连续式秸秆炭化炉的设计

炭 具有 负 碳 减 排 、 改 良土壤 等 特 点 ， 可 加 工 成 为 炭基 缓 释肥 、 土壤 改 良剂 和 炭化 生物 质煤 等 。 目前 ， 生产 生 物 质炭 的炭 化 炉普遍 存 在炭 化效 率不 高 、不 连续 、 稳 定 性差 等缺 点 ， 制约 了 生物 炭产 业 的发展 。 为此 ， 设计
该 炭 化炉 的结构 特 点为 ： １ ）炉 体 、 烟油 冷凝 装 置 采 用 双层保 温 结构 ， 在保 温 的 同时还 可防 止 因炉子 外
层 温度 过 高而 烫伤 。 ２ ）炉 体顶 部安 装有 螺旋 搅拌 器 ，
可 以均匀 布 料 ， 避 免 出 现秸 秆 不 下 落 、 下 落压 火 等 现 象 。该 搅拌 器 由 ６根旋 转杆 组成 ， 第 一根 与最 后一 根
稳 定性 ， 其倾 斜 角有 利 于 回收操作 。 ４ ）炉体 上 、 中、 下
部 和 烟油 冷凝 装 置 均设有 测 温 装置 。５ ） 整 个 炭化 过
程 中燃 烧产 生 的烟 气 、 焦 油 等 由烟油 冷凝装 置 器进 行
净化 ， 水 汽 经炉 顶 盖 进行 冷 凝 转 化 为水 后 收 集 ， 环 保 效 果好 。 １ ． ２ 主 要参 数
在 缺 氧或无 氧 的条 件下 进行 ， 所 以设 计选用 螺 旋杆 为 出料 部件 ．并 采 用螺 旋 面 旋 转 片来 输 送 炭 化后 的粒 状、 粉 末及 有黏 附性 的碳 化 物 ， 以保证 出料 的 连续性 、
种连 续性 秸秆 炭 化炉 ， 以改善 现有 设备 的 不足 。
１ 连 续 式 生物 质 炭 化 炉 的 总体 设 计
１ ． １ 整体 结构
连 续式 生物 质炭 化 炉主 要 由旋转 搅拌 器 、炉体 、 螺 旋 出料 装 置 、 烟 油冷 凝 装 置 等 部 分 组 成 （ 见图 １ ） 。
经 预处 理后 的秸 秆 由传 送带从 入 料 口投放 ． 在 引火 口
被 点燃 后 。 秸 秆 自下 而 上进 行燃 烧 。
结构设计 ， 详 细 说 明 其 主 要 部 件 的 设计 方 案 及 参 数选 择 。 经 验 证 ， 该炭化炉结构合理 ， 制造工艺简单 ， 操作方便 ， 性 能 可靠 ， 具 有 较
好的经济性和市场前景 。 关键词 ： 农 业机械 ； 炭化炉 ； 生物质炭 ； 结构 ； 设 计
中图分类号 ： ￥ ２ ２ ６ ． ９
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ４ — １ １ ６ １ ￣０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ３ ９ — ０ ２
生 物 质 是 一 切有 生 命 的 可 以生长 的有 机 物 质 的 通 称 。在厌 氧 或者绝 氧 的条 件下 对 生物 质进 行热 解 。 可 产生 含碳 丰 富 的固体 物质 ， 称 为生 物质 炭 。生 物 质
第 ３期 总 第 ２ ２ ５期
２ ０ １ ３年 ３月
农 业科 技 与装备
ｃ ｕ ｌ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ＆Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ￣ ＇ ｖ ａ ｎｄ Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
Ｎ ｏ． ３ Ｔｏ ｔ ａ ｌ Ｎｏ． ２ ２５
Ｍａ ｒ ．２ ０１ ３
１ ． 螺旋搅拌器 ； ２ ． 炭化 炉顶 盖 ； ３ ． 炉体 ； ４ ． 通风 口； ５ ． 螺 旋 出炭 装 置 ； ６ ． 引火 口； ７ ． 烟 油 冷凝 装 置
图１ 连 续 式 炭 化 炉 结构 示 意 图
Ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ｅ １ Ｄｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｕｒ ｎ ａ ｃ ｅ
一
夹角为 ６ ０ 。 ， 其 运 动 轨 迹 类 似 螺 旋 叶片 ， 运 动 过 程 中
可 使 炉体 内下 部 的秸秆 向上 运动 、 上 部 的秸 秆 向下 运 动， 充 分 进 行热 量 传 递 ， 使秸 秆燃 烧 均 匀 、 充分 ， 提 高 燃烧 效 率 ， 并实 现连 续性 秸秆 炭化 。 ３ ）生 物 质炭化 需
连续式秸秆炭化炉 的设计
何 健 ， 郭 大伟 ， 谢 善 亮
（ 沈 阳农 业 大 学 工程 学 院 ， 沈阳 １ １ ０ ８ ６ ６ ）
摘要 ： 炭 化 是 解 决秸 源化 开 发 利用 的有 效途 径 。设 计 一 种 连 续 式 秸 秆 炭 化 炉 ， 介 绍 炭 化 炉 的 整 体
作者简 介 ： 何
健（ １ ９ ８ ５ 一） ， 男， 硕士， 从 事 农 业 机 械 生 产 测 控
方 面的 研 究 工作 。
０ ． ０ ５ ８
农 业科技 与 装备
表 ２ ４ ５ ＃钢 基 本 参 数
项 目
参数
０ ． ４ ０ ｏ ０ ． ３ ５ ０ ０ ． ０ ２ ０ ０ ． ６ ｏ ｏ ０ ． ４ １ ５
１ ． ５ ８２
炉 体 外 径， ｍ
炉 体 内径／ ｍ 壁 厚／ ｍ 炉 高／ ｍ
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ １ — ２ ４
炉架 高／ ｍ 总 高／ ｍ 有 效 容 积／ ｍ
连续式 炭 化炉 结构 简单 ，采 用 ４ ５ ＃钢 材料 制 造 。
其 主要 技术 参 数见 表 １ ， 主要材 料参 数 见表 ２ 。
表１ 连 续 式 炭化 炉 主 要 技 术参 数
Ｔａ ｂ ｌ ｅ １ Ｍａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｉ ｔ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ