专利摘要

本实用新型专利公开了一种基于生物质炭化余热的供热装置，主要包括生物质炭化余热回收装置、循环水箱、冷却水管路、供热管路、散热器和自动控制装置等。生物质炭化余热回收装置启动后，冷却水从循环水箱出发分为两路，一路循环水通过烟气换热器回收烟气热量；另一路循环水依次通过热炭冷却区和热解气回流区回收热解产物的显热和潜热，然后回到循环水箱。循环水箱与散热器连接，对房屋进行供热。通过该装置可以回收生物质炭化余热，对房间进行供热，同时可以提高生物质炭化的热效率。

权利要求

1.一种基于生物质炭化余热的供热装置，其特征在于，装置包括生物质炭化余热回收装置、循环水箱、冷却水管路、供热管路、散热器和自动控制装置；所述的生物质炭化余热回收装置包括进料区、炭化区、热解气回流区、热炭冷却区、出料区、烟气换热区；

所述的炭化区由炭化主体管道、炉膛、电加热装置及温度传感器组成，所述炉膛周围有保温层包裹，炉膛上部设有烟气出口，所述烟气出口与列管式换热器相连；

所述热炭冷却区为套管结构，所述冷却区内管的生物炭通过热传导和热辐射方式向冷却区外管内的冷却水传递热量，所述冷却区外管上端设有冷却水出口，下端设有冷却水进口，分别与冷却水管路连接；冷却水从循环水箱出发分为两路，一路冷却水通过烟气换热区回收烟气热量；另一路循环水依次通过热碳冷却区和热解气回流区回收热解产物的显热和潜热，然后回到循环水箱；循环水箱与散热器连接，对房屋进行供热。

说明书

技术领域

本实用新型属于生物质热解反应及生物质炭化余热利用技术领域，具体涉及一种基于生物质炭化余热的供热装置。

背景技术

我国是能源消费大国，传统能源多依赖化石能源，然而面对全球气候变暖，环境污染严重。目前，生物质能被认为是一种极具潜力的化石能源替代品。农林废弃物，如秸秆，树枝，中富含丰厚的生物质能，但农户处理农业废弃物仍多采用就地焚烧或直接还田等方式。这不仅严重破坏生态环境，而且舍弃了农林废弃物的商业价值。生物质炭化技术将生物质在隔绝空气或供给少量空气的条件下，通过热化学转换，将生物质转变成为木炭、液体和气体等低分子物质的过程，即固相产物生物炭、液相产物木醋液和木焦油、气相产物木燃气，但是炭化产物冷却过程中，有大量的热量被浪费，导致炭化热效率低等问题。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用型新旨在改良克服上述不足，提供了一种基于生物质炭化余热的供热装置，该装置将炭化产物冷却过程中的余热回收，用于建筑物的供热，从而提高了炭化热效率。

本实用新型的技术原理：一种基于生物质炭化余热的供热装置，结构主要包括生物质炭化余热回收装置、循环水箱、冷却水管路、供热管路、散热器和自动控制装置等。生物质炭化余热回收装置启动后，原料进入炭化区后会在高温缺氧环境下产生热解气，热解气首先通过回流区冷却，回流区利用循环水回收热解气中的显热和汽化潜热。冷却后的热解气通过木燃气引射器进入炭化区的炉膛燃烧，为生物质炭化反应提供热量，燃烧产生的高温烟气在热力作用下，通过炉膛排烟管道进入换热器，烟气与换热器中的冷却水换热后散失到空气中。高温生物炭通过下方的隔热区进入热炭冷却区，循环水冷却生物炭。循环水从循环水箱出发分为两路，一路循环水通过烟气换热器回收烟气热量；另一路循环水依次通过热碳冷却区和热解气回流区回收热解产物的显热和潜热，然后回到循环水箱。循环水箱与散热器连接，对房屋供热。

本实用新型采用如下技术方案：一种基于生物质炭化余热的供热装置， 结构主要包括生物质炭化余热回收装置、循环水箱、冷却水管路、供热管路、散热器和自动控制装置等，炭化余热作为热源，室内温度作为输入变量控制采暖侧循环水泵启停，从而实现供热目的。

上述方案中所述生物质炭化余热回收装置，其特征是主体为进料区、炭化区、热解气回流区、热炭冷却区、出料区、烟气换热区。

所述炭化区主要是由炭化主体管道、炉膛、电加热装置及温度传感器组成，所述炉膛周围有保温层包裹，炉膛上部设有烟气出口，所述烟气出口与列管式换热器相连。

所述热解气回流区，设有热解气冷凝套管，所述可燃气冷凝套管外层利用冷却水冷却套管内层的可冷凝行气体并回收热量，所述可燃气冷凝套管外层上端设有冷却水出口，下端设有冷却水进口，分别与冷却水管道连接。

所述热炭冷却区为套管结构，所述冷却区内管的生物炭通过热传导和热辐射方式向冷却区外管内的冷却水传递热量，所述冷却区外管上端设有冷却水出口，下端设有冷却水进口，分别与冷却水管道连接。

所述冷却水管路、供热管路均有保温层包裹。

作为优选，所述炭化主体管道采用厚度为5mm的310s耐高温不锈钢，直径为200mm，且炉膛高度为1000 mm。

作为优选，所述烟气换热区采用两组列管式换热器，每组各18根铜管。

作为优选，所述循环水箱容积为1500L的保温水箱。

作为优选，所述进料区每半小时填料一次，每次填料25Kg。

作为优选，所述采暖侧循环水泵额定流量为1.5m3/h，额定扬程为10m。

本实用新型的优点是： 1、本实用新型将生物质炭化的余热作为热源，进行供热，减少了一次能源消耗和有害气体排放。2、本实用新型将生物质炭化的余热回收利用，有效提高了生物质炭化装置的热效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；图2为本实用新型的生物质炭化装置结构示意图。

图中：1- 热解气冷凝套管、2-热解气回流区出水口、3-热解气回流区、4-炉膛、5-炭化主体管道、6-炉膛排烟口、7-排烟管道、8-进料斗、9-进料电机、10-换热器进烟口、11-换热器排烟口、12-列管式换热器、13-冷却水管道、14-水箱进水口、15-循环水箱、16-水箱进水口、17-供热回水管道、18-散热器出水口、19-散热器、20-散热器进水口、21-采暖侧循环水泵、22-供热进水管道、23-水箱出水口、24-水箱出水口、25-换热器出水口、26-冷却水管道、27-集热侧循环水泵、28-换热器进水口、29-出料电机、30-热炭冷却区进水口、31-出料区、32-集液装置、33-热炭冷却区、34-冷却水管道、35-热炭冷却区出水口、36-隔热区、37-挡板、38-木燃气引射器、39-热解气回流区进水口、40-电加热进气装置、41-点火装置、42-料斗密封盖板、43-进料管道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于生物质炭化余热的供热装置，结构主要包括热解气回流区3、炉膛4、炭化主体管道5、进料斗8、列管式换热器12、循环水箱15、散热器19、热炭冷却区33、和自动控制系统等组成。炭化主体管道5的上方分别与进料管道43和热解气回流区3相连接，炭化主体管道5位于炉膛4的中心，炭化主体管道5的下方与热炭冷却区33相连接。冷却水回收生物质炭化装置的余热，冷却水从循环水箱15出发分为两路，一路冷却水通过烟气换热器12回收烟气热量；另一路循环水依次通过热碳冷却区33和热解气回流区3回收热解产物的显热和潜热，然后回到循环水箱15。循环水箱15与散热器19连接，对房屋进行供热。

本实用新型工作时，从进料斗8添加适量生物质，例如果树剪枝，在进料电机9的作用下，进入炭化主体管道5，进料完成后安装好料斗密封盖板42。启动电加热进气装置40，对生物质原料进行加热通气，温度较高的原料在空气输送管送入少量氧气条件下，炭化主管体道5内开始局部发生燃烧反应，燃烧释放的热量使得炭化区上部的原料发生炭化产生可燃烟气，当炭化区温度达到220℃,原料开始稳定产生可燃气体时，关闭电电加热进气装置40停止加热通气。炭化主体管道5内的可燃烟气通过烟气冷凝管道38冷凝回收木醋液，可燃气回流到炉膛4底部并在点火装置41作用下在炉膛4底部进行燃烧反应，对炭化主体管道5进行加热，使炉膛4内温度达到520℃，维持炭化主体管道5内原料进一步炭化。生物质炭化装置启动后，开启集热侧循环水泵27，冷却水从循环水箱15出发，通过水箱出水口24与冷却水管道26，分为两路，一路冷却水通过热炭冷却区进水口30，进入热炭冷却区30，冷却从炭化区落下的高温生物炭。然后冷却水从热炭冷却区出水口35，经过冷却水管道34，从热解气回流区进水口39进入热解气回流区3，回收热解气中的显热和汽化潜热。然后经冷却水管道13回到循环水箱15。另一路冷却水从换热器进水口28进入烟气换热器12，冷却后的热解气通过木燃气引射器38，进入炉膛4中燃烧，为生物质炭化反应提供热量，燃烧后产生的高温烟气在热力作用下通过炉膛排烟口6，经过排烟管道7和换热器进烟口10，进入烟气换热器12。冷却水通过烟气换热器12回收烟气热量，然后经过换热器出水口25和冷却水管道13，回到循环水箱15。启动采暖侧循环水泵21，循环水箱的热水依次通过水箱出水口23和供热管道22，从散热器进水口20进入散热器19，为房间进行供热。然后从供热管道17回到循环水箱15。同时，当生物质炭化装置停止工作后，可利用循环水箱15存储的热量，为房间进行供热。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

一种基于生物质炭化余热的供热装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。