CN106196592A - 一种生物质热风炉系统 - Google Patents

Abstract

一种生物质热风炉系统，该系统的热交换炉主体的炉膛与出灰装置连接，炉膛与第一回程烟道连接，第一回程烟道与第二回程烟道连接，第二回程烟道与烟气引风管连接，烟气引风管与烟气引风机连接,第一回程风道与第二回程风道连接，第二回程风道与第三回程风道连接，第三回程风道与热风引风机连接，热风引风机与热风出口连接，热风出口安装有热风温度传感器，热风温度传感器与热风温控仪电连接。送料系统的料斗与螺旋送料绞龙连接，螺旋送料绞龙和鼓风机通过输送管与炉膛连接，鼓风机通过鼓风管与炉排底部连接。本发明能够使生物质燃料颗粒进行充分燃烧并输出热风、热交换效率高、使用方便、生产稳定、易于维护。

Description

一种生物质热风炉系统

技术领域

本发明涉及可再生能源利用设备的技术领域，具体是一种能够利用可再生能源生物质燃料颗粒产生热风的生物质热风炉系统。

背景技术

发展包括生物质能源在内的可再生能源是缓解能源紧张、减少温室气体排放的重要途径。生物质固体燃料颗粒通过将可再生植物的废弃物如树枝、木屑、秸杆、花生壳等原料在一定温度和压力作用下，压缩成棒状、块状或颗粒状等结构紧密的成型燃料，不仅提高了运输和贮存能力，而且燃烧特性显著提高，具有高热值、低灰份、低污染排放的特点，是生物质能源开发利用技术的主要发展方向之。

生物质燃料颗粒不同于传统的煤、油、天然气等燃料，需要特殊的燃烧设备。目前主要有一些使用生物质颗粒燃料的热水锅炉、炊事炉和一些热风炉。但已有的燃烧器普遍有燃料适应范围窄，易出现结渣、碱金属及氯腐蚀、设备内飞灰严重等问题。已有的一些热风炉构造复杂、热交换效率低、能耗高、价格昂贵，不易维护，制约了大面积推广使用。开发能够充分燃烧生物质燃料颗粒、结构简单、使用方便、易于维护、换热效率高的热风炉具有重要意义。

发明内容

本发明能够提供一种生物质热风炉系统，能够利用生物质燃料颗粒进行充分燃烧输出热风、热交换效率高、使用方便、生产稳定、易于维护。

本发明采用的技术方案是：一种生物质热风炉系统，包括热交换炉主体和送料系统，具体结构和连接关系为：

所述热交换炉主体包括炉膛、第一回程烟道、第二回程烟道、第一回程风道、第二回程风道、第三回程风道、烟气引风机、烟气引风管、热风引风机、炉膛耐火墙、炉排、出灰装置、炉门、清灰门以及热风出口，所述炉膛设有炉排、炉膛耐火墙、炉门和清灰门，炉膛与出灰装置连接，炉膛与第一回程烟道连接，第一回程烟道与第二回程烟道连接，第二回程烟道与烟气引风管连接，烟气引风管与烟气引风机连接,第一回程风道与第二回程风道连接，第二回程风道与第三回程风道连接，第三回程风道与热风引风机连接，热风引风机与热风出口连接，热风出口安装有热风温度传感器，烟气引风管和第二回程烟道的连接处安装有烟气温度传感器。

所述送料系统包括料斗、螺旋送料绞龙、鼓风机、输送管、鼓风管、电箱、热风温控仪、绞龙变频器以及烟气温控仪，所述料斗与螺旋送料绞龙连接，螺旋送料绞龙和鼓风机通过输送管与炉膛连接，鼓风机通过鼓风管与炉排底部连接，热风温控仪、绞龙变频器以及烟气温控仪安装在电箱内，热风温度传感器与热风温控仪电连接，热风温控仪与绞龙变频器电连接，烟气温度传感器与烟气温控仪电连接。当输出热风的热度达到所需的温度时，热风温控仪就会发出控制信号给绞龙变频器，停止螺旋输送绞龙给炉膛供料，当输出热风温度低于所设定的温度时，热风温控仪就会发出控制信号给绞龙变频器，启动螺旋输送绞龙，并通过鼓风机鼓风，经输送管给炉膛供料燃烧。

所述热交换炉主体的风道和烟道均为圆筒形。

所述热交换炉主体的烟气流动回程与风道的空气流动回程之间是逆流反向流动。

本发明的有益效果是：

1.烟道回程与风道回程之间热交换是采用逆流式热交换，该热交换方式具有以下优点：(1)使各烟气回程温度与各风道回程的空气温度保持最高温度差，温度差越高，介质之间的热效率就热高；(2)烟气流动回程与风道的空气流动回程之间是属于逆流反向流动，这种逆流方式流动对高温烟气与风道空气之间热交换效率更高。

2.风道、烟道均做成圆筒式结构，两者之间的的热交换面积大，而且各回程之间还可以相互热传递，以保证获得更高的热传递效率。这种设计结构紧凑合理，占地面积小，便于安装、使用和维护。

3.由于热风出口安装有热风温度传感器，烟气引风管和第二回程烟道连接处安装有烟气温度传感器，送料系统的电箱内安装有绞龙变频器、热风温控仪和烟气温控仪，热风温度传感器与热风温控仪电连接，热风温控仪与绞龙变频器电连接。便于实现全自动控制，使用方便、生产稳定、易于维护。

4.采用自动控制的螺旋送料绞龙和鼓风机鼓风双重送料设计，将生物质颗粒燃料快速均匀地送入炉膛燃烧，投料方便且利用率高，装置紧凑合理。

总之，采用本发明能够提高生物质燃料颗粒利用率、提高热交换效率、设备紧凑合理、减少占地面积、方便使用和维护，并且比常规热风炉效率提高30～40％，解决了常规热风炉使用生物质燃料颗粒时存在的技术缺陷。

附图说明

图1是本发明所述的生物质热风炉装置的结构示意图。

图1中标记为：

热交换炉主体1、送料系统2、料斗3、螺旋送料绞龙4、鼓风机5、输送管6、炉膛7、第一回程烟道8、第二回程烟道9、第一回程风道10、第二回程风道11、第三回程风道12、烟气引风机13、烟气引风管14、热风引风机15、炉膛耐火墙16、炉排17、出灰装置18、炉门19、清灰门20、鼓风管21、烟气温度传感器22、热风温度传感器23、电箱24、热风温控仪25、绞龙变频器26、烟气温控仪27、热风出口28。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本发明所述的生物质热风炉系统，包括热交换炉主体1和送料系统2，具体结构和连接关系为：

所述热交换炉主体1包括炉膛7、第一回程烟道8、第二回程烟道9、第一回程风道10、第二回程风道11、第三回程风道12、烟气引风机13、烟气引风管14、热风引风机15、炉膛耐火墙16、炉排17、出灰装置18、炉门19、清灰门20以及热风出口28，所述炉膛7安装有炉排17、炉膛耐火墙16、炉门19和清灰门20，炉膛7与出灰装置18连接，炉膛7与第一回程烟道8连接，第一回程烟道8与第二回程烟道9连接，第二回程烟道9与烟气引风管14连接，烟气引风管14与烟气引风机13连接,第一回程风道10与第二回程风道11连接，第二回程风道11与第三回程风道12连接，第三回程风道12与热风引风机15连接，热风引风机15与热风出口28连接，热风出口28安装有热风温度传感器23，烟气引风管14和第二回程烟道9的连接处安装有烟气温度传感器22。

所述送料系统2包括料斗3、螺旋送料绞龙4、鼓风机5、输送管6、鼓风管21、电箱24、热风温控仪25、绞龙变频器26以及烟气温控仪27，所述料斗3与螺旋送料绞龙4连接，螺旋送料绞龙4和鼓风机5通过输送管6与炉膛7连接，鼓风机5通过鼓风管21与炉排17底部连接。热风温控仪25、绞龙变频器26以及烟气温控仪27安装在电箱24内，热风温度传感器23与热风温控仪25电连接，热风温控仪25与绞龙变频器26电连接，烟气温度传感器22与烟气温控仪27电连接。

所述热交换炉主体的风道和烟道均为圆筒形。

工作原理及过程：

将生物质燃料颗粒倒入料斗3中，当热风温度传感器23检测到热风温度低于所设定的温度时，热风温控仪25就会发出控制信号给绞龙变频器26，绞龙变频器26启动螺旋送料绞龙4给炉膛7供料，并通过螺旋送料绞龙4和鼓风机5的风力作用，把生物质燃料通过输送管6送进炉膛7里，炉膛7和出灰装置18之间安装有炉排17，送进炉膛7的生物质燃料散落在炉排17上，炉排17底部和出灰装置18之间安有鼓风管21，鼓风机5的鼓风通过鼓风管21把正压风送到炉排17底部，对炉排17上的生物质燃料起到鼓风增氧作用，此时出灰装置18上的清灰门20处于关闭状态。

炉排17上的生物质燃料点火后，生物质燃料在炉膛7中燃烧，安装在炉膛7底部的耐火墙能够保护炉膛7不被燃料中生物质燃料烧坏。烟气引风机13开启，炉膛7中的生物质料在鼓风和引风的作用下，剧烈燃烧，所产生的热量和高温烟气，在烟气引风机13的作用下,通过第一回程烟道8和第二烟回程烟道9，经烟气引风管14再由烟气引风机13排出。

与此同时，开启热风引风机15，在引风作用下，冷风从第一回程风道10进入并与第二回程烟道9的所产生热量通过钢筒进行热交换，初步加热升温后的热风又进入第二回程风道11，并与第一回程的烟道8的烟气通过钢筒进行热交换，由于第一回程烟道8的烟温比第二回程烟道9的烟气温度高，所以能够保持第一回程烟道8的烟气与第二回程风道11的热风之间的高温差，从而得到更高的热交换效果；第二回程风道11中换热后的热风在引风的作用下，进入第三回程风道12，第三回程风道12的热风直接与炉膛7的外钢筒壁接触，此处温度是最高的部位，第三回程的热风再次得最高的热交换效果，最后通过热风引风机15引导从热风出口27排出，输送到需要用热风烘干的设备系统，当热风温度传感器23检测到热风温度达到所需的温度时，热风温控仪25就会发出控制信号给绞龙变频器26，绞龙变频器26就会关闭螺旋送料绞龙4给炉膛7供料，实现自动控制。整个热风炉的运行过程完成。

Claims (3)

1.一种生物质热风炉系统，包括热交换炉主体和送料系统，其特征在于，具体结构和连接关系为：

所述热交换炉主体包括炉膛、第一回程烟道、第二回程烟道、第一回程风道、第二回程风道、第三回程风道、烟气引风机、烟气引风管、热风引风机、炉膛耐火墙、炉排、出灰装置、炉门、清灰门以及热风出口，所述炉膛设有炉排、炉膛耐火墙、炉门和清灰门，炉膛与出灰装置连接，炉膛与第一回程烟道连接，第一回程烟道与第二回程烟道连接，第二回程烟道与烟气引风管连接，烟气引风管与烟气引风机连接,第一回程风道与第二回程风道连接，第二回程风道与第三回程风道连接，第三回程风道与热风引风机连接，热风引风机与热风出口连接，热风出口安装有热风温度传感器，烟气引风管和第二回程烟道的连接处安装有烟气温度传感器，

所述送料系统包括料斗、螺旋送料绞龙、鼓风机、输送管、鼓风管、电箱、热风温控仪、绞龙变频器以及烟气温控仪，所述料斗与螺旋送料绞龙连接，螺旋送料绞龙和鼓风机通过输送管与炉膛连接，鼓风机通过鼓风管与炉排底部连接，热风温控仪、绞龙变频器以及烟气温控仪安装在电箱内，热风温度传感器与热风温控仪电连接，热风温控仪与绞龙变频器电连接，烟气温度传感器与烟气温控仪电连接，当输出热风的热度达到所需的温度时，热风温控仪就会发出控制信号给绞龙变频器，停止螺旋输送绞龙给炉膛供料，当输出热风温度低于所设定的温度时，热风温控仪就会发出控制信号给绞龙变频器，启动螺旋输送绞龙，并通过鼓风机鼓风，经输送管给炉膛供料燃烧。

2.根据权利要求1所述的生物质热风炉系统，其特征在于，所述热交换炉主体的风道和烟道均为圆筒形。

3.根据权利要求1所述的生物质热风炉系统，其特征在于，所述热交换炉主体的烟气流动回程与风道的空气流动回程之间是逆流反向流动。