[发明专利]生物质半气化强化自热式炭化装置及控制方法与应用

权利要求书

1.一种生物质半气化强化自热式炭化装置，其特征在于，所述炭化装置包括将干燥室(2)、热解室(3)、燃烧区(4)、活化区(5)集成一体的炉体(1)，及位于所述炉体(1)外部的集气区(6)、烟气循环区(7)及空气预热区(8)；

所述炉体(1)顶端(1.1)设有进料口(1.2)、出气口(1.3)，所述炉体(1)底端(1.4)设有集炭口(1.5)、进气口(1.6)；所述进料口(1.2)朝向干燥室(2)，所述干燥室(2)内设有坡式透气干燥板(2.1)，所述坡式透气干燥板(2.1)的中部高于沿长度方向延伸的两端，且所述坡式透气干燥板(2.1)的两端末端边沿与所述炉体(1)内侧壁(1.7)之间留有空隙；

所述热解室(3)内设有位于所述坡式透气干燥板(2.1)下方且沿所述炉体(1)内侧壁(1.7)周向分布的往复式炉排(3.1)，所述往复式炉排(3.1)一端固定连接所述炉体(1)内侧壁(1.7)，另一端连接沿竖直方向布置的炉排挡片(3.2)，所述炉排挡片(3.2)底端设有高密度生物质流入燃烧区(4)的镂空通孔(3.3)；

所述燃烧区(4)包括依次位于所述往复式炉排(3.1)下方的气体燃烧室(4.1)、固体燃烧室(4.2)，其中，所述气体燃烧室(4.1)还连通所述热解室(3)、干燥室(2)；

所述活化区(5)包括用于收集由炉排挡片(3.2)顶端溢出低密度生物炭的集炭室(5.1)、位于所述集炭室(5.1)下方的生物质活化室(5.2)，所述生物质活化室(5.2)通过炉体(1)底端(1.4)集炭口(1.5)连接位于所述炉体(1)外部的储炭仓(11)；

所述集气区(6)包括连接所述炉体(1)顶端(1.1)出气口(1.3)的凝汽器(6.1)，所述凝汽器(6.1)出口连接两条支路，一条支路连接储气罐(6.2)，所述储气罐(6.2)的气路通向所述气体燃烧室(4.1)，另一条支路连接储水罐(6.3)一端，所述储水罐(6.3)另一端连接水蒸气发生器(6.4)，所述水蒸气发生器(6.4)通过炉体(1)底端(1.4)进气口(1.6)连接生物质活化室(5.2)；

所述烟气循环区(7)包括一端连接所述固体燃烧室(4.2)的烟气暂储仓(7.2)，所述烟气暂储仓(7.2)另一端连接生物质活化室(5.2)；且所述烟气暂储仓(7.2)与固体燃烧室(4.2)相连接气路上设有抽气装置(7.1)；

所述空气预热区(8)包括连接所述固体燃烧室(4.2)的空气管道(8.2)，所述空气管道(8.2)尾端连接外部引风机(14)，且所述空气管道(8.2)上还设有换热管(8.1)。

2.根据权利要求1所述生物质半气化强化自热式炭化装置，其特征在于，所述往复式炉排(3.1)上设有一个或两个及两个以上间隔分布的炉排挡片(3.2)，当所述炉排挡片(3.2)超过一个时，相邻各炉排挡片(3.2)的高度沿生物质流动方向呈梯度变化。

3.根据权利要求2所述生物质半气化强化自热式炭化装置，其特征在于，各所述炉排挡片(3.2)上设有震动装置(3.6)。

4.根据权利要求1～3所述生物质半气化强化自热式炭化装置，其特征在于，各所述炉排挡片(3.2)的镂空通孔(3.3)旁设有用于调整镂空通孔(3.3)开合程度的流量调节板(3.4)。

5.根据权利要求1～3所述生物质半气化强化自热式炭化装置，其特征在于，各所述炉排挡片(3.2)顶端还设有用于将低密度生物炭转移至集炭室(5.1)的过渡板(3.5)。

6.根据权利要求1所述生物质半气化强化自热式炭化装置，其特征在于，所述固体燃烧室(4.2)由沿水平方向并列布置的一个以上燃烧通道(4.3)组成，各燃烧通道(4.3)之间设有烟灰通道，所述固体燃烧室(4.2)内还设有灰渣清理口和布风板。

7.根据权利要求6所述生物质半气化强化自热式炭化装置，其特征在于，各所述燃烧通道(4.3)内设有挡炭板或/和促燃块或/和限速块。