一种生物质热解装置的控制方法及装置与流程

本发明涉及生物质利用技术领域，特别是一种生物质热解装置的控制方法及装置。

背景技术：

根据国际能源机构的定义，生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。生物质在被加热到一定程度时都会发生分解反应，其中分解的物质不仅可以用于化工生产，更可进一步加工燃烧等，直接作为发电原料，而热解残留物同样可以做为清洁能源使用，因而生物质作为清洁能源，近些年的应用越来越多，而现有的生物质热解炉在使用过程中，物料加热过程中，通常在内外壁布置两套热解控温设备，但是这种方式使得设备的安装空间非常有限，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种生物质热解装置的控制方法及装置，解决了现有的背景技术问题。

实现上述目的本发明的技术方案为：一种生物质热解装置，包括热解炉、送料器、出气管以及分离底座，所述热解炉为柱形空腔的双层直筒炉，所述热解炉安装于分离底座上，所述送料器安装于热解炉一侧，所述送料器与热解炉对接，所述出气管安装于热解炉顶端，所述热解炉内设有双层加热调节机构，所述出气管上设有拆装式排气机构；

所述双层加热调节机构包括：出气孔、套壳、若干送气管、若干中心管、一对排出管、回流管、回流槽、进气管以及若干导热板；

所述热解炉顶端开设有出气孔，所述出气管安装于出气孔上，所述热解炉顶端设有套壳，所述套壳为圆盘形结构套设于出气管外侧且内部为圆柱形空腔结构，所述套壳与热解炉顶壁设有密封连接组件，所述套壳底面环设有若干送气管，所述套壳底面中心环设有若干中心管，所述热解炉为双层结构，若干所述送气管贯通热解炉顶壁与热解炉的双层内腔连通，所述热解炉底端一侧开设有一对排出管，一对所述排出管与热解炉双层内腔连通，若干所述中心管底端设有回流管，所述回流槽与一对所述排出管以及回流管连通，所述进气管安装于套壳一侧壁面上，所述热解炉夹层内壁上环设有若干导热板。

所述密封连接组件包括：密封环槽、承口结构、橡胶密封圈、连接板以及若干对拉螺栓；

所述套壳底面外且位于若干送气管外开设有密封环槽，所述热解炉顶端设有承口结构，所述密封环槽套设于热解炉顶端，所述密封环槽内圈环设有橡胶密封圈，所述热解炉顶端外侧环设有连接板，与之对应的所述套壳底端设有连接板，一对所述连接板之间通过若干对拉螺栓固定。

所述拆装式排气机构包括：第一法兰板、出气端管、一对第二法兰板、转向弯头、第三法兰板以及轴流风机；

所述出气管顶端设有第一法兰板，所述出气端管两端分别设有一对第二法兰板，所述转向弯头端部设有第三法兰板，所述出气端管连接于出气管以及转向弯头之间，所述出气端管内嵌装有轴流风机。

若干所述中心管底端设有回流盘，所述回流盘与回流管连接，所述回流盘上设有倾斜下料器。

若干所述中心管的环形阵列内圈直径小于若干送气管的环形阵列内圈。

一对所述连接板相对壁面分别设有一对橡胶密封环。

一种生物质热解装置的控制方法，包括以下步骤：步骤s1、备料，步骤s2、数值设定，步骤s3、进料加热，步骤s4、气体收集排出，步骤s5、炉渣收集，步骤s6、目标产物分解；

所述步骤s1：将生物质的物料堆积备用，利用上料机向送料器送入热解炉；

所述步骤s2：对热解的温度进行设定以及单次进料的重量进行设定，热解温度的调节通过控制加热介质的输送速率控制温度；

所述步骤s3：生物质物料进入到热解炉内，在双层加热调节机构的加热下进行热解，热解温度根据需要设计在120℃-240℃；

所述步骤s4：生物质物料在进行热解时，产生气体包括co、h2等气体，通过拆卸式排气机构送入到储存和处理设备；

所述步骤s5：生物质物料在热解后，产生的炉渣从底端的倾斜下料器排出，进而对炉渣进行收集备用；

所述步骤s6：目标产物分离，对收集到的气体进行分离，得到不同组分的目标产物。

所述步骤s1中，在向送料器上添加物料前，对物料进行切碎。

所述步骤s3中热解温度优选设计在160℃-220℃。

所述步骤s4中排气速率设定在1-1.5m³/min。

利用本发明的技术方案制作的生物质热解装置以及控制方法，设计了一种新型的热解炉体，采用双层加热调节机构内外同时加热，同时内外加热机构的加热介质采用同一热源供热，配合密封连接组件以及拆卸时排气机构，不仅可以减轻结构的复杂程度，同时提高了热源的利用效率，而且结构简单，安装非常方便，有效解决了现有的生物质热解炉在使用过程中，物料加热过程中，通常在内外壁布置两套热解控温设备，但是这种方式使得设备的安装空间非常有限的问题。

附图说明

图1为本发明所述一种生物质热解装置的控制方法及装置的主视结构示意图。

图2为本发明所述一种生物质热解装置的控制方法及装置的侧视结构示意图。

图3为本发明所述一种生物质热解装置的控制方法及装置的俯视剖视结构示意图。

图4为本发明所述一种生物质热解装置的控制方法及装置的结构示意图。

图5为本发明所述一种生物质热解装置的控制方法及装置的局部放大结构示意图。

图中：1、热解炉；2、送料器；3、出气管；4、分离底座；5、出气孔；6、套壳；7、送气管；8、中心管；9、排出管；10、回流管；11、回流槽；12、进气管；13、导热板；14、密封环槽；15、承口结构；16、橡胶密封圈；17、连接板；18、对拉螺栓；19、第一法兰板；20、出气端管；21、第二法兰板；22、转向弯头；23、第三法兰板；24、轴流风机；25、回流盘；26、橡胶密封环；27、倾斜下料台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，本实施方案的特点为，包括热解炉1、送料器2、出气管3以及分离底座4，热解炉1为柱形空腔的双层直筒炉，热解炉1安装于分离底座4上，送料器2安装于热解炉1一侧，送料器2与热解炉1对接，出气管3安装于热解炉1顶端，热解炉1内设有双层加热调节机构，出气管3上设有拆装式排气机构；双层加热调节机构包括：出气管3、套壳6、若干送气管7、若干中心管8、一对排出管9、回流管10、回流槽11、进气管12以及若干导热板13；热解炉1顶端开设有出气孔5，出气管3安装于出气孔上，热解炉1顶端设有套壳6，套壳6为圆盘形结构套设于出气管3外侧且内部为圆柱形空腔结构，套壳6与热解炉1顶壁设有密封连接组件，套壳6底面环设有若干送气管7，套壳6底面中心环设有若干中心管8，热解炉1为双层结构，若干送气管7贯通热解炉1顶壁与热解炉1的双层内腔连通，热解炉1底端一侧开设有一对排出管9，一对排出管9与热解炉1双层内腔连通，若干中心管8底端设有回流管10，回流槽11与一对排出管9以及回流管10连通，进气管12安装于套壳6一侧壁面上，热解炉1夹层内壁上环设有若干导热板13；该生物质热解装置以及控制方法，设计了一种新型的热解炉体，采用双层加热调节机构内外同时加热，同时内外加热机构的加热介质采用同一热源供热，配合密封连接组件以及拆卸时排气机构，不仅可以减轻结构的复杂程度，同时提高了热源的利用效率，而且结构简单，安装非常方便，有效解决了现有的生物质热解炉在使用过程中，物料加热过程中，通常在内外壁布置两套热解控温设备，但是这种方式使得设备的安装空间非常有限的问题。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

实施例：本案公开了一种生物质热解装置的控制方法，包括以下步骤：步骤一：将生物质的物料堆积备用，利用上料机向送料器2送入热解炉1，在向送料器2上添加物料前，对物料进行切碎；

步骤二：对热解的温度进行设定以及单次进料的重量进行设定，热解温度的调节通过控制加热介质的输送速率控制温度；

步骤三：生物质物料进入到热解炉1内，在双层加热调节机构的加热下进行热解，热解温度优选设计在160℃-220℃；

步骤四：生物质物料在进行热解时，产生气体包括co、h2等气体，通过拆卸式排气机构送入到储存和处理设备，排气速率设定在1-1.5m³/min；

步骤五：生物质物料在热解后，产生的炉渣从底端的倾斜下料器排出，进而对炉渣进行收集备用；

步骤六：目标产物分离，对收集到的气体进行分离，得到不同组分的目标产物。

根据说明书附图1-5可知，本案为一种生物质热解装置，包括热解炉1、送料器2、出气管3以及分离底座4，热解炉1为柱形空腔的双层直筒炉，热解炉1安装于分离底座4上，送料器2安装于热解炉1一侧，送料器2与热解炉1对接，出气管3安装于热解炉1顶端，热解炉1内设有双层加热调节机构，出气管3上设有拆装式排气机构，在具体实施过程中，送料器2将物料送入到热解炉1内，通过热解炉1上的双层加热调节机构，使导热介质在热解炉1内流通，物料在下落过程中，对物料进行热解，进而使得物料热解的空气通过出气管3排出，在排出过程中，利用可以快速拆装的拆装式排气机构将热解气体抽出，炉渣最后通过分离底座4分离排出；

根据说明书附图1-5可知，上述双层加热调节机构包括：出气管3、套壳6、若干送气管7、若干中心管8、一对排出管9、回流管10、回流槽11、进气管12以及若干导热板13，其连接关系以及位置关系如下；

热解炉1顶端开设有出气孔，出气管3安装于出气孔上，热解炉1顶端设有套壳6，套壳6为圆盘形结构套设于出气管3外侧且内部为圆柱形空腔结构，套壳6与热解炉1顶壁设有密封连接组件，套壳6底面环设有若干送气管7，套壳6底面中心环设有若干中心管8，热解炉1为双层结构，若干送气管7贯通热解炉1顶壁与热解炉1的双层内腔连通，热解炉1底端一侧开设有一对排出管9，一对排出管9与热解炉1双层内腔连通，若干中心管8底端设有回流管10，回流槽11与一对排出管9以及回流管10连通，进气管12安装于套壳6一侧壁面上，热解炉1夹层内壁上环设有若干导热板13。

在具体实施过程中，若干中心管8的环形阵列内圈直径小于若干送气管7的环形阵列内圈，加热介质通过套壳6分流到中心管8与送气管7内，中心管8在热解炉1的最中心，用于直接加热内腔，而外环的送气管7对热解炉1的内腔内进行加热，从而对热解炉1外圈进行加热，使得热解炉1内温度加热更加均匀，套壳6内的加热介质，通过送气管7通入到热解炉1的内空腔中，再经过排出管9排出循环到底部的加热介质，若干中心管8底端设有回流盘25，回流盘25与回流管10连接，使得中心管8中流通的加热介质在回流盘25集聚，所有的加热介质在回流槽11内循环，通过若干导热板13的，热解的料渣从中心管8外的内腔集聚到底部回流盘25上设有倾斜下料器，倾斜下料器与回流盘25之间可以上下运动，进而封闭热解炉1的底端，打开倾斜下料器时料渣从分离底座4分离。

根据说明书附图1-5可知，上述密封连接组件包括：密封环槽14、承口结构15、橡胶密封圈16、连接板17以及若干对拉螺栓18，其连接关系以及位置关系如下；

套壳6底面外且位于若干送气管7外开设有密封环槽14，热解炉1顶端设有承口结构15，密封环槽14套设于热解炉1顶端，密封环槽14内圈环设有橡胶密封圈16，热解炉1顶端外侧环设有连接板17，与之对应的套壳6底端设有连接板17，一对连接板17之间通过若干对拉螺栓18固定。

在具体实施过程中，通过密封环槽14与承口结构15的配和，将套壳6安装于热解炉1的顶端，并且通过一对连接板17上的若干对拉螺栓18进行紧固，由于密封环槽14内侧的橡胶密封圈16，使得密封环槽14对承口结构15进行密封，避免产生加热介质的泄漏，一对连接板17相对壁面分别设有一对橡胶密封环26，进一步的提高了套壳6与热解炉1顶端连接的密封性。

根据说明书附图1-5可知，上述拆装式排气机构包括：第一法兰板19、出气端管20、一对第二法兰板21、转向弯头22、第三法兰板23以及轴流风机24，其连接关系以及位置关系如下；

出气管3顶端设有第一法兰板19，出气端管20两端分别设有一对第二法兰板21，转向弯头22端部设有第三法兰板23，出气端管20连接于出气管3以及转向弯头22之间，出气端管20内嵌装有轴流风机24。

在具体实施过程中，出气管3的第一法兰板19与一对其中下方的第二法兰板21间通过若干对拉杆件连接，同样的一对其中上方的第二法兰板21与第三法兰板23连接，进而将转向弯头22与出气端管20以及出气管3整体连接，利用轴流风机24的吸力作为排放抽取热解气体的动力，转向弯头22与排气管道连接；

综上所述总体可知，该生物质热解装置以及控制方法，设计了一种新型的热解炉1体，采用双层加热调节机构内外同时加热，同时内外加热机构的加热介质采用同一热源供热，配合密封连接组件以及拆卸时排气机构，不仅可以减轻结构的复杂程度，同时提高了热源的利用效率，而且结构简单，安装非常方便。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。