[发明专利]一种基于聚光太阳能的生物质干燥系统

说明书

本发明属于生物质处理附属相关设备技术领域，并公开了一种基于聚光太阳能的生物质干燥系统，其包括太阳能聚光单元、分段式干燥单元、给料单元、送风单元以及控制终端，其中聚光单元用于将入射的太阳能聚焦后导向整个双管式干燥单元；该干燥单元包括同轴设置的预热段管和干燥段管，并且沿着这两个段管的内部轴向方向设置有绞龙，由此通过绞龙实现对物料的轴向输送，同时接收来自聚光单元的太阳光完成物料的预热及干燥。为保证系统可靠运行，还通过控制终端来使得不同太阳辐射强度下的出口物料干燥程度一致化。通过本发明，能够充分利用排气余热，提高了整体系统的能量利用率，降低了干燥过程的能耗，且避免了因受热不均匀造成的结构损坏。

技术领域

本发明属于生物质处理附属相关设备技术领域，更具体地，涉及一种基于聚光太阳能的生物质干燥系统。

背景技术

全球化石能源的储量正在不断减少，为保证能源的绿色与可持续使用性，全球许多国家都在大力发展研究新能源利用技术。其中生物质能便是新能源中十分重要的一个部分。原始生物质材料含水是十分丰富的，草本植物的含水率一般可达70％-85％，木本植物则可达到50％-70％，因而存在广阔的应用前景。

在现有生物质利用技术中，干燥预处理是必不可少的重要工序之一。经干燥处理后的生物质，存储周期长、低位热值高、燃烧稳定性好。现有技术中针对生物燃料的干燥处理方式通常包括自然摊晒和人工干燥。就人工干燥技术而言，热风干燥技术由于干燥操作方式简单，过程易于控制，因而具有一定的应用优势，但它也存在干燥热源能耗大、热利用率低等缺点。自然摊晒受天气影响大、干燥时间长且干燥不均匀。

目前国内外已经提出了一些利用太阳能干燥生物质的初步研究方案。然而，进一步的研究表明，这类方案仍然具备以下的缺陷或不足：首先干燥器较大程度上受限于太阳能的日照时长与天气情况，使用灵活性及适用性不强；其次，在缺乏辅助装置控制时，干燥室内的温度较低、温度浮动大，通常无法将生物质中的束缚水完全去除；最后，现有的太阳能生物质干燥器一般结构庞大、操控不便，而且无法较好地满足按需干燥和更为复杂的干燥指标的需求。相应地，本领域亟需做出进一步的改良，以便更好地符合现代生物质干燥及高效利用的更高要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于聚光太阳能的生物质干燥系统，其中通过对其关键组成模块如干燥单元、聚光单元、监控终端等的具体结构形式及相互设置方式进行重新设计，较多的实际测试表明，能够确保在不同太阳辐射强度下出口物料的干燥程度一致化，而且还具备连续干燥、节能高效、场地要求低，以及干燥效率及质量更高等优点；此外，还通过对整个系统的构造布局和实时调控改进，相应能够有效提高自动化程度和干燥控制的精准性。

相应地，按照本发明，提供了一种基于聚光太阳能的生物质干燥系统，其特征在于，该系统包括太阳能聚光单元、分段式干燥单元、给料单元、送风单元以及控制终端，其中：

所述太阳能聚光单元包括分段槽式聚光镜场，用于将入射的太阳能聚焦后，导向设置于邻近一侧的整个所述分段式干燥单元以进行加热；

所述分段式干燥单元包括同轴设置的预热段管和干燥段管，并且沿着这两个段管的内部轴向方向设置有绞龙；其中对于该预热段管而言，它与所述给料单元的料斗保持相连，并经由该料斗导入待干燥的生物质物料后，在所述绞龙的作用下沿着该预热段管的内部输送物料，同时接受来自所述太阳能聚光单元的太阳能以执行物料的预热；对于该干燥段管而言，它的整体外部加装有真空耐热管，该干燥段管的入口端外部套合安装于所述预热段管上，它的出口端与送风单元的风机相连且在管壁下端开设出料口由此在所述绞龙的作用下将预热后的物料继续向前输送，并在接收来自所述风机的逆流送风的同时，还接受来自所述太阳能聚光单元的太阳能以执行物料的干燥；