CN102269403A

CN102269403A - 一种秸秆燃料悬浮燃烧炉

Info

Publication number: CN102269403A
Application number: CN2011101868588A
Authority: CN
Inventors: 李欣欣; 张利群; 吴荣凤; 郭淑珍
Original assignee: SHENYANG XINGNONGDA TECHNOLOGY Co Ltd; Chinese Academy of Agricultural Engineering CAAE
Current assignee: SHENYANG XINGNONGDA TECHNOLOGY Co Ltd; Chinese Academy of Agricultural Engineering CAAE
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2011-12-07

Abstract

本发明公开了属于农产品烘干领域的一种秸秆燃料悬浮燃烧炉。经过粉碎的作物秸秆燃料在悬浮燃烧炉的预热区预热并开始燃烧，然后进入高温燃烧区大火燃烧，在鼓风作用下，秸秆燃料被吹向悬浮炉膛的空中进行悬浮燃烧，最后变成烟火进入旋风除尘器，在鼓风的推力和引风拉力作用下，烟火在旋风除尘器内高速旋转除尘，经过除尘净化的烟火变成纯净烟气进入配风箱，在配风箱内纯净烟气和冷空气混合调配成达到设定温度的混合纯净烟气，直接用于烘干农产品。本发明较已有技术相比具有如下特点：1、减少碳排放量。2、提高了热效率。3、烘干成本显著下降，企业经济效益明显提高。

Description

一种秸秆燃料悬浮燃烧炉

技术领域

本发明属农产品干燥领域，特别涉及一种秸秆燃料悬浮燃烧炉。

背景技术

我国是一个农业大国，2008年我国稻谷产量达1.92亿吨，约占世界稻谷总产量的28.2％；小麦产量达1.12亿吨，居世界首位；玉米年产量1.67亿吨，约占世界总产量的20.2％。但我国由于产地交通不便和加工技术落后，产后损失超过20％，在经济上造成巨大的损失。发达国家非常重视产后加工技术，产品的损耗率一般控制在5％～10％之间。因此，我国粮食等农产品采后干燥处理的需求十分巨大。然而，干燥是一个高能耗过程，我国农产品干燥目前全部用煤炭做燃料，不但要消耗大量的化石能源，同时要排放大量的二氧化碳，给环境带来严重的污染。另外，由于近年来煤炭成番论倍的涨价，给农产品烘干企业带来非常沉重的负担，企业经济效益大幅下滑。

秸秆是农作物的主要副产品之一，也是工、农业生产的重要资源，同时还是生物质能资源的主要来源之一。由于秸秆分布零散、体积大、收集运输成本高，产业化程度低等原因，造成部分秸秆资源未被有效利用，堆弃在房前屋后、田间地头，浪费污染严重。部分粮食主产区秸秆焚烧现象严重，屡禁不止，宝贵的资源被当成了废弃物。据最新资料统计，2009年全国农作物秸秆理论资源量约为7.75亿吨(全部以风干计算，含水量为15％)。其中，废弃及焚烧约2.32亿吨，约占总量30％。

秸秆燃料是一种清洁、可再生的替代能源，其在农产品干燥领域的大规模应用不仅能够有效利用农作物秸秆这一重要的生物质能源资源，还能大力促进农产品干燥过程中的节能减排，实现经济发展与环境保护的双赢。本项目与《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》重点领域及其优先主题中的“农林生物质综合开发利用”高度契合，项目实施对于促进企业节本增效和提高竞争力，推动农业农村节能减排，降低农业能源消耗和优化能源结构，加快循环农业和低碳经济发展具有十分重要的意义。秸秆燃料在农产品干燥领域应用的经济、社会、生态效益主要体现在降低能源消耗、提高企业、农民收入和增加农民就业等方面。该项目使深受煤炭涨价困扰的农产品烘干企业受益最大，以年消耗秸秆燃料6000吨的企业为例，锅炉改造和新增设备费用需要86万元，而节省3000吨煤炭增盈90万元，享受国家秸秆综合利用补贴，每吨秸秆燃料可享受150元，一年增加利润90万元，合计180万元。当年收回改造投资后，净盈利94万元。如果在全国全部采用秸秆燃料替代煤炭用于农产品干燥，则每年至少可以节约煤炭消耗量3260万吨，同时还可以为农民增加34万个就业机会。此外，秸秆资源买卖还可以为农民带来新的收入，增收效果却十分明显，一吨秸秆最低可增加纯收入50元，全部采用秸秆燃料替代煤，每年可增加农民纯收入35.9亿元。秸秆燃料替代煤应用于农产品干燥在产生重大经济和社会效益的同时，由于农业工程技术自身的特点，也能够产生良好的生态效益。初步估计，如果用秸秆燃料替代煤炭烘干粮食，可年消化处理秸秆约7100万吨，占全国年秸秆废弃焚烧量约1/3，同时减少二氧化碳排放量约8150万吨，显著改善生态环境。

秸秆燃料在农产品干燥领域的应用符合循环经济提倡的低投入、高效率的发展要求，有利于资源的节约和高效利用，保护了资源，维护了生态；更可贵的是能够使秸秆变废为宝，更多的农业生产中废弃物可以得到再生利用，直接保护了环境、涵养了生态。此外，也从根本上杜绝或降低焚烧秸秆带来的空气污染、交通受影响、引发火灾等政府头疼的难题，根治了废弃秸秆污染环境的问题，改善了农村生态环境和生活环境，促进了资源节约型和环境友好型经济发展。

发明内容

一种秸秆燃料悬浮燃烧炉30，其特征是由秸秆燃料箱29、秸秆燃料控制闸板2、秸秆燃料推料板1、往复式炉排10、圆弧形压火拱25、圆弧形前斜炉拱24、圆弧形炉上拱21、旋风除尘器17、烟气出口19、粉尘出口16、炉渣箱14、一号送风室5、二号送风室8、三号送风室11、圆筒形配风箱36和鼓风机31、引风机37组成，秸秆燃料控制闸板2，由调节手柄26调节进料高度；悬浮燃烧炉膛23由耐火材料捣固成型的圆弧形压火拱25、圆弧形前斜炉拱24、圆弧形炉上拱21、旋风除尘器17和耐热铸铁往复炉排10构成，正在燃烧的秸秆燃料27，由于体积小颗粒轻，在二号调风门9、三号调风门12的调控鼓风作用下，部分秸秆燃料27被吹向悬浮炉膛23，在悬浮炉膛的空中进行悬浮燃烧；悬浮燃烧的特点是能使秸秆燃料彻底燃烧干净，经过悬浮燃烧的秸秆燃料27，变成烟火20进入旋风除尘器17，经过除尘净化的烟火20变成纯净烟气18输出，用于粮食烘干；旋风除尘器17为圆筒形结构，由耐火材料捣固成型，其上部沿圆筒切线方向是一段平直段，平直段与圆弧形炉上拱21相连接，平直段与圆筒形有一段开口不封闭，烟火20由此进入旋风除尘器17，除尘器17的圆筒形结构下部两侧设有粉尘出口16，烟火20中的粉尘颗粒15被旋转分离，经过粉尘出口16落入炉渣箱14；配风箱36和烟气出口19连接，由冷风进口调节器34、纯净烟气进口32、混合纯净烟气出口35组成，悬浮燃烧炉输出的纯净烟气18温度太高，不能直接用于烘干粮食，需要在配风箱36里配入冷风，使混合纯净烟气38温度降至烘干粮食所需的温度。

本发明所采用的技术方案是：这是针对全国的农产品烘干企业的燃煤热风炉进行设备升级改造的技术，例如：对选定的粮食烘干企业，用秸秆燃料悬浮燃烧炉更替传统使用的燃煤热风炉，或将企业原生产线中的热风炉撤掉，将原有的与热风炉配套的燃煤燃烧炉改造成秸秆燃料悬浮燃烧炉，用秸秆燃料悬浮燃烧炉代替燃煤热风炉烘干粮食。烘干粮食的季节，大量秸秆都被废弃在田间，通过拖拉机悬挂的拾禾器和粉碎机，将作物秸秆收集并粉碎成5毫米以下的碎粒状，然后直接装入随着拖拉机同步行走的农田车斗里，秸秆燃料27由农田车拉回粮食烘干厂，通过人工或输送机装入秸秆燃料箱29，在秸秆燃料悬浮燃烧炉内实现悬浮燃烧，烟火20经过旋风除尘器17除尘净化变成纯净烟气18，在圆筒形配风箱36内，纯净烟气18和纯净冷空气33混合在一起，调配成为达到设定要求温度的混合纯净烟气38，混合纯净烟气38经过引风机37的拉动，直接用于烘干粮食，从而实现节省化石能源，减少碳排放量，发展低碳经济的目标。

附图说明

图1为本发明-秸秆燃料悬浮燃烧炉结构示意主视剖面图

图2为本发明-秸秆燃料悬浮燃烧炉结构示意左视半剖图

本发明较已有技术相比具有如下特点：

1、农产品传统的烘干方法是用煤作燃料，高耗能，高污染；用秸秆燃料替代煤炭烘干农产品，是清洁能源，可以实现节省化石能源，减少碳排放量，改善生态环境，发展低碳经济的目标。

2、用纯净烟气直接烘干农产品，秸秆燃烧热量百分之百得到有效利用，而传统的烘干是换热烘干，燃煤的换热效率在50％以下，一吨秸秆与一吨煤炭的有效输出热效率基本相等。

3、悬浮燃烧使秸秆燃料能实现彻底燃烧，不但提高了热效率，也有利于烟气净化。

4农产品烘干成本显著下降，企业经济效益明显提高，目前，煤炭价格比前几年提高一倍，应用秸秆燃料，1吨秸秆燃料可以代替1吨煤炭，燃料费由800元左右直降至100元，每吨燃料成本下降88％。

5、农产品烘干企业都是产地加工型企业，秸秆燃料取自于农村，应用于农村，使被废弃焚烧的秸秆变废为宝，增加了农民收入，解决焚烧秸秆带来的空气污染，引发火灾，影响交通的问题，促进资源节约型和环境友好型社会建设。

具体实施方式

作物秸秆燃料27通过人工或输送机装入秸秆燃料箱29，秸秆燃料装箱满后，盖上箱盖28，秸秆燃料27在秸秆燃料推料板1的推动下，经过秸秆燃料控制闸板2、圆弧形压火拱25、到达秸秆燃料预热区3，在一号送风室5的鼓风助燃下，秸秆燃料27实现预热并开始燃烧，根据供热量的需求，由调节手柄26调节秸秆燃料控制闸板2的进料高度，以此控制秸秆燃料27的进料量，并由一号调风门6调控助燃风量；在二号送风室8和三号送风室11鼓风的助燃下，进入高温燃烧区7的秸秆燃料27开始大火燃烧，正在燃烧的秸秆燃料27，由于体积小颗粒轻，在二号调风门9、三号调风门12的调控鼓风作用下，部分秸秆燃料27被吹向悬浮炉膛23，在悬浮炉膛的空中进行悬浮燃烧；部分燃烧尽的秸秆燃料27，变成草木灰13，经过往复炉排10的推动，被推进炉渣箱14，最终被运到田间作为上好的有机肥用于提高地力；经过悬浮燃烧的秸秆燃料27，变成烟火20进入旋风除尘器17，在鼓风机助燃风4的推力和引风机37的引风拉力作用下，烟火20在旋风除尘器17内高速旋转，在离心力的作用下，烟火20中的粉尘颗粒15被分离，经过粉尘出口16落入炉渣箱14，经过除尘净化的烟火20变成纯净烟气18进入配风箱36，纯净冷空气33由冷风进口调节器34调整至所需风量，也进入配风箱36，在圆筒形配风箱36内纯净烟气18和纯净冷空气33混合在一起，调配成为达到设定要求温度的混合纯净烟气38，混合纯净烟气38经过引风机37的拉动，直接用于烘干粮食。

Claims

1.一种秸秆燃料悬浮燃烧炉，其特征是由秸秆燃料箱29、秸秆燃料控制闸板2、秸秆燃料推料板1、往复式炉排10、圆弧形压火拱25、圆弧形前斜炉拱24、圆弧形炉上拱21、旋风除尘器17、烟气出口19、粉尘出口16、炉渣箱14、一号送风室5、二号送风室8、三号送风室11、圆筒形配风箱36和鼓风机31、引风机37组成，秸秆燃料控制闸板2，由调节手柄26调节进料高度。

2.悬浮燃烧炉膛23由耐火材料捣固成型的圆弧形压火拱25、圆弧形前斜炉拱24、圆弧形炉上拱21、旋风除尘器17和耐热铸铁往复炉排10构成。

3.旋风除尘器17为圆筒形结构，由耐火材料捣固成型，其上部沿圆筒切线方向是一段平直段，平直段与圆弧形炉上拱21相连接，平直段与圆筒形有一段开口不封闭，烟火20由此进入旋风除尘器17，除尘器17的圆筒形结构下部两侧设有粉尘出口16，烟火20中的粉尘颗粒15被旋转分离，经过粉尘出口16落入炉渣箱14。

4.配风箱36和烟气出口19连接，由冷风进口调节器34、纯净烟气进口32、混合纯净烟气出口35组成。