1.本实用新型涉及能源技术领域，特别涉及一种堆烧气化系统。


背景技术：

2.生物质是一种可再生的清洁能源，包括农作物、木材、动物粪便等。生物质热解，是指在无氧或低氧环境下，生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可冷凝液体和气体产物的过程。生物质热解后得到的产物，能够被更有效的利用。
3.现有技术中，在获取生物质的产物时，一般使用热解方式来实现，通过将生物质放置在热解反应仓中，并给热解反应仓加温，使得生物质在高温下进行热解。
4.由于对生物进行热解所需时间较长，且热解过程中需要保持热解反应仓的温度，因此，不仅效率低，而且能耗高。因此，需要提供一种堆烧气化系统，以低能耗、高效率的获取到生物质的产物。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种堆烧气化系统，以低能耗、高效率的获取到生物质的产物。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种堆烧气化系统，包括：第一燃烧室、至少一个生物质承接机构和第一收集仓；其中，
7.每一个生物质承接机构均包括：物料板、第一旋转电机和布风器；所述物料板与所述第一燃烧室内壁等径，至少一个物料板在所述第一燃烧室内自上而下且相互平行的间隔设置，所述物料板的两侧设置有转动轴，所述物料板通过两侧设置的转动轴架设在所述第一燃烧室的两侧壁上，所述第一旋转电机和所述布风器均位于所述第一燃烧室外部，所述物料板通过两侧的转动轴穿过所述第一燃烧室的侧壁，一侧的转动轴与所述第一旋转电机连接，另一侧的转动轴与所述布风器连接，所述物料板和与所述布风器连接的转动轴的内部均设置有中空腔体，且在所述物料板上顶面上间隔设置有若干个通气孔，所述布风器可将外部助燃气体经由中空腔体和该若干个通气孔输送到所述第一燃烧室中；
8.所述第一燃烧室内还设置有用于点燃生物质的点燃器；所述第一燃烧室顶部设置有进料口，在所述进料口与最上面的物料板之间的位置上设置有热解气出口；所述第一燃烧室底部设置有出料口；所述第一收集仓位于所述出料口下方。
9.优选地，还包括至少一个设有夹套的第二收集仓和与第二收集仓个数相同的螺杆传送器；其中，每一个螺杆传送器的传送起始端均位于所述第一收集仓的出口处，每一个螺杆传送器的传送终端分别位于对应的第二收集仓的进口处，所述螺杆传送器用于将第一收集仓内的产物输送到第二收集仓内。
10.优选地，还包括一个设置有烟气进口和烟气出口的第二燃烧室，在所述热解气出口上通过管道与所述第二燃烧室的烟气进口连通，所述第二燃烧室的烟气出口通过管道与所述第二收集仓的夹套连通，在所述第二燃烧室的烟气出口与所述第二收集仓的夹套连通
的管道上安装有烟气引风机，所述第二收集仓的夹套还通过管道与所述第一燃烧室连通，所述第二收集仓的夹套与所述第一燃烧室连通的管道上还设置有允许所述第二收集仓的夹套内的烟气进入到所述第一燃烧室的止逆阀。
11.优选地，所述第二收集仓内部通过管道与所述第一燃烧室连通，且所述第二收集仓与所述第一燃烧室连通的管道上还设置有允许所述第二收集仓内的气体通过管道进入到所述第一燃烧室的止逆阀。
12.优选地，在所述第二收集仓与所述第一燃烧室连通的管道上还设置有测量管道内气体流量的流量计，所述流量计的设置位置位于止逆阀与所述第二收集仓之间。
13.优选地，还包括设置在所述第二收集仓的出口位置处用于对产物进行降温处理的冷却仓。
14.优选地，所述第一燃烧室顶部中轴位置上同轴吊装有一导向杆，在导向杆上间隔同轴安装有两个等径的进料锥，每个进料锥可沿导向杆上下移动；
15.所述第一燃烧室的进料口的下方自上而下依次设置有两个向下倾斜的环形进料挡板，两个进料挡板均设置在所述第一燃烧室的侧壁上，且两个进料挡板与两个进料锥之间的位置关系自上而下依次为：上进料挡板、上进料锥、下进料挡板、下进料锥；其中，进料锥的锥面长度大于进料挡板的内径，在上进料锥沿导向杆向上移动并与上进料挡板接触时，和/或，在下进料锥沿导向杆向上移动并与下进料挡板接触时，可将所述第一燃烧室的进料口封住。
16.优选地，在所述第一收集仓上方设置有用于控制产物下落流量的输送装置。
17.优选地，所述输送装置为链板式、螺杆式和机械炉排中的任意一种。
18.优选地，所述出料口与最下面的物料板之间设置有刮料机构，所述刮料机构包括转轴、若干个刮料条和第二旋转电机；其中，所述若干个刮料条间隔设置在所述转轴上，所述第二旋转电机位于所述第一燃烧室外部，所述转轴的一侧穿过所述第一燃烧室的侧壁与所述第二旋转电机连接。
19.本实用新型实施例提供了一种堆烧气化系统，在将生物质从进料口进料后，生物质落入到最上面的物料板上，利用点燃器将生物质电点燃，通过布风器向物料板上方的空间内输送助燃气体，控制物料板上的生物质的燃烧，在燃烧到一定程度后，由第一旋转电机驱动转动轴旋转，使生物质从最上面的物料板上落入到下面的物料板上，依次控制每一个物料板上的生物质的燃烧热解过程，直到得到所需的产物后将产物通过出料口输送到第一收集仓内，在燃烧热解过程中产生的气体可通过热解气出口输出。在控制生物质燃烧过程中，可以通过控制每一个布风器输送的燃气气体量，来对生物质的燃烧阶段进行控制，且在较上方的物料板上可以对生物质进行燃烧，在较下方的物料板上对生物质进行热解，通过该半燃烧半热解的方式不仅可以提高产物获得的速度，还能够保证产物的质量，另外，生物质在物料板上燃烧时产生的热量还可以对生物质进行热解，从而降低了能耗。因此，本方案可以低能耗、高效率的获取到生物质的产物。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本
实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型一个实施例提供的一种堆烧气化系统的结构示意图；
22.图2是本实用新型一个实施例提供的一种物料板的结构示意图。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种堆烧气化系统，包括：第一燃烧室1、至少一个生物质承接机构(图1中示出三个)和第一收集仓6；其中，
25.每一个生物质承接机构均包括：物料板2、第一旋转电机3和布风器4；所述物料板2与所述第一燃烧室1内壁等径，至少一个物料板2在所述第一燃烧室1内自上而下且相互平行的间隔设置，所述物料板2的两侧设置有转动轴，所述物料板2通过两侧设置的转动轴架设在所述第一燃烧室1的两侧壁上，所述第一旋转电机3和所述布风器4均位于所述第一燃烧室1外部，所述物料板2通过两侧的转动轴穿过所述第一燃烧室1的侧壁，一侧的转动轴与所述第一旋转电机3连接，另一侧的转动轴与所述布风器4连接，所述物料板2和与所述布风器4连接的转动轴的内部均设置有中空腔体，且在所述物料板2上顶面上间隔设置有若干个通气孔，所述布风器4可将外部助燃气体经由中空腔体和该若干个通气孔输送到所述第一燃烧室1中；
26.所述第一燃烧室内还设置有用于点燃生物质的点燃器(图中未示出)；所述第一燃烧室1顶部设置有进料口5，在所述进料口5与最上面的物料板2 之间的位置上设置有热解气出口6；所述第一燃烧室1底部设置有出料口7；所述第一收集仓6位于所述出料口7下方。
27.在本实用新型实施例中，在将生物质从进料口进料后，生物质落入到最上面的物料板上，利用点燃器将生物质点燃，通过布风器向物料板上方的空间内输送助燃气体，控制物料板上的生物质的燃烧，在燃烧到一定程度后，由第一旋转电机驱动转动轴旋转，使生物质从最上面的物料板上落入到下面的物料板上，依次控制每一个物料板上的生物质的燃烧热解过程，直到得到所需的产物后将产物通过出料口输送到第一收集仓内，在燃烧热解过程中产生的气体可通过热解气出口输出。在控制生物质燃烧过程中，可以通过控制每一个布风器输送的燃气气体量，来对生物质的燃烧阶段进行控制，且在较上方的物料板上可以对生物质进行燃烧，在较下方的物料板上对生物质进行热解，通过该半燃烧半热解的方式不仅可以提高产物获得的速度，还能够保证产物的质量，另外，生物质在物料板上燃烧时产生的热量还可以对生物质进行热解，从而降低了能耗。因此，本方案可以低能耗、高效率的获取到生物质的产物。
28.请参考图2，为物料板翻转一定角度后的结构示意图，图2中可以看出该物料板上设置的若干个通气孔，以及物料板的一种优选的形状。
29.具体地，生物质承接机构的个数可以根据需求进行设置，可以为一个，也可以为多
个。每个物料板均可被单独控制是否旋转，只有当物料板上承接的生物质在反应到一定程度之后，通过与物料板连接的第一旋转电机进行驱动，使得物料板旋转，旋转后，物料板上承接的生物质从该物料板上落下，落入到下面的物料板上继续进行反应。
30.由于每个布风器可单独控制布风量，因此，每个物料板上通过通气孔输送进来的助燃气体的量可控制，根据生物质反应的不同阶段，控制不同的助燃气体的量，从而保证生物质燃烧热解后所得产物的质量。其中，该助燃气体可以是空气，也可以是氧气。另外该布风器可以均匀的将助燃气体输送到第一燃烧室内，保证物料板上的生物质燃烧充分。
31.在本实用新型一个实施例中，在产物反应结束落入到第一收集仓6之后，该第一收集仓6为一个保温装置，其外部可以设置保温层，以使产物在第一收集仓6中进一步热解，使挥发分进一步蒸发。
32.由于第一收集仓6设置在第一燃烧室1的出料口的下方，第一燃烧室1 内反应完的产物都会落入到第一收集仓6中，为了保证第一燃烧室1的利用率，需要尽快将第一收集仓6中的产物输送出来，若此时第一收集仓6中的产物挥发分的含量依然未达到设定条件，还可以利用第二收集仓对对产物进行进一步热解处理，此时，请参考图1，该堆烧气化系统还可以包括：至少一个设有夹套的第二收集仓8和与第二收集仓8个数相同的螺杆传送器9。其中，每一个螺杆传送器9的传送起始端均位于所述第一收集仓6的出口处，每一个螺杆传送器9的传送终端分别位于对应的第二收集仓8的进口处，所述螺杆传送器9用于将第一收集仓6内的产物输送到第二收集仓8内。
33.其中，在将第一收集仓6内的产物输送到第二收集仓8时，可以利用与第二收集仓对应的螺杆传送器进行传送，螺杆传送器的传送起始端位于第一收集仓6的出口处，该第一收集仓的底部可以设置为一个斜面，请参考图1 中，在产物从第一燃烧室的出口处通过重力作用落入到第一收集仓内的斜面上，然后落入到斜面底部，由于第一收集仓的出口设置在斜面底部，因此，产物落下后可以滑入到螺杆传送器上，进而便于螺杆传送器将产物传送到第二收集仓中。
34.在第二收集仓8中可以进一步将产物进行热解，以使产物中的挥发分进一步挥发出去，在实现时，由于第二收集仓8外部设有夹套，可以使夹套内充满热烟气，以给第二收集仓8加温，使得产物在第二收集仓8内进一步热解。为了降低能耗，可以将第一燃烧室内产生的热解气输送到夹套内，在本实用新型一个实施例中，请参考图1，该堆烧气化系统还可以包括一个设置有烟气进口和烟气出口的第二燃烧室10，在所述热解气出口上通过管道与所述第二燃烧室10的烟气进口连通，所述第二燃烧室10的烟气出口通过管道与所述第二收集仓8的夹套连通，在所述第二燃烧室10的烟气出口与所述第二收集仓8的夹套连通的管道上安装有烟气引风机11，所述第二收集仓8的夹套还通过管道与所述第一燃烧室1连通，所述第二收集仓8的夹套与所述第一燃烧室1连通的管道上还设置有允许所述第二收集仓8的夹套内的烟气进入到所述第一燃烧室1的止逆阀12。
35.由于第一燃烧室内产生的热解气中包含有一氧化碳、甲烷、挥发分等，为了防止环境污染，可以在第二燃烧室中将热解气进行燃烧，可以理解，第二燃烧室中也设置有点燃器，用于将热解气点燃，燃烧后得到的烟气可以通过烟气引风机11通入到第二收集仓的夹套，并通过管道与将烟气输送回第一燃烧室1内，使得夹套内的烟气保持循环，给第二收集仓8提供热解所需的温度，提高了能量利用率，节约能耗。其中，夹套与第一燃烧室的连通管
道上设置的止逆阀可以防止第一燃烧室内的气体从该管道直接进入到夹套中。
36.为了保证第二收集仓8的夹套内的热烟气保持温度，需要将夹套内的热烟气循环起来，因此，第二收集仓8的夹套还需要通过一个管道与第一燃烧室1连通，以使烟气引风机在将第二燃烧室内的烟气充入到夹套中之后，烟气能够输送到第一燃烧室，以保证夹套内的烟气循环起来，使得充入到夹套内的烟气一直保持一定的高温度，从而使得第二收集仓8内的产物进一步热解。
37.第二收集仓内的产物在进一步热解时，会蒸发挥发分，因此，为了防止环境污染，可以将第二收集仓内蒸发的挥发分输送到第一燃烧室内，在本实用新型一个实施例中，请参考图1，所述第二收集仓8内部通过管道与所述第一燃烧室1连通，且所述第二收集仓8与所述第一燃烧室1连通的管道上还设置有允许所述第二收集仓内的气体通过管道进入到所述第一燃烧室的止逆阀12。
38.需要说明的是，第二收集仓为一个无氧环境，第二收集仓与夹套不连通，因此，第二收集仓和夹套分别单独设置有管道以连通到第一燃烧室，且第二收集仓主要通过夹套为其提供的高温来将产物进行热解，为了保证产物在第二收集仓中热解充分，该第二收集仓内还可以设置一个搅拌机构，用于在热解过程中对产物进行搅拌，使得产物受温一致。
39.其中，第二收集仓的个数可以设置为一个，也可以设置为多个，在设置为多个时，可以保证在一个第二收集仓使用过程中，可以使用另一个第二收集仓对第一收集仓中输出的产物进行热解，从而保证产物产出的效率。
40.在本实用新型一个实施例中，由于在第二收集仓中需要将产物热解后产物中含有的挥发分能够达到设定的条件，为了能够便于检测产物中挥发分的含量，可以在所述第二收集仓8与所述第一燃烧室1连通的管道上还设置有测量管道内气体流量的流量计，所述流量计的设置位置位于止逆阀12与所述第二收集仓8之间。如果流量计上有流量值，那么表明有挥发分经由管道输送到第一燃烧室，如果流量计上没有流量值或者流量值低于一个设定值，那么表明管道中的挥发分达到了设定条件，此时可以表明在第二收集仓中热解完成。
41.在本实用新型一个实施例中，由于第二收集仓热解完成后得到的产物温度较高，如果直接将产物从第二收集仓中取出，产物接触空气，在高温的作用下产物会发生燃烧，对产物的质量造成影响，因此，请参考图1，该堆烧气化系统还可以包括：设置在所述第二收集仓8的出口位置处用于对产物进行降温处理的冷却仓13。该冷却仓外部可以使用冷循环水给冷却仓提供较低温度，以对冷却仓内的产物进行降温处理。需要说明的是，冷却仓内部与外部之间隔绝空气，冷却仓为一个无氧环境。在冷却仓中的产物降温到一定温度后，可以将产物取出，此时得到的产物为高质量的碳粉。
42.在本实用新型一个实施例中，由于生物质在第一燃烧室中反应时，需要保证第一燃烧室与外部空气隔绝，维持一个低氧环境，在第一燃烧室的进料口设置请参考图1，所述第一燃烧室1顶部中轴位置上同轴吊装有一导向杆 14，在导向杆14上间隔同轴安装有两个等径的进料锥15，每个进料锥15可沿导向杆上下移动；
43.所述第一燃烧室1的进料口5的下方自上而下依次设置有两个向下倾斜的环形进料挡板16，两个进料挡板16均设置在所述第一燃烧室1的侧壁上，且两个进料挡板16与两个进料锥15之间的位置关系自上而下依次为：上进料挡板、上进料锥、下进料挡板、下进料锥；其中，进料锥15的锥面长度大于进料挡板16的内径，在上进料锥沿导向杆向上移动并与上
进料挡板接触时，和/或，在下进料锥沿导向杆向上移动并与下进料挡板接触时，可将所述第一燃烧室1的进料口5封住。
44.根据上述描述的进料口设置方式，在具体实现时，先将上进料锥和下进料锥均沿导向杆向上移动，使上进料锥与上进料挡板接触封住进料口，以及使下进料锥与下进料挡板接触封住进料口，将粒径满足堆烧气化系统所需的生物质倒入进料口，此时生物质落入上进料锥和上进料挡板上，将上进料锥沿导向杆向下移动以开启进料口，此时生物质在上进料锥的倾斜面和上进料挡板倾斜面的作用下落入到下进料锥和下进料挡板上，然后将上进料锥沿导向杆向上移动，使上进料锥与上进料挡板接触并封住进料口，接下来将下进料锥沿导向杆向下移动，此时生物质在下进料锥的倾斜面和下进料挡板倾斜面的作用下落入到最上面的物料板上，最后将下进料锥沿导向杆向上移动，封住进料口。如此，可以保证在进料过程中，第一燃烧室内尽可能减少外部空气流入到第一燃烧室内。另外由于料仓位于第一燃烧室进料口的上方，该进料口的设置方式还可以避免第一燃烧室内的高温烟气反串入料仓。
45.在本实用新型一个实施例中，请参考图1，该堆烧气化系统还包括：在所述第一收集仓6上方设置有用于控制产物下落流量的输送装置20。该输送装置可以通过电机控制其螺旋速度，来控制产物的下落流量，从而控制产物在第一燃烧室的停留时间，使生物质的挥发分90％以上挥发出燃烧掉，剩下未燃尽成分进入到第一收集仓内。
46.其中，该输送装置20为链板式、螺杆式和机械炉排中的任意一种。
47.在本实用新型一个实施例中，由于生物质燃烧后的产物在最下面的物料板上经过出料口落入到输送装置上时，可能会存在架桥现象，因此，为了防止架桥，请参考图1，该堆烧气化系统还可以进一步包括：所述出料口7与最下面的物料板2之间设置有刮料机构，所述刮料机构包括转轴17、若干个刮料条18和第二旋转电机19；其中，所述若干个刮料条18间隔设置在所述转轴17上，所述第二旋转电机19位于所述第一燃烧室1外部，所述转轴17 的一侧穿过所述第一燃烧室1的侧壁与所述第二旋转电机19连接。
48.在刮料机构的转轴17转动时，转轴17上设置的刮料条会对落入到输送装置上的产物进行刮料处理，防止其粘连在一起形成架桥现象。
49.综上，本实用新型各个实施例至少可以实现如下有益效果：
50.1、在本实用新型实施例中，在将生物质从进料口进料后，生物质落入到最上面的物料板上，通过布风器向物料板上方的空间内输送助燃气体，控制物料板上的生物质的燃烧，在燃烧到一定程度后，由第一旋转电机驱动转动轴旋转，使生物质从最上面的物料板上落入到下面的物料板上，依次控制每一个物料板上的生物质的燃烧热解过程，直到得到所需的产物后将产物通过出料口输送到第一收集仓内，在燃烧热解过程中产生的气体可通过热解气出口输出。在控制生物质燃烧过程中，可以通过控制每一个布风器输送的燃气气体量，来对生物质的燃烧阶段进行控制，且在较上方的物料板上可以对生物质进行燃烧，在较下方的物料板上对生物质进行热解，通过该半燃烧半热解的方式不仅可以提高产物获得的速度，还能够保证产物的质量，另外，生物质在物料板上燃烧时产生的热量还可以对生物质进行热解，从而降低了能耗。因此，本方案可以低能耗、高效率的获取到生物质的产物。
51.2、在本实用新型实施例中，将第二燃烧室内的热烟气通过烟气引风机输送到第二收集仓的夹套内，给第二收集仓提供热解所需的温度，从而可以提高能量利用率，节约能
耗。
52.3、在本实用新型实施例中，通过在进料口设置两个进料锥和两个进料挡板，该两个进料锥和两个进料挡板之间互相配合，在进料过程中，可以减少外部空气进入到第一燃烧室内，从而保证第一燃烧室内的低氧环境。另外由于料仓位于第一燃烧室进料口的上方，该进料口的设置方式还可以避免第一燃烧室内的高温烟气反串入料仓。
53.4、在本实用新型实施例中，通过在第一燃烧室的最下面一个物料板与出料口之间设置刮料机构，可以对下落的产物进行刮料，防止产物粘连堆积，出现架桥现象。
54.上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本实用新型方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本实用新型方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
55.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
56.最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。