【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物质热解炭化的，具体涉及一种生物质热解炭化与制粉一体化装置及方法。
技术介绍
1、生物质种类多，产量大，难处理，已成为目前面临的严峻问题之一。燃煤锅炉协同处置生物质实施煤炭减量替代，是实现“双碳”目标的重要手段之一，也是面向未来的重要应用方向。农林秸秆类生物质废弃物等有机固废适合与燃煤锅炉耦合处理，可利用生物质实施燃煤锅炉燃料替代。在碳中和背景下，生物质的合理能源化利用具有重大意义。
2、生物质作为可再生的零碳排放燃料，在碳减排方面有得天独厚的优势。但长期以来，受制于生物质低热值、分布散、难收集和季节性等因素，目前的生物质利用仍以秸秆直接还田、堆肥、小机组直燃为主，技术水平相对较低。目前超低排放燃煤机组具有较大的规模，在能源转型的今天面临着巨大的碳减排压力，生物质怎么高效燃烧耦合燃煤机组发电方式受到了人们的广泛关注。现有技术中已经有了大比例掺烧木质成型颗粒直接耦合发电的成功案例，但由于秸秆类生物质的高水分、高挥发分、高碱金属含量等特点，目前尚未见到掺烧未成形生物质直接耦合发电的成功案例，即不能实现干燥后生物质与常规燃煤发电系统的直接耦合发电。
3、生物质炭化是指将生物质(秸秆：棉花、篦麻、向日葵等植物秆，林业废弃物和木材加工剩余物)通过一定的工艺加工、化学反应生成产品及副产品的过程。生物质在无空气、缺氧的情形下发生的不完全热降解，以生成炭及可冷凝的液体等产物的过程。将低品位的生物质能转换成为高品位能源，常见的途径是对其进行炭化，主要方法有：炭化窑间歇炭化法、封闭闷罐炭化法、干馏法，但是其炭
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种生物质热解炭化与制粉一体化装置及方法，使生物质物料的热解炭化和炭粉磨制在同一台设备内完成，有效利用了空间，同时提高了热解效率和制粉效率。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、在本专利技术的第一方面，提供了一种生物质热解炭化与制粉一体化装置，包括热解炭化筒体和磨粉筒体，所述热解炭化筒体套设在磨粉筒体的外部，且与磨粉筒体同轴设置，所述热解炭化筒体的内壁面和磨粉筒体的外壁面之间形成热解炭化腔，生物质物料在所述热解炭化腔内热解炭化后进入磨粉筒体进行制粉。
4、在本专利技术的一些实施方式中，所述热解炭化筒体和磨粉筒体的一端通过驱动加速机构相连，所述驱动加速机构用于实现热解炭化筒体和磨粉筒体之间的变速运动。
5、在本专利技术的一些实施方式中，所述驱动加速机构包括外齿轮、内齿轮、从动齿轮和固定齿轮轴。
6、在本专利技术的一些实施方式中，所述热解炭化筒体的一端设置进料结构，另一端设置收碳结构，所述热解炭化筒体通过收碳结构与磨粉料筒的内部连通。
7、在本专利技术的一些实施方式中，所述热解炭化筒体的外部设置外保护壳体，所述外保护壳体呈圆筒形状与所述热解炭化筒体同轴设置，所述热解炭化筒体和外保护壳体之间形成热烟气腔体。
8、在本专利技术的一些实施方式中，所述外保护壳体上设置有热烟气进口和热烟气出口。
9、在本专利技术的一些实施方式中，所述热解炭化筒体的内壁上设置有推料螺旋片。
10、在本专利技术的一些实施方式中，所述磨粉料筒内设置设置不同规格的耐磨耐热球，所述磨粉料筒为变径的筒体结构。
11、在本专利技术的一些实施方式中，所述热解炭化筒体的底部设置驱动组件，所述驱动组件驱动热解炭化筒体旋转。
12、在本专利技术的第二方面，提供了一种生物质热解炭化与制粉一体化装置的工作方法，包括：生物质物料通过进料结构进入热解炭化筒体，在外部热源的加热作用下，在炭化筒体内间接热解完成热解炭化，通过收碳结构把热解炭回送到磨粉筒体完成热解炭的制粉工作，所述生物质物料的热解炭化和炭粉磨制在同一台设备内完成。
13、本专利技术一个或多个技术方案具有以下有益效果：
14、(1)本专利技术提供的生物质热解炭化与制粉一体化装置，通过进料结构把生物质推进热解炭化筒体，在外部热源间接加热热解炭化筒体完成生物质能够快速解热炭化，提高了热解效率；通过收碳结构把热解炭回送到磨粉筒体完成热解炭的制粉工作，提高了制粉效率；本专利技术使生物质物料的热解炭化和炭粉磨制在同一台设备内完成，同时还有效利用了空间，进而减小了设备体积占用空间。
15、(2)本专利技术提供的生物质热解炭化与制粉一体化装置，将磨粉筒体设置在热解炭化筒体内部，由于热解炭化后生物质温度较高，而热解炭化后生物质不经过其他管路转运而直接进入磨粉筒体，通过磨粉筒体可以为热解炭化筒体内的生物质提供热量，可以耦合热烟气对生物质物料的内部和外部同时进行加热，提高了热解效率，同时实现了对热解炭内余热的回收利用，使热量充分利用，进而提高了热效率。
16、(3)本专利技术通过驱动加速机构来实现热解炭化筒体和磨粉筒体之间的变速运动；热解炭化筒体慢速回转运动来完成生物质的热解炭化，磨粉筒体高速回转运动来完成生物质炭粉的磨制炭粉；实现了从生物质的热解炭化到生物质炭粉的磨制粉工作，使生物质炭粉直接耦合现有的煤粉锅炉实施燃料替代，降低生物质处理的成本，实现燃煤锅炉的燃料替代生物质的清洁处理以及生物质的高效燃烧。
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1.一种生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，包括热解炭化筒体和磨粉筒体，所述热解炭化筒体套设在磨粉筒体的外部，且与磨粉筒体同轴设置，所述热解炭化筒体的内壁面和磨粉筒体的外壁面之间形成热解炭化腔，生物质物料在所述热解炭化腔内热解炭化后进入磨粉筒体进行制粉。
2.如权利要求1所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述热解炭化筒体和磨粉筒体的一端通过驱动加速机构相连，所述驱动加速机构用于实现热解炭化筒体和磨粉筒体之间的变速运动。
3.如权利要求2所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述驱动加速机构包括外齿轮、内齿轮、从动齿轮和固定齿轮轴。
4.如权利要求1所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述热解炭化筒体的一端设置进料结构，另一端设置收碳结构，所述热解炭化筒体通过收碳结构与磨粉料筒的内部连通。
5.如权利要求1所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述热解炭化筒体的外部设置外保护壳体，所述外保护壳体呈圆筒形状与所述热解炭化筒体同轴设置，所述热解炭化筒体和外保护壳体之间形成热烟气
6.如权利要求5所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述外保护壳体上设置有热烟气进口和热烟气出口。
7.如权利要求1所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述热解炭化筒体的内壁上设置有推料螺旋片。
8.如权利要求1所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述磨粉料筒内设置设置不同规格的耐磨耐热球，所述磨粉料筒为变径的筒体结构。
9.如权利要求1所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述热解炭化筒体的底部设置驱动组件，所述驱动组件驱动热解炭化筒体旋转。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置的工作方法，其特征在于，包括：生物质物料通过进料结构进入热解炭化筒体，在外部热源的加热作用下，在炭化筒体内间接热解完成热解炭化，通过收碳结构把热解炭回送到磨粉筒体完成热解炭的制粉工作，所述生物质物料的热解炭化和炭粉磨制在同一台设备内完成。
...【技术特征摘要】
1.一种生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，包括热解炭化筒体和磨粉筒体，所述热解炭化筒体套设在磨粉筒体的外部，且与磨粉筒体同轴设置，所述热解炭化筒体的内壁面和磨粉筒体的外壁面之间形成热解炭化腔，生物质物料在所述热解炭化腔内热解炭化后进入磨粉筒体进行制粉。
2.如权利要求1所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述热解炭化筒体和磨粉筒体的一端通过驱动加速机构相连，所述驱动加速机构用于实现热解炭化筒体和磨粉筒体之间的变速运动。
3.如权利要求2所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述驱动加速机构包括外齿轮、内齿轮、从动齿轮和固定齿轮轴。
4.如权利要求1所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述热解炭化筒体的一端设置进料结构，另一端设置收碳结构，所述热解炭化筒体通过收碳结构与磨粉料筒的内部连通。
5.如权利要求1所述的生物质热解炭化与制粉一体化装置，其特征在于，所述热解炭化筒体的外部设置外保护壳体，所述外保护壳体呈圆筒形状与所述热解炭...
【专利技术属性】
技术研发人员：王栩，杨文强，张军，任建永，赵博，孔强，李勇，朱振坤，李伟明，张立强，马春元，
申请(专利权)人：华能山东发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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