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一种炭气联产隧道炭化窑
申请号	CN202410183502.6	申请日	2024-02-19	公开(公告)号	CN117736754A	公开(公告)日	2024-03-22
申请人	海南蓝资投资有限责任公司;			发明人	董立军; 董铮;
摘要	本发明公开了一种炭气联产隧道炭化窑，它包括由进料室、炭化隧道和出料室构成的隧道窑，在炭化隧道内安装蒸汽锅炉，蒸汽锅炉左换热管和右换热管之间构成炭化通道，在炭化通道内设置两个轨道，在两个轨道上设置若干可在轨道上直线滑动的托盘，每个托盘上设有一个干馏反应桶。它可连续生产生物质炭，同时利用余热生产蒸汽，产气和产炭同时进行，节能环保，可实现炭气联产，尤其适合小型生物质热电厂应用。
权利要求	1.一种炭气联产隧道炭化窑，它包括隧道窑、蒸汽锅炉和炭化反应装置，其特征在于：所述的隧道窑包括进料室、炭化隧道和出料室，进料室和炭化隧道之间设有内进料门，进料室侧面设有外进料门，炭化隧道侧面设有出烟口，炭化隧道和出料室之间设有内出料门，出料室侧面设有外出料门；所述的蒸汽锅炉安装在炭化隧道内，蒸汽锅炉包括安装在炭化隧道顶盖外部的锅筒，在炭化隧道内左下角安装左集水筒，在炭化隧道内右下角安装右集水筒，左集水筒与锅筒之间连通若干左换热管，右集水筒与锅筒之间连通若干右换热管，左换热管和右换热管之间构成炭化通道；所述的炭化反应装置包括在炭化通道内设置的两个轨道，在两个轨道上设置若干可在轨道上直线滑动的托盘，每个托盘上设有一个干馏反应桶，干馏反应桶上部侧壁设有出气口，在干馏反应桶外侧设有连接出气口向下折弯的出气管，在干馏反应桶上部设有桶盖。 2.根据权利要求1所述的炭气联产隧道炭化窑，其特征在于：在炭化通道的地面上设有两条耐火矮墙，两个轨道分别坐落在两个耐火矮墙上。 3.根据权利要求2所述的炭气联产隧道炭化窑，其特征在于：所述的轨道是内腔充装冷却水的空心槽式轨道，在空心槽式轨道的凹槽里等间距排列安装若干轨道辊轮；所述托盘下面左右两侧设置与轨道相对应的辊轮槽，在托盘中心设有坐桶口，干馏反应桶坐落在坐桶口上。 4.根据权利要求3所述的炭气联产隧道炭化窑，其特征在于：所述的内进料门、内出料门都是内设冷却水内腔的推拉门。 5.根据权利要求4所述的炭气联产隧道炭化窑，其特征在于：所述的外进料门和外出料门都是内设冷却水内腔的推拉门。 6.根据权利要求5所述的炭气联产隧道炭化窑，其特征在于：在进料室的上部设置给内进料门、外进料门和空心槽式轨道后端提供冷却水的第一冷却水箱；在出料室的上部设置给内出料门、外出料门和空心槽式轨道前端提供冷却水的第二冷却水箱。 7.根据权利要求6所述的炭气联产隧道炭化窑，其特征在于：它还设置了运料车，运料车包括车轮和车架，车架由四个立柱连接的上U型架和下U型架构成，上U型架的前边框和后边框与托盘下面的辊轮槽相对应，在前边框和后边框上等间距排列安装多个车架辊轮。 8.根据权利要求7所述的炭气联产隧道炭化窑，其特征在于：在进料室的后墙上设有托盘推送油缸。 9.根据权利要求8所述的炭气联产隧道炭化窑，其特征在于：在炭化隧道的侧面设有多个观察窗口。
说明书全文	一种炭气联产隧道炭化窑技术领域 [0001] 本发明属于干馏炭化设备技术领域，尤其是一种炭气联产隧道炭化窑。背景技术 [0002] 传统方法制炭是把稻壳、锯末、秸杆、树枝、树皮、刨花，竹屑，花生壳等含炭物质，在炭窑中点燃，烧到一定程度，封闭炭窑空气进入，余热继续加热木材干馏，水分和木焦油被熘出，生物质原料碳化成为生物质炭。这种传统的制炭方法污染环境，产生的可燃气体排放掉或者烧掉，可燃气体不能回收利用，同时，产生的生物质炭的质量也不稳定。 [0003] 我国专利CN101775299A公开了一种“农作物秸秆限氧自热式热解快速制炭设备”该制炭设备可以解决由于农作物秸秆露天焚烧所引起的环境污染及生态恶化问题，用于替代烧烤用炭或工业用炭。但是，这种设备生产能力有限，不适合炭气联产工业化应用。发明内容 [0004] 本发明的目的在于提供一种炭气联产隧道炭化窑，它适合在工业化炭气联产中应用，特别适合小型生物质热电厂应用。 [0005] 本发明所采用的技术方案是：一种炭气联产隧道炭化窑，它包括隧道窑、蒸汽锅炉和炭化反应装置，其特征在于：所述的隧道窑包括进料室、炭化隧道和出料室，进料室和炭化隧道之间设有内进料门，进料室侧面设有外进料门，炭化隧道侧面设有出烟口，炭化隧道和出料室之间设有内出料门，出料室侧面设有外出料门；所述的蒸汽锅炉安装在炭化隧道内，蒸汽锅炉包括安装在炭化隧道顶盖外部的锅筒，在炭化隧道内左下角安装左集水筒，在炭化隧道内右下角安装右集水筒，左集水筒与锅筒之间连通若干左换热管，右集水筒与锅筒之间连通若干右换热管，左换热管和右换热管之间构成炭化通道；所述的炭化反应装置包括在炭化通道内设置的两个轨道，在两个轨道上设置若干可在轨道上直线滑动的托盘，每个托盘上设有一个干馏反应桶，干馏反应桶上部侧壁设有出气口，在干馏反应桶外侧设有连接出气口向下折弯的出气管，在干馏反应桶上部设有桶盖。 [0006] 优选的，在炭化通道的地面上设有两条耐火矮墙，两个轨道分别坐落在两个耐火矮墙上。 [0007] 优选的，所述的轨道是内腔充装冷却水的空心槽式轨道，在空心槽式轨道的凹槽里等间距排列安装若干轨道辊轮；所述托盘下面左右两侧设置与轨道相对应的辊轮槽，在托盘中心设有坐桶口，干馏反应桶坐落在坐桶口上。 [0008] 优选的，所述的内进料门、内出料门都是内设冷却水内腔的推拉门。 [0009] 优选的，所述的外进料门和外出料门都是内设冷却水内腔的推拉门。 [0010] 优选的，在进料室的上部设置给内进料门、外进料门和空心槽式轨道后端提供冷却水的第一冷却水箱；在出料室的上部设置给内出料门、外出料门和空心槽式轨道前端提供冷却水的第二冷却水箱。 [0011] 优选的，本发明还设置了运料车，运料车包括车轮和车架，车架由四个立柱连接的上U型架和下U型架构成，上U型架的前边框和后边框与托盘下面的辊轮槽相对应，在前边框和后边框上等间距排列安装多个车架辊轮。 [0012] 优选的，在进料室的后墙上设有托盘推送油缸。 [0013] 优选的，在炭化隧道的侧面设有多个观察窗口。 [0014] 本发明的使用方法是将托盘和装满并点燃生物质材料的干馏反应桶从进料室一端推进炭化隧道，经过干馏反应之后，陆续地从出料室端被顶出，后边进料，前边出料，可实现连续化生产。 [0015] 在生产过程中，具体操作方法包括如下步骤：（1）将托盘放置在运料车上，将干馏反应桶坐落在托盘坐桶口上，在干馏反应桶内底部添加燃烧着的炭火，然后在干馏反应桶内填满需要炭化的生物质材料；确保干馏反应桶底部的生物质材料已经开始燃烧之后，加盖桶盖并密封；（2）打开外进料门，将运料车及其装载的托盘干馏反应桶推进进料室里，定位运料车，使托盘的辊轮槽对准炭化隧道内的两条轨道；打开外出料门，将空载运料车推进出料室里，定位运料车，使上U型架的前边框和后边框与轨道相对应；（3）关闭外进料门，打开内进料门，关闭外出料门，打开内出料门，启动托盘推送油缸，把运料车上的托盘及装满并点燃炭化的生物质材料的干馏反应桶推进炭化隧道内部的轨道上；同时，最前端已经完成炭化反应的干馏反应桶及托盘被从内出料门顶出推送到出料室内的运料车上；（4）关闭内进料门和内出料门，打开外进料门和外出料门，将运料车拉出，完成一个干馏反应桶的装窑和出窑作业。 [0016] （5）重复上述步骤，可实现连续生产生物质炭；在生产生物质炭的过程中，蒸汽锅炉同时产生蒸汽，可用于居民供暖或者发电以及各种工业应用。 [0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明包括隧道窑，在隧道窑的炭化隧道里安装蒸汽锅炉，在蒸汽锅炉左换热管和右换热管之间构成炭化通道，在炭化通道内设有两条轨道，在两条轨道上设置若干可在轨道上直线滑动的托盘，每个托盘上设有一个干馏反应桶；它可连续生产生物质炭，同时利用余热生产蒸汽，它可实现连续化生产，产气和产炭同时进行，节能环保，尤其适合小型生物质热电厂应用。 [0018] （2）本发明设置了若干独立的干馏反应桶，干馏反应桶内的生物质材料在缺氧或绝氧的环境中闷烧，产生的可燃气体在桶内上升并从出气管排出到干馏反应桶外部的炭化隧道里燃烧，在炭化隧道燃烧直接给干馏反应桶外壁加热，又为干馏反应桶内的生物质干馏反应提供热量条件，干馏反应桶内的生物质经高温热裂解后生成生物质炭；生产的生物质炭质量好。 [0019] （3）本发明的轨道是内腔充装冷却水的空心槽式轨道，内进料门、内出料门、外进料门和外出料门都是内设冷却水内腔的推拉门。它解决了金属材料不耐高温燃烧的问题。 [0020] （4）本发明设计合理，操作方便，造价低廉，实用性强，为生物质炭生产提供了一种小规模生产设备。附图说明 [0021] 图1是本发明炭气联产隧道炭化窑的立体结构示意图；图2是本发明炭气联产隧道炭化窑局部剖切立体结构示意图；图3是本发明炭气联产隧道炭化窑局部剖切立体结构示意图；图4是本发明蒸汽锅炉的立体结构示意图；图5是本发明耐火矮墙和空心槽式轨道的立体结构示意图；图6是本发明运料车、托盘和干馏反应桶的立体结构示意图；图7是本发明运料车、托盘和干馏反应桶分解状态立体结构示意图。 [0022] 图中：1‑进料室，2‑炭化隧道，3‑出料室，4‑内进料门，5‑外进料门，6‑出烟口，7‑内出料门，8‑外出料门，9‑锅筒，10‑左集水筒，11‑右集水筒，12‑左换热管，13‑右换热管，14‑炭化通道，15‑空心槽式轨道，16‑托盘，17‑干馏反应桶，18‑出气口，19‑出气管，20‑桶盖，21‑耐火矮墙，22‑凹槽，23‑轨道辊轮，24‑辊轮槽，25‑坐桶口，26‑第一冷却水箱，27‑第二冷却水箱，28‑运料车，29‑上U型架，30‑下U型架，31‑车架辊轮，32‑托盘推送油缸，33‑观察窗口。具体实施方式 [0023] 下面结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。 [0024] 实施例：如图1至图7所示，一种炭气联产隧道炭化窑，它包括隧道窑、蒸汽锅炉和炭化反应装置，所述的隧道窑包括进料室1、炭化隧道2和出料室3，进料室1和炭化隧道2之间设有内进料门4，进料室1右侧面设有外进料门5，炭化隧道2左侧面设有出烟口6，炭化隧道的右侧面设有两个观察窗口33，炭化隧道2和出料室3之间设有内出料门7，出料室3右侧面设有外出料门8；所述的内进料门4、外进料门5、内出料门7和外出料门8都是内设冷却水内腔的推拉门。 [0025] 所述的蒸汽锅炉安装在炭化隧道2内，蒸汽锅炉包括安装在炭化隧道2顶盖外部的锅筒9，在炭化隧道2内左下角安装左集水筒10，在炭化隧道2内右下角安装右集水筒11，左集水筒10与锅筒9之间连通若干左换热管12，右集水筒11与锅筒9之间连通若干右换热管13，左换热管12和右换热管13之间构成炭化通道14。 [0026] 所述的炭化反应装置包括在炭化通道14的地面上设有两条耐火矮墙21，两个耐火矮墙21上分别设置内腔充装冷却水的空心槽式轨道15；在空心槽式轨道15的凹槽22里等间距排列安装若干轨道辊轮23；在两个空心槽式轨道15上设置若干可在轨道辊轮23上直线滑动的托盘16。 [0027] 所述托盘16下面左右两侧设置与轨道15相对应的辊轮槽24，在托盘16中心设有坐桶口25，在坐桶口25上坐落安装干馏反应桶17；所述的干馏反应桶17上部侧壁设有出气口18，在干馏反应桶17外侧设有连接出气口18向下折弯的出气管19，在干馏反应桶17上部设有桶盖20。 [0028] 在进料室1的上部设置给内进料门4、外进料门5和空心槽式轨道15后端提供冷却水的第一冷却水箱26；在出料室3的上部设置给内出料门7、外出料门8和空心槽式轨道15前端提供冷却水的第二冷却水箱27。 [0029] 本发明还设置了运料车28，运料车28包括车轮和车架，车架由四个立柱连接的上U型架29和下U型架30构成，上U型架29的前边框和后边框与托盘下面的辊轮槽24相对应，在前边框和后边框上等间距排列安装多个车架辊轮31。在进料室1的后墙上设有托盘推送油缸32。 [0030] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。