[发明专利]一种太阳能和霄耦合加热的生物质干燥系统及其使用方法

说明书

本发明属于生物质利用技术领域，具体涉及一种太阳能和霄耦合加热的生物质干燥系统及其使用方法。本发明生物质干燥系统，包括太阳房、霄燃烧室和分料箱，所述太阳房包括干燥室、阶梯式输送带和烘干墙，所述阶梯式输送带能够将通过生物质燃料进口进入干燥室的生物质燃料输送至生物质燃料出口所述干燥室包括透光材料形成的墙壁和与透光材料贴合的热光耦合器，所述热光耦合器能够测量太阳光照强度和太阳房房内温度；本发明充分利用天然太阳光照和生物质粉碎制得微米燃料所提供热源进行有机结合，最大程度上提高了能源的利用效率，避免使用生物质不间断燃烧所造成的能源浪费和单独使用太阳能所面临间歇性问题所导致的效率低下问题。

技术领域

本发明属于生物质利用技术领域，具体涉及一种太阳能和霄耦合加热的生物质干燥系统及其使用方法。

背景技术

生物质被认为是一种被忽略的能源，具有遍在性、丰富性、可再生性等特点。生物质能的高效开发利用，对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用。目前应用较多的生物质成型燃料虽然具有成本低，加工方便等特点，但与生物质微米燃料相比较，其燃烧不够充分，燃烧温度不高，易产生大量烟气等缺点，而生物质微米燃料粒径较小，与空气接触更加充分，使得其燃烧速度与效率大大提高，进而能够获得更高的燃烧温度，因此生物质微米燃料的应用前景更加广阔。华中科技大学肖波教授及其团队将生物质高效生产的粒径小于250微米的“微米燃料”，称之为霄燃料，霄燃料能够实现1400℃以上高温的燃烧，具有广阔的市场前景。

现有的生物质微米燃料烘干装置一般是单独使用电加热或者太阳能加热烘干，由于加热需要消耗大量的热能，能量利用率较低，造成资源的浪费。CN104880051B公开了同时回收潜热和显热的生物质烘干系统及方法，该系统包括：回热器、加热器、余热回热器、冷凝器、气液分离器、压缩机、工质泵和透平。该技术方案余热回热器可以回收加热器吸收的大部分热能，并通过在加热器中释放潜热和显热的方式将废热用于有机工质的蒸发，而有机工质在透平做功满足工质泵和压缩机的功耗的条件下，还存在一定的净功对外输出，因此具有整体能耗低的优势，但装置较为复杂，加热效率还改进空间。

CN106595250B公开了生物质烘干系统与方法，包括同时接收包括较小颗粒和较大颗粒的不同大小生物质颗粒的入口；反应器鼓，配置为围绕旋转轴旋转，所述反应器鼓在沿着所述反应器鼓的纵向长度的多个位置处具有位于其中的多个刮板，刮板以选择的位置和密度设置在所述反应器鼓中以调节生物质颗粒的停留时间；热源，位于所述反应器鼓上游，以在操作期间将系统中包含的气体加热至足以烘干生物质颗粒的温度。该技术方案将生物质颗粒引入到具有低氧气环境的旋转反应器鼓，能够实现连续的烘焙过程，但生物质与气体的热量交换工程效率不高，还存在改进空间。

因此，现有技术仍缺乏一种高效、节能的生物质干燥系统。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种太阳能和霄耦合加热的生物质干燥系统，其目的在于充分利用天然太阳光照和生物质粉碎制得微米燃料所提供热源进行有机结合，最大程度上提高了能源的利用效率，由此解决现有生物质干燥系统干燥效率低和能耗高的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种太阳能和霄耦合加热的生物质干燥系统，包括太阳房、霄燃烧室和分料箱，所述太阳房包括干燥室、阶梯式输送带和烘干墙，所述阶梯式输送带能够将通过生物质燃料进口进入干燥室的生物质燃料输送至生物质燃料出口所述干燥室包括透光材料形成的墙壁和与透光材料贴合的热光耦合器，所述热光耦合器能够测量太阳光照强度和太阳房房内温度；

所述太阳房的生物质燃料出口通过分料箱进料管与分料箱连接，所述分料箱包括箱体、滑槽、隔板和箱体出口，所述滑槽设置于箱体内的底部，所述隔板能够沿滑槽移动且将分料箱分割为燃烧区间和干燥区间，所述干燥区间通过箱体出口与生物质燃料收集装置连接；