CN103540380B - 一种阴燃炉用垃圾燃料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阴燃炉用垃圾燃料，包括木质垃圾块及阻燃颗粒，所述阻燃颗粒的总体积为木质垃圾块总体积的8%至15%，所述的阻燃颗粒散布且固结于木质垃圾块的外表面构成在木质垃圾块燃烧时自动脱落的阻燃隔离层，阻燃颗粒在木质垃圾块外表面的分布面积为木质垃圾块外表面面积的70%至85%。它有效地解决了现有技术的生物质燃料在阴燃过程中容易出现明火，从而使阴燃炉的燃料的转换效率大大降低且可能引起安全事故的问题，本发明的燃料阴燃过程稳定，燃料的转换效率高、安全性好，具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及燃料技术领域，尤其是涉及一种适合阴燃炉使用的阴燃炉用垃圾燃料。
背景技术
在现有技术中，树枝、茶籽壳及农作物秸秆等大量有机废弃物由于其燃烧热值不高，一般不作为燃料使用而成为垃圾或被直接焚毁，不但污染了环境，也造成资源的浪费，因此也有人将农作物秸秆等生物质加工制作成热值较高的颗粒燃料用于日常生活。传统的生物质燃料颗粒的制作方法是将农作物秸秆及木材加工废弃物等原料经过粉碎、烘干后，直接利用专用压块成套机械设备压缩成密度为块状固体燃料使用。这种加工方法的本质就是通过加压使生物质的密度增加，或者同时在生物质原料中添加助燃剂以增加生物质的燃烧速度；但由于树枝等废弃物的燃烧热值不高，直接作为燃料使用效果不是很理想。因此树枝等废弃物也有通过阴燃的方法加以处理的。阴燃是固体燃烧的一种形式，是无可见光的缓慢燃烧，通常产生烟和温度上升等现象，它与有焰燃烧的区别是无火焰，它与无焰燃烧的区别是能热分解出可燃气。阴燃炉是将那些燃烧热值不高的树枝、茶籽壳、农作物秸秆等垃圾燃料，利用其容易阴燃的特点，通过阴燃室使其阴燃，然后将阴燃室内产生的烟气（包括可燃的一氧化碳气体、碳微粒等）经过净化处理后通过出气口输出，作为气体燃料使用。公开日为2007年3月28日，公开号为CN1936427A的专利文件公开了一种小型室内生物质阴燃取暖炉，包括由带保温层的炉体围成的炉腔，其特征在于增设与炉腔连通的带调节阀的进气口以及排灰口、喂料口、烟囱和盖在喂料口上的炉盖，其中烟囱位于炉体顶端的一侧，进气口设置在远离烟囱的炉体侧壁的上端，喂料口位于炉体的顶端，排灰口设置于炉体侧壁的下端，排灰口处封堵有排灰拉门。该结构与燃煤炉相比，经济方便、产物中二氧化硫含量少；与火钵、燃池相比，取暖炉在室内，烟气经烟囱排出，阴燃放出的热量几乎全部释放在室内，不易着火，安全，热效率高等优点，尤其适应于生物质丰富的农村地区。公开日为2012年5月9日，公开号为CN 102443441A的专利文件公开了一种垃圾燃料烟气化处理系统及控制方法，垃圾燃料烟气化处理系统包括用于将垃圾燃料烟气化的烟化装置及与烟化装置连接的烟气处理装置，所述的烟化装置包括阴燃室、进料装置、出料装置、引燃装置及鼓风装置，阴燃室上部的出烟管通过烟气成分检测装置连接烟气处理装置，烟气处理装置的净化室内的设有填充料，底部设有出水口，垃圾燃料烟气化处理系统还包括自动控制系统。该阴燃炉装置可以将木屑、农作物秸秆等有机废弃物固态燃料转化为可燃气体的气态燃料，效率高、可以实现全自动控制。但现有技术通过阴燃炉处理树枝等废弃物的方式经实践证明也有很大的安全隐患，就是当阴燃炉中燃料之间的空隙较大时，容易出现明火，即出现带火焰燃烧，在这种情况下，阴燃炉内的温度会快速上升，从而进一步加剧燃料的有焰燃烧趋势，发展下去，轻则使阴燃炉内的燃料很快耗尽，同时产生大量的二氧化碳，使阴燃炉的燃料转换效率大大降低；重则烧坏炉具设备，并可能引起安全事故。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术的生物质燃料在阴燃处理过程中容易出现明火，从而使阴燃炉的燃料转换效率大大降低且可能引起安全事故的问题，提供一种在阴燃过程稳定、阴燃炉的燃料转换效率高、安全性好的阴燃炉用垃圾燃料。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种阴燃炉用垃圾燃料，包括木质垃圾块及阻燃颗粒，所述阻燃颗粒的总体积为木质垃圾块总体积的8%至15%，所述的阻燃颗粒散布且固结于木质垃圾块的外表面构成在木质垃圾块燃烧时自动脱落的阻燃隔离层，阻燃颗粒在木质垃圾块外表面的分布面积为木质垃圾块外表面面积的70%至85%。本发明在木质垃圾块燃料的外表面固结一层阻燃颗粒，且阻燃颗粒呈分散状态固结于木质垃圾块的外表面，并形成将木质垃圾块的外表面大部分覆盖的阻燃隔离层。这里的木质垃圾块可以是经过处理的树枝、茶籽壳、农作物秸秆等块状结构的木质废弃物，这里的阻燃颗粒采用分散排列的方式固结于木质垃圾块的外表面，是为了避免阻燃颗粒完全包覆木质垃圾块而影响木质垃圾块的引燃；而在阻燃隔离层中留出部分空隙，有利于木质垃圾块燃料的引燃，阻燃颗粒完全覆盖木质垃圾块则可能使木质垃圾块无法引燃而使阴燃炉熄火。而阻燃颗粒在木质垃圾块外表面的分布面积百分比只是一个概数，它表明木质垃圾块的外表面大部分被阻燃颗粒所覆盖，因为在实际生产中难以精确测定阻燃颗粒在木质垃圾块外表面的分布面积百分比。阻燃隔离层一方面可以在木质垃圾块之间起到一定的阻燃隔离作用，从而降低木质垃圾块的燃烧速度，使其满足阴燃炉对燃料的要求；另一方面，构成阻燃隔离层的阻燃颗粒在木质垃圾块燃烧时可以自动从木质垃圾块上脱落，脱落的阻燃颗粒可以自动填充到木质垃圾块之间的空隙中，从而使阴燃炉燃烧区的空隙率大大降低，本发明的限定的阻燃颗粒与木质垃圾块的体积比已经充分考虑了大多数情况下木质垃圾块之间的空隙大小，使脱落的阻燃颗粒可以填充足够的空隙，这样可以避免或大幅度减少阴燃炉燃料出现明火燃烧的情形，从而使阴燃炉的阴燃过程稳定进行，确保阴燃炉的高效率运行，避免出现安全生产事故。这里的总体积是指两种原料在初始状态下体积，阻燃颗粒的总体积为木质垃圾块总体积的8%至15%是指在一立方米的木质垃圾块中，加入0.08至0.15立方米的阻燃颗粒，这里的阻燃颗粒可以在木质垃圾块的加工过程中通过粘接等方式将其固结于木质垃圾块上。
作为优选，所述的木质垃圾块的外表面还固结有助燃颗粒，所述助燃颗粒位于所述阻燃隔离层的阻燃颗粒之间，所述的助燃颗粒及阻燃颗粒在木质垃圾块外表面的分布面积为木质垃圾块外表面面积的75%至95%。对于某些质地较为密实木质垃圾块，在其外表面包覆阻燃隔离层后虽然解决了容易出现明火燃烧的问题，但同时由于这些木质垃圾块在相互之间有阻燃颗粒隔开的情况下难以引燃，因此可能影响阴燃炉的正常运行，因此在木质垃圾块的外表面增设助燃颗粒，这些助燃颗粒位于阻燃隔离层的阻燃颗粒之间且直接接触燃料的外表面，从而在保证阴燃炉不出现明火燃烧的情况弥补燃料难以引燃而可能出现熄火的缺陷，达到确保阴燃炉的高效率运行且可以避免出现安全生产事故的目的。另外，这种燃料的外表面也有一部分直接暴露在外，即阻燃颗粒及助燃颗粒不完全包覆燃料，助燃颗粒的周围有一定的空隙，这样有利于提高助燃颗粒的燃烧速度，使其较快地引燃木质垃圾块燃料本身。
作为优选，木质垃圾块为挤压成型的块状结构。阴燃炉的燃料大多是直接采用通过粉碎的木质垃圾块燃料，但也可以采用通过挤压成型的木质垃圾块燃料，当阴燃炉的燃料采用挤压成型形成的块状结构燃料时，由于燃料密实度很高，因此尤其适合在燃料外表面固结助燃颗粒的燃料结构形式。
作为优选，所述的阻燃颗粒的粒度为0.3至1毫米；所述的助燃颗粒的粒度为0.3至1毫米。阻燃颗粒的粒度（即颗粒大小）与木质垃圾块的块状结构大小相关，过大或过小均不利于阴燃炉的高效率运行，这是经过反复试验得出的较佳数值范围，但由于阻燃颗粒通常不是严格的大小一致的颗粒，因此阻燃颗粒的粒度大小可以是一个范围，且只需大多数阻燃颗粒满足上述粒度大小的范围要求即可保证阴燃炉的高效率运行。对于助燃颗粒来说，由于设置在阻燃颗粒之间的空隙中，因此对助燃颗粒的粒度大小要求与阻燃颗粒一致。
作为优选，所述的阻燃颗粒为沙子或黄土；所述的助燃颗粒为木炭颗粒或木屑。采用细小的沙子或黄土作为阻燃颗粒，木炭颗粒或木屑作为助燃颗粒，具有材料易得、成本低廉的优点，并且燃烧后产生的灰土是一种很好的有机肥料，不会对环境产生影响，还可以提高经济效益。
本发明的有益效果是：它有效地解决了现有技术的生物质燃料在阴燃过程中容易出现明火，从而使阴燃炉的燃料的转换效率大大降低且可能引起安全事故的问题，本发明的燃料阴燃过程稳定，阴燃炉的燃料转换效率高、安全性好，具有很高的实用价值。
附图说明
图1是本发明阴燃炉用垃圾燃料的一种剖视结构示意图；
图2是本发明阴燃炉用垃圾燃料的另一种剖视结构示意图。
图中：1. 木质垃圾块，2.阻燃颗粒， 3.助燃颗粒。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。
实施例1
在如图1所示的实施例1中，一种阴燃炉用垃圾燃料，包括木质垃圾块1及阻燃颗粒2，所述阻燃颗粒为粒度0.3至1毫米的沙子，阻燃颗粒的总体积为木质垃圾块总体积的8%，所述的阻燃颗粒呈散布状粘结于木质垃圾块的外表面，构成在木质垃圾块燃烧时自动脱落的阻燃隔离层，阻燃颗粒在木质垃圾块外表面的分布面积为木质垃圾块外表面面积的70%至85%。本实施例的木质垃圾块可以是经过处理的树枝、茶籽壳、农作物秸秆等块状结构的木质废弃物。
实施例2
实施例2的阻燃颗粒为黄土，阻燃颗粒的总体积为木质垃圾块总体积的15%，所述的木质垃圾块的外表面还粘结有助燃颗粒3（见图2），所述的助燃颗粒为粒度0.3至1毫米的木炭颗粒，助燃颗粒位于所述阻燃隔离层的阻燃颗粒之间，助燃颗粒及阻燃颗粒在木质垃圾块外表面的分布面积为木质垃圾块外表面面积的75%至95%，其余和实施例1相同。
实施例3
实施例3的木质垃圾块为挤压成型的块状结构，木质垃圾块外表面粘结有粒度为0.3至1毫米助燃颗粒，所述的助燃颗粒为的木屑，其余和实施例2相同。
本发明的燃料在阴燃炉中使用时，木质垃圾块表面的阻燃隔离层一方面可以在木质垃圾块之间起到一定的阻燃隔离作用，从而降低木质垃圾块的燃烧速度，使其满足阴燃炉的要求；另一方面，构成阻燃隔离层的阻燃颗粒在木质垃圾块燃烧时可以自动从木质垃圾块上脱落，脱落的阻燃颗粒可以自动填充到木质垃圾块之间的空隙中，从而使阴燃炉燃烧区的空隙率大大降低，这样可以避免或大幅度减少阴燃炉燃料出现明火燃烧的情形，从而使阴燃炉的阴燃过程稳定进行，确保阴燃炉的高效率运行，避免出现安全生产事故。
除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种阴燃炉用垃圾燃料，其特征是，包括木质垃圾块（1）及阻燃颗粒（2），所述阻燃颗粒的总体积为木质垃圾块总体积的8%至15%，所述的阻燃颗粒散布且固结于木质垃圾块的外表面构成在木质垃圾块燃烧时自动脱落的阻燃隔离层，阻燃颗粒在木质垃圾块外表面的分布面积为木质垃圾块外表面面积的70%至85%；所述的木质垃圾块的外表面还固结有助燃颗粒（3），所述助燃颗粒位于所述阻燃隔离层的阻燃颗粒之间，所述的助燃颗粒及阻燃颗粒在木质垃圾块外表面的分布面积为木质垃圾块外表面面积的75%至95%。
2.根据权利要求1所述的阴燃炉用垃圾燃料，其特征在于：所述的木质垃圾块为挤压成型的块状结构。
3.根据权利要求1所述的阴燃炉用垃圾燃料，其特征在于：所述阻燃颗粒的粒度为0.3至1毫米。
4.根据权利要求1所述的阴燃炉用垃圾燃料，其特征在于：所述助燃颗粒的粒度为0.3至1毫米。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的阴燃炉用垃圾燃料，其特征在于：阻燃颗粒为沙子或黄土。
6.根据权利要求1或2或4所述的阴燃炉用垃圾燃料，其特征在于：所述的助燃颗粒为木炭颗粒或木屑。
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