CN109959021A - 一种秸秆焚烧还田处理装置及方法 - Google Patents

一种秸秆焚烧还田处理装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种秸秆焚烧还田处理装置及方法，该装置包括机体和分别连接在所述机体上的秸秆捡拾机构、秸秆输送机构、秸秆粉碎机构、秸秆焚烧机构、焚灰排放机构以及烟气净化机构，其还包括热气循环烘干机构，所述热气循环烘干机构连接在所述烟气净化机构和秸秆输送机构之间。本发明将焚烧产生的热烟气通过焚灰排放机构进入烟气净化机构净化，净化后形成的清洁热空气对所述秸秆输送机构所输送的秸秆进行烘干，不仅节省了成本，且使秸秆后续更容易焚烧。

Description

一种秸秆焚烧还田处理装置及方法
技术领域
本发明涉及农业机械设备领域，具体地说，是涉及一种自走式或牵引式，对收获后田间农作物秸秆进行连续捡拾、烘干、粉碎、焚烧、草木灰喷淋还田处理的秸秆焚烧还田处理装置及方法。
背景技术
我国每年春秋收获季节，都会有大量玉米、小麦、大豆等作物秸秆产生。目前在收集打捆再利用方面，由于运输、燃料化等成本过高，没有实际推广成功。连年秸秆机械化还田，使田间秸秆积累过度，难以腐烂，影响作物产量。故在农村中秸秆还田或回收处理的比例十分有限，就地焚烧仍然是一种经济可行的处理方法。
庄稼秸秆在田头直接就地焚烧，会造成空气污染，引起火灾。发明专利申请201410076836.X公开了一种带有净化装置的可移动秸秆焚烧装置，其是一种田间焚烧秸秆装置，没有秸秆捡拾构件，只能将装置放置在田间固定位置，把秸秆收集后放入炉中焚烧，增加了成本；潮湿的秸秆在焚烧炉不易点燃，也难以充分燃烧；焚后草木灰直接排放，容易造成空气污染。
因此，需要设计一种技术，能够在田间行驶过程中将秸秆自动拾起，干燥粉碎后焚烧并还田，直接解决秸秆田间积累问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在技术问题，设计提供一种自走式或牵引式，对收获后田间农作物秸秆进行连续捡拾、烘干、粉碎、焚烧、草木灰喷淋还田处理的秸秆焚烧还田处理装置及方法。
为了实现上述目的，本发明的秸秆焚烧还田处理装置，包括机体和分别连接在所述机体上的秸秆捡拾机构、秸秆输送机构、秸秆粉碎机构、秸秆焚烧机构、焚灰排放机构以及烟气净化机构，其还包括热气循环烘干机构，所述热气循环烘干机构连接在所述烟气净化机构和秸秆输送机构之间。
上述的秸秆焚烧还田处理装置的一实施方式中，所述热气循环烘干机构包括：
秸秆输送通道部，沿所述秸秆输送机构设置；以及
热气循环通道部，连接于所述烟气净化机构和秸秆输送通道部之间。
上述的秸秆焚烧还田处理装置的一实施方式中，所述秸秆输送通道部包括进气口和排气口，所述进气口连接所述热气循环通道部，所述排气口高于所述进气口。
上述的秸秆焚烧还田处理装置的一实施方式中，所述烟气净化机构包括将热烟气净化后形成的清洁热空气输送至所述烟气净化机构的输送风机。
上述的秸秆焚烧还田处理装置的一实施方式中，还包括水箱机构，所述焚灰排放机构包括与所述水箱机构相连的喷淋器。
上述的秸秆焚烧还田处理装置的一实施方式中，所述烟气净化机构设置于所述秸秆焚烧机构的上部。
上述的秸秆焚烧还田处理装置的一实施方式中，所述水箱机构设置于所述烟气净化机构的上部。
上述的秸秆焚烧还田处理装置的一实施方式中，所述秸秆捡拾机构、秸秆输送机构、秸秆粉碎机构、秸秆焚烧机构、焚灰排放机构以及烟气净化机构依次连接。
上述的秸秆焚烧还田处理装置的一实施方式中，所述秸秆捡拾机构、秸秆粉碎机构、秸秆输送机构、秸秆焚烧机构、焚灰排放机构以及烟气净化机构依次连接。
本发明还提供一种秸秆焚烧还田处理方法，其包括如下步骤：
S100，通过秸秆捡拾机构捡拾秸秆；
S200，通过秸秆输送机构对秸秆进行输送；
S300，通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎；
S400，粉碎后的秸秆通过秸秆焚烧机构进行焚烧；
S500，焚烧后的秸秆粉末经焚灰排放机构排出还田；
S600，焚烧产生的热烟气通过焚灰排放机构进入烟气净化机构进行净化成清洁热空气，设置一热气循环烘干机构连接在烟气净化机构和秸秆输送机构之间，以使清洁热空气对所述秸秆输送机构所输送的秸秆进行烘干。
上述的秸秆焚烧还田处理方法的一实施方式中，步骤S600还包括如下步骤：设置一沿所述秸秆输送机构放置的秸秆输送通道部，净化后形成的清洁热空气通过秸秆输送通道部以对所输送的秸秆进行烘干。
上述的秸秆焚烧还田处理方法的一实施方式中，所述步骤S500还包括如下步骤：设置一喷淋器于所述焚灰排放机构中，通过喷淋器对燃烧后的秸秆粉末喷洒水或营养液等喷淋液体，被喷淋后的秸秆粉末再排出还田。
上述的秸秆焚烧还田处理方法的一实施方式中，先通过秸秆输送机构、热气循环烘干机构对秸秆进行输送烘干后，再通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎；或先通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎后，再通过秸秆输送机构、热气循环烘干机构对粉碎后的秸秆进行输送烘干。
本发明的有益功效在于：本发明焚烧烟气经过净化减少了环境污染，并利用净化烟气后形成的清洁热空气对秸秆烘干，不仅节省了成本，且使秸秆后续更容易焚烧。且本发明将秸秆直接就地焚烧还田，增加了土壤肥力。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的秸秆焚烧还田处理装置的结构示意图；
图2为本发明的秸秆焚烧还田处理方法的步骤图(一)；
图3为本发明的秸秆焚烧还田处理方法的步骤图(二)。
其中，附图标记
100 秸秆焚烧还田处理装置
110 秸秆捡拾机构
111 秸秆进料器
112 秸秆传输辊
120 秸秆输送机构
130 秸秆粉碎机构
131 秸秆粉碎器
132 粉粒抛洒器
140 秸秆焚烧机构
141 焚烧炉
142 燃烧器
143 燃料罐
144 焚烧风机
150 焚灰排放机构
151 焚灰排放器
152 喷淋器
153 管道
160 烟气净化机构
161 输送风机
170 机体
180 热气循环烘干机构
181 秸秆输送通道部
181a 进气口
181b 排气口
182 热气循环通道部
190 水箱机构
191 储水箱
192 水泵
193 水管
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
如图1所示，本发明的秸秆焚烧还田处理装置100包括秸秆捡拾机构110、秸秆输送机构120、秸秆粉碎机构130、秸秆焚烧机构140、焚灰排放机构150以及烟气净化机构160等各功能部件。本发明的秸秆焚烧还田处理装置100还包括机体170，秸秆捡拾机构110、秸秆输送机构120、秸秆粉碎机构130、秸秆焚烧机构140、焚灰排放机构150以及烟气净化机构160均连接在机体170上。机体170例如可以为包括牵引机头、驾驶室、发动机等动力装置的自走式机体，也可以为包括悬挂机架、动力传输及分动等装置的拖拉机牵引式机体。机体170为其上连接的各功能部件提供行驶与驱动动力。
秸秆捡拾机构110、秸秆输送机构120、秸秆粉碎机构130、秸秆焚烧机构140、焚灰排放机构150以及烟气净化机构160依次连接，其中，秸秆捡拾机构110用于在装置行走过程中连续捡拾秸秆，并将秸秆通过秸秆输送机构120输送至秸秆粉碎机构130，粉碎后的秸秆粉末进入秸秆焚烧机构140进行焚烧，焚烧后的秸秆粉末经焚灰排放机构150排出还田，焚烧产生的烟气经过烟气净化机构160除尘净化。
另，本发明的秸秆焚烧还田处理装置100还包括热气循环烘干机构180，热气循环烘干机构180连接在烟气净化机构160和秸秆输送机构120之间。焚烧产生的热烟气先通过焚灰排放机构150进入烟气净化机构160进行净化成清洁热空气，清洁热空气对秸秆输送机构120所输送的秸秆进行烘干，烘干后的秸秆向秸秆粉碎机构130传输。
本发明不仅能够在田间行驶过程中将秸秆自动拾起，粉碎后焚烧并还田，直接解决秸秆田间积累问题，并且采用焚烧产生的净化后的清洁热空气对秸秆进行烘干干燥，不仅有效利用了热烟气热能，节省了成本，且烘干干燥后的秸秆更容易焚烧。
进一步地，热气循环烘干机构180包括秸秆输送通道部181和热气循环通道部182，其中，秸秆输送通道部181沿秸秆输送机构120设置，热气循环通道部182连接于烟气净化机构160和秸秆输送通道部181之间。净化后形成的清洁热空气通过热气循环通道部182进入与秸秆输送机构120并排设置的秸秆输送通道部181，秸秆输送通道部181中流动的清洁热空气对秸秆输送机构120中所输送的秸秆进行烘干干燥，以利于后续焚烧。
秸秆输送通道部181包括进气口181a和排气口181b，排气口181b高于进气口181a。进气口181a连接热气循环通道部182，即清洁热空气通过进气口181a进入秸秆输送通道部181，并在清洁热空气往上运动向排气口181b流动的过程中对秸秆输送机构120所输送的秸秆进行干燥。净化之后且利用完热能的热空气通过排气口181b排出至装置外，不仅充分利用了焚烧热能且干净环保。
上述的秸秆捡拾机构110包括秸秆进料器111和秸秆传输辊112。在机体170前进时，秸秆进料器111将秸秆拾起并通过秸秆传输辊112传输至秸秆传输机构120，即传输至热气循环烘干机构180处。
上述的秸秆粉碎机构130包括秸秆粉碎器131和粉粒抛洒器132。秸秆粉碎器131将热气循环烘干机构180烘干后的秸秆粉碎成秸秆粉末后，通过粉粒抛洒器132将秸秆粉末撒入秸秆焚烧机构140。
上述的秸秆焚烧机构140通过管道分别与秸秆粉碎机构130和焚灰排放机构150连接，秸秆焚烧机构140包括焚烧炉141、燃烧器142、燃料罐143以及焚烧风机144。燃烧器142使用燃料罐143内的燃料将秸秆粉碎机构130粉碎后的秸秆粉末在焚烧炉141中燃烧，使用焚烧风机144向焚烧炉141鼓风，使秸秆粉末在焚烧炉141内燃烧充分，燃烧后的秸秆粉末通过管道进入焚灰排放机构150。
上述的焚灰排放机构150包括焚灰排放器151、喷淋器152和管道153，焚灰排放机构150与烟气净化机构160通过管道153连接。
本发明的秸秆焚烧还田处理装置100还包括水箱机构190，水箱机构190包括储水箱191、水泵192和水管193，水箱机构190的储水箱191通过水管193与焚灰排放装置150的喷淋器152连接，水泵192连接在水管193上以控制水流的通断。储水箱191用于贮存水、营养液或其它有益土壤环境化学液体。通过水泵192控制将储水箱191中贮存的水或营养液等经水管193通过喷淋器152喷洒到燃烧后的秸秆粉末上。本发明的燃烧后的秸秆粉末经喷淋器152喷洒水或营养液等后，通过焚灰排放器151排放到田间，不仅提高了土壤肥力，且减少了污染。
上述的烟气净化机构160通过焚灰排放机构150的管道153与焚灰排放机构150连接。烟气净化机构160内部设有布袋活性炭或其它高效净化，将焚灰排放机构150中导入的热烟气首先进行除尘净化成清洁热空气。烟气净化机构160还包括将净化后的清洁热空气输送至烟气净化机构160的输送风机161。如图1虚线所示，虚线显示的是本发明的热烟气(清洁热空气)的走向，可见焚烧产生的热烟气通过焚灰排放机构150进入烟气净化机构160，净化后的清洁热空气通过输送风机161进入热气循环烘干机构180，并对秸秆进行烘干干燥后从排气口181b排出。
如图1所示，本实施例中，烟气净化机构160设置于秸秆焚烧机构150的上部。水箱机构190设置于烟气净化机构160的上部，装置整体结构紧凑，占用体积小。
在图1和图2所示的实施例中，对秸秆处理的顺序按照捡拾——干燥输送——粉碎——焚烧——喷淋——还田的工艺顺序进行。本实施例中，先通过秸秆输送机构、热气循环烘干机构对秸秆进行输送烘干后，再通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎。
而在本发明的另一实施例中，如图3所示，对秸秆处理的顺序按照捡拾——粉碎——干燥输送——焚烧——喷淋——还田的工艺顺序进行。即，秸秆捡拾机构、秸秆粉碎机构、秸秆输送机构、秸秆焚烧机构、焚灰排放机构以及烟气净化机构依次连接。本实施例中，先通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎后，再通过秸秆输送机构、热气循环烘干机构对粉碎后的秸秆进行输送烘干。
如图2和图3所示，本发明的秸秆焚烧还田处理方法包括如下步骤：
S100，通过秸秆捡拾机构捡拾秸秆；
S200，通过秸秆输送机构将对秸秆进行输送；
S300，通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎；
S400，粉碎后的秸秆通过秸秆焚烧机构进行焚烧；
S500，焚烧后的秸秆粉末经焚灰排放机构排出还田；
S600，焚烧产生的热烟气通过焚灰排放机构进入烟气净化机构进行净化成清洁热空气，设置一热气循环烘干机构连接在烟气净化机构和秸秆输送机构之间，以使清洁热空气对所述秸秆输送机构所输送的秸秆进行烘干。
其中，步骤S600还包括如下步骤：设置一沿秸秆输送机构放置的秸秆输送通道部，净化后形成的清洁热空气通过秸秆输送通道部并所输送的秸秆进行烘干。
步骤S500还包括如下步骤：设置一喷淋器于焚灰排放机构中，通过喷淋器对燃烧后的秸秆粉末喷洒水或营养液等喷淋液体，被喷淋后的秸秆粉末再排出还田。
本方法中，可以先通过秸秆输送机构、热气循环烘干机构对秸秆进行输送烘干后，再通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎。也可以先通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎后，再通过秸秆输送机构、热气循环烘干机构对粉碎后的秸秆进行输送烘干。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种秸秆焚烧还田处理装置，包括机体和分别连接在所述机体上的秸秆捡拾机构、秸秆输送机构、秸秆粉碎机构、秸秆焚烧机构、焚灰排放机构以及烟气净化机构，其特征在于，还包括热气循环烘干机构，所述热气循环烘干机构连接在所述烟气净化机构和秸秆输送机构之间。
2.根据权利要求1所述的秸秆焚烧还田处理装置，其特征在于，所述热气循环烘干机构包括：
秸秆输送通道部，沿所述秸秆输送机构设置；以及
热气循环通道部，连接于所述烟气净化机构和秸秆输送通道部之间。
3.根据权利要求2所述的秸秆焚烧还田处理装置，其特征在于，所述秸秆输送通道部包括进气口和排气口，所述进气口连接所述热气循环通道部，所述排气口高于所述进气口。
4.根据权利要求1所述的秸秆焚烧还田处理装置，其特征在于，所述烟气净化机构包括将热烟气净化后形成的清洁热空气输送至所述烟气净化机构的输送风机。
5.根据权利要求1所述的秸秆焚烧还田处理装置，其特征在于，还包括水箱机构，所述焚灰排放机构包括与所述水箱机构相连的喷淋器。
6.根据权利要求5所述的秸秆焚烧还田处理装置，其特征在于，所述烟气净化机构设置于所述秸秆焚烧机构的上部。
7.根据权利要求5所述的秸秆焚烧还田处理装置，其特征在于，所述水箱机构设置于所述烟气净化机构的上部。
8.根据权利要求1所述的秸秆焚烧还田处理装置，其特征在于，所述秸秆捡拾机构、秸秆输送机构、秸秆粉碎机构、秸秆焚烧机构、焚灰排放机构以及烟气净化机构依次连接。
9.根据权利要求1所述的秸秆焚烧还田处理装置，其特征在于，所述秸秆捡拾机构、秸秆粉碎机构、秸秆输送机构、秸秆焚烧机构、焚灰排放机构以及烟气净化机构依次连接。
10.一种秸秆焚烧还田处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100，通过秸秆捡拾机构捡拾秸秆；
S200，通过秸秆输送机构对秸秆进行输送；
S300，通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎；
S400，粉碎后的秸秆通过秸秆焚烧机构进行焚烧；
S500，焚烧后的秸秆粉末经焚灰排放机构排出还田；
S600，焚烧产生的热烟气通过焚灰排放机构进入烟气净化机构进行净化成清洁热空气，设置一热气循环烘干机构连接在烟气净化机构和秸秆输送机构之间，以使清洁热空气对所述秸秆输送机构所输送的秸秆进行烘干。
11.根据权利要求10所述的秸秆焚烧还田处理方法，其特征在于，步骤S600还包括如下步骤：设置一沿所述秸秆输送机构放置的秸秆输送通道部，净化后形成的清洁热空气通过秸秆输送通道部以对所输送的秸秆进行烘干。
12.根据权利要求10所述的秸秆焚烧还田处理方法，其特征在于，所述步骤S500还包括如下步骤：设置一喷淋器于所述焚灰排放机构中，通过喷淋器对燃烧后的秸秆粉末喷洒水或营养液等喷淋液体，被喷淋后的秸秆粉末再排出还田。
13.根据权利要求10所述的秸秆焚烧还田处理方法，其特征在于，先通过秸秆输送机构、热气循环烘干机构对秸秆进行输送烘干后，再通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎；或先通过秸秆粉碎机构对秸秆进行粉碎后，再通过秸秆输送机构、热气循环烘干机构对粉碎后的秸秆进行输送烘干。
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