一種提高生物質(zhì)受熱均勻性和熱效率的烘焙系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種提高生物質(zhì)受熱均勻性和熱效率的烘焙系統(tǒng)，包括生物質(zhì)干燥器、生物質(zhì)進(jìn)料系統(tǒng)、螺桿烘焙單元、燃燒器、煙氣循環(huán)系統(tǒng)、烘焙產(chǎn)物收集單元、烘焙產(chǎn)物冷卻系統(tǒng)，螺桿烘焙單元包括螺桿烘焙器，其外部至少部分具有烘焙器熱夾套，該夾套與燃燒器通過燃燒器煙氣管道連通；其內(nèi)部具有烘焙器螺桿，烘焙器螺桿的軸為空心軸，空心軸內(nèi)部固定有煙氣管一，與烘焙器熱夾套出口管和煙氣收集器連通。本實用新型有效提高了螺桿烘焙器溫度的均勻性、烘焙產(chǎn)物質(zhì)量的穩(wěn)定性，也提高了傳熱效率減少了熱損失。燃燒器的煙氣、烘焙產(chǎn)物冷卻系統(tǒng)和生物質(zhì)干燥器的有效結(jié)合，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)熱效率。
【專利說明】一種提高生物質(zhì)受熱均勻性和熱效率的烘焙系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及生物質(zhì)烘焙的裝置，特別涉及一種提高生物質(zhì)受熱均勻性和熱效 率的烘焙系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 能源是現(xiàn)代社會賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，化石能源的開發(fā)和利用雖利于發(fā)展經(jīng) 濟，但也增加了污染物排放、損害了生態(tài)環(huán)境和人們的健康水平，發(fā)展清潔可再生能源已成 為緊迫的課題。生物質(zhì)能屬于低碳清潔能源，中國有豐富的生物質(zhì)再生能源的資源，其研 發(fā)、推廣和普及對改善中國的能源結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境有重要意義。生物質(zhì)烘焙技術(shù)可以有效 地提高生物質(zhì)能量密度和堆積密度、降低生物質(zhì)吸水性和微生物的損耗、減少運輸和存儲 成本、提高粉碎和物料處理的性能，烘焙產(chǎn)物可獨立用于燃燒氣化過程，也可以用于和煤的 混燃混氣化，從而促進(jìn)生物質(zhì)能源更廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前生物質(zhì)的預(yù)處理方式主要包括干燥、粉碎、成型、烘焙、熱解。常規(guī)的200°C 以下的干燥技術(shù)比較成熟，但經(jīng)普通干燥后，生物質(zhì)中仍常有2-10%的水分（濕基質(zhì)量分 數(shù)），由于生物質(zhì)的吸水性，易再次受潮，且生物質(zhì)自身能量密度和堆積密度低，不易研磨、 高氧含量等特性仍未得到改善。烘焙技術(shù)可以改善或解決這些生物質(zhì)特性所帶來的問題。 烘焙是在常壓、隔絕氧氣的條件下，反應(yīng)溫度介于200?300°C之間慢速熱解過程，可有效 提高生物質(zhì)能量密度和堆積密度、提高研磨粉碎和處理性能、降低或消除生物質(zhì)的吸水性、 降低運輸和存儲成本。
[0004] 目前的生物質(zhì)烘焙技術(shù)主要包括滾筒式反應(yīng)器、螺桿反應(yīng)器、流化床、多室爐、帶 式反應(yīng)器等，加熱方式有直接加熱和間接加熱。歐洲的Andritz和ECN開發(fā)了一種直接加 熱的立式筒狀干燥和烘焙器，生物質(zhì)在3級或大于3級的立式筒式反應(yīng)器里依次進(jìn)行干燥 和烘焙，Andritz和ECN已經(jīng)在丹麥建立了每小時1噸的示范廠。Andritz還開發(fā)了間接 加熱的滾筒式反應(yīng)器和相應(yīng)的生物質(zhì)成型技術(shù)工藝，滾筒式反應(yīng)器溫度是250-300 〇C，物 料停留時間約30分鐘，其示范廠規(guī)模已達(dá)到每小時1噸的生產(chǎn)能力。美國的New Biomass Energy公司開發(fā)了一種間接加熱的螺桿烘焙器，烘焙氣體燃燒產(chǎn)生的熱量通過油介質(zhì)傳至 生物質(zhì)。荷蘭的Biolake開發(fā)了間接加熱的螺桿烘焙器，烘焙器溫度小于270〇C，停留時間 小于10分鐘，間接加熱的熱量來自烘焙氣體的燃燒，中試廠規(guī)模已達(dá)每小時1噸的生產(chǎn)能 力。無論是直接還是間接加熱烘焙技術(shù)，目前存在的主要問題是生物質(zhì)受熱不均勻、產(chǎn)品質(zhì) 量不穩(wěn)定、半焦生成和傳熱效率低，對于直接加熱烘焙技術(shù)，烘焙產(chǎn)物的質(zhì)量也受到加熱氣 體成分的影響；需要開發(fā)能量自平衡、受熱均勻、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、傳熱效率高的烘焙系統(tǒng)。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型的目的是解決現(xiàn)有烘焙裝置生物質(zhì)受熱不均勻、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定和熱 效率較低的問題，提供一種提高生物質(zhì)受熱均勻性和系統(tǒng)熱效率的烘焙系統(tǒng)。
[0006] 實現(xiàn)本實用新型目的技術(shù)方案是：
[0007] 提高生物質(zhì)受熱均勻性和系統(tǒng)熱效率的烘焙系統(tǒng)，包括生物質(zhì)干燥器、生物質(zhì)進(jìn) 料系統(tǒng)、螺桿烘焙單元、燃燒器、煙氣循環(huán)系統(tǒng)、烘焙產(chǎn)物收集單元、烘焙產(chǎn)物冷卻系統(tǒng)，其 中生物質(zhì)干燥器、生物質(zhì)進(jìn)料系統(tǒng)、螺桿烘焙單元依次連接，燃燒器與螺桿烘焙單元的螺桿 烘焙器的揮發(fā)分移出管連接，烘焙產(chǎn)物螺桿下料器和烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器輸送烘焙產(chǎn)物 到烘焙產(chǎn)物收集器中，烘焙產(chǎn)物收集器與烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器尾端的下料管連接，烘焙 產(chǎn)物收集器與烘焙產(chǎn)物冷卻系統(tǒng)通過螺桿輸送器輸送烘焙產(chǎn)物。
[0008] 上述螺桿烘焙單元包括螺桿烘焙器，其外部至少部分具有烘焙器熱夾套，該夾套 與燃燒器通過燃燒器煙氣管道連通；其內(nèi)部具有烘焙器螺桿，烘焙器螺桿的軸為空心軸，空 心軸內(nèi)部固定有煙氣管一，與烘焙器熱夾套出口管和煙氣收集器連通；螺桿烘焙器的尾端 設(shè)置的煙氣收集器，其通過煙氣管二與生物質(zhì)干燥器連通；所述烘焙產(chǎn)物冷卻系統(tǒng)包括冷 卻器，冷卻器內(nèi)采用冷空氣冷卻烘焙產(chǎn)物，換熱后經(jīng)熱空氣出口管與生物質(zhì)干燥器直接連 接，或與煙氣管二連接后與生物質(zhì)干燥器連接。
[0009] 上述生物質(zhì)烘焙系統(tǒng)，烘焙器是螺桿反應(yīng)器，螺桿烘焙器的外壁是中空的，里面布 置有折流板，煙氣在里面螺旋流動并和生物質(zhì)呈逆流流動以延長煙氣的停留時間、增加煙 氣的湍流程度和傳熱效率、改善烘焙器里面干燥和烘焙區(qū)域的溫度分布。
[0010] 上述生物質(zhì)烘焙系統(tǒng)，烘焙器的螺桿是中空的，螺桿烘焙器通過螺桿的空心軸和 里面的煙氣管實現(xiàn)內(nèi)間接加熱，空心軸里面煙氣管外表面有內(nèi)凹的凹槽或外凸的突起物以 和空心軸的內(nèi)壁形成橫截面積交替變化的氣道從而增加煙氣在空心軸里面的湍流和傳熱 效率。
[0011] 上述生物質(zhì)烘焙系統(tǒng)，生物質(zhì)進(jìn)料系統(tǒng)的螺桿輸送器采用螺桿輸送設(shè)計使生物質(zhì) 物料均勻輸送到其下面的一至多個旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器。旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器起到氣鎖作用以避免空氣 進(jìn)入烘焙器，同時，烘焙器里面的蒸汽和揮發(fā)分壓力防止了空氣流入。
[0012] 上述生物質(zhì)烘焙系統(tǒng)，烘焙產(chǎn)物螺桿下料器采用輸送和擠壓設(shè)計以實現(xiàn)烘焙產(chǎn)物 收集器和烘焙產(chǎn)物冷卻器的有效料封和隔離，空氣或惰性氣體也可在烘焙產(chǎn)物收集器和冷 卻器之間注入以加強氣封，同時烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器有氣鎖作用以防止烘焙產(chǎn)物冷卻器 里面的空氣進(jìn)入烘焙器，烘焙器里面的蒸汽和揮發(fā)分壓力也防止了空氣的流入。
[0013] 上述生物質(zhì)烘焙系統(tǒng)，烘焙產(chǎn)物冷卻器的熱空氣可以用于生物質(zhì)預(yù)干燥或和從煙 氣收集器來的煙氣混合進(jìn)入生物質(zhì)干燥器，干燥后的生物質(zhì)通過重力、螺桿或旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料 器輸送到生物質(zhì)進(jìn)料裝置的料倉。
[0014] 上述生物質(zhì)烘焙系統(tǒng)，螺桿烘焙器及外面的熱夾套、燃燒器、煙氣收集器和各種煙 氣管道有保溫層。
[0015] 上述生物質(zhì)烘焙系統(tǒng)，烘焙器是螺桿反應(yīng)器，螺桿烘焙器的外壁有熱夾套，里面布 置有折流板，從燃燒器來的煙氣在里面呈螺旋流動以延長煙氣的停留時間并增加煙氣的湍 流程度和傳熱效率。烘焙器熱夾套里面的煙氣和生物質(zhì)呈逆流流動，改善了烘焙器里面的 干燥和烘焙區(qū)域的溫度分布。烘焙器的螺桿也是中空的，螺桿烘焙器通過螺桿的空心軸和 伸到其里面的煙氣管實現(xiàn)內(nèi)間接加熱，空心軸里煙氣管外表面有內(nèi)凹的凹槽或外凸的突起 物以和空心軸的內(nèi)壁形成橫截面積交替變化的氣道從而增加煙氣在空心軸里面的湍流和 進(jìn)一步提高傳熱效率。從螺桿烘焙器的熱夾套和其螺桿空心軸里面一起加熱烘焙器和其里 面的生物質(zhì)，使生物質(zhì)內(nèi)外受熱更加均勻，烘焙器熱夾套的折流板和螺桿空心軸里面的橫 截面積交替變化的氣道，進(jìn)一步促進(jìn)了煙氣的湍流和傳熱效率。烘焙器的螺桿空心軸可以 在螺桿管道或料槽的徑向中心處，也可以徑向非對稱布置使空心軸靠近螺桿管道或料槽下 面的內(nèi)壁處，促進(jìn)空心軸和生物質(zhì)的傳熱，同時也使螺桿葉片頂端和底部料槽的間隙縮短， 使葉片更完全更有效地推動物料向前移動并促進(jìn)物料的翻滾和混合。烘焙器螺桿空心軸里 的煙氣經(jīng)煙氣收集器和煙氣輸送管道進(jìn)入生物質(zhì)干燥器。從烘焙器出來的烘焙氣體管道和 進(jìn)入螺桿空心軸的煙氣管道緊密并排在一起并在兩個管道外設(shè)置隔熱保溫層，以保證烘焙 氣體管道的溫度防止烘焙氣體凝結(jié)。烘焙氣體在燃燒器和空氣混合燃燒，其煙氣用于螺桿 烘焙器的間接加熱系統(tǒng)。生物質(zhì)進(jìn)料系統(tǒng)包括螺桿輸送器和旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器，螺桿輸送器將 生物質(zhì)物料分別輸送到一至多個旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器，旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器和其上面的物料起到氣鎖作 用，烘焙器里面的蒸汽和烘焙氣體壓力也防止空氣從生物質(zhì)進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)入烘焙器。在烘焙 器末端，烘焙產(chǎn)物收集單元包括烘焙產(chǎn)物螺桿下料器、烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器和烘焙產(chǎn)物 收集器，螺桿下料器收集烘焙器的固體產(chǎn)物即生物煤，通過旋轉(zhuǎn)閥出料器輸送到烘焙產(chǎn)物 收集器。采用螺桿輸送器進(jìn)一步將烘焙固體產(chǎn)物輸送到冷卻器，此螺桿在烘焙產(chǎn)物收集器 和冷卻器之間采用輸送擠壓設(shè)計以實現(xiàn)烘焙產(chǎn)物收集器和冷卻器的有效隔離，空氣或惰性 氣體也可在烘焙產(chǎn)物收集器和冷卻器之間注入以加強氣封，烘焙器和烘焙產(chǎn)物收集器之間 的旋轉(zhuǎn)閥出料器實現(xiàn)烘焙器和烘焙產(chǎn)物收集器之間的有效隔離，烘焙器里的蒸汽和烘焙氣 體壓力也防止了氣體從烘焙產(chǎn)物冷卻器倒流至烘焙器。被烘焙固體產(chǎn)物加熱的熱空氣從烘 焙產(chǎn)物冷卻器經(jīng)管道連接輸送至生物質(zhì)預(yù)干燥器或輸入到從煙氣收集器來的煙氣管道一 并進(jìn)入生物質(zhì)干燥器，從而提高了系統(tǒng)熱利用率。螺桿烘焙器及其熱夾套、燃燒器、煙氣收 集器及所有煙氣管道有隔熱保溫層。
[0016] 本實用新型具有積極的效果：（1)本實用新型系統(tǒng)的螺桿烘焙器是內(nèi)外間接加熱 相結(jié)合的，使烘焙器的溫度以及生物質(zhì)的受熱內(nèi)外更加均勻，避免了生物質(zhì)局部過熱；（2) 螺桿烘焙器熱夾套，里面布置有折流板，從燃燒器來的煙氣在里面呈螺旋流動以延長煙氣 的停留時間避免短路并增加煙氣的湍流程度和傳熱效率；（3)烘焙器的螺桿是中空的，螺 桿烘焙器通過螺桿的空心軸和伸到其里面的煙氣管實現(xiàn)內(nèi)間接加熱，空心軸里煙氣管外表 面有內(nèi)凹的凹槽或外凸的突起物以和空心軸的內(nèi)壁形成橫截面積交替變化的氣道從而增 加煙氣在空心軸里面的湍流和傳熱效率；(4)螺桿烘焙器熱夾套里的煙氣和生物質(zhì)呈逆流 流動，空心軸里面的煙氣和生物質(zhì)呈順流流動，再加上烘焙器螺桿的攪拌混合作用，使生物 質(zhì)物料的受熱更加均勻避免了局部過熱現(xiàn)象的發(fā)生；（5)生物質(zhì)進(jìn)料系統(tǒng)的螺桿輸送器的 設(shè)計使其具有均布生物質(zhì)物料的功能，使多螺桿烘焙器的各個螺桿反應(yīng)器能有均勻的物料 分配；(6)烘焙產(chǎn)物收集器和冷卻器采用螺桿的輸送擠壓設(shè)計實現(xiàn)料封，烘焙產(chǎn)物收集器 和冷卻器之間也可輸入惰性氣體或空氣以加強氣封；生物質(zhì)進(jìn)料的旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器和烘焙產(chǎn) 物的旋轉(zhuǎn)閥出料器實現(xiàn)烘焙器和上下游單元的隔離，烘焙器里的蒸汽和烘焙氣體壓力防止 了空氣進(jìn)入烘焙器；（7)從烘焙器出來的烘焙氣體管道和進(jìn)入烘焙器螺桿空心軸的煙氣管 道緊密并排在一起并在兩個管道外設(shè)置隔熱保溫層，以保證烘焙氣體管道的溫度防止烘焙 氣體凝結(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結(jié)合附 圖，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0018] 圖1為本實用新型生物質(zhì)烘焙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 其中：
[0022] 1生物質(zhì)干燥器、2燃燒器、3烘焙產(chǎn)物收集器、4螺桿烘焙器，5烘焙器熱夾套，6燃 燒器煙氣管道、7烘焙器螺桿，8空心軸、9煙氣管一、10烘焙器熱夾套出口管、11煙氣收集 器、12煙氣管二、13冷卻器、14熱空氣出口管、15烘焙器揮發(fā)分移出管、16生物質(zhì)進(jìn)料裝置、 161螺桿輸送器、162旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器、163生物質(zhì)料倉、17烘焙產(chǎn)物螺桿輸送器，18烘焙產(chǎn)物 螺桿下料器、19烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器。

【具體實施方式】
[0023] (實施例1，見圖1和圖2)
[0024] 本實施例包括螺桿烘焙器4,其外面有烘焙器熱夾套5,熱夾套里面布置有12個折 流板，夾套與燃燒器2通過燃燒器煙氣管道6連通，從燃燒器2來的煙氣在夾套里面呈螺旋 流動，烘焙器熱夾套5里面的煙氣和生物質(zhì)呈逆流流動，使螺桿烘焙器4干燥區(qū)域溫度較 低、烘焙區(qū)域溫度較高，改善了螺桿烘焙器4里面的溫度分布。烘焙器螺桿7也是中空的， 螺桿烘焙器4通過螺桿的空心軸8和伸到其里面的煙氣管一 9實現(xiàn)內(nèi)間接加熱，空心軸8 里煙氣管外表面有多個內(nèi)凹的凹槽。從螺桿烘焙器4的外面和其螺桿空心軸8里面一起加 熱烘焙器和生物質(zhì)，使生物質(zhì)內(nèi)外受熱更加均勻，烘焙器熱夾套的折流板和螺桿空心軸里 面的橫截面積交替變化的氣道，促進(jìn)了煙氣的湍流和傳熱效率。烘焙器的螺桿空心軸8在 螺桿管道的徑向中心處。烘焙器螺桿空心軸8里的煙氣經(jīng)煙氣收集器11和煙氣管二12進(jìn) 入生物質(zhì)干燥器1。煙氣管一 9與烘焙器熱夾套出口管10和煙氣收集器11連通，從烘焙器 出來的烘焙氣體經(jīng)烘焙器揮發(fā)分移出管15和進(jìn)入螺桿空心軸的煙氣管道10緊密并排在一 起并在兩個管道外設(shè)置隔熱保溫層，以保證烘焙器揮發(fā)分移出管15的溫度防止烘焙氣體 凝結(jié)，烘焙氣體在燃燒器2內(nèi)和空氣混合燃燒，其煙氣用于螺桿烘焙器4的間接加熱系統(tǒng)。 生物質(zhì)進(jìn)料裝置16包括生物質(zhì)料倉163、螺桿輸送器161和旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器162,螺桿輸送器 161將生物質(zhì)物料分別輸送到4個旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器162,旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器162和其上面的物料起 到氣鎖作用，螺桿烘焙器4里面的蒸汽和烘焙氣體壓力防止空氣從生物質(zhì)進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)入烘 焙器內(nèi)。在烘焙器末端，烘焙產(chǎn)物螺桿下料器18將由烘焙產(chǎn)物下料管來的烘焙產(chǎn)物即生物 煤收集，通過烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器19輸送到烘焙產(chǎn)物收集器3。采用烘焙產(chǎn)物螺桿輸送 器17將烘焙固體產(chǎn)物輸送到冷卻器13,此螺桿采用輸送擠壓設(shè)計以實現(xiàn)烘焙產(chǎn)物收集器3 和冷卻器13的料封，空氣或惰性氣體也可在烘焙產(chǎn)物收集器3和冷卻器13之間注入以加 強氣封，螺桿烘焙器4和烘焙產(chǎn)物收集器3之間的烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器19實現(xiàn)螺桿烘焙 器4和烘焙產(chǎn)物收集器3之間的有效隔離，烘焙器里的蒸汽和烘焙氣體壓力也防止了氣體 從冷卻器13倒流至螺桿烘焙器4。被烘焙固體產(chǎn)物加熱的熱空氣從烘焙產(chǎn)物冷卻器經(jīng)熱空 氣出口管14連接輸送至生物質(zhì)干燥器1從而提高了系統(tǒng)熱利用率。螺桿烘焙器4、烘焙器 熱夾套5、燃燒器2、煙氣收集器11及所有煙氣管道有隔熱保溫層。
[0025] (實施例2，見圖1和圖3)
[0026] 本實施例包括螺桿烘焙器4,其外面有烘焙器熱夾套5,熱夾套里面布置有6個折 流板，夾套與燃燒器2通過燃燒器煙氣管道6連通，從燃燒器2來的煙氣在夾套里面呈螺旋 流動以延長煙氣的停留時間并增加煙氣的湍流程度和傳熱效率，烘焙器熱夾套5里面的煙 氣和生物質(zhì)呈逆流流動，使螺桿烘焙器4干燥區(qū)域溫度較低、烘焙區(qū)域溫度較高，改善了螺 桿烘焙器4里面的溫度分布。烘焙器螺桿7也是中空的，螺桿烘焙器4通過螺桿的空心軸8 和伸到其里面的煙氣管一 9實現(xiàn)內(nèi)間接加熱，空心軸8里煙氣管外表面有外凸的突起物以 和空心軸8的內(nèi)壁形成橫截面積交替變化的氣道從而增加煙氣在空心軸里面的湍流和傳 熱效率。從螺桿烘焙器4的外面和其螺桿空心軸8里面一起加熱烘焙器和生物質(zhì)，使生物 質(zhì)內(nèi)外受熱更加均勻，烘焙器熱夾套的折流板和螺桿空心軸里面的橫截面積交替變化的氣 道，促進(jìn)了煙氣的湍流和傳熱效率。烘焙器的1或多個螺桿7在矩形料槽的下面，并使螺桿 葉片頂端和料槽下面及側(cè)面內(nèi)壁的間隙盡可能小以避免死角，同時使葉片更完全更有效地 推動物料向前移動并促進(jìn)物料的翻滾和混合。烘焙器相鄰兩個螺桿之間逆向旋轉(zhuǎn)。烘焙器 螺桿空心軸8里的煙氣經(jīng)煙氣收集器11和煙氣管二12進(jìn)入生物質(zhì)干燥器1。煙氣管一 9 與烘焙器熱夾套出口管10和煙氣收集器11連通，從烘焙器出來的烘焙器揮發(fā)分移出管15 和進(jìn)入螺桿空心軸的煙氣管道10緊密并排在一起并在兩個管道外設(shè)置隔熱保溫層，以保 證烘焙器揮發(fā)分移出管15的溫度防止烘焙氣體凝結(jié)，烘焙氣體在燃燒器2內(nèi)和空氣混合燃 燒，其煙氣用于螺桿烘焙器4的間接加熱系統(tǒng)。生物質(zhì)進(jìn)料裝置16包括生物質(zhì)料倉163、螺 桿輸送器161和旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器162,螺桿輸送器161將生物質(zhì)物料分別輸送到一至多個旋轉(zhuǎn) 閥進(jìn)料器162,旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器162和其上面的物料起到氣鎖作用，螺桿烘焙器4里面的蒸汽 和烘焙氣體壓力防止空氣從生物質(zhì)進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)入烘焙器。在烘焙器末端，烘焙產(chǎn)物螺桿下 料器18將由烘焙產(chǎn)物下料槽來的烘焙產(chǎn)物即生物煤收集，通過烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器19 輸送到烘焙產(chǎn)物收集器3。采用烘焙螺桿輸送器17將烘焙固體產(chǎn)物輸送到冷卻器13,此螺 桿采用輸送擠壓設(shè)計以實現(xiàn)烘焙產(chǎn)物收集器3和冷卻器13的料封，空氣或惰性氣體也可在 烘焙產(chǎn)物收集器3和冷卻器13之間注入以加強氣封，螺桿烘焙器4和烘焙產(chǎn)物收集器3之 間的烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器19實現(xiàn)螺桿烘焙器4和烘焙產(chǎn)物收集器3之間的有效隔離，烘 焙器里的蒸汽和烘焙氣體壓力也防止了氣體從冷卻器13倒流至螺桿烘焙器4。被烘焙固體 產(chǎn)物加熱的熱空氣從烘焙產(chǎn)物冷卻器熱空氣輸送管14輸入到煙氣收集器來的煙氣管道二 12并進(jìn)入生物質(zhì)干燥器1，從而提高了系統(tǒng)熱利用率。螺桿烘焙器4、烘焙器熱夾套5、燃燒 器2、煙氣收集器11及所有煙氣管道有隔熱保溫層。
[0027] 以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一 步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本 實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包 含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種提高生物質(zhì)受熱均勻性和熱效率的烘焙系統(tǒng)，包括生物質(zhì)干燥器（1)、生物質(zhì) 進(jìn)料系統(tǒng)、螺桿烘焙單元、燃燒器（2)、煙氣循環(huán)系統(tǒng)、烘焙產(chǎn)物收集單元、烘焙產(chǎn)物冷卻系 統(tǒng)，其特征在于：所述螺桿烘焙單元包括螺桿烘焙器（4)，其外部至少部分具有烘焙器熱夾 套（5)，該夾套與燃燒器（2)通過燃燒器煙氣管道（6)連通；其內(nèi)部具有烘焙器螺桿（7)，烘 焙器螺桿（7)的軸為空心軸（8)，空心軸（8)內(nèi)部固定有煙氣管一（9)，與烘焙器熱夾套出 口管（10)和煙氣收集器（11)連通；螺桿烘焙器（4)的尾端設(shè)置有煙氣收集器（11)，其通 過煙氣管二（12)與生物質(zhì)干燥器（1)連通；所述烘焙產(chǎn)物冷卻系統(tǒng)包括冷卻器（13)，冷卻 器（13)內(nèi)采用冷空氣冷卻烘焙產(chǎn)物，換熱后經(jīng)熱空氣出口管（14)與生物質(zhì)干燥器（1)直 接連接，或與煙氣管二（12)連接后與生物質(zhì)干燥器（1)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的烘焙系統(tǒng)，其特征在于：烘焙器熱夾套（5)內(nèi)部設(shè)有至少1個 折流板；烘焙器熱夾套（5)和螺桿烘焙器（4)外面有保溫層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述烘焙系統(tǒng)，其特征在于：煙氣管一（9)外表面有內(nèi)凹的凹 槽或外凸的突起物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的烘焙系統(tǒng)，其特征在于：烘焙器螺桿的空心軸（8)位于螺桿 管道或料槽的徑向中心處，或為徑向非對稱布置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的烘焙系統(tǒng)，其特征在于：烘焙器螺桿的空心軸⑶內(nèi)部 的煙氣管一（9)的固定采用懸臂結(jié)構(gòu)，或分別在螺桿兩端處固定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的烘焙系統(tǒng)，其特征在于：螺桿烘焙器（4)的揮發(fā)分通過烘焙 器揮發(fā)分移出管（15)輸送到燃燒器（2)內(nèi)，烘焙器揮發(fā)分移出管（15)和烘焙器熱夾套出 口管（10)或進(jìn)入烘焙器螺桿空心軸的煙氣管一（9)緊密并排在一起并在其整個管道外設(shè) 置隔熱保溫層；所述煙氣收集器（11)、燃燒器煙氣管（6)、烘焙器熱夾套出口管（10)、煙氣 管二（12)外面有保溫層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的烘焙系統(tǒng)，其特征在于：所述生物質(zhì)進(jìn)料系統(tǒng)包括生物質(zhì)進(jìn) 料裝置（16)，該裝置包括螺桿輸送器（161)，其下部連接有1至多個旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)料器（162)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的烘焙系統(tǒng)，其特征在于：所述烘焙產(chǎn)物收集單元包括烘焙產(chǎn) 物螺桿下料器（18)、烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器（19)和烘焙產(chǎn)物收集器（3)，烘焙產(chǎn)物冷卻系 統(tǒng)包括冷卻器（13)，所述烘焙產(chǎn)物收集器（3)與冷卻器（13)之間設(shè)置有烘焙產(chǎn)物螺桿輸送 器（17)，采用螺桿輸送并在烘焙產(chǎn)物收集器（3)和冷卻器（13)之間段采用適度擠壓和料封 設(shè)計以實現(xiàn)烘焙產(chǎn)物收集器（3)和冷卻器（13)的有效隔離，空氣或惰性氣體也可在烘焙產(chǎn) 物收集器（3)和冷卻器（13)之間注入以加強氣封，同時烘焙產(chǎn)物旋轉(zhuǎn)閥出料器有氣鎖作用 以防止冷卻器（13)里面的空氣進(jìn)入螺桿烘焙器（4)，螺桿烘焙器（4)里面的蒸汽和揮發(fā)分 壓力也防止了空氣的流入。
【文檔編號】C10B53/08GK203878102SQ201420221519
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】代建軍, 李晶 申請人:代建軍