CN107216893A - 节能环保生物质炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了节能环保生物质炉，属于环保设备领域，包括炭化炉，燃烧炉，热交换器及风机组件，炭化炉通过烟气输送管道与燃烧炉连通，燃烧炉通过高温尾气管道对炭化炉供热并与热交换器连通，热交换器与外部的供热系统连接，风机组件包括引风机和鼓风机，热交换器的气体通路出口与引风机连接并通过烟囱排放，鼓风机与燃烧炉的底部连通，燃烧炉的下端还设有液化气入口。本发明可大大减少有害物质生成及排放，提高能源利用率。

Description

节能环保生物质炉

技术领域

本发明属于环保设备领域，涉及生物质炉，特别是涉及一种节能环保生物质炉。

背景技术

生物质炉采用生物质原料，例如碎木柴、薪柴、秸秆、玉米芯各种果壳以及各种生物质等，通过风机送风，实现了炉温和进风量的可控，使原料在炉膛内充分气化和燃烧，该产品具有炊事、取暖、烧水多功能，目前市场上常见的生物质炉的产品和种类很多，多为立式的，占地面积广，而且体积较大，操作安装都不方便，最主要的目前市场上所有的生物质炉都存在一个不可避免的缺陷，那就是在燃烧的过程中，由于不可以避免的烟气，会产生焦油和木醋液，虽然这两种产品经过再利用和加工后，可以作为农药或者其他副产品，但是由于焦油和木醋液的产量较大，而农药或者其他类似副产品的市场需求量远远小于其产量，导致产品过量积压，最终还是会对环境造成一定的污染，限制了生物质炉的市场拓展需求和发展。

发明内容

本发明要解决的问题是在于提供一种减少有害物质生成及排放，提高能源利用率的节能环保生物质炉。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：节能环保生物质炉，包括炭化炉，燃烧炉和热交换器，所述炭化炉通过烟气输送管道与所述燃烧炉连通，所述燃烧炉通过高温尾气管道对所述炭化炉供热。

进一步的，还包括风机组件，所述热交换器与外部的供热系统连接，所述风机组件包括引风机和鼓风机，所述热交换器与所述炭化炉通过输热管道连通，所述热交换器的气体通路出口与所述引风机连接并通过烟囱排放，所述鼓风机与所述燃烧炉的底部连通，所述燃烧炉的下端还设有液化气入口。

进一步的，所述炭化炉包括外壁、炭化室和设在两者之间的加热夹层，所述炭化室上设有生物质进料口，所述炭化室通过烟气输送管道与所述燃烧炉连通，所述炭化室的下端设有出料口，所述高温尾气管道与所述加热夹层连通，所述加热夹层上设有尾气出口与所述热交换器和引风机连通。

进一步的，所述生物质进料口通过竖直设置且开口向上的进料组件与外部连通。

进一步的，所述进料组件包括由上而下设置的第一输送管道和第二输送管道，所述第一输送管道为开口向上的喇叭形，所述第二输送管道为开口向下的喇叭形，所述第一输送管道的最大直径大于所述第二输送管道的最大直径，所述第一输送管道和所述第二输送管道之间设有促进生物质加速输送的电机。

进一步的，所述炭化室的内部设有输料器，所述输料器的输送方向为从生物质进料口端向所述出料口端。

进一步的，所述出料口端的下方设有出料及冷却组件。

进一步的，所述出料及冷却组件包括缸筒和螺旋杆，所述缸筒的内腔与所述出料口连通，所述缸筒上远离所述出料口的一端设置卸料口，所述螺旋杆的输送方向为从所述出料口端向所述卸料口端设置，所述卸料口竖直向下设置。

进一步的，所述燃烧炉的下端设有集灰组件。

进一步的，还包括撬装板，整个结构均安装固定在所述撬装板上。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：1、本发明燃烧炉通过高温尾气管道对炭化炉供热并与热交换器连通，此结构既实现了炭化炉炭化对高温的需求也实现了热交换器加热水对供暖的需求，不用采用外部加热装置对炭化炉进行加热保温炭化，实现了能量的自供应，而且高温烟气的供应温度可维持在250度以上，避免了焦油和木醋液的产生，大大减少了有害物质生成及排放，提高能源利用率，最大限度的利用了生物质能源，减少对环境污染，而炭化生成的固体排放物为富含有机质的生物炭，直接还田改善土壤条件；2、炭化炉包括外壁、炭化室和设在两者之间的加热夹层，双重密封保温作用，效果更好，热量损失小，提升了对热量的利用率，避免了热量的无故流失；3、炭化炉和燃烧炉取代了传统生物质炉竖直设置的结构，结构更加紧凑，而且整个结构均安装固定在撬装板上，水平设置是整个结构集装在撬装板上的前提，整个结构安装在撬装板上后，运输更加快捷，直接使用吊车即可实现运输，在安置的过程中也更加快递，使用范围更广，安置更加快捷。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明节能环保生物质炉的结构示意图；

图2是本发明节能环保生物质炉剖视的结构简图。

附图标记：

1-燃烧炉；11-高温尾气管道；2-液化气入口；3-鼓风机；4-炭化炉；41-烟气输送管道；42-外壁；43-加热夹层；44-输热管道；45-炭化室；46-出料口；47-输料器；48-生物质进料口；5-进料组件；51-第一输送管道；52-第二输送管道；53-电机；6-热交换器；7-引风机；8-集灰组件；9-出料及冷却组件；91-缸筒；92-螺旋杆；93-卸料口；94-喷淋喷头；10-烟囱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1和图2所示，本发明为节能环保生物质炉，包括炭化炉4，燃烧炉1，热交换器6及风机组件，炭化炉4通过烟气输送管道41与燃烧炉1连通，燃烧炉1通过高温尾气管道11对炭化炉4供热，热交换器6与炭化炉4通过输热管道44连通，此结构不再需要外来热源对炭化炉4进行供热，进入燃烧炉1内高温烟气充分燃烧后产生的高温尾气对炭化炉4的供热可保证炭化持续进行，无焦油和木醋液的产生，减少了有害物质的生成与排放，而且，最大限度的将烟气组分转化为热能，可满足连续炭化所需的热能，同时还有足够的余热传递到热交换器6中，热交换器6与外部的供热系统连接，实现某个区域的供暖需求，风机组件包括引风机7和鼓风机3，热交换器6与炭化炉4通过输热管道44连通，热交换器6的气体通路出口与引风机7连接并通过烟囱10排放，鼓风机3与燃烧炉1的底部连通，外界空气通过鼓风机3进入燃烧炉1的内部进行助燃，燃烧炉1的下端还设有液化气入口2，打开液化气阀门，液化气通过管道进入燃烧炉1内被点燃用于系统预热。

优选地，炭化炉4包括外壁42、炭化室45和设在两者之间的加热夹层43，炭化炉设置双层结构，在引风机7的作用下，高温烟气从炭化室45通过烟气输送管道41进入燃烧室1，高温尾气从燃烧室1通过高温尾气管道11进入到加热夹层43，再通过输热管道44进入热交换器6，实现了对炭化室45的供热，满足了炭化对高温和需求，同时实现了对外供热需求，采用双层结构，外壁42也可起到一定的保温效果，这样炭化室45处于加热夹层43和外壁42的双重密封保温作用，效果更好，热量损失小，炭化室45上设有生物质进料口48，炭化室45通过烟气输送管道41与燃烧炉1连通，炭化室45的下端设有出料口46，高温尾气管道11与加热夹层43连通，加热夹层43上设有尾气出口49与热交换器6和引风机7连通，尾气出口49与输热管道44连通；更优选地，炭化室45的内部设有输料器47，输料器47的输送方向为从生物质进料口48端向出料口46端，输料器47的设置有利于生物质原料及时输送到位，保证炭化的持续进行；更优选地，出料口46端的下方设有出料及冷却组件9，将为出料进行降温后再处理，后续运输等处理方式更加便利；更优选地，出料及冷却组件9包括缸筒91和螺旋杆92，缸筒91的内腔与出料口46连通，缸筒91上远离出料口46的一端设置卸料口93，螺旋杆92的输送方向为从出料口46端向卸料口93端设置，卸料口93竖直向下设置，可将出料输送到远离炭化室45的高温区域，这样进行再处理更加安全，提升了整个结构的安全性能；更优选地，缸筒91靠近出料口26一端的上方设有与内部连通的喷淋喷头94，可对内部进行喷淋，将出来的生物炭进行湿润，方便后续再处理，提升打包的便利性，也防止了出料口炭化物的发散，进一步提升了环保性能，避免了颗粒物散发对环境的污染。

优选地，生物质进料口48通过竖直设置且开口向上的进料组件5与外部连通，投料更加方便，而且从上至小投料可保证原料的充分炭化，避免了原料积压到死角燃烧不充分的问题；更优选地，进料组件5包括由上而下设置的第一输送管道51和第二输送管道52，第一输送管道51为开口向上的喇叭形，第二输送管道52为开口向下的喇叭形，第一输送管道51的最大直径大于第二输送管道52的最大直径，第一输送管道51和第二输送管道52之间设有促进生物质加速输送的电机53，此结构保证了进料的便利性和连续供应，保证炭化的连续进行，此机构可保证3cm以下等秸秆原料的输入，相对常规的生物质炉，原料的尺寸大大增加。

优选地，炭化炉4和燃烧炉1取代了传统生物质炉竖直设置的结构，结构更加紧凑，更优选地，此结构还包括撬装板，整个结构均安装固定在撬装板上，水平设置是整个结构集装在撬装板上的前提，整个结构安装在撬装板上后，运输更加快捷，直接使用吊车即可实现运输，在安置的过程中也更加快递，使用范围更广，安置更加快捷，此是传统的生物质炉无法比拟的，是生物质炉领域的创新，颠覆了传统的认知，从生产，组装到安装实现了模块化，更加高效快捷，此结构为批量铺设链条式生产提供了基础；更优选地，燃烧炉1的下端设有集灰组件8，可对燃烧炉1内的灰尘颗粒及时进行收集，提升环保性能，避免烟气颗粒对大气的污染。

在实际的使用过程中，打开鼓风机3和引起风机7，外界空气通过鼓风机3进入燃烧炉1的内部进行助燃，打开液化气阀门，液化气通过管道进入燃烧炉1内被点燃用于系统预热；达到系统条件后启动进料组件5和出料及冷却组件9，生物质进入炭化炉4裂解炭化，炭化过程中的烟气由炭化室45进入燃烧炉1内被点燃并充分燃烧，当产气量足够时，关闭液化气阀门，液化气入口2处于关闭状态，燃烧炉1内部实现烟气的充分燃烧，燃烧炉1通过高温尾气管道11与炭化炉4的加热夹层43连通，燃烧炉1内经充分燃烧的高温尾气在引气风机7的牵引下进入炭化炉4的加热夹层43为炭化室45加热，保证炭化需要的高温，实现了能量的自供应，炭化炉4的加热夹层43通过高温尾气出口49及输热管道44与热交换器6连通，热交换器6将循环水加热用于供暖，热交换器6的气体通路出口与引风机7连接最后通过烟囱10排放，炭化后产生的固体产物随出料及冷却组件9排出，最终在螺旋杆92的推动下通过卸料口93排出，固体产物即富含有机质的生物炭，直接还田改善土壤条件，其余物质参与燃烧，被最大限度的转换为热能并利用，减少了对环境的污染，本结构采用撬装式，移动和安装都方便，占地面积小，节省空间，适用于以村等为单位的集中供暖，以各类农业废弃物或生物质颗粒为原料，减少有害物质生成及排放，提高能源利用率，生物质气燃烧产生的热能被用于维持炭化高温和供暖，克服了常规生物质炭化过程中易产生焦油的特性，保证了环保，而且供暖效果更佳，炭化更加高效。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.节能环保生物质炉，其特征在于：包括炭化炉(4)，燃烧炉(1)和热交换器(6)，所述炭化炉(4)通过烟气输送管道(41)与所述燃烧炉(1)连通，所述燃烧炉(1)通过高温尾气管道(11)对所述炭化炉(4)供热。

2.根据权利要求1所述的节能环保生物质炉，其特征在于：还包括风机组件，所述热交换器(6)与外部的供热系统连接，所述风机组件包括引风机(7)和鼓风机(3)，所述热交换器(6)与所述炭化炉(4)通过输热管道(44)连通，所述热交换器(6)的气体通路出口与所述引风机(7)连接并通过烟囱(10)排放，所述鼓风机(3)与所述燃烧炉(1)的底部连通，所述燃烧炉(1)的下端还设有液化气入口(2)。

3.根据权利要求1所述的节能环保生物质炉，其特征在于：所述炭化炉(4)包括外壁(42)、炭化室(45)和设在两者之间的加热夹层(43)，所述炭化室(45)上设有生物质进料口(48)，所述炭化室(45)通过烟气输送管道(41)与所述燃烧炉(1)连通，所述炭化室(45)的下端设有出料口(46)，所述高温尾气管道(11)与所述加热夹层(43)连通，所述加热夹层(43)上设有尾气出口(49)与所述热交换器(6)和引风机(7)连通。

4.根据权利要求3所述的节能环保生物质炉，其特征在于：所述生物质进料口(48)通过竖直设置且开口向上的进料组件(5)与外部连通。

5.根据权利要求3所述的节能环保生物质炉，其特征在于：所述进料组件(5)包括由上而下设置的第一输送管道(51)和第二输送管道(52)，所述第一输送管道(51)为开口向上的喇叭形，所述第二输送管道(52)为开口向下的喇叭形，所述第一输送管道(51)的最大直径大于所述第二输送管道(52)的最大直径，所述第一输送管道(51)和所述第二输送管道(52)之间设有促进生物质加速输送的电机(53)。

6.根据权利要求3所述的节能环保生物质炉，其特征在于：所述炭化室(45)的内部设有输料器(47)，所述输料器(47)的输送方向为从生物质进料口(48)端向所述出料口(46)端。

7.根据权利要求3所述的节能环保生物质炉，其特征在于：所述出料口(46)端的下方设有出料及冷却组件(9)。

8.根据权利要求7所述的节能环保生物质炉，其特征在于：所述出料及冷却组件(9)包括缸筒(91)和螺旋杆(92)，所述缸筒(91)的内腔与所述出料口(46)连通，所述缸筒(91)上远离所述出料口(46)的一端设置卸料口(93)，所述螺旋杆(92)的输送方向为从所述出料口(46)端向所述卸料口(93)端设置，所述卸料口(93)竖直向下设置。

9.根据权利要求1所述的节能环保生物质炉，其特征在于：所述燃烧炉(1)的下端设有集灰组件(8)。

10.根据权利要求1所述的节能环保生物质炉，其特征在于：还包括撬装板，整个结构均安装固定在所述撬装板上。