[实用新型]一种新型热裂解设备

说明书

本实用新型公开了一种新型热裂解设备，涉及生物质热裂解领域，该设备包括半燃烧室、燃烧室、热裂解室、进气管道、鼓风机、烟道支管、阀门和热裂解气体管道；其中，所述半燃烧室设置为通过烟道与所述热裂解室相连接，所述燃烧室设置在所述半燃烧室和所述热裂解室中间，所述进气管道和所述烟道设置为穿过所述燃烧室，所述烟道支管自所述烟道而出与自所述热裂解室而出的所述热裂解气体管道合并后进入所述燃烧室。该新型裂解设备在利用秸秆热裂解制取碳基肥时，能够使制取碳基肥过程运行稳定，节约成本，减少烟尘污染；在热裂解处理医疗和生活垃圾时，能够降低二恶英的产生。

技术领域

本实用新型涉及生物质热裂解领域，尤其涉及一种新型热裂解设备。

背景技术

日前，国家发展改革委出台方案，提出到明年，京津冀及周边地区秸秆综合利用率平均达到88％以上，河北省秸秆综合利用率将达到95％。决心很大，现实困难却不小，还有很多挑战。近日，记者在河北唐山、天津宝坻等地走访发现，收割后的农田里升起阵阵浓烟，这是一些农民在焚烧秸秆。尽管两地均全面禁止在露天烧秸秆，但农民此举并非抱着旧习不放手，而多是无奈之举。当地农民称，自己回收秸秆不仅利润少，还存在耽误抢种冬小麦等风险。政府回收秸秆作饲料的模式虽然很受欢迎，但当地养殖场对饲料的需求量有限，大部分秸秆只能被烧掉。在窝洛沽镇附近，农民老许告诉记者，村里人知道烧秸秆污染环境，但回收有几个难题，主要是成本偏高。

治理秸秆问题，必须依靠科学的方法。秸秆没有合理的出路，完全靠行政命令堵是不行的。目前，秸秆的处理方法有几种：(1)将将秸秆粉碎埋在土壤里；(2)作为牲畜饲料；(3)沤肥，生产绿色肥料；(4)秸秆发电。这些处理方法都具有局限性，不能可持续、大规模商业化解决秸秆综合利用问题。这是因为：(1)粉碎掩埋，秸秆中的农业害虫被埋在土壤里，没有进行杀灭，并能够得到很好的繁殖，直接威胁来年农业生产。目前禁止秸秆露天焚烧,但不能禁止农民利用秸秆做取暖，做饭使用。粮食与秸秆的质量比例是1：3～5，京津冀地区庄稼有两季，这样大约每年每亩土地有三四吨的秸秆产生，如此多的秸秆埋在土壤里，掩埋太深，增加秸秆处理成本(本来种粮效益就不高,如果处理成本高于种粮收益,农民就会发生放弃耕地的现象)；掩埋太浅，严重影响庄稼根系的生长。农民为了能够持续种植庄稼，可以将秸秆放在家中采用取暖、做饭方式全部焚烧掉。这样，秸秆的焚烧从短时间，瞬间产生大量产生烟气颗粒的焚烧转变成长时间，少量产生烟气颗粒焚烧，总的烟气、污染物保持不变,秸秆焚烧的雾霾源问题还是得不到治理。(2)作为牲畜饲料，牲畜的生长发育也需要各种营养元素，只喂养秸秆，不添加豆饼、粮食等富含蛋白质的食物，牲畜不爱吃也不爱生长。要想通过饲养牲畜的方法消耗掉如此大规模的秸秆，需要消耗大量的粮食，消耗粮食同时,秸秆数量成倍增加,因此作为牲畜饲料也是不可持续的。(3)沤制农家肥，与作为牲畜饲料一样，发酵的细菌的生长也需要各种营养与环境，细菌生长的食物需要一定的碳氮比，否则纤维(碳)是不能利用的。秸秆中含碳量很高，如果要发酵，必须添加大量鸡粪(鸡粪最好，人粪效果不好)以达到碳氮比平衡，如何寻找如此大量的鸡粪？(4)秸秆发电，我国秸秆发电厂几乎都处于亏损状态，这有许多原因；秸秆发电涉及到秸秆的收集、分选、运输、储存、防腐等诸多问题，收购成本会急剧上升。另外，与传统化石燃料比较，农作物秸秆还具有密度小、体积大等特点，即使重量相同，若其密度较小，运输时就需要较大的容器，收集、运输的成本也会增加。秸秆发电厂使用的秸秆不能超过30公里半径，否则产生的能源还不够收集秸秆所消耗的能源，因此，秸秆发电厂的最大理论功率为3万千瓦。由于秸秆生产的季节性，秸秆发电厂的生产期短，这么小的发电量与短生产期不但没有多少效益，国家电网还需要增加大量的成本来维护电网的稳定。另外，秸秆发电厂投资比燃煤电厂高；我国还没有掌握生产秸秆发电设备的技术等不利因素制约秸秆发电。生物制取燃气是一个很好办法。但目前市场上使用的方法是将空气通入秸秆内做不完全燃烧生成CO可燃气体。这种方法存在两个缺陷：(1)在高温下碳的氧化反应产物CO是稳定状态，低温CO2是稳定状态。比如：高于1000℃的炼铁高炉中，CO占主体，CO2很少，煤炭燃烧都达不到如此高温度，必须使用焦炭。燃烧热值远远不如煤炭的秸秆燃烧是达不到这个温度的，因而这种半燃烧秸秆方法产生的燃气中很大部分是CO2。(2)将空气通入秸秆内，会带入4倍不可燃烧的氮气，更是降低了这种燃气的热值。许多地方建设的秸秆气化站最后都停产了。所以，以上四种处理方法具有经济性、可行性差的缺点，产业很难发展壮大。因此，必须寻找一种环保、大规模、快速、经济地处理生物质秸秆的其他方法。