[0005] 本发明的目的是解决生物质原料干燥过程中的干燥不均匀及向碳化炉进料过程中的氧气夹带问题，同时能够充分理由生物质炭化过程产生的热烟气，减少额外能源消耗。
[0006] 为解决上述问题，本发明提供一种生物质炭化加料装置，包括加料斗，加料筒体，转轴，螺旋叶片和动力装置，所述动力装置驱动连接在转轴的一端，所述螺旋叶片固定连接在所述转轴上构成旋进机构，所述旋进机构可转动的设在所述加料筒体内，所述加料斗与加料筒体靠近动力装置的一端连通，所述加料筒体远离动力装置的一端与炭化炉内腔连通，所述加料筒体的外壁上套设有热风夹套，所述热风夹套上设有连接至活化炉（图中未示出）的热风出口的第一热风进口。
[0007] 所述加料筒体采用分段式构造，其沿进料方向依次包括加料段，干燥段和出料段，各段之间通过法兰、螺纹、卡扣等本领域公知的连接方式配合石墨垫圈、石棉垫片等耐高温密封件实现可拆卸的气密连接。其中，所述加料段被配置为用于接收生物质原料，并能够实现对空气的隔离。所述加料段的上端筒壁开设有与加料斗底部开口连通的加料口，所述加料口与加料斗之间的连接管道上可以设置类似于旋转阀的初步隔气装置。但是应当注意，旋转阀并不是严格的气密性部件，同时其也仅能使生物质原料尽量满的占据输送管道，即减少进料空腔而减少对空气的夹带，因而其仅能实现初步的隔气。
[0008] 为强化对空气的隔离效果，本发明的技术方案在加料段设置额外的空气隔离装置。具体为将处于加料段的所述旋进机构设置为挤压生物质原料以进一步缩减颗粒间的间隙，进而进一步的挤出存在与颗粒间隙内的空气。该挤压作用可通过如下方式实现：将位于加料段的螺旋叶片设置为沿进料方向螺距逐渐减小，或者将位于加料段的转轴设置为沿进料方向直径逐渐变大。这样的设置方式可以使颗粒状的生物质原料在沿进料方向旋进时，逐渐填满相邻螺旋叶片及加料筒体筒壁之间的通道，直至被压缩而尽可能的排出颗粒间隙中的空气。
[0009] 所述干燥段被配置为加热生物质原料以使其脱水干燥，其包括与加料段气密连接的干燥段进口区，干燥区及与出料段连接的干燥段出口区。所述干燥段的外壁套设有热风夹套，所述热风夹套包括第一热风进口和第一冷风出口，所述热风进口可以连接至下游装置的热风出口，例如连接至活化炉的气固分离器出气口，或者连接至生物质燃气燃烧器的烟气出口以用于向热风夹套供应热风。所述干燥段的筒壁上还设置有贯穿热风夹套的排气管，用于排出生物质原料干燥过程产生的水蒸气、少量生物质燃气及生物焦油气体组成的混合气。所述排气管可连接至炭化炉出气管路，将排出的混合气并入碳化炉尾气，随后一同送入生物质燃气燃烧器。
[0010] 为提供生物质原料颗粒在所述干燥段的受热均匀性，位于所述干燥区的旋进机构被配置为与筒壁形成更大的进料通道截面积，具体的可以通过将处于干燥段的螺旋叶片设置为具有相比于加料段更大的螺距，或者将位于该段的转轴设置为具有相比于加料段转轴更小的直径，从而使得生物质原料颗粒可以呈松散的状态旋进，并优选，生物质原料颗粒仅占据或覆盖干燥段筒体的下部。这样的设置方式使得螺旋叶片在旋转过程中可以不断的搅拌生物质原料颗粒，使其持续更新与筒壁的接触面，进而可以使在该处被加热的生物质原料颗粒均匀受热。同时，由于筒体上部未被生物质原料颗粒占据，从而形成干燥过程产生的混合气的集气腔，可以减少混合气对生物质原料颗粒的夹带。
[0011] 为实现自加料段向干燥段的物料输送，位于干燥段与所述加料段连接处（即干燥段入口区）的旋进机构被设置为释放在加料段被逐渐挤压的生物质原料颗粒，使其恢复蓬松状态。具体可通过如下手段实现：使干燥段入口区的旋进机构的螺旋叶片沿进料方向螺距逐渐增大，或者使该段的转轴直径沿进料方向逐渐缩小，亦或者使该段的筒体直径沿进料方向逐渐增大，直至使完全蓬松后的生物质原料颗粒不能填满整个加料段筒体，优选仅能填满加料段筒体的中三分之二截面积。
[0012] 为更好的实现在加料段被压缩至紧实状态的生物质原料颗粒在干燥段进口区的蓬松化，优选将干燥段进口区的螺旋叶片的外侧边上沿轴向开设有若干缺口；相对应的，在所述干燥段进口区筒体的下部筒壁上设置若干与所述缺口配合的松料齿或松料刃，所述松料齿或松料刃的横向最大尺寸及纵向最大尺寸均应小于所述缺口，以使所述螺旋叶片可以正常旋转，同时所述被所述螺旋叶片推送的生物质原料颗粒在所述缺口处被所述松料齿或松料刃阻挡，所述推送作用于阻挡作用的配合，使得紧实的生物质原料颗粒在该处被切碎而恢复蓬松化状态。
[0013] 所述松料齿或松料刃可为三角锥状，三角柱状，锯齿状等。
[0014] 所述干燥区的螺旋叶片上优选开设有通气孔，使得干燥区形成相互连通的气路，进而生物质原料颗粒在干燥区干燥产生的水蒸气、生物燃气及生物焦油气体可以自由的由干燥段筒体上部的排气管排出。
[0015] 所述干燥段出口区的旋进机构优选被设置为再次挤压脱水干燥后的生物质原料颗粒，进而将所述干燥段与所述出料段的气路基本封闭。
[0016] 所述出料段被配置为用于从加料筒体内排出干燥的生物质原料。优选其内的旋进机构被设置为再次膨化在干燥段出口区被挤压紧实的干燥后生物质原料颗粒，以利于进料及原料颗粒在炭化炉内部的均匀受热。
[0017] 为进一步的强化生物质原料的受热均匀性，优选在加料段与出料段的外侧分别额外设置一个出气罩和进气罩。所述转轴可转动的穿过所述出气罩，可转动的穿过所述进气罩，或被所述转轴的末端被所述进气罩包住。所述进气罩通过第二热风进口与下游装置的热风出口连通，所述出气罩上设有第二冷风出口。优选所述转轴至少在进气罩与出气罩之间的区域具有中空结构，且位于所述进气罩、出气罩内的转轴的表面开设有若干供热风进入所述中空结构的通孔。所述中空的转轴可使得生物质原料颗粒在其表面被加热，进而被更均匀的干燥；同时，由于加热面积的增加，还可以显著缩短干燥段的长度，缩减设备尺寸。
[0018] 进一步的，还可以将螺旋叶片设置为具有中空结构，并将其与所述转轴的中空结构连接，从而进一步增加加热面积。
[0019] 本发明相比于现有技术至少具备如下优点：本发明的加料装置可以在向生物质炭化炉加料的过程中很好的隔绝空气，避免因氧气的夹带而导致的生物质原料颗粒过度炭化，甚至燃烧产生导致的燃灰杂质多的问题；本发明将干燥段设置为相比于生物质原料的量而言具有充分的空间，允许生物质颗粒原料在加料段以充分蓬松和离散的状态而被搅拌，从而可以不断的更新其受热表面，避免了传统装置中的局部过热和整体干燥效率低下的问题；本发明通过在加料段进口区设置松料齿可以很好的保证物料进入干燥区后的蓬松状态；本发明通过设置气罩，将热风引入转轴内部，可以实现筒壁、转轴表面甚至螺旋叶片表面的多维加热，使得生物质原料颗粒在干燥区内无论从受热均匀性还是干燥效率角度而言都获得很大程度的改善。
