一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，包括若干由耐火磚堆砌而成的若干腔室，若干所述腔室上端為可開啟的封蓋，所述若干腔室包括燃燒室、預熱室和干燥室，所述燃燒室、預熱室與干燥室通過煙氣通道依次相連，所述燃燒室內設置有用于放置柴火的燃燒腔。本實用新型這種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐能夠充分利用窯爐的煙氣余熱，提高能源利用率，而且整體上大大縮短了竹炭生產周期，提高竹炭生產量。
【專利說明】一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及竹炭生產設備【技術領域】，具體是一種帶有煙氣余熱利用功能的竹 材炭化窯爐，是一種可以充分利用煙氣余熱、可以循環(huán)炭化竹材并且維護簡單方便的竹材 炭化窯爐。

【背景技術】
[0002] 竹炭是在無氧或限制供氧的高溫條件下經(jīng)過干燥、預炭化、炭化等過程熱分解后 得到的固體產物，它具有特殊的吸附能力和較大的比表面積。窯爐的構型是竹炭生產效率 和竹炭品質的決定因素。
[0003] 我國是竹炭的生產大國，土窯是我國燒制竹炭的主要生產方式。一般而言，每窯能 容納4000-5000千克竹材，可出炭600-900千克。每窯燒制時間一般為18-23天，一年可成 產竹炭10-15次。
[0004] 土窯法制備竹炭，產量低、生產周期長，若空氣量進入過大，產率會低于20% ;竹炭 成產各竹炭成產各階段的溫度和炭化速度通過操作者"眼觀鼻嗅"來實現(xiàn)，產品質量穩(wěn)定性 差。此外，土窯法的熱能利用率較低，需要消耗大量的木材和煤等燃料來保持窯內的溫度， 一方面增大了生產成本，另一方面小號的燃料會產生很多污染氣體和廢物，不復合現(xiàn)在清 潔生產和節(jié)約能源的要求。
[0005] 為了提高竹炭成產效率、減少污染物排放和制備高質量的竹炭產品，需要發(fā)明一 種能連續(xù)成產、熱能利用率高的窯爐。


【發(fā)明內容】

[0006] 本實用新型針對現(xiàn)有技術不足，提供一種具有竹材連續(xù)炭化，煙氣余熱利用、炭化 周期短、維護簡單方便的帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐。
[0007] 為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：一種帶有煙氣 余熱利用功能的竹材炭化窯爐，包括若干由耐火磚堆砌而成的若干腔室，若干所述腔室上 端為可開啟的封蓋，所述若干腔室包括燃燒室、預熱室和干燥室，所述燃燒室、預熱室與干 燥室通過煙氣通道依次相連，所述燃燒室內設置有用于放置柴火的燃燒腔。
[0008] 上述技術方案中，所述燃燒腔上方設置有爐盤，所述燃燒腔下方設置有爐排。爐盤 上方用于放置干餾釜，所述燃燒腔之間用于燃燒燃料，所述爐排下部用于存儲燃料燃燒后 產生的灰渣。
[0009] 上述技術方案中，所述干燥室通過煙氣通道連接有煙氣凈化裝置，所述煙氣凈化 裝置內設置有引風機，設置煙氣凈化裝置使得煙?排出的氣體能夠符合環(huán)保的要求，并且 能夠通過調節(jié)引風機的的轉速來調節(jié)煙氣流量，從而實現(xiàn)各腔室的溫度調節(jié)。
[0010] 上述技術方案中，所述煙氣凈化裝置通過煙氣通道連接有煙?，煙?用于將凈化 后的煙氣排到大氣中。
[0011] 上述技術方案中，優(yōu)選的，所述燃燒室之間的煙氣通道位于所述燃燒室的上半部。 由于燃燒室內的氣體被加熱后都會往上運動，因此煙氣通道設置于燃燒室上半部比較適合 煙氣流動。
[0012] 上述技術方案中，優(yōu)選的，所述預熱室之間、所述預熱室與所述干燥室之間、以及 所述干燥室之間的煙氣通道在所述腔室的上半部和下半部交錯分布。由于所述預熱室之 間、所述預熱室與所述干燥室之間、以及所述干燥室之間的煙氣不再進行加熱因此交錯分 布能夠使得煙氣在腔室內停留的時間更長，與干餾釜之間的熱交換時間變長，使得熱量利 用率提高。
[0013] 上述技術方案中，優(yōu)選的，所述燃燒腔內設置有可燃氣管道，設置可燃氣管道來代 替固體燃料燃燒對干餾釜供熱。
[0014] 上述技術方案中，優(yōu)選的，所述若干腔室上均設置有第一測溫口。在第一測溫口插 入熱電偶可以測得各個腔室內的溫度，并通過調節(jié)燃燒室內的可燃氣或者固體燃料供給量 來控制燃燒室內的溫度，進而控制竹炭炭化溫度；通過調節(jié)煙氣凈化裝置中引風機的頻率， 控制流經(jīng)預熱室和干燥室的煙氣流量，進而控制竹材的預炭化溫度和干燥溫度。通過上述 溫度調控，控制竹材炭化溫度在40(T90(TC之間，可實現(xiàn)竹材低溫炭化、中溫炭化和高溫炭 化的控制，竹材預炭化溫度在15(T300°C之間，竹材干燥溫度在室溫~150°C之間。
[0015] 上述技術方案中，優(yōu)選的，所述煙囪上設置有第二測溫口，類似的在第一測溫口插 入熱電偶可以測得煙囪內的煙氣溫度，防止煙氣溫度過高導致熱量的浪費，并且能夠通過 調節(jié)燃燒室內的可燃氣或者固體燃料供給量或者引風機的頻率調節(jié)煙囪內的煙氣溫度。
[0016] 本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果：本實用新型這種帶有煙氣余熱 利用功能的竹材炭化窯爐能夠充分利用窯爐的煙氣余熱，提高能源利用率，而且整體上大 大縮短了竹炭生產周期，提高竹炭生產量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型實施例的剖視結構示意圖。
[0018] 圖2為圖1的俯視示意圖。

【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述：參見圖1至圖2， 一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，包括若干由耐火磚堆砌而成的若干腔室1，若 干所述腔室1上端為可開啟的封蓋2,所述若干腔室1包括燃燒室11、預熱室12和干燥室 13,本實施例中為八個腔室1，分別為三個燃燒室11，三個預熱室12,兩個干燥室13,所述燃 燒室11、預熱室12與干燥室13通過煙氣通道3依次相連，所述燃燒室11內設置有用于放 置柴火的燃燒腔111。
[0020] 所述燃燒腔111上方設置有爐盤112,所述燃燒腔111下方設置有爐排113。爐盤 112上方用于放置干餾釜，所述燃燒腔111用于燃燒燃料，所述爐排113下部用于存儲燃料 燃燒后產生的灰漁。
[0021] 所述干燥室13通過煙氣通道3連接有煙氣凈化裝置4,所述煙氣凈化裝置4內設 置有引風機41，設置煙氣凈化裝置4使得煙@ 5排出的氣體能夠符合環(huán)保的要求，并且能夠 通過調節(jié)引風機41的的轉速來調節(jié)煙氣流量，從而實現(xiàn)各腔室的溫度調節(jié)。
[0022] 所述煙氣凈化裝置4通過煙氣通道3連接有煙囪5，煙囪5用于將凈化后的煙氣排 到大氣中。
[0023] 所述燃燒室11之間的煙氣通道3位于所述燃燒室11的上半部。由于燃燒室11 內的氣體被加熱后都會往上運動，因此煙氣通道3設置于燃燒室11上半部比較適合煙氣流 動。
[0024] 所述預熱室12之間、所述預熱室12與所述干燥室13之間、以及所述干燥室13之 間的煙氣通道3在所述腔室1的上半部和下半部交錯分布。由于所述預熱室12之間、所述 預熱室12與所述干燥室13之間、以及所述干燥室13之間的煙氣不再進行加熱因此交錯分 布能夠使得煙氣在腔室1內停留的時間更長，與干餾釜之間的熱交換時間變長，使得熱量 利用率提1?。
[0025] 所述燃燒腔11內設置有可燃氣管道114,設置可燃氣管道114來代替固體燃料燃 燒對干餾釜供熱。
[0026] 所述若干腔室1上均設置有第一測溫口 14。在第一測溫口 14插入熱電偶可以測 得各個腔室1內的溫度，并通過調節(jié)燃燒室11內的可燃氣或者固體燃料供給量來控制燃燒 室11內的溫度，進而控制竹炭炭化溫度；通過調節(jié)煙氣凈化裝置4中引風機41的頻率，控 制流經(jīng)預熱室12和干燥室13的煙氣流量，進而控制竹材的預炭化溫度和干燥溫度。通過 上述溫度調控，控制竹材炭化溫度在40(T90(TC之間，可實現(xiàn)竹材低溫炭化、中溫炭化和高 溫炭化的控制，竹材預炭化溫度在15(T300°C之間，竹材干燥溫度在室溫~150°C之間。
[0027] 所述煙囪5上設置有第二測溫口 51，類似的在第二測溫口 51插入熱電偶可以測得 煙囪內5的煙氣溫度，防止煙氣溫度過高導致熱量的浪費，并且能夠通過調節(jié)燃燒室11內 的可燃氣或者固體燃料供給量或者引風機41的頻率調節(jié)煙囪5內的煙氣溫度。
[0028] 本實用新型在實施時，每個腔體內均放置一個干餾釜，每個干餾釜內放有不同狀 態(tài)的竹材原料，點燃燃燒腔中的燃料，燃料燃燒加熱干餾釜。在燃燒室11內的干餾釜內的 竹材在高溫煙氣作用下完成炭化；前側燃燒室11內的煙氣通過煙氣管道進入后側的燃燒 室11內，對后側的燃燒室11進行輔助加熱；燃燒室11中的煙氣通過煙氣管道進入到預 熱室12內，高溫煙氣包裹著干餾釜并對其傳熱，干餾釜內溫度逐漸升高，達到竹材炭化條 件，竹材在干餾釜內預炭化；在經(jīng)過三個預熱室12之后煙氣溫度降低不足以達到竹材炭化 溫度，因此在煙氣通過煙氣管道進入到干燥室13內時，煙氣對干餾釜傳熱，竹材在此條件 下進行干燥脫水，在經(jīng)過干燥室13后煙氣凈化裝置內的引風裝置將干燥室13中的煙氣抽 出并通過煙囪排出。由此，本實用新型充分利用了煙氣余熱，能源利用率高，并且能夠通過 燃料加入量以及引風機頻率的調節(jié)來控制各個腔室的溫度，使得竹材在最適合的溫度下炭 化。
[0029] 利用本實用新型的窯爐，可實現(xiàn)竹炭連續(xù)生產，其工藝過程如下：當任一燃燒室 11內干餾釜中的竹材炭化完成后，由起吊裝置將燃燒室11中竹材完成炭化的干餾釜吊出 放置于爐窯外自然冷卻，再將任一預熱室12內的干餾釜吊入到該燃燒室11內，由于經(jīng)過預 炭化，那么該干餾釜中的竹材炭化時間會大大縮短；同時將任一干燥室13內干餾釜吊入到 吊出干餾釜的預熱室12內進行預炭化，類似的，由于竹材在干燥室13紅已經(jīng)初步加熱脫 水，因此當干燥室13中的干餾釜吊入到預熱室12中時竹材的升溫和預炭化過程較為容易； 然后再將在窯爐外的裝滿竹材原料的干餾釜吊入干燥室13內。依次循環(huán)，連續(xù)生產。
[0030] 從竹材裝料到竹炭出料過程來看，裝滿竹材原料的干餾釜首先在任一干燥室13 內加熱，竹材逐漸失水后吊入到預熱室12內進行預炭化，再從預熱室12內吊入到燃燒室11 內進行完全炭化。由此提高竹炭整體的炭化效率，并且提高窯爐的熱能利用率。
【權利要求】
1. 一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，其特征在于：包括若干由耐火磚堆砌 而成的若干腔室（1 )，若干所述腔室（1)上端為可開啟的封蓋（2 )，所述若干腔室（1)包括燃 燒室（11)、預熱室（12)和干燥室（13)，所述燃燒室（11)、預熱室（12)與干燥室（13)通過煙 氣通道（3 )依次相連，所述燃燒室（11)內設置有用于放置柴火的燃燒腔（111)。
2. 如權利要求1所述的一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，其特征在于：所 述燃燒腔（111)上方設置有爐盤（112)，所述燃燒腔（111)下方設置有爐排（113)。
3. 如權利要求1所述的一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，其特征在于：所 述干燥室（13 )通過煙氣通道（3 )連接有煙氣凈化裝置（4 )，所述煙氣凈化裝置（4 )內設置有 引風機（41)。
4. 如權利要求3所述的一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，其特征在于：所 述煙氣凈化裝置（4 )通過煙氣通道（3 )連接有煙@ (5 )。
5. 如權利要求1所述的一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，其特征在于：所 述燃燒室（11)之間的煙氣通道（3)位于所述燃燒室（11)的上半部。
6. 如權利要求1所述的一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，其特征在于：所 述預熱室（12)之間、所述預熱室（12)與所述干燥室（13)之間、以及所述干燥室（13)之間 的煙氣通道（3)在所述腔室（1)的上半部和下半部交錯分布。
7. 如權利要求1所述的一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，其特征在于：所 述燃燒腔（111)內設置有可燃氣管道（114)。
8. 如權利要求1或權利要求3所述的一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，其 特征在于：所述若干腔室（1)上均設置有第一測溫口（14)。
9. 如權利要求4所述的一種帶有煙氣余熱利用功能的竹材炭化窯爐，其特征在于：所 述煙囪（5)上設置有第二測溫口（ 51)。
【文檔編號】C10B53/02GK203904266SQ201420304480
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】戴美祥, 周建斌 申請人:寧波興達炭業(yè)有限公司