技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种烤烟成套设备，特别是一种生物质炭、气密集型烤烟成套设备。
背景技术
[0002] 我国每年产生大量的秸秆、壳类、芯类、枝条类等农林废弃生物质，然而由于缺乏简单有效的综合处理设备和措施，这些巨量农林废弃物多被“付之一炬”或“丢之荒野”，不仅造成了严重资源浪费，而且产生了严重的环境污染。农林废弃生物质循环、环保、高效利用，始终是我国农业与环境可持续发展面临的严峻挑战和重要问题。
[0003]
烟草，是我国最重要的经济作物之一，种植面积和产量均居世界首位。我国烟草资源分布广泛，
云南、河南、山东、甘肃、贵州、湖南是我国重要的烤烟产地。其中，云南、贵州、河南、湖南省的种植面积最大、产量最高，烟草种植面积和总产量占到了全国的60%左右。然而，由于长期以来烟草种植管理技术和生产经营方式较为粗放，在完成采摘和收购烟叶任务后，产生的大量剩余烟秆废弃物被大量焚烧或丢弃于田间，一方面大量烟秆资源被浪费，另一方面也造成了严重的环境污染。由于烟秆的木质素含量高、流动性差，特别是在炭化或
气化过程产生的焦油含量高等问题，至今大量的烟秆资源仍没有得到有效利用，成为制约烟草可持续生产和烟农增产增收的重要因素。
[0004] 烟叶
烘烤过程，是烟草生产的最重要环节之一，直接决定了烟叶成品数量和
质量。传统的烟叶烘烤多以燃
煤为主，以燃煤形式的烤烟房，据不完全统计超过400多万座，这些烤烟房能耗高、系统热效率低，在生产过程中产生大量
碳排放，造成严重大气污染，而且近年来煤炭价格上涨，直接增加了烟叶生产成本，不符合环保规定的小煤窑则被国家完全取缔。采用以电
力为供热热源，生产成本较高，特别是如遇特殊情况，在高温烘烤时停
电极易造成大量烟叶腐烂，极大影响烟叶质量。而以生物质作为供热热源，在加工、生产过程中的电力耗能大，生产成本高，烟农往往很难接受，尤其在处理过程中极易产生结焦问题，很难得到有效处理，设备无法连续、稳定运行，导致生产成本增加、生产效率降低。
[0005] 本实用新型采用生物质炭化过程产生的燃气和
生物炭烤烟，完全替代了传统
能源烤烟方式，解决了传统烤烟普遍存在的碳排放增加、烟气污染、管道结焦及燃气出气量小、热源不稳等技术问题，改变了传统烤烟模式。该设备，无需外部能源供热，实现了自产自供，大幅度提高了生产效率，降低了生产成本，突破了生物质炭、气联用的技术难题，将烟秆等农林废弃物变废为宝，实现了“低碳、环保、绿色”烤烟，解决农林废弃生物质循环、高效、综合利用问题，促进烟草生产低碳、环保、低成本高效率。实用新型内容
[0006] 为解决上述问题，本实用新型提出一种生物质炭、气密集型烤烟成套设备，改变传统烤烟模式，降低碳
排放量、烟气污染，减少管道结焦，提高燃气出气量和热源
稳定性，大幅度提高生产效率，降低生产成本，将烟秆等农林废弃物变废为宝，实现 “低碳、环保、绿色”烤烟，解决农林废弃生物质循环、高效、综合利用问题，促进烟草生产低碳、环保、低成本高效率。
[0007] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：包括进、出料
输送机、
烘干机、
除尘器、生物质烤烟专用炭化炉、油气分离装置、列管式
冷凝器、
水气分离器、储气罐、专用热
风炉、烟草密集型烤房、直燃式燃气
热风炉；其特征是：设置两个以上生物质烤烟专用炭化炉，烘干机的出料输送机尾端连接生物质烤烟专用炭化炉的进料口，生物质烤烟专用炭化炉底部设置出炭口；生物质烤烟专用炭化炉物料炭化区设置一个
蜂巢式
燃烧器，炭化炉物料炭化产生的烟气通过蜂巢式燃烧器表面多孔进入燃烧器内部，再通过蜂巢式燃烧器下方连接的烟气管道输出炭化炉外部，进入油气分离装置的一级油、气分离器；油、气分离装置的一级油、气分离器出气口通过烟气管道连接二级油、气分离器的进气口，二级油、气分离器的
箱体内设置由两个上功能板和一个下功能板构成迂回通路的一级至四级
处理室，二级油、气分离器的出气口通过共用烟气管路连接列管式冷凝器，列管式冷凝器的输出端通过引风机连接储气罐，储气罐中的燃气通过控制
阀门一部分经
燃气管道传送至燃烧器，点燃后产生的火焰进入密集型烤房专用热风炉为烤房烘烤烟叶；另一部分通过
控制阀经燃气管道连接直燃式热风炉，直燃式热风炉出风口连接烘干机进风口，为烘干机烘干物料提供热源。
[0008] 上述生物质烤烟专用炭化炉的炉体内分别设置一个蜂巢式燃烧器，该燃烧器具体结构为笼式封闭结构，采用耐热不锈
钢板制作；炭化炉物料炭化产生的烟气通过蜂巢式燃烧器表面多孔设计进入燃烧器内部。
[0009] 上述的一级油、气分离器为通用设备。
[0010] 上述的密集型烤房专用热风炉具体结构为箱式密封结构，热风炉设置燃气进口和热风出口，燃气进口设置燃烧器，热风炉内部设置多个外加
热管，燃烧器的燃烧空间连通外加热管，与外加热管垂直方向设置多个内加热管，在内加热管的两端连接侧
燃烧室，侧燃烧室连通末端燃烧室。该热风炉采用持续燃烧方式，首先，将燃气管道输送至热风炉下方燃烧器的可燃气点燃，点燃后的火焰进入热风炉外加热管区域加热，火焰再通过外加热区域进入内加热区域加热内加热管，最后火焰进入热风炉两侧和末端燃烧室。从而，实现提高
热能稳定性，满足烤烟的技术要求。
[0011] 本实用新型的积极效果：
[0012] 1、本设备经过特殊提纯、
净化等过程，大幅度提高了炭化燃气的燃烧
能量密度，可燃气中的氮气成分降低90%以上。
[0013] 2、本实用新型根据密集型烤烟生产需要设计，产炭量和燃气热值高，供气连续、稳定，保障了烤烟过程中热风的连续、稳定。
[0014] 3、油、气分离器采用多级处理室的焦油收集装置，彻底解决了生物质炭化过程中产生的结焦问题，大幅度提高了炭化生产效率。
[0015] 4、利用部分生物质炭化燃气，实现烘干热源自产自供，替代了传统燃煤热源物料烘干方式，实现了生物质原料
含水量在40%以下即可进行正常炭化，而其他生物质制气或炭化多在16%以下，生产成本大幅降低、效益显著提高。
[0016] 5、该设备广泛适用于秸秆、壳类、芯类、枝条类等不同类型农林废弃生物质，提高生物质能源利用效率，适于废弃烟秆处理，变废为宝，可实现烟秆资源“环保、高效”循环利用，原料生产成本大幅降低，综合生产效益显著提高。实现了低碳、环保、绿色烤烟，解决农林废弃生物质循环、高效、综合利用问题。
[0017] 6、高效利用炭化余热，解决烤烟和原料烘干问题，无需外部热源，实现了自产自供，突破了生物质炭、气联用的技术难题。
[0018] 7、该成套专用设备简单、易行、成本低，可规模化推广应用，突破了传统烤烟设备、技术、工艺
瓶颈，低碳、清洁、环保，生产成本有效降低、生产效率大幅度提高，为烟农增收和低碳、绿色烤烟开辟了一条新途径。
附图说明
[0019] 图1：本实用新型的成套设备示意图。
[0020] 图2：生物质烤烟专用炭化炉示意图。
[0021] 图3：蜂巢式燃烧器示意图。
[0022] 图4：一、二级油、气分离器示意图。
[0023] 图5：密集型烤房专用热风炉示意图。
[0024] 图6：图5的A-A剖视图。
具体实施方式
[0025] 见图1，本实用新型的具体内容如下：炭化物料为烟秆及农林废弃物，规格3-5公分。烘干机21采用J16烘干机，进料输送机16采用50
皮带输送机，进料输送机16将物料输送至烘干机的入料口，烘干机的出料口处连接XLG型旋风式除尘器19和引风机20；物料烘干过程中的尘粒通过引风机经XLG型旋风式除尘器进行灰尘处理。烘干机的出料口设置出料输送机18，出料输送机18采用50皮带输送机；见图1、2，设置两个生物质烤烟专用炭化炉2，烘干机的出料输送机尾端连接两个生物质烤烟专用炭化炉2的进料口2-1，两个生物质烤烟专用炭化炉的炉壁2-2上设置11个观察孔2-6、点火孔2-7和烟气管道2-4，两个生物质烤烟专用炭化炉底部分别设置出炭的出炭口2-5以及底座2-9；出炭口2-5内设置
螺旋输送机2-8，经螺旋输送机由出炭口出炭，出炭口外设置蛟龙式输送机17，以此向外输运生物炭；两个生物质烤烟专用炭化炉物料炭化区分别设置一个蜂巢式燃烧器2-3，见图3，该燃烧器具体结构为笼式封闭结构，采用耐热
不锈钢板制作，通过固定架25固定于炭化炉内；烘干后的物料通过入料口进入炭化炉内，通过物料点火孔2-7点燃物料，通过蜂巢式燃烧器2-3供
氧；每个生物质烤烟专用炭化炉各安装有14个
温度监测点，通过数据线连接外部控制室，实时监测炉内物料炭化状况。同时通过观察孔2-6，用于观察炭化炉内物料炭化状况并调整。
[0026] 炭化炉物料炭化产生的烟气通过蜂巢式燃烧器表面多孔进入燃烧器内部。再通过蜂巢式燃烧器下方连接的烟气管道2-4输出炭化炉外部，见图4，通过进气口3-2进入油气分离装置的一级油、气分离器3；一级油、气分离器采用现有的通用设备，一级油、气分离器3内组装伞式净化处理器3-1；一级油、气分离器3出气口通过烟气管道连接二级油、气分离器15的进气口；
[0027] 见图4，二级油、气分离器15的箱体内设置由两个上功能板15-2和一个下功能板15-3构成迂回通路的一级至四级处理室A、B、C、D，各功能板通过
支撑杆15-1固定于箱体内；
在二级油、气分离器15的箱体底部设置集油箱15-4，用于收集油液15-5；集油箱底部设置放油孔15-6，
侧壁上设置溢流阀15-10；集油箱的侧壁上通过连接销轴15-7和连接
螺栓15-8及
螺母组装在二级油、气分离器15箱体的连接板15-9上。与箱体固定于一体。在二级油、气分离器15的箱体顶部，位于二级至三级处理室B、C的上方设置旋转
喷嘴16，用于喷洒
木醋液和
70℃以上热水混合进行二次、三次油、气分离。
[0028] 见图1，两个二级油、气分离器15的出气口通过共用烟气管路14连接列管式冷凝器12与水箱13，列管式冷凝器12采用
现有技术；列管式冷凝器12的输出端串接一次水气分离器4、二次水气分离器5和引风机11，水气分离器采用WSD80水气分离器。实现水气分离的燃气通过引风机连接储气罐7，储气罐7中的燃气通过控制阀门将一部分经燃气管道8传送至热风炉9的燃烧器，点燃后产生的火焰进入专用热风炉9，进而为密集型烤房10提供热风进行烘烤烟叶；
[0029] 见图5-6，专用热风炉9的具体结构为箱式密封结构，热风炉设置燃气进口9-1和热风出口9-5，燃气进口设置燃烧器9-2，热风炉内部设置多个外加热管9-6，燃烧器的燃烧空间连通外加热管9-6，与外加热管9-6垂直方向设置多个内加热管9-7，在内加热管9-7的两端连接侧燃烧室9-3，侧燃烧室9-3连通末端燃烧室9-4。该热风炉采用持续燃烧方式，首先，将燃气管道输送至热风炉9下方燃烧器，将燃气点燃，点燃后的火焰进入热风炉外加热管区域加热，火焰再通过外加热区域进入内加热区域加热内加热管，最后火焰进入热风炉两侧和末端燃烧室。从而，实现提高热能稳定；另一部分通过控制阀经燃气管道1连接DC-Q直燃式热风炉23，直燃式热风炉23出风口连接烘干机21进风口，为烘干机21烘干物料提供热风。
[0030] 工作过程：
[0031] 1、物料烘干
[0032] 首次装炉物料要求含水量在16%以下，其后进炉物料含水量可以低于40%，物料经输送机传送至烘干机的入料口，由直燃式热风炉向烘干机输入热风，对物料进行烘干。
[0033] 2、炭化多级油-气分离
[0034] 烘干后的物料经除尘机除尘后，经输送机传输至生物质炭化炉进行炭化。此过程主要产出生物炭和烟气，其中产出的生物炭经出炭口出炭；产生的烟气则由烟气管道输送至油、气分离装置，进行一级和二级油、气分离，分离后的烟气经烟气管道进入列管式冷凝器，经列管式冷凝器进行三级油、气分离，油、气分离后的燃气经水、气分离器进行提纯、净化后，由引风机引导输送至储气罐。
[0035] 3、生物质燃气供热—密集型烤房进行烟叶烘烤
[0036] 进入储气罐的生物质燃气，通过控制阀门一部分经燃气管道传送至密集型烤房专用热风炉，点燃后分别为密集型烤房提供热风进行烟叶烘烤。另一部分通过控制阀经燃气管道传送至直燃式热风炉，为炭化炉装炉物料持续提供烘干热源。
[0037] 4、出炭后的生物炭一部分用于生物质炭基系列产品生产，另一部分可用于替代燃煤进行传统密集型烤房烟叶烘烤，实现循环、高效利用。
