本發(fā)明涉及廢料分解領(lǐng)域，特別是涉及回轉(zhuǎn)式可控?zé)峤馓炕G。
背景技術(shù)：
：固廢處理通常是指通過(guò)物理、化學(xué)、生物、物化及生化方法把固體廢棄物轉(zhuǎn)化為適于運(yùn)輸、貯存、利用或處置的過(guò)程。固廢處理的技術(shù)多種多祥，有填埋、堆肥、焚燒、熱解等。其中焚燒和熱解屬于熱處理技術(shù)。熱處理技術(shù)目前在世界上占據(jù)主流地位?？v觀發(fā)達(dá)國(guó)家固廢熱處理技術(shù)的發(fā)展歷史，主要分為三個(gè)階段。一是焚燒技術(shù)(第一代固廢熱處理技術(shù))。固廢焚燒技術(shù)起源于工業(yè)革命時(shí)期的英國(guó)。世界上第一臺(tái)污泥焚燒爐于1870年在英國(guó)誕生，并投入使用。至上世紀(jì)70年代，焚燒技術(shù)經(jīng)過(guò)百年的技術(shù)提升和性能改善，以及煙氣除塵技術(shù)的進(jìn)步和脫硫脫氮技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，其性能日趨成熟，焚燒帶來(lái)的大氣污染也大幅度減少。這一階段，污泥焚燒的爐型主要為爐排爐和流化床爐。我國(guó)首次采用污泥焚燒技術(shù)是1985年深圳市引進(jìn)的日本馬丁爐，此前國(guó)內(nèi)垃權(quán)處理全部采用污泥場(chǎng)填埋。固廢焚燒技術(shù)經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟。但其對(duì)大氣污染的處理還是不盡人意。實(shí)踐證明。通過(guò)高溫燃燒雖然可暫時(shí)去除二噁英。但余熱回收過(guò)程中溫度降低。導(dǎo)致二噁英重新生成并大量粘附在飛灰中。對(duì)此目前還沒(méi)有有效的處理技術(shù)，成為嚴(yán)重的環(huán)境隱患。如武漢市5家污泥焚燒發(fā)電廠每天產(chǎn)生約500噸飛灰。飛灰中含有大量二噁英。 至今無(wú)法得到規(guī)范化處理，成為公眾的普遍擔(dān)憂。二是熱解氣化技術(shù)(第二代固廢熱處理技術(shù))。鑒于污泥焚燒技術(shù)在處理大氣污染方面的不足。西方國(guó)家從上世紀(jì)70年代開(kāi)始研發(fā)以熱解氣化為主的第二代固廢熱處理技術(shù)。熱解技術(shù)的基本原液壓拉伸成型機(jī)關(guān)鍵共性技術(shù)和工藝的應(yīng)用研究開(kāi)發(fā)還相當(dāng)薄弱。另一方面，面對(duì)日益迫切的國(guó)際國(guó)內(nèi)終端產(chǎn)品價(jià)格站，迫使中端產(chǎn)品零部件成本控制壓力，減少工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的材料消耗被認(rèn)為理是在隔絕空氣(氧)和一定溫度的環(huán)境中，使碳?xì)浠衔锸軣岱纸狻Ｐ纬蓺庀?熱解氣體)、液相(熱解液)以及固相(固體殘留物)等物質(zhì)。不同于焚燒技術(shù)將所有處理物料投進(jìn)爐膛燃燒，從而帶來(lái)二次污染等環(huán)境問(wèn)題。熱解是將處理物料中的有機(jī)污染物通過(guò)熱解過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)橐哉託夂蜌錃鉃橹鞯臍鈶B(tài)清潔燃料，再加以熱能利用，其余污染物質(zhì)也故固化在熱解殘?jiān)?。?jīng)過(guò)30多年的研究和發(fā)展，固廢熱解技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已成功應(yīng)用于固廢處現(xiàn)和生物質(zhì)資源化利用等領(lǐng)域城。在固廢處理(特別是污泥和污泥)的無(wú)害化、減量化、穩(wěn)定化和資源化方面優(yōu)勢(shì)明顯。1985年，第一個(gè)固廢熱解發(fā)電廠(處理污泥污泥及工業(yè)廢料為主)在德國(guó)布爾高市投入運(yùn)行。30年來(lái)該項(xiàng)目一直正常運(yùn)行。并成為全球固廢處理清潔技術(shù)的壞保教育和參觀基地。三是“等離子”處理技術(shù)(第三代固廢熱處理技術(shù))。等離子處理技術(shù)。亦稱“零排效”技術(shù)。由德國(guó)公司開(kāi)發(fā)，第一個(gè)等離子污泥處理技術(shù)項(xiàng)目于2009年在波蘭投入運(yùn)行，日處理190噸。污泥經(jīng)等離子爐處理后，產(chǎn)物是液化天然氣和殘?jiān)?，無(wú)大氣污染物排放。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)。污泥和污泥的產(chǎn)生量也急劇增加，成為各地亟待解決的環(huán)境問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2001年至2014年間， 我因工業(yè)固廢的產(chǎn)生量從約9億噸激增到32.3億噸，年均增長(zhǎng)12％。但我國(guó)固廢處置行業(yè)起步較晚，傳統(tǒng)上仍采用填埋工藝，堆肥、處焚燒法處置固廢的應(yīng)用均尚未普及。目前，我國(guó)固廢處里行業(yè)的基本狀況：一是產(chǎn)業(yè)化程度和市場(chǎng)集中度非常低；二是由于固廢處理行業(yè)尚處于發(fā)展初期。受政策扶持、思想觀念、技術(shù)工藝等因素形響。競(jìng)爭(zhēng)格兩局尚未最終確立。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)處于無(wú)序狀態(tài)。生活污泥焚燒領(lǐng)域。金州環(huán)境、光大國(guó)際、天津泰達(dá)、首創(chuàng)集團(tuán)、上海環(huán)投、威立雅、桑德環(huán)境(原合加資源)、偉明環(huán)保、豐泉環(huán)保、深圳綠動(dòng)力、杭州娜江等十余家企業(yè)占排7整個(gè)市場(chǎng)份極；堆肥法方面，目前僅桑德環(huán)境屬干大型企業(yè)。我國(guó)固廢處理行業(yè)中具備相當(dāng)實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)者數(shù)量也非常有限，桑德環(huán)境、金州環(huán)瑰、偉明環(huán)保等非國(guó)有企業(yè)立足于技術(shù)和機(jī)側(cè)優(yōu)勢(shì)，競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力日益突出。而幾大城市環(huán)衛(wèi)集團(tuán)借助于資金、地域優(yōu)勢(shì)。并引進(jìn)海外含作坊。在大型項(xiàng)目上也占據(jù)一定市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)外對(duì)熱解生物質(zhì)制炭的研究主要是在最終溫度、升溫速率、生物質(zhì)組分等對(duì)制炭的影響和生物質(zhì)炭性能研究等方面，在生物質(zhì)炭性能研究上研究利用生物質(zhì)炭改善土壤和制活性炭的較多。一些研究者還對(duì)制炭和制氣的聯(lián)產(chǎn)進(jìn)行了研究。國(guó)內(nèi)外研究者的研究主要在程序升溫電爐、熱分析儀上進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)定升溫速率、終點(diǎn)溫度，然后分析炭產(chǎn)量、固定碳含量、炭結(jié)構(gòu)等。本項(xiàng)目研究發(fā)現(xiàn)影響生物質(zhì)熱解的關(guān)鍵因素是外界傳遞給生物質(zhì)的熱量，升溫速率、終點(diǎn)溫度只是傳熱量的表征因素。但目前涉及熱解生物質(zhì)制炭傳熱研究的文獻(xiàn)仍相對(duì)較少，在對(duì)生物質(zhì)熱解進(jìn)行建模傳熱研究的文獻(xiàn)中，以生物質(zhì)顆粒為研究對(duì)象的較多，并且尺寸較小，而實(shí)際中向生物質(zhì)的 傳熱現(xiàn)象比向生物質(zhì)顆粒的傳熱要復(fù)雜得多?，F(xiàn)在研究的目的應(yīng)在于推動(dòng)以后熱解生物質(zhì)制炭的工業(yè)化，工業(yè)應(yīng)用時(shí)應(yīng)采用能量密度高并具有適當(dāng)大的尺寸的生物質(zhì)原料，加強(qiáng)成型生物質(zhì)的利用是一種發(fā)展趨勢(shì)，所以研究外熱源向成型生物質(zhì)的傳熱是很有意義的。目前研究者們用的熱解熱源多為電力，電是一種高品質(zhì)能源，消費(fèi)高品質(zhì)能源時(shí)應(yīng)考慮到它的經(jīng)濟(jì)性，所以工業(yè)化應(yīng)用時(shí)熱解熱源應(yīng)考慮使用煙氣余熱等。煙氣向生物質(zhì)的傳熱現(xiàn)象和以電為熱源的程序升溫設(shè)備上的傳熱現(xiàn)象是有較大區(qū)別的。高溫?zé)煔庖暂椛浜蛯?duì)流的方式向成型生物質(zhì)生物質(zhì)傳熱，煙氣向生物質(zhì)傳熱后溫度降低。而程序升溫設(shè)備主要以輻射的方式向生物質(zhì)傳熱，向生物質(zhì)傳熱后程序升溫設(shè)備仍按照一定的升溫速率繼續(xù)升高。雖然如此，但這兩種傳熱現(xiàn)象在對(duì)熱解影響上也存在著重要聯(lián)系，兩者聯(lián)系的中介為傳遞的熱量，即傳遞給了生物質(zhì)多少熱量就會(huì)對(duì)熱解過(guò)程造成多大的影響。炭是工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中基本的能源之一，近年來(lái)由于需求量的增加，林業(yè)部門為保護(hù)森林資源和生態(tài)平衡，禁止亂砍濫伐及成材燒炭，使得木炭供需矛盾日趨緊張。于是生物質(zhì)炭應(yīng)運(yùn)而生，有效緩解了木炭供應(yīng)緊張的局勢(shì)。生物質(zhì)炭與傳統(tǒng)木炭相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：以廢棄物為原料來(lái)代替木材，變廢為寶，化害為利，有利于保護(hù)森林資源及維持生態(tài)平衡，減輕對(duì)環(huán)境的污染。生物質(zhì)熱解炭化設(shè)備包括兩種類型，即窯式熱解炭化爐和固定床式熱解炭化反應(yīng)爐。其中窯式熱解炭化爐是在傳統(tǒng)土窯炭化工藝基礎(chǔ)上發(fā)展的新?tīng)t型，在產(chǎn)炭的同時(shí)可以回收熱解過(guò)程中的氣液產(chǎn)物，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)窯式炭化爐體研究主要集中在利用現(xiàn)代化工藝和制造手段改進(jìn)傳統(tǒng)爐體上，已出現(xiàn)很 多窯式炭化爐專利。該種制炭方式對(duì)溫升不易控制，以經(jīng)驗(yàn)操作為主，制炭質(zhì)量難以達(dá)到最佳，并以燃燒一部分煤炭或木材以實(shí)現(xiàn)外加熱。制炭場(chǎng)所只能在野外，增加了原料與產(chǎn)品的運(yùn)輸成本，而且制炭熱解氣只能排放，造成了能量的浪費(fèi)。固定床式炭化設(shè)備按照傳熱方式的不同又可分為外燃料加熱式和內(nèi)燃式：外加熱式固定床熱解炭化系統(tǒng)包含加熱爐和熱解爐兩部分，由外加熱爐體向熱解爐提供熱解所需能量。加熱爐多采用管式爐，其最大優(yōu)點(diǎn)是溫度控制方便、精確，可提高生物質(zhì)能源利用率，改進(jìn)熱解產(chǎn)品質(zhì)量，但需消耗其它形式的能源。內(nèi)燃式固定床熱解炭化爐的燃燒方式類似于傳統(tǒng)的窯式炭化爐，需在爐內(nèi)點(diǎn)燃生物質(zhì)燃料，依靠燃料自身燃燒所提供的熱量維持熱解。內(nèi)燃式炭化爐與外熱式的最大區(qū)別是熱量傳遞方式的不同，外熱式為熱傳導(dǎo)，而內(nèi)燃式炭化爐是熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三種傳遞方式的組合。內(nèi)燃式固定床熱解炭化爐熱解過(guò)程不消耗任何外加熱量，反應(yīng)本身和原料干燥均利用生物質(zhì)自身產(chǎn)熱，熱效率較高，但生物質(zhì)物料消耗較大，且為了維持熱解的缺氧環(huán)境，燃燒不充分，升溫速率較緩慢，熱解過(guò)程中溫升不易控制。綜上所述，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別需要回轉(zhuǎn)式可控?zé)峤馓炕G，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中傳輸中存在著的不足，而在實(shí)際的過(guò)程中造成很大的影響，本發(fā)明提出回轉(zhuǎn)式可控?zé)峤馓炕G，設(shè)計(jì)新穎，采用多段式生物質(zhì)熱解爐結(jié)構(gòu)，完成預(yù)熱、干化、熱解、炭化、冷卻等功能，提高了原料的得炭率及 利用率，已解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：回轉(zhuǎn)式可控?zé)峤馓炕G，包括窯體、進(jìn)料操作平臺(tái)、出料操作平臺(tái)，進(jìn)料操作平臺(tái)銜接防止外部氣體進(jìn)入送料室的鎖風(fēng)進(jìn)料裝置，鎖風(fēng)進(jìn)料裝置通過(guò)送料室表面安裝的進(jìn)料罩連接窯體，窯體通過(guò)尾部安裝有使物料冷卻的鎖風(fēng)水冷出料裝置，鎖風(fēng)水冷出料裝置通過(guò)頂部安裝的出料罩銜接出料操作平臺(tái)，進(jìn)料罩、出料罩、窯體之間設(shè)置有向爐內(nèi)提供可燃?xì)怏w燃燒所需要氧氣利用煙氣在循環(huán)的控氧機(jī)構(gòu)，控氧機(jī)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置有對(duì)空氣量及煙道再循環(huán)量實(shí)現(xiàn)可調(diào)的鼓風(fēng)機(jī)，進(jìn)料罩的一個(gè)端口銜接尾氣處理系統(tǒng)，窯體內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)設(shè)置為炭化爐爐膛，炭化爐爐膛內(nèi)設(shè)置有燃燒器；炭化腔通過(guò)熱解氣通道與鍋爐的燃燒器連接，窯體的內(nèi)部依次設(shè)置有鋸齒筋破碎區(qū)、低溫段、中溫段、高溫段。進(jìn)一步，所述的鋸齒筋破碎區(qū)的內(nèi)部安裝有將炭化物打碎的錘鏈和環(huán)鏈，錘鏈和環(huán)鏈的材質(zhì)采用304不銹鋼。在本發(fā)明所述的窯體的內(nèi)部安裝有便于將物料進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的楊料板，窯體的表面通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)固定于支撐柱，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)銜接回轉(zhuǎn)裝置，進(jìn)一步，所述的尾氣處理系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有煙氣檢測(cè)凈化器，煙氣檢測(cè)凈化器的一端安裝有排放煙囪。進(jìn)一步，所述的控氧機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置有溫度控制單元。本發(fā)明的有益效果是：創(chuàng)新設(shè)計(jì)了利用污泥、生物質(zhì)等提高傳熱、防堵、連續(xù)粉碎干燥預(yù)處理裝置，包括原料的準(zhǔn)備、原料的粉碎、原料的干燥及輸送裝置；原料通過(guò)垂鏈與環(huán)鏈破碎系統(tǒng)及干燥裝置后，實(shí)現(xiàn)了原料粉碎干燥 的同時(shí)，提高了熱傳導(dǎo)效率和節(jié)能目的；采用自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使得勞動(dòng)強(qiáng)度低，體現(xiàn)了現(xiàn)代化文明生產(chǎn)；系統(tǒng)正常運(yùn)行后，余熱還可引入系統(tǒng)外蒸汽或熱水鍋爐作為熱能使用，實(shí)現(xiàn)投資少、成本低、效率高、節(jié)能環(huán)保，達(dá)到開(kāi)發(fā)利用綠色無(wú)污染能源之目的。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明：圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的熱解成型生物質(zhì)制炭的工藝生產(chǎn)圖。圖3為本發(fā)明的技術(shù)路線圖。圖4為本發(fā)明的工藝路線圖圖中100-進(jìn)料操作平臺(tái)，110-鎖風(fēng)進(jìn)料裝置，120-進(jìn)料罩，130-尾氣處理系統(tǒng)，140-控氧機(jī)構(gòu)，150-鼓風(fēng)機(jī)，160-鋸齒筋破碎區(qū)，170-垂鏈，180-環(huán)鏈，190-窯體，200-炭化爐爐膛，210-回轉(zhuǎn)裝置，220-出料罩，230-出料操作平臺(tái)，240-支撐柱，250-楊料板，260-鎖風(fēng)水冷出料裝置。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參見(jiàn)圖1，回轉(zhuǎn)式可控?zé)峤馓炕G，包括窯體190、進(jìn)料操作平臺(tái)100、出料操作平臺(tái)230，進(jìn)料操作平臺(tái)100銜接防止外部氣體進(jìn)入送料室的鎖風(fēng)進(jìn)料裝置110，鎖風(fēng)進(jìn)料裝置110通過(guò)送料室表面安裝的進(jìn)料罩120連接窯體 190，窯體190通過(guò)尾部安裝有使物料冷卻的鎖風(fēng)水冷出料裝置260，鎖風(fēng)水冷出料裝置260通過(guò)頂部安裝的出料罩220銜接出料操作平臺(tái)230，進(jìn)料罩120、出料罩220、窯體190之間設(shè)置有向爐內(nèi)提供可燃?xì)怏w燃燒所需要氧氣利用煙氣在循環(huán)的控氧機(jī)構(gòu)140，控氧機(jī)構(gòu)140的內(nèi)部設(shè)置有對(duì)空氣量及煙道再循環(huán)量實(shí)現(xiàn)可調(diào)的鼓風(fēng)機(jī)150，進(jìn)料罩120的一個(gè)端口銜接尾氣處理系統(tǒng)130，窯體190內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)設(shè)置為炭化爐爐膛200，炭化爐爐膛200內(nèi)設(shè)置有燃燒器；炭化腔通過(guò)熱解氣通道與鍋爐的燃燒器連接，窯體200的內(nèi)部依次設(shè)置有鋸齒筋破碎區(qū)160、低溫段、中溫段、高溫段。另外，鋸齒筋破碎區(qū)160的內(nèi)部安裝有將炭化物打碎的錘鏈170和環(huán)鏈180，錘鏈170和環(huán)鏈180的材質(zhì)采用304不銹鋼。窯體190的內(nèi)部安裝有便于將物料進(jìn)行翻轉(zhuǎn)的楊料板250，窯體190的表面通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)固定于支撐柱240，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)銜接回轉(zhuǎn)裝置210，尾氣處理系統(tǒng)130內(nèi)設(shè)置有煙氣檢測(cè)凈化器，煙氣檢測(cè)凈化器的一端安裝有排放煙囪。控氧機(jī)構(gòu)140的一側(cè)設(shè)置有溫度控制單元。本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，包括生物質(zhì)炭化爐主控制中心、溫度控制單元、進(jìn)料鎖風(fēng)裝置、原料粉碎干燥裝置、控氧機(jī)構(gòu)、熱解炭化窯和出料水冷裝置等模塊；生物質(zhì)炭化窯由碎料干燥裝置、碳化爐體和各控制單元構(gòu)成，達(dá)到充分利用生物質(zhì)熱解所產(chǎn)生的能量，達(dá)到節(jié)能目的；爐體采用回轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，提供了原料熱解率；爐體排煙口設(shè)有煙氣檢測(cè)凈化裝置，實(shí)現(xiàn)可控制廢氣排放；采用多段式生物質(zhì)熱解爐結(jié)構(gòu)，完成預(yù)熱、干化、熱解、炭化、冷卻等功能；生物質(zhì)氣化的燃?xì)馔ㄟ^(guò)燃?xì)馔ǖ婪謩e與生物質(zhì)炭化爐的燃燒器及收集器連接，提高了原料的得炭率及利用率。生物質(zhì)炭化爐由碎料干燥裝置、碳化爐體和架設(shè)于爐體內(nèi)部上方的窯體構(gòu)成，爐體設(shè)有煙氣排放口，進(jìn)出料鎖風(fēng)裝置，進(jìn)料蓋封扣合于爐體上，在窯體內(nèi)鍋進(jìn)行加熱分解處理；內(nèi)鍋底面與加熱腔的底壁之間形成炭化爐爐膛，膛內(nèi)放置有燃燒器；炭化腔通過(guò)熱解氣通道與鍋爐的燃燒器連接。通過(guò)控氧機(jī)構(gòu)控制窯體內(nèi)的氧氣濃度，實(shí)現(xiàn)無(wú)氧熱分解和部分原料的氧化還原反應(yīng)?；跍囟瓤刂颇K實(shí)現(xiàn)爐膛溫度可控化流程，達(dá)到節(jié)能目的。本發(fā)明采用研制出的三段式生物質(zhì)熱解爐，熱解和炭化采用三段式生物質(zhì)熱解爐設(shè)計(jì)，三段分別為低溫段(300度)、中溫段(300-500度)和高溫段(600度)，低溫主要進(jìn)行干燥除濕處理，中溫段進(jìn)行部分熱解預(yù)處理，高溫段開(kāi)始進(jìn)行系統(tǒng)的熱分解工作。主控制器通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速不考慮進(jìn)料影響按日(24小時(shí))處理量區(qū)分為5噸、15噸和20噸三個(gè)熱解量檔位，實(shí)現(xiàn)可選擇功能。創(chuàng)新設(shè)計(jì)了生物質(zhì)碳化爐中的進(jìn)料鎖風(fēng)裝置及出料水冷裝置，包括位于生物質(zhì)碳化爐爐腔下部的水冷卻室及進(jìn)料鎖風(fēng)裝置；通過(guò)在鎖風(fēng)裝置上部設(shè)置與進(jìn)料口相連通的通孔，使得外部氣體能不能進(jìn)入送料室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料室里的原料與外界隔離目的；生物質(zhì)碳化爐爐腔內(nèi)碳化后的高溫生物碳從水冷室的進(jìn)料口設(shè)置活動(dòng)爐柵上的間隙掉落至水冷室內(nèi)進(jìn)行水冷，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品能均勻、充分冷卻高溫生物碳，避免出現(xiàn)輸出的生物碳與空氣接觸而氧化的現(xiàn)象。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)能源的需求越來(lái)越大，化石能源的量越來(lái)越少，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)環(huán)境，必須要充分利用新能源。生物質(zhì)能是一種重要的新能源，同時(shí)我國(guó)生物質(zhì)資源是豐富的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年全國(guó)秸稈理論資源量為8.42億噸，可收集資源量約為7億噸，其中稻草約2.11億噸，麥秸約1.54億噸，玉米秸約2.73億噸，棉稈約2600萬(wàn)噸，油料作物秸稈(主要 為油菜和花生)約3700萬(wàn)噸，豆類秸稈約2800萬(wàn)噸，薯類秸稈約2300萬(wàn)噸。每年秸稈直接田間焚燒達(dá)1.22～3.14億t。我國(guó)木材伐區(qū)剩余物和木材加工業(yè)剩余物的總量也很大，約為5400×104m3。熱解生物質(zhì)是利用生物質(zhì)能的一種重要方式，熱解產(chǎn)物有氣體、生物油、生物質(zhì)炭等，熱解的固態(tài)產(chǎn)物生物質(zhì)炭可用做冶煉金屬的還原劑，目前冶金企業(yè)主要用焦炭來(lái)還原金屬，焦炭通過(guò)煤、石油等制得，煤、石油等化石資源日益緊張，為實(shí)現(xiàn)冶金企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)生物質(zhì)炭的生產(chǎn)和利用。另一方面，成型生物質(zhì)便于運(yùn)輸、存儲(chǔ)；密度大，形狀規(guī)則，有利于大規(guī)模熱解制炭，并不至于使炭化設(shè)備體積過(guò)大?？梢?jiàn)熱解成型生物質(zhì)制炭是很有意義的，并可以逐漸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。本專利旨在提供一種充分利用生物質(zhì)能，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生物質(zhì)炭的工藝。本專利發(fā)明工藝根據(jù)成型生物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將環(huán)形爐與熱解成型生物質(zhì)制炭有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)，利用冶金煙氣的余熱加熱生物質(zhì)制炭。本專利發(fā)明工藝可以通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)形爐旋轉(zhuǎn)速度、裝料速度、煙氣的流量等來(lái)確保炭化質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)。本項(xiàng)目熱解成型生物質(zhì)制炭的熱源為冶金企業(yè)的高溫?zé)煔猓瑹煔夂趿啃∮?％，制得的生物質(zhì)炭又可再用于企業(yè)中冶煉金屬，這樣既充分利用了煙氣的熱量，有效的利用了生物質(zhì)能，又可使冶金企業(yè)擺脫受煤等資源日益緊張帶來(lái)的發(fā)展束縛。參見(jiàn)圖2，利用污泥、生物質(zhì)原料生產(chǎn)生物質(zhì)炭的工藝，涉及污泥、生物質(zhì)的炭化熱分解處理技術(shù)。工藝流程主要由原料粉碎干燥循環(huán)回路、原料固態(tài)物流程、控氧機(jī)構(gòu)和生物質(zhì)炭引出流程組成，把污泥、生物質(zhì)等其中的一種或幾種混合，送入氣化爐內(nèi)進(jìn)行熱分解反應(yīng)，生成生物質(zhì)炭及合成氣；通過(guò)把氧化鈣送入氣化爐內(nèi)，用氧化鈣吸收二氧化碳的放熱反應(yīng)來(lái)提供爐內(nèi)氣 化反應(yīng)所需的熱量與污泥生物質(zhì)炭進(jìn)行反應(yīng)并向爐內(nèi)提供熱量，不但大大降低了能量消耗，而且使合成氣和生物質(zhì)炭的品質(zhì)和產(chǎn)量得到提高，容易實(shí)現(xiàn)把污泥、生物質(zhì)等轉(zhuǎn)化為清潔能源的目標(biāo)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的各種生物質(zhì)炭技術(shù)的研究，自主設(shè)計(jì)了回轉(zhuǎn)式可控?zé)峤馓炕G，其結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，包括生物質(zhì)炭化爐主控制中心、溫度控制單元、進(jìn)料鎖風(fēng)裝置、原料粉碎干燥裝置、控氧機(jī)構(gòu)、熱解炭化窯和出料水冷裝置等模塊；爐體采用回轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，提供了原料熱解率；生物質(zhì)炭化窯由碎料干燥裝置、碳化爐體和各控制單元構(gòu)成，達(dá)到充分利用生物質(zhì)熱解所產(chǎn)生的能量，達(dá)到節(jié)能目的；爐體排煙口設(shè)有煙氣檢測(cè)凈化裝置，實(shí)現(xiàn)可控制廢氣排放；采用多段式生物質(zhì)熱解爐結(jié)構(gòu)，完成預(yù)熱、干化、熱解、炭化、冷卻等功能；生物質(zhì)氣化的燃?xì)馔ㄟ^(guò)燃?xì)馔ǖ婪謩e與生物質(zhì)炭化爐的燃燒器及收集器連接，提高了原料的得炭率及利用率。參見(jiàn)圖3、圖4，通過(guò)對(duì)生物質(zhì)炭化爐的生產(chǎn)工藝分析，設(shè)計(jì)了利用污泥、生物質(zhì)等提高傳熱、防堵、連續(xù)粉碎干燥預(yù)處理裝置，包括原料的準(zhǔn)備、原料的粉碎、原料的干燥及輸送裝置；原料通過(guò)鋸齒筋破碎系統(tǒng)及干燥裝置后，實(shí)現(xiàn)了原料粉碎干燥的同時(shí)，提高了利用率和節(jié)能目的；采用自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使得勞動(dòng)強(qiáng)度低，體現(xiàn)了現(xiàn)代化文明生產(chǎn)；系統(tǒng)正常運(yùn)行后，余熱還可引入系統(tǒng)外蒸汽鍋爐作為蒸汽熱源使用，實(shí)現(xiàn)投資少、成本低、效率高、節(jié)能環(huán)保，達(dá)到開(kāi)發(fā)利用綠色無(wú)污染能源之目的。項(xiàng)目產(chǎn)品——回轉(zhuǎn)式可控?zé)峤馓炕G，其結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，包括生物質(zhì)炭化爐主控制中心、溫度控制單元、進(jìn)料鎖風(fēng)裝置、原料粉碎干燥裝置、控氧機(jī)構(gòu)、熱解炭化窯和出料水冷裝置等模塊；爐體采用回轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，提供 了原料熱解率；生物質(zhì)炭化窯由碎料干燥裝置、碳化爐體和各控制單元構(gòu)成，達(dá)到充分利用生物質(zhì)熱解所產(chǎn)生的能量，達(dá)到節(jié)能目的；爐體排煙口設(shè)有煙氣檢測(cè)凈化裝置，實(shí)現(xiàn)可控制廢氣排放；采用多段式生物質(zhì)熱解爐結(jié)構(gòu)，完成預(yù)熱、干化、熱解、炭化、冷卻等功能；生物質(zhì)氣化的燃?xì)馔ㄟ^(guò)燃?xì)馔ǖ婪謩e與生物質(zhì)炭化爐的燃燒器及收集器連接，提高了原料的得炭率及利用率。熱解和炭化采用三段式生物質(zhì)熱解爐設(shè)計(jì)，三段分別為低溫段(300度)、中溫段(300-500度)和高溫段(600度)，低溫主要進(jìn)行干燥除濕處理，中溫段進(jìn)行部分熱解預(yù)處理，高溫段開(kāi)始進(jìn)行系統(tǒng)的熱分解工作；主控制器通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速不考慮進(jìn)料影響按日(24小時(shí))處理量區(qū)分為5噸、15噸和20噸三個(gè)熱解量檔位，實(shí)現(xiàn)可選擇功能。項(xiàng)目的實(shí)施，滿足了市場(chǎng)的需求，對(duì)提升我國(guó)回轉(zhuǎn)式可控?zé)峤馓炕G的研制及產(chǎn)業(yè)化水平具有重要意義，符含國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)先進(jìn)，其技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。表1項(xiàng)目設(shè)定的技術(shù)指標(biāo)：序號(hào)技術(shù)性能內(nèi)容指標(biāo)1熱解量(24小時(shí))5噸2生物質(zhì)炭量(24小時(shí))1.5噸3co等氣體排放量≤200ppm4排放粉塵量≤50mg/nm3表2預(yù)計(jì)達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益情況年度生產(chǎn)規(guī)模(臺(tái))銷售收入(萬(wàn)元)利潤(rùn)(萬(wàn)元)稅收(萬(wàn)元)2016(預(yù)計(jì))327035252017(預(yù)計(jì))654070502018(預(yù)計(jì))9810140100目前市場(chǎng)上，關(guān)于生物質(zhì)炭成型機(jī)主要有螺旋式成型機(jī)、活塞式成型機(jī)、壓輯式成型機(jī)等。螺旋式成型機(jī)利用螺桿推進(jìn)、擠壓生物質(zhì)，應(yīng)用早，技術(shù) 成熟，是當(dāng)今廣泛使用的一種成型機(jī)。它是連續(xù)性生產(chǎn)，擠壓出的成型生物質(zhì)品質(zhì)比較均勾，但對(duì)螺桿的損耗較大?；钊匠尚蜋C(jī)是靠活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)成型。按驅(qū)動(dòng)力不同可分為機(jī)械式、油壓式等，機(jī)械式生產(chǎn)能力大，油壓式便于控制，驅(qū)動(dòng)力大。活塞式與螺旋式相比成型部件磨損小，但壓縮成型是間歇進(jìn)行的，成型塊密度稍低，易松散，機(jī)器運(yùn)行時(shí)振動(dòng)和噪音較大，潤(rùn)滑油污染較嚴(yán)重。壓輯式成型機(jī)主要由壓輥和壓模組成。壓輯可以繞自己的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，它的外圈加工成齒或槽，壓模有圓盤、圓環(huán)形等，壓模上加工有成型孔，將原料放入壓輯和壓模之間，在壓輥的作用下原料被壓入成型孔內(nèi)，從成型孔擠壓出的原料就變?yōu)閳A柱形等形狀，最后用切刀切割。壓輯成型通常不需要外部加熱，可根據(jù)生物質(zhì)原料情況添加適量粘結(jié)劑。對(duì)原料的含水率要求較松，通常在10～40％下均能很好成型?；钊胶蛪狠伿匠尚蜋C(jī)設(shè)備體積大，初始投資較多，不利于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。產(chǎn)品由生物質(zhì)炭化爐主控制中心、溫度控制單元、進(jìn)料鎖風(fēng)裝置、原料粉碎干燥裝置、控氧機(jī)構(gòu)、熱解炭化窯和出料水冷裝置等模塊構(gòu)成；生物質(zhì)炭化窯由碎料干燥裝置、碳化爐體和各控制單元構(gòu)成，達(dá)到充分利用生物質(zhì)熱解所產(chǎn)生的能量，達(dá)到節(jié)能目的；爐體采用回轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，提供了原料熱解率；爐體排煙口設(shè)有煙氣檢測(cè)凈化裝置，實(shí)現(xiàn)可控制廢氣排放；采用多段式生物質(zhì)熱解爐結(jié)構(gòu)，完成預(yù)熱、干化、熱解、炭化、冷卻等功能；生物質(zhì)氣化的燃?xì)馔ㄟ^(guò)燃?xì)馔ǖ婪謩e與生物質(zhì)炭化爐的燃燒器及收集器連接，提高了原料的得炭率及利用率。熱解和炭化采用三段式生物質(zhì)熱解爐設(shè)計(jì)，三段分別為低溫段(300度)、中溫段(300-500度)和高溫段(600度)，低溫主要進(jìn)行干燥除濕處理，中溫段進(jìn)行部分熱解預(yù)處理，高溫段開(kāi)始進(jìn)行系統(tǒng)的熱分解工作； 主控制器通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速不考慮進(jìn)料影響按日(24小時(shí))處理量區(qū)分為5噸、15噸和20噸三個(gè)熱解量檔位，實(shí)現(xiàn)可選擇功能。項(xiàng)目的實(shí)施，滿足了市場(chǎng)的需求，對(duì)提升我國(guó)回轉(zhuǎn)式可控?zé)峤馓炕G的研制及產(chǎn)業(yè)化水平具有重要意義，符含國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)先進(jìn)，其技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。項(xiàng)目潛在的廣闊市場(chǎng)需求決定了其穩(wěn)定增長(zhǎng)的產(chǎn)量。項(xiàng)目完成時(shí)，預(yù)計(jì)生產(chǎn)能力達(dá)到每年產(chǎn)量3臺(tái)以上，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)10人次左右，年銷售收入270萬(wàn)元以上，可實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)35萬(wàn)元，可實(shí)現(xiàn)稅收25萬(wàn)元。經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。項(xiàng)目的實(shí)施，滿足了市場(chǎng)的需求，同時(shí)對(duì)提升我國(guó)生物質(zhì)炭設(shè)備的研制及產(chǎn)業(yè)化具有重要意義，符含國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。當(dāng)前第1頁(yè)12