化去水和焦油后便能進入燃氣發電機做功發電，燃氣發電機產生的廢氣通過冷卻加熱進氣管404吹入下一工作循環的爐臺4，進行物料預熱，或經過換熱后，對已經完成炭化的工作單位吹入進行冷卻;燃氣發電機產生的電能啟動下一工作循環裝置。
[0033]實際應用表明:在單臺炭化爐正常工作的情況下，能為單臺500千瓦/小時發電機的連續運轉提供能量。
[0034]本實用新型的爐罩1、內罩2、料框3能做成圓柱形，也能做成長方體形。
【主權項】
1.一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐，其特征在于該炭化爐由爐罩(I)、內罩(2)、料框(3)、爐臺(4)、密封蓋(5)、定位桿(6)、溫控裝置、控制裝置、熱電偶、冷卻罩組成，其中，爐臺(4)由電纜槽(401)、定位桿安裝基礎(402)、密封槽(403)、冷卻加熱進氣管(404)、內煙井(405)、煙氣聯通管(406)、外煙井(407)、煙氣排出管(408)、冷卻加熱出氣管(409)、熱電偶安裝槽(410)、液體聯通管(411)組成，電纜槽(401)、定位桿安裝基礎(402)、密封槽(403)、內煙井(405)、外煙井(407)、熱電偶安裝槽(410)位于爐臺(4)的表面，冷卻加熱進氣管(404)、煙氣聯通管(406)、煙氣排出管(408)、冷卻加熱出氣管(409)、液體聯通管(411)嵌入到爐臺(4)的內部，爐罩(I)、內罩(2)、料框(3)放置到爐臺(4)上，料框(3)位于內罩(2)的內部，內罩(2)位于爐罩(I)的內部，密封蓋(5)安裝在外煙井(407)上。2.根據權利要求書I所述的一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐，其特征在于內罩(2)的表面由凹凸面(201)構成，內罩(2)的底部設有內罩裙面(202)，內罩裙面(202)放置在密封槽(403)內，內罩裙面(202)與密封槽(403)之間的空隙用細沙填充，爐罩(I)放置在內罩(2)的裙面(202)上。3.根據權利要求書I所述的一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐，其特征在于爐臺(4)設有內煙井(405)和外煙井(407)，內煙井(405)和外煙井(407)的上部通過煙氣聯通管(406)相互聯通，內煙井(405)和外煙井(407)的底部通過液體聯通管(411)相互聯通，外煙井(407)通過煙氣排出管(408)與外部管道連接。4.根據權利要求書I所述的一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐，其特征在于爐臺(4)設有冷卻加熱進氣管(404)和冷卻加熱出氣管(409)。5.根據權利要求書I所述的一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐，其特征在于爐臺(4)為集裝箱模塊化可移動式的。6.根據權利要求書I或2所述的一種改進的高效高溫環保炭化、氣化爐，其特征在于內罩(2)與爐臺(4)接觸的位置是密封的，內罩(2)的內部氣體不能與大氣接觸。
【文檔編號】C10J3/00GK205710570SQ201620477676
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】徐學冬
【申請人】徐學冬