一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统的制作方法

本实用新型技术属于新能源生物质能技术领域，尤其涉及一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统。

背景技术：

能源是我国目前社会经济发展的主要瓶颈之一，新能源技术的推广和利用能够对能源结构的改善和能源需求的短缺发挥重要的作用。我国是农业生产大国，森林资源增长速度较快，人工造林面积居世界前列，相应的农林生物质资源十分丰富。生物质能源具有可再生性和环境友好性的双重属性，在我国新能源发展策略中，对生物质能源的应用非常重视。

目前，中国秸秆资源新型能源化利用主要集中于固化、炭化、气化、液化和发电。但已有的生物质固化处理生产的设备系统工艺尚不完善，各功能组件之间连接不合理，多数采用传统线性流水作业布局，在运行过程中需要对生物质及其半成品进行多次搬运、上料及卸料等，工序复杂，存在较大的人力消耗，且设备系统结构复杂，占地需求高。在能源利用过程中，未能采取有效的系统的节能手段，存在较大的热能和动力能源的浪费。这导致传统的生物质固化成型系统投资金额大、见效慢，在规模化和市场化方面较差，推广应用速度缓慢。

此外，针对秸秆资源的新型能源化，移动式生物质炭化系统的重要性在专利号为201220002908.2，名称为“移动与能源自给式生物质收集和炭化加工一体化装置”的中国实用新型专利中有全面的表述，线性流水式作业布局占地需求高，为生物质炭化设备的可移动化带来困难。

技术实现要素：

为了克服现有生物质炭化设备线性流水作业布局工序繁琐、结构复杂、占地需求高、浪费能源等缺陷，本实用新型提供一种高度集成的矩阵式布局生物质炭化设备系统。

本实用新型的技术解决方案是：一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，集成为四个核心模块，包括导热油加热模块、喂料烘干模块、固气分离模块和生物质炭化模块。导热油加热模块通过烟气管道和导热油循环管道分别与喂料烘干模块和生物质炭化模块相连，喂料烘干模块与固气分离模块通过气力输送管道相连，固气分离模块与生物质炭化模块通过螺旋式绞龙输送机连接，形成整个生物质炭化系统。

上述的一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，所述的导热油加热模块包括导热油锅炉和循环油泵，通过导热油循环管道，与炭化炉连接。

上述的一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，所述的喂料烘干模块包括喂料器和烘干器，喂料器安装于烘干器入口处。

上述的一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，所述的固气分离模块包括旋风分离器和排风风机。

上述的一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，所述的生物质炭化模块包括炭化炉和螺旋式绞龙排炭装置，且与喂料烘干模块成对角布局。

本实用新型的有益效果是：高度集成的矩阵式布局将生物质炭化必须的4大模块紧湊布局节省占地面积75％，节省生物质传输(风机或输送机)能耗60％，节省生物质传输管道用材75％。极大地节省传输电耗及能耗，并实现设备占地面积极小化。

此外，该矩阵式紧湊布局，为生物质炭化系统的集成移动化提供了重要前提。车载化的系统可以将a-b和d-c再集成组合到两辆标准集装箱车架上，亦可以a-d和b-c再集成组合到两辆标准集装箱车架上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1和图2为本实用新型两种矩阵式集成布局图。

图中集成模块a.导热油加热模块，b.喂料烘干模块，c.固气分离模块，d.生物质炭化模块。

图中标号1.导热油锅炉，2.循环油泵，3.导热油循环管道，4.烟气管道5.喂料器，6.烘干器，7.气力输送管道，8.旋风分离器，9.排风风机，10.螺旋式绞龙输送机，11.炭化炉，12.螺旋式绞龙排炭装置。

具体实施方式

【实施例1】

一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，集成为四个核心模块，包括导热油加热模块(a)、喂料烘干模块(b)、固气分离模块(c)和生物质炭化模块(d)。其工作流程为：被切碎的生物质料经喂料烘干模块(b)喂入烘干后经气力输送管道(7)进入固气分离模块(c)，生物质料被旋风分离器(8)分离后经螺旋式绞龙输送机(10)进入炭化炉(11)中进行炭化，最后生物质炭粉由螺旋式绞龙排炭装置(12)排出。

【实施例2】

导热油加热模块(a)通过烟气管道(4)和导热油循环管道(3)分别与喂料烘干模块(b)和生物质碳化模块(d)相连，导热油锅炉(1)加热导热油并由循环油泵(2)输送进导热油循环管道(3)，再进入炭化炉(11)，为生物质炭化模块(d)提供所需炭化热量，同时通过烟气管道(2)输送烟气为喂料烘干模块(b)提供所需烘干热量。

【实施例3】

排风风机(9)作为气力输送动力，将烟气从导热油锅炉(1)尾部抽出并混合空气经烟气进入烘干器(6)烘干物料，经过气力输送管道(7)后气体与物料被旋风分离器(8)分离，潮湿的尾气经排风风机(9)排出。

技术特征：

1.一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，其特征是集成了四个核心模块，包括导热油加热模块(a)、喂料烘干模块(b)、固气分离模块(c)和生物质炭化模块(d)，导热油加热模块(a)通过烟气管道(4)和导热油循环管道(3)分别与喂料烘干模块(b)和生物质炭化模块(d)相连，喂料烘干模块(b)与固气分离模块(c)通过气力输送管道(7)相连，固气分离模块(c)与生物质炭化模块(d)通过螺旋式绞龙输送机(10)连接，形成整个生物质炭化系统。

2.根据权利要求1所述的一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，其特征是导热油加热模块(a)包括导热油锅炉(1)和循环油泵(2)，通过导热油循环管道(3)与炭化炉(11)连接。

3.根据权利要求1所述的一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，其特征是喂料烘干模块(b)包括喂料器(5)和烘干器(6)，喂料器(5)安装于烘干器(6)入口处。

4.根据权利要求1所述的一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，其特征是固气分离模块(c)包括旋风分离器(8)和排风风机(9)。

5.根据权利要求1所述的一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，其特征是生物质炭化模块(d)包括炭化炉(11)和螺旋式绞龙排炭装置(12)，且与喂料烘干模块(b)成对角布局。

技术总结
本实用新型公开了一种矩阵式集成布局的生物质炭化设备系统，它是一种新型生物质炭化设备系统的布局方式，包括导热油加热模块、喂料烘干模块、固气分离模块和生物质炭化模块，四大模块呈矩阵式放置。本实用新型主要为了解决当前生物质炭化设备线性流水作业布局工序繁琐、结构复杂等诸多问题，该实用新型使生物质炭化处理设备系统占地极小化、节能极大化，并为其集成移动化提供了重要前提。

技术研发人员：张书林;王庆;张奶强;赵齐宏
受保护的技术使用者：中环世特能源工程(上海)有限公司
技术研发日：2020.05.28
技术公布日：2021.05.28