1.本发明涉及生物质热解技术领域，具体涉及一种生物质热裂解装置及方法。


背景技术：

2.生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质，包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物，如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物、动物粪便、生活垃圾、生活污水等，有代表性的生物质有各种秸秆、木材、稻壳、花生壳、玉米芯、海藻、蔗渣、稻草、杂草、粪便及有机垃圾等。
3.生物质的主要特点有：可再生性、低污染性、总量十分丰富、分布非常广泛。生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的so2、no
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少，生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的co2相当于它排放的co2的量，因而对大气的co2净排放量近似于零。生物质燃料的总量十分丰富，生物质能是世界第四大能源，仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算，世界上每年生长的生物质年生产量为1400
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1800亿吨，相当于世界总能耗的10倍。随着农林业的发展，特别是炭薪林的推广，生物质资源将越来越多，生物质能源的比重将会越来越大。
4.但是现有对生物质热解基本都是采用高温炭化，高温炭化对于温度的要求较高，其在制备木炭以及燃气时对于自身的损耗过大。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种生物质热裂解装置及方法，可以采用较低的温度与催化剂配合对生物质进行热解，同样一炉生物质能够热解更多的燃气，对于生物质的损耗更小。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种生物质热裂解装置，包括气化炉以及与气化炉连通的燃气分离装置，所述气化炉包括炉体，所述炉体的顶部设置开口，所述开口上活动设置盖板机构，所述炉体侧面设置固定盖板机构的锁死机构，所述炉体内的底部设置点燃机构，所述炉体的底部设置废料清理机构。
7.进一步的，所述盖板机构包括顶板以及顶板边沿设置的围板，所述顶板包括上层的结构板以及结构板下表面设置的隔热板，所述结构板的上表面设置加固横梁，所述结构板的中心设置吊挂机构。
8.进一步的，所述隔热板的大小与开口大小一致，所述围板内侧的大小与炉体顶部周侧大小相一致，所述隔热板与围板之间形成一圈凹槽，所述炉体顶端设置一圈与凹槽配合的隔热环。
9.进一步的，所述顶板上中心两侧设置压杆，所述压杆的两端向下活动设置压绳，所述锁死机构包括炉体侧面设置的u型挂板，所述u型挂板的轴向竖直设置，所述u型挂板的下端为弧形，所述u型挂板的下端内侧设置卡槽，所述压绳的下端设置与卡槽配合的横杆。
10.进一步的，所述点燃机构包括气化炉内侧的下部设置的矩形管，所述矩形管的中
间通过隔板间隔出空气喷头和燃气喷头，所述空气喷头与第一供气机构连通，所述燃气喷头与第二供气机构连通，所述矩形管前端设置点火针。
11.进一步的，所述第一供气机构包括所述空气喷头的后端设置的第一连接头，所述第一连接头与空气喷头的内部连通，所述第一连接头与第一供气管连通，所述第一供气管穿过气化炉与设置在外界的气泵连通。
12.进一步的，所述第二供气机构包括所述燃气喷头的后端的设置第二连接头，所述第二连接头与燃气喷头的内部连通，所述第二连接头与第二供气管连通，所述第二供气管穿过气化炉与外界的燃气管道连通，所述第二供气管上设置控制阀和流量计。
13.进一步的，所述废料清理机构包括气化炉底部设置的排料口，对应所述排料口活动设置封板，所述封板的内侧面设置与排料口配合的隔热块，所述封板两侧设置通孔，所述气化炉上对应通孔设置螺纹孔，所述通孔和螺纹孔内插入设置紧固螺栓，所述紧固螺栓的端部设置旋转把手。
14.进一步的，所述炉体内设置放料机构，所述放料机构包括底板和底板周侧竖向设置的围栏，所述底板和围栏均采用耐高温钢制件。
15.进一步的，所述燃气分离装置包括依次与气化炉连通的旋风除尘器、脱焦油机构以及脱水蒸气机构。
16.一种生物质热裂解方法，包括如下步骤：将生物质处理后送入气化炉中，启动点燃机构进行加热，在炉内升温到400～500℃后停止加热并进行控氧，不对炉内充入氧气，使得生物质进行炭化，产生的燃气导入燃气分离机构内，经过除尘后进行脱焦油、脱水蒸气，分离焦油、醋酸液和可燃性气体进行回收存储。
17.进一步的，对于生物质的处理方式为粉碎，制作炭块时进行切块处理。
18.进一步的，生物质在送入气化炉时，通过放料机构放入，生物质向放料机构搬运时均匀喷洒催化酶和塑化剂。
19.本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明气化炉的密封性更好，对其内部的燃烧可以很好的控制，在添加催化剂后，通过点燃一部分的生物质，对炉体内升温之后进行保温，可以在较低温度对炉体内的生物质进行热解，所耗费的生物质更少。
20.另外，炉体内设置有放料机构，可以整体放料以及出料，化炉通过上端进料出料，在保证密封性的同时，其出料和进料的速度更快；另外，盖板机构与锁死机构配合，盖板机构可以更好的与炉体上端进行贴合，使得其密封性大大提升，炉体的保温性以及隔绝氧气的性能更好；另外，炉体底部有废料清理机构，可以在热解之后，对炉体底部的灰渣进行清理，炉体内灰渣清扫聚拢后，直接从废料清理机构排出。
附图说明
21.图1为本发明生物质热裂解装置的结构示意图；图2为本发明锁死机构的结构示意图；图3为本发明盖板机构的俯视图
图4为本发明点燃机构的结构示意图；图5为本发明废料清理机构的结构示意图；图6本发明放料机构的结构示意图。
22.1、围板；2、压绳；3、压杆；4、结构板；5、隔热板；6、吊挂机构；7、隔热环；8、凹槽；9、炉体；10、u型挂板；11、横杆；12、卡槽；13、顶板；14、加固横梁；15、空气喷头；16、第一连接头；17、第一供气管；18、气泵；19、燃气喷头；20、第二连接头；21、隔板；22、第二供气管；23、流量计；24、控制阀；25、燃气管道；26、隔热块；27、封板；28、排料口；29、旋转把手；30、通孔；31、螺纹孔；32、紧固螺栓；33、围栏；34、底板。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1
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6对本发明实施例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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例一如图1
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6示：一种生物质热裂解装置，包括气化炉以及与气化炉连通的燃气分离装置，所述气化炉包括炉体9，所述炉体9的顶部设置开口，所述开口上活动设置盖板机构，所述炉体9侧面设置固定盖板机构的锁死机构，所述炉体9内的底部设置点燃机构，所述炉体9的底部设置废料清理机构。
25.所述燃气分离装置包括依次与气化炉连通的旋风除尘器、脱焦油机构以及脱水蒸气机构。
26.具体而言，气化炉的顶部为开口，其顶部活动设置盖板机构，在生物质放料后，通过厂房内的龙门吊吊起盖板机构对开口进行封堵，然后通过锁死机构将盖板机构锁死在炉体9顶部，锁死机构可以向下拉动盖板机构，使得盖板机构与炉体9顶部接触更紧密，密封性更好。生物质放入炉体9内后，通过点燃机构供应燃气和空气（氧气）进行燃烧，待燃烧一端时间后，炉体9内升温完毕，关闭点燃机构，炉体9内保温热解，产生的可燃性气体、焦油等进入到燃气分离机构内，经过除尘、脱焦油、脱水蒸气等操作，制备生物质气。
27.根据本发明的一个实施例，如图1
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5所示，所述盖板机构包括顶板13以及顶板13边沿设置的围板1，所述顶板13包括上层的结构板4以及结构板4下表面设置的隔热板5，所述结构板4的上表面设置加固横梁14，所述结构板4的中心设置吊挂机构6。所述隔热板5的大小与开口大小一致，所述围板1内侧的大小与炉体9顶部周侧大小相一致，所述隔热板5与围板1之间形成一圈凹槽8，所述炉体9顶端设置一圈与凹槽8配合的隔热环7。
28.顶板13为双层结构，上部的结构板4为钢结构，下部的隔热材采用耐高温的隔热材料制成，隔热板5正好能够塞入炉体9的开口内，结构板4的边缘有围板1，围板1与隔热板5之间为矩形凹槽8且与炉体9上端结构适配，这样盖板机构扣在炉体9顶部时，炉体9顶部插入凹槽8内，密封性更好，且凹槽8内还有一圈隔热环7，使得保温性也不会降低。
29.所述顶板13上中心两侧设置压杆3，所述压杆3的两端向下活动设置压绳2，所述锁死机构包括炉体9侧面设置的u型挂板10，所述u型挂板10的轴向竖直设置，所述u型挂板10
的下端为弧形，所述u型挂板10的下端内侧设置卡槽12，所述压绳2的下端设置与卡槽12配合的横杆11。
30.盖板机构扣在炉体9顶部后，两个压杆3两端的压绳2向下拉动，使得压绳2擦混过u型刮板中间，且横板向下拨动，横杆11绕着u型刮板下端的弧形面至卡槽12内，这样u型刮板向下拉动横杆11，使得压绳2向下拉动压杆3，从而对盖板机构进行锁死。压绳2具体结构不做限定，其可以采用钢筋、锁链或绳体等结构，具体在操作时借助外用工具向下拉动横杆11。
31.根据本发明的一个实施例，如图1和图2所示，所述点燃机构包括气化炉内侧的下部设置的矩形管，所述矩形管的中间通过隔板21间隔出空气喷头15和燃气喷头19，所述空气喷头15与第一供气机构连通，所述燃气喷头19与第二供气机构连通，所述矩形管前端设置点火针。
32.所述第一供气机构包括所述空气喷头15的后端设置的第一连接头16，所述第一连接头16与空气喷头15的内部连通，所述第一连接头16与第一供气管17连通，所述第一供气管17穿过气化炉与设置在外界的气泵18连通。
33.所述第二供气机构包括所述燃气喷头19的后端的设置第二连接头20，所述第二连接头20与燃气喷头19的内部连通，所述第二连接头20与第二供气管22连通，所述第二供气管22穿过气化炉与外界的燃气管道25连通，所述第二供气管22上设置控制阀24和流量计23。
34.该实施方式中点燃机构的供气为燃气和空气，其中空气可以通过氧气来代替。矩形管通过中间的隔板21隔出两个喷头，两个喷头位于同一位置，同时供入空气和燃气，并通过点火针就可以点燃。点燃机构位于炉体9内侧且可以在两侧都设置，对生物质的两侧同时进行点燃。
35.第一供气机构供应空气，通过气泵18工作将空气加压送入第一供气管17内，在通过空气喷头15喷出。第二供气机构供应燃气，第二供气管22与燃气管道25连通，且第二供气管22上设置控制阀24和流量计23，通过两者配合可以调节进气量，同时气泵18的功率进行控制，可以调节空气的流量。
36.在本发明的一个实施例中，如图1所示，所述废料清理机构包括气化炉底部设置的排料口28，对应所述排料口28活动设置封板27，所述封板27的内侧面设置与排料口28配合的隔热块26，所述封板27两侧设置通孔30，所述气化炉上对应通孔30设置螺纹孔31，所述通孔30和螺纹孔31内插入设置紧固螺栓32，所述紧固螺栓32的端部设置旋转把手29。
37.生物质在燃烧后，大部分可以直接从上部的开口取出，但是一部分燃烧碎裂成灰渣，非常难清理。在炉体9的底部预留排料口28，可以将这些灰渣清扫出来。对于排料口28的封堵通过封板27和隔热块26配合，隔热块26与排料口28的结构匹配，可以塞入排料口28内，通过紧固螺栓32拧紧将封板27固定在炉体9外侧，对排料口28实现密封和隔热。紧固螺栓32的后端为挡块，其旋转到一定程度后，挡块抵在封板27外侧，随着旋转便可以对封板27进行压紧。
38.在本发明的一个实施例中，如图1所示，所述炉体9内设置放料机构，所述放料机构包括底板34和底板34周侧竖向设置的
围栏33，所述底板34和围栏33均采用耐高温钢制件。放料机构为活动设置，生物质放在底板34上，该围栏33结构最适合放入木材段，当然围栏33可以替换为钢丝网等结构，这样可以放入花生壳等散碎生物质。
39.在本发明的一个实施例中，本发明提供了一种生物质热裂解方法，包括如下步骤：将生物质处理后送入气化炉中，启动点燃机构进行加热，在炉内升温到400～500℃后停止加热并进行控氧，不对炉内充入氧气，使得生物质进行炭化，产生的燃气导入燃气分离机构内，经过除尘后进行脱焦油、脱水蒸气，分离焦油、醋酸液和可燃性气体进行回收存储。
40.对于生物质的处理方式为粉碎，制作炭块时进行切块处理。
41.生物质在送入气化炉时，通过放料机构放入，生物质向放料机构搬运时均匀喷洒催化酶和塑化剂。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。