本發(fā)明涉及生物質(zhì)燃?xì)馍a(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生直燃系統(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)能源作為可再生能源，是目前世界能源消耗總量僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源。生物質(zhì)能具有儲(chǔ)量大、可再生性、可儲(chǔ)存與替代性、碳中性和清潔等特點(diǎn)，在能源利用和環(huán)境保護(hù)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。目前，隨著煤、石油、天然氣等一次性能源的不斷減少，人類更加關(guān)注開發(fā)和利用各種新能源。

生物質(zhì)炭化是利用生物質(zhì)資源(如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等農(nóng)林廢棄物)作為原材料，在隔絕或有少許空氣的情況下加熱至高溫使生物質(zhì)材料發(fā)生物理化學(xué)變化的過程。生物質(zhì)炭化爐是常見的生物質(zhì)炭化裝置，它能生產(chǎn)生物質(zhì)炭，還能產(chǎn)生部分生物質(zhì)燃?xì)狻?/p>

然而，現(xiàn)有的生物質(zhì)炭化爐通常為正壓封閉悶罐炭化結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)過程存在較大安全隱患，同時(shí)其產(chǎn)生的生物質(zhì)燃?xì)饨褂秃扛?，易堵管線，影響正常生產(chǎn)，焦油的釋放還會(huì)造成環(huán)境污染。而生物質(zhì)燃?xì)庠谌紵弥?，常常需?jīng)過降溫處理，造成生物質(zhì)燃?xì)獗旧頋摕醽G失，泠凝設(shè)備的降溫過程還會(huì)產(chǎn)生廢水。同時(shí)，生物質(zhì)然氣普遍焦油含量較高，不能充分裂解，不易點(diǎn)燃，燃燒不穩(wěn)定，不易燃燒充分，無法充分釋放熱能，并且產(chǎn)生的氮氧化合物及焦油易造成環(huán)境污染。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中亟需一種安全性高、產(chǎn)生的高溫生物質(zhì)燃?xì)饪芍苯尤紵酶邷厣镔|(zhì)燃?xì)?、燃燒更加充分、工作過程中產(chǎn)生氮氧化合物更少、無焦油釋放的生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生直燃系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種安全性高、產(chǎn)生的高溫生物質(zhì)燃?xì)饪芍苯尤紵酶邷厣镔|(zhì)燃?xì)狻⑷紵映浞?、工作過程中產(chǎn)生氮氧化合物更少、無焦油釋放的生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生直燃系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生直燃系統(tǒng)，包括負(fù)壓開放式生物質(zhì)炭化裝置及生物質(zhì)燃?xì)庵比佳b置；所述負(fù)壓開放式生物質(zhì)炭化裝置包括爐體，所述爐體的頂部設(shè)置有由直立的側(cè)壁圍成的炭化室，該炭化室的頂端開口，炭化室的底部設(shè)置有爐排，所述炭化室的上部設(shè)置有平料器，所述炭化室的底部于所述爐排的上方設(shè)置有落碳器，所述爐體的頂部設(shè)置有燃?xì)獬隹?，所述炭化室的?cè)壁與所述爐體之間設(shè)置有與所述燃?xì)獬隹谶B通的間隙，所述燃?xì)獬隹谕ㄟ^管道與負(fù)壓風(fēng)機(jī)連接，所述爐體的中部設(shè)置有炭化料冷卻室，所述爐體的底部設(shè)置有炭化料出口；所述生物質(zhì)燃?xì)庵比佳b置包括第一燃燒室和第二燃燒室，所述第一燃燒室的前端連接有進(jìn)風(fēng)管道，所述第一燃燒室的后端通過高溫?zé)釟饬鬟B通口與所述第二燃燒室連通，所述第一燃燒室的外側(cè)設(shè)置有一次配風(fēng)管道和二次配風(fēng)管道，所述一次配風(fēng)管道的入口處設(shè)置有一次配風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述一次配風(fēng)管道與所述進(jìn)風(fēng)管道連通，所述第一燃燒室的后端部設(shè)置有二次配風(fēng)口，所述二次配風(fēng)管道與所述二次配風(fēng)口連通，所述二次配風(fēng)管道的入口處設(shè)置有二次配風(fēng)風(fēng)機(jī)，所述第一燃燒室設(shè)置有點(diǎn)火器；所述負(fù)壓風(fēng)機(jī)的出口通過管道與所述進(jìn)風(fēng)管道連接。

所述落碳器為落碳桿，所述爐體的上端設(shè)置有架體，所述炭化室直立設(shè)置有傳動(dòng)軸，所述架體上端設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)所述軸旋轉(zhuǎn)的落碳電機(jī)。

所述平料器為平料桿，所述傳動(dòng)軸的上部套設(shè)有傳動(dòng)套筒，所述平料桿與所述傳動(dòng)套筒連接，所述架體上端設(shè)置有用于通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)套筒的平料電機(jī)。

所述架體于所述炭化室的頂端開口上方設(shè)置有料倉。

所述第一燃燒室的前端設(shè)置有多個(gè)所述進(jìn)風(fēng)管道，這些進(jìn)風(fēng)管道沿所述第一燃燒室的寬度方向均勻排列，這些進(jìn)風(fēng)管道均與所述一次配風(fēng)管道連通，這些進(jìn)風(fēng)管道的末端伸入所述第一燃燒室的前端部內(nèi)，所述點(diǎn)火器設(shè)置于所述第一燃燒室的前半部分，所述一次配風(fēng)管道的入口處設(shè)置有吸入風(fēng)機(jī)。

所述第一燃燒室的后端部設(shè)置有多個(gè)所述二次配風(fēng)口，這些二次配風(fēng)口沿所述第一燃燒室的寬度方向均勻排列，這些二次配風(fēng)口均與所述二次配風(fēng)管道連通。

所述第一燃燒室的后半部分設(shè)置有清灰爐門。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明安全性高，產(chǎn)生的高溫生物質(zhì)燃?xì)饪芍苯尤紵茫紵映浞?，工作過程中產(chǎn)生氮氧化合物更少，無焦油釋放。

附圖說明

圖1是負(fù)壓開放式生物質(zhì)炭化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是生物質(zhì)燃?xì)庵比佳b置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生、直燃及其應(yīng)用的工藝框圖。

在圖中：100-負(fù)壓開放式生物質(zhì)炭化裝置；

101-爐體；102-爐排；103-支腿；104-炭化室；105-平料器；106-平料電機(jī)；107-落碳器；108-落碳電機(jī)；109-料倉；110-側(cè)壁；111-間隙；112-燃?xì)獬隹冢?13-炭化料冷卻室；114-出炭絞龍；115-周轉(zhuǎn)罐；116-提升機(jī)；117-上料斗；

200-負(fù)壓風(fēng)機(jī)；

300-生物質(zhì)燃?xì)庵比佳b置；

301-進(jìn)風(fēng)管道；302-吸入風(fēng)機(jī)；303-一次配風(fēng)管道；304-一次配風(fēng)風(fēng)機(jī)；305-點(diǎn)火器；306-清灰爐門；307-第一燃燒室；308-二次配風(fēng)管道；309-二次配風(fēng)風(fēng)機(jī)；310-二次配風(fēng)口；311-高溫?zé)釟饬鬟B通口；312-第二燃燒室。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1、圖2所示，一種生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)生直燃系統(tǒng)，包括負(fù)壓開放式生物質(zhì)炭化裝置100及生物質(zhì)燃?xì)庵比佳b置300；負(fù)壓開放式生物質(zhì)炭化裝置100包括由支腿103支撐的爐體101，爐體101的頂部設(shè)置有由直立的側(cè)壁110圍成的炭化室104，該炭化室104的頂端開口，炭化室104的底部設(shè)置有爐排102，炭化室104的上部設(shè)置有平料器105，炭化室104的底部于爐排102的上方設(shè)置有落碳器107，爐體101的頂部設(shè)置有燃?xì)獬隹?12，炭化室104的側(cè)壁110與爐體101之間設(shè)置有與燃?xì)獬隹?12連通的間隙111，燃?xì)獬隹?12通過管道與負(fù)壓風(fēng)機(jī)200連接，爐體101的中部設(shè)置有炭化料冷卻室113，爐體101的底部設(shè)置有炭化料出口；生物質(zhì)燃?xì)庵比佳b置300包括第一燃燒室307和第二燃燒室312，第一燃燒室307的前端連接有進(jìn)風(fēng)管道301，第一燃燒室307的后端通過高溫?zé)釟饬鬟B通口311與第二燃燒室312連通，第一燃燒室307的外側(cè)設(shè)置有一次配風(fēng)管道303和二次配風(fēng)管道308，一次配風(fēng)管道303的入口處設(shè)置有一次配風(fēng)風(fēng)機(jī)304，一次配風(fēng)管道303與進(jìn)風(fēng)管道301連通，第一燃燒室307的后端部設(shè)置有二次配風(fēng)口310，二次配風(fēng)管道308與二次配風(fēng)口310連通，二次配風(fēng)管道308的入口處設(shè)置有二次配風(fēng)風(fēng)機(jī)309，第一燃燒室307設(shè)置有點(diǎn)火器305；負(fù)壓風(fēng)機(jī)200的出口通過管道與進(jìn)風(fēng)管道301連接。

參見圖1，在負(fù)壓開放式生物質(zhì)炭化裝置100中，落碳器107為落碳桿，爐體101的上端設(shè)置有架體，炭化室104直立設(shè)置有傳動(dòng)軸，架體上端設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)的落碳電機(jī)108。平料器105為平料桿，傳動(dòng)軸的上部套設(shè)有傳動(dòng)套筒，平料桿與傳動(dòng)套筒連接，架體上端設(shè)置有用于通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)套筒的平料電機(jī)106。架體于炭化室104的頂端開口上方設(shè)置有料倉109。在爐體101的旁側(cè)設(shè)置有提升機(jī)116，通過提升機(jī)116的上料斗117自動(dòng)生料能有效提高生產(chǎn)效率。

如圖1所示，工作時(shí)，向炭化室104內(nèi)放入一層生物質(zhì)原材料，點(diǎn)燃后，通過料倉109向炭化室104內(nèi)輸入生物質(zhì)原材料，在負(fù)壓下，炭化室104下層的物料在缺氧狀態(tài)下不斷炭化并產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)猓镔|(zhì)燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)獬隹?12、負(fù)壓風(fēng)機(jī)200進(jìn)入到生物質(zhì)燃?xì)馊紵覂?nèi)進(jìn)行配氧燃燒，生成的高溫?zé)釟饬魍ㄟ^高溫氣流連通器由受熱裝置利用。在工作過程中，平料桿在平料電機(jī)106的驅(qū)動(dòng)下不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，使將物料攤平，落碳桿在落碳電機(jī)108的驅(qū)動(dòng)下不斷旋轉(zhuǎn)，使炭化室104下層已經(jīng)經(jīng)過炭化的物料不斷通過爐排102向下掉落，最終由出炭絞龍114輸送至周轉(zhuǎn)罐115。

采用負(fù)壓開放的生產(chǎn)方式，安全性得到有效提高，同時(shí)產(chǎn)生的生物質(zhì)燃?xì)鉄o焦油，避免焦油堵塞管線影響正常生產(chǎn)及其造成的環(huán)境污染。

參見圖2，在生物質(zhì)燃?xì)庵比佳b置300中，第一燃燒室307的前端設(shè)置有多個(gè)進(jìn)風(fēng)管道301，這些進(jìn)風(fēng)管道301沿第一燃燒室307的寬度方向均勻排列，這些進(jìn)風(fēng)管道301均與一次配風(fēng)管道303連通，這些進(jìn)風(fēng)管道301的末端伸入第一燃燒室307的前端部內(nèi)，點(diǎn)火器305設(shè)置于第一燃燒室307的前半部分，一次配風(fēng)管道303的入口處設(shè)置有吸入風(fēng)機(jī)302。第一燃燒室307的后端部設(shè)置有多個(gè)二次配風(fēng)口310，這些二次配風(fēng)口310沿第一燃燒室307的寬度方向均勻排列，這些二次配風(fēng)口310均與二次配風(fēng)管道308連通。第一燃燒室307的后半部分設(shè)置有清灰爐門306，便于清灰及檢修。

參見圖2，工作時(shí)，生物質(zhì)燃?xì)馔ㄟ^吸入風(fēng)機(jī)302、進(jìn)風(fēng)管道301進(jìn)入第一燃燒室307內(nèi)，在經(jīng)過進(jìn)風(fēng)管道301的過程中，一次配風(fēng)風(fēng)機(jī)304、一次配風(fēng)管道303將空氣輸入進(jìn)風(fēng)管道301，使的輸入第一燃燒室307內(nèi)的氣體為生物質(zhì)燃?xì)馀c空氣的混合氣體。在第一燃燒室307內(nèi)點(diǎn)火器305點(diǎn)火，生物質(zhì)燃?xì)庠诘谝蝗紵?07內(nèi)進(jìn)行一次燃燒，之后通過高溫?zé)釟饬鬟B通口311進(jìn)入第二燃燒室312內(nèi)。在進(jìn)入高溫?zé)釟饬鬟B通口311之前，通過二次配風(fēng)風(fēng)機(jī)309、二次配風(fēng)管道308、二次配風(fēng)口310將空氣輸入第一燃燒室307的末端，在空氣更加充足的情況下，生物質(zhì)燃?xì)鈬娚淙氲诙紵?12，在第二燃燒室312內(nèi)充分燃燒轉(zhuǎn)化為高溫?zé)崮?，由第二燃燒?12給用熱設(shè)備提供熱能。

直接利用生物質(zhì)氣化裝置制得的高溫生物質(zhì)燃?xì)?180-260攝氏度)，不經(jīng)過冷凝設(shè)備降溫，直接輸入至本發(fā)明內(nèi)燃燒。燃?xì)獗旧頋摕岵粊G失，燃燒充分，產(chǎn)生的氮氧化合物濃度較低，避免了焦油釋放。同時(shí)，由于前一步驟制得的高溫生物質(zhì)燃?xì)鉄o需經(jīng)過降溫，無廢水產(chǎn)生。

如圖3所示，本發(fā)明可應(yīng)用于烘干木材工藝中，將利用木材加工剩余物及林產(chǎn)廢棄物作為熱能原料，通過負(fù)壓開放式生物質(zhì)炭化裝置炭化產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)?，并產(chǎn)生生物質(zhì)炭化料。生物質(zhì)燃?xì)庥缮镔|(zhì)燃?xì)庵比佳b置產(chǎn)出高溫?zé)釟饬鳛橛酂嶂袦刂袎赫羝仩t提供熱能，蒸汽通過背壓式蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。蒸汽通過蒸汽輪機(jī)后降為低壓蒸汽輸送至木材烘干系統(tǒng)干燥木材。最后冷凝水回收至余熱鍋爐二次利用。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上內(nèi)容僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。