[发明专利]一种太阳能加热的生物质热解炉及其应用方法

说明书

本发明公开了一种太阳能加热的生物质热解炉及其应用方法，包括热解炉、聚光装置，所述热解炉为圆柱体状；所述热解炉以卧式姿态安装在旋转支架上；所述旋转支架底端安装在转动底座上；所述旋转支架将热解炉架设悬空，旋转支架用于将热解炉从卧式姿态向立式姿态转动调节；所述转动底座用于将旋转支架连同旋转支架上的热解炉在水平面内转动调节；所述聚光装置围绕热解炉设置，用于将照射在其上的太阳光线聚集反射在热解炉上，对热解炉进行加热；本发明提供了一种可以根据太阳的位置调节热解炉和复合聚光镜的方向和角度的生物质热解炉，最大限度的利用太阳能为热解炉提供热能，并将该装置应用到生物质热解中，达到节能环保的目的。

技术领域

本发明属于热能工程领域，特别涉及一种太阳能加热的生物质热解炉及其应用方法。

背景技术

生物质是一种清洁且可再生能源，它来源于动、植物可再生的物质，常见的生物质有农作物秸秆、松木屑等，对生物质的利用缓解了现在能源紧张的问题；目前，对生物质、生活垃圾等固体垃圾处理的方法有填埋、焚烧、热解、堆肥和气化等，其中热解技术在对生物质、固体生活垃圾等处理方面有着较大的优势，具有物料适应性好，转化效率高，反应速率快，系统规模灵活等特点，已经被许多人应用到处理城市生活垃圾，工业固体废物中；传统的热解炉有内热式热解炉、外热式热解炉、流化床热解炉、旋转床热解炉等等，传统的热解炉大多采用电加热，在加热热解生物质时所需要大量热量，而这些热量的产生又会消耗大量能源，面对资源紧缺的当今社会，找到新能源来代替是现在一个迫在眉睫的问题。

生物质热解温度一般为300℃～500℃，太阳能是一种源源不断的能源，太阳内部不断进行着热核反应，辐射出大量的能量，如果我们能够将太阳辐射出来的能量充分利用到热解技术中，将有效缓解传统能源的短缺，而且太阳能是清洁能源，不会对环境造成污染；在金会心的《聚光太阳能加热昭通褐煤的气化试验研究》中，涉及到了用聚光设备热解的试验，温度满足生物质热解，并且温度要求更高的气化也可以达到，由此，我们发明出一种将太阳能聚集加热的装置，将其用到生物质热解中。

现有技术，申请号为201820079136.X的中国实用新型专利公开了一种太阳能与生物质能耦合热解装置，该装置包括热解炉、复合聚光镜、温度传感器、控制单元、循环泵、生物质颗粒燃烧炉、回流管、供热管、换热器、主干管、冷凝装置、储气柜、储油罐、储液罐、油液分离装置；热解炉的圆柱保温层具有单向导热性，仅允许热量进入热解炉，复合聚光镜安装于热解炉上，循环泵安装在生物质颗粒燃烧炉的回流管上，换热器和温度传感器都安装在热解炉中，主干管安装在热解炉和冷凝装置之间，冷凝装置分别与储气柜和油液分离装置连接，油液分离装置连接分别与储油罐和储液罐连接；其工作原理是：当任意太阳光线进入复合聚光镜的渐开线部分时，进入点处渐开线的法线总是与热解炉的圆柱表面相切，则反射光线一定与热解炉的圆柱外圆相交，同时，对于复合聚光镜的抛物线部分，所有入射方向在∠AMC范围内的太阳光线都能聚集到热解炉上，实现了无需追踪的高效集热，控制单元根据热解炉中温度传感器测得的温度控制循环泵和生物质颗粒燃烧炉的启闭，当遇到阴雨天气或者冬季温度较低时，温度传感器测得的温度低于热解炉所需热解温度，控制单元启动循环泵和生物质颗粒燃烧炉，生物质颗粒燃烧炉为热解炉补充热量，当太阳光充足时，复合聚光镜聚集的热量使热解炉中温度达到所需热解温度，控制单元关闭循环泵和生物质颗粒燃烧炉，从而有效提高太阳能保证率；热解后的混合物经主干管输送到冷凝装置中，冷凝后的气体输送到储气柜，液体进入下一级油液分离装置，最终通过油液分离装置将分离出的木醋液和木焦油分别输送到储液罐和储油罐中。

该专利公开的技术方案中热解炉、复合聚光镜为固定方向，而一天当中太阳的位置一直在变化，其太阳能利用率较低，不能最大限度的利用太阳能；因此，本发明人设计了一种可以根据太阳的位置调节热解炉和复合聚光镜的方向和角度的生物质热解炉，最大限度的利用太阳能为热解炉提供热能，达到节能环保的目的。

发明内容