CN110331005A - 一种生物质综合利用系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了生物质综合利用系统及其控制方法，涉及生物质综合利用技术领域，解决了现有技术中不能高效充分的利用生物质所产生的能量的技术问题。该生物质综合利用系统包括两段式生物质炉、热水罐、燃气热水器、燃气灶、供风组件、供水组件，其中两段式生物质炉通过供风组件分别与燃气热水器、燃气灶连接；热水罐通过供水组件分别与两段式生物质炉、燃气热水器连接；生物质综合利用系统工作时，两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气热水器；两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气灶。本发明的生物质综合利用系统及其控制方法能够高效充分的利用生物质所产生的能量。

Description

一种生物质综合利用系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及生物质综合利用技术领域，尤其是涉及一种生物质综合利用系统及其控制方法。

背景技术

在各种新兴能源中，由于核能、大型水电具有潜在的生态环境风险，风能和地热等区域性资源制约，大力发展遭到限制和质疑，而生物质能却以遍在性、丰富性、可再生性等特点得到人们认可。生物质的独特性，不仅在于能贮存太阳能，还是一种可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料，煤、石油、天然气等能源实质上也是由生物质能转变而来的。

户用生物质气化技术是以农村家庭为单位使用小型气化炉，产生的燃气可以供厨具使用，也可以用于户用供暖。该技术与传统土灶直接燃烧秸秆等生物质相比不产生危害环境的颗粒物，更加清洁卫生。其中生物质气化炉与燃气灶的组合形成了一套最为基础的生物质利用系统，该系统将通过生物质气化炉将生物质气化产生生物质燃气，燃气灶利用生物质燃气进行炊事活动。在上述最为基础的生物质利用系统中增加一部燃气热水器以及水暖件(地暖或暖气片)，就形成一套功能更加完善的生物质利用系统，既能满足用户的炊事需求还能够满足用户的热水需求以及取暖需求。虽然上述所有的生物质利用系统已经得到了广泛推广，并取得了一定的经济效益，但是仍然存在着其不足之处，首先生物质燃料的热值本身就不高，需要消耗大量的生物质燃料才能满足用户的基本需求，但是现有技术中生物质利用系统也并未对生物质燃料进行充分的利用，其在气化过程中会产生生物质炭，而生物质炭恰恰是热值最高的部分，在实际应用中这部分生物质炭会被取出进行二次利用，但是这大大降低了生物质利用系统本身的工作效率，且二次利用所带来的收益并不能弥补工作效率的降低所带来的影响，因为用户使用生物质利用系统的最基本需求是便捷高效的实现炊事活动和取暖等。其次现有技术中的生物质利用系统仅仅利用了所产生的生物质燃气，而对系统本身工作过程中产生的热能未加以收集利用，造成了能量的浪费。

综上，本申请人认为现有技术中的生物质利用系统存在的技术问题是：不能高效充分的利用生物质所产生的能量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物质综合利用系统及其控制方法，以解决现有技术中存在的不能高效充分利用生物质燃料所产生能量的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(高效充分利用生物质燃料所蕴含的能量、能够切换或同时实现燃气炊事活动和燃气供热等)详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种生物质综合利用系统，包括两段式生物质炉、热水罐、燃气热水器、燃气灶、供风组件、供水组件，其中两段式生物质炉通过供风组件分别与燃气热水器、燃气灶连接；热水罐通过供水组件分别与两段式生物质炉、燃气热水器连接；生物质综合利用系统工作时，两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气热水器；两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气灶；两段式生物质炉与热水罐之间通过供水组件形成水循环系统，吸收利用两段式生物质炉工作产生的热量。

可选的，两段式生物质炉包括炉体，炉体包括炉体内壁与炉体外壁；炉体内壁内部为炉腔；炉体内壁与炉体外壁之间形成水夹套结构；水夹套结构开设有冷水进口与热水出口；炉排，炉排安装在炉腔内且靠近炉腔底部设置，用于承接生物质气化后产生的生物质炭；第一进风管，第一进风管与炉腔连通，位于炉排上方；第二进风管，第二进风管与炉腔连通，位于第一进风管上方；燃气引出管，燃气引出管与炉腔连通，位于炉排下方；进料口，进料口与炉腔连通且位于两段式生物质炉顶部，进料口用于生物质的进入以及烟气的排放。

可选的，热水罐上设置有第一进水口、第一出水口、第二进水口、第二出水口、第三进水口以及第三出水口。

可选的，供水组件包括第一热水管路、第一冷水管路、第一水泵、第二热水管路、第二冷水管路、第二水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门以及第四阀门，其中第一阀门安装在第一热水管路上，第二阀门安装在第一冷水管路上，第一水泵安装在第一冷水管路上，第三阀门安装在第二热水管路上，第四阀门安装在第二冷水管路上，第二水泵安装在第二冷水管路上。

可选的，供风组件包括鼓风机、第一供风管路、第二供风管路、第三供风管路、第四供风管路、第五供风管路、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门以及第九阀门，其中第一供风管路、第二供风管路、第三供风管路的一端分别与鼓风机连接，第五阀门安装在第一供风管路上，第六阀门安装在第二供风管路上，第七阀门安装在第三供风管路上，第八阀门安装在第四供风管路上，第九阀门安装在第五供风管路上。

可选的，第一热水管路连通热水出口与第一进水口；第一冷水管路连通冷水进口与第一出水口；第二热水管路连通第二进水口与燃气热水器；第二冷水管路连通第二出水口与燃气热水器；第一供风管路另一端与第二进风管连接；第二供风管路另一端与第一进风管连接；第三供风管路另一端与燃气灶连接；第四供风管路连通燃气引出管与燃气热水器；第五供风管路连通燃气引出管与燃气灶。

可选的，生物质综合利用系统还包括螺旋进料器，螺旋进料器安装在进料口上，用于向两段式生物质炉填充生物质燃料。

可选的，生物质综合利用系统还包括烟气处理模块，其中烟气处理模块包括烟气过滤器、第一烟气管路、第二烟气管路、第三烟气管路以及抽油烟机，其中：抽油烟机安装在燃气灶上方；第一烟气管路连通螺旋进料器与烟气过滤器；第二烟气管路连通燃气热水器与烟气过滤器；第三烟气管路连通抽油烟机与烟气过滤器。

为实现上述目的，本发明还提供了一种生物质综合利用系统控制方法，生物质综合利用系统控制方法用于控制上述的生物质综合利用系统，生物质综合利用系统控制方法包括燃气炊事模式，燃气炊事模式包括以下步骤：

S1：关闭第一阀门至第九阀门；

S2：上料，使用螺旋进料器将生物质燃料填充至两段式生物质炉内部，同时生物质燃料充满螺旋进料器以将进料口封堵；

S3：点火，将两段式生物质炉内部的生物质燃料点燃；

S4：打开鼓风机、第五阀门、第七阀门以及第八阀门，打开第一阀门、第二阀门以及第一水泵；

S5：打开抽油烟机，燃气炉点火；

S6：关闭第五阀门、第七阀门以及第八阀门，打开第六阀门，倒转螺旋进料器以清除其内部生物燃料，将进料口敞开；

S7：重复步骤S1至S6。

可选的，生物质综合利用系统控制方法还包括燃气供热模式，燃气供热模式包括以下步骤：

S1′：关闭第一阀门至第九阀门；

S2′：上料，使用螺旋进料器将生物质燃料填充至两段式生物质炉内部，同时生物质燃料充满螺旋进料器以将进料口封堵；

S3′：点火，将两段式生物质炉内部的生物质燃料点燃；

S4′：打开鼓风机、第五阀门以及第九阀门，打开第一阀门、第二阀门以及第一水泵，打开第三阀门、第四阀门以及第二水泵；

S5′：通过第三出水口以及第三进水口向外界输出热水并补充冷水进入热水储罐；

S6′：关闭第五阀门、第九阀门、第三阀门、第四阀门以及第二水泵，打开第六阀门，倒转螺旋进料器以清除其内部生物燃料，将进料口敞开；

S7′：重复步骤S1′至S6′。

本发明提供的生物质综合利用系统及其控制方法，通过使用两段式生物质炉配合相应的灶具、燃气热水器、储水桶、管路、阀门等，实现了连续生产利用，高效充分的吸收生物质燃料气化过程中产生的燃气以及热能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的生物质综合利用系统的系统示意图；

图2为本发明实施例的两段式生物质炉的截面示意图；

图3为密封结构的放大示意图；

图4为本发明实施例的热水罐的结构示意图。

图中a、两段式生物质炉；b、热水罐；c、燃气热水器；d、燃气灶；g、螺旋进料器；a1、炉体内壁；a2、炉体外壁；a3、炉腔；a4、水夹套结构；a5炉排；a6、第一进风管；a7、第二进风管；a8、燃气引出管；a9、进料口；a10、炉盖；a11、过滤器；a31、喉口结构；a41、冷水进口；a42、热水出口；a51、燃气通道；a101、密封结构；a111、锥形封盖；a112、圆筒；a311、上渐缩段；a312、直筒段；a313、下渐扩段；a1011、密封环；a1012、环形密封槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明实施例提供了一种生物质综合利用系统，如图1所示为本发明实施例的生物质综合利用系统的系统示意图，包括两段式生物质炉a、热水罐b、燃气热水器c、燃气灶d、供风组件、供水组件，其中两段式生物质炉a通过供风组件分别与燃气热水器c、燃气灶连接d；热水罐b通过供水组件分别与两段式生物质炉a、燃气热水器c连接；生物质综合利用系统工作时，两段式生物质炉a工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气热水器c，燃气热水器c工作对热水罐b内存储的水进行加热，之后热水罐b内的热水可输出利用；两段式生物质炉a工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气灶d，燃气灶d可以开始工作进行炊事；两段式生物质炉a与热水罐b之间通过供水组件形成水循环系统，吸收利用两段式生物质炉工作产生的热量。

具体的，上述实施例中的两段式生物质炉a能够将生物质燃料炭化后生成的生物质炭直接燃烧并吸收其燃烧后产生的热量；同时还具备余热回收功能，可以回收生物质在炉内气化过程中产生的热量。上述实施例中的两段式生物质炉a能够将吸收或回收的热量传递给热水罐a内存储的水中。

具体的，上述实施例中，热水罐b的具体形式不做限定，可根据需要进行外形、容量的设计，可以选用现有技术中的相关材料制作。燃气热水器c的形式可以选择使用现有技术中的燃气热水器，其中优选适用使用生物质燃气的燃气热水器。燃气灶c的具体形式也不做限定，从现有技术中的设备选用即可。

上述基本实施例的有益效果在于，农村家庭使用生物质炉时最重要的两个需求是炊事活动和取暖，而对生物质炭的需求并不强烈，所以本实施例的生物质综合利用系统是围绕的上面两个需求进行设计的。本实施例通过使用两段式生物质炉配合相应的灶具、燃气热水器、储水桶、管路、阀门等，实现了连续生产利用，高效充分的吸收生物质燃料气化、过程中产生的燃气以及热能。

作为可选的实施方式，如图2所示为本发明实施例的两段式生物质炉的截面示意图，包括炉体，炉体包括炉体内壁a1与炉体外壁a2；炉体内壁a1内部为炉腔a3；炉体内壁a1与炉体外壁a2之间形成水夹套结构a4；水夹套结构a4开设有冷水进口a41与热水出口a42；还包括炉排a5，炉排a5安装在炉腔a3内且靠近炉腔a3底部设置，用于承接生物质气化后产生的生物质炭；还包括第一进风管a6，第一进风管a6与炉腔a3连通，位于炉排a5上方；还包括第二进风管a7，第二进风管a7与炉腔a3连通，位于第一进风管a6上方；还包括燃气引出管a8，燃气引出管a8与炉腔a3连通，位于炉排a5下方；还包括进料口a9，进料口a9与炉腔a3连通且位于本实施例的两段式生物质炉顶部，进料口a9用于生物质的进入以及烟气的排放。

具体的，本实施例中炉体可以采用砖砌结构也可以选用金属焊接结构制作，优选使用Q235B钢板钣金焊接制作。且整体形状优选为圆桶形状。

具体的，本实施例中炉体的侧壁、炉顶、炉底之间可选用一体式结构或分体式结构，本实施例不做具体限定。本实施例中水夹套结构a4至少在炉体的侧壁上形成。

具体的，本实施例中的水夹套结构a4为一种空心炉壁结构，在现有技术中的取暖炉中应用广泛，其在使用过程中内部会充满水以吸收炉腔a3内的生物质原料气化或燃烧过程中产生的热量，并通过外界连接在冷水进口a41与热水出口a42水循环设备将吸收的热量转移出去加以利用。

具体的，炉排a5的具体结构不做限定，满足承接生物质碳即可，同时炉排a5还需具有透气功能，以便炉排a5上方生物质气化产生的生物质燃气能够流通到炉排下方。

本实施例的两段式生物质炉在使用时：

首先是进行设备安装，其中进料口a9与进料器连接，如进料器可以为螺旋进料器，另外进料器不能是密封式进料器，应该具备烟气通过能力，才能不影响进料口排放烟气的功能。其中冷水进口a41与热水出口a42与外界水循环设备连接，比如在居民取暖应用中，冷水进口a41连接水暖气的循环出水口，热水出口a42连接水暖气循环进水口，并在整个水循环体系中介入水循环泵作为动力源。燃气引出口a9首先连接罗茨风机作为动力源，之后可连接至燃气使用装置，如居民燃气灶、燃气热水器等。第一进风管a6、第二进风管a7分别与鼓风装置连接，用于为生物质弹的燃烧提供助燃气体或将生物质裂解产生的燃气引出。

然后是设备操作，第一步填料，进料器将生物质燃料经进料口a9送入炉腔a3内部并落在炉排a5上，持续填料直至填满炉腔a3，此时进料器内部残留的生物质燃料将进料口a9封堵。第二步为点火气化，生物质燃料点火后通过第二进风管a7向炉腔a3内鼓入空气，在炉腔a3内产生生物质燃气，生物质燃气经燃气引出口a9引出后被加以利用，关闭冷水进口a41与热水出口a42的对外循环，利用水夹套结构a4内部存放的水对炉腔a3进行保温以便生物质气化能够顺利进行，该步骤中进料器可进行持续供料并持续气化，也可以阶段性供料直至全部生物质燃料气化完毕。第三步为点火燃烧，第二步中生物质燃料气化后产生的生物质炭落在炉排a5上，此时关闭第二进风管a7，并将进料器内残留的生物质燃料转移走使进料口a9敞开，进而对生物质炭进行点火同时通过第一进风管a6向炉腔a3内鼓入空气使生物质炭持续燃烧产生热量对水夹套结构a4内的水进行加热，此时打开冷水进口a41与热水出口a42的对外循环以利用所携带的热能。之后依次循环上述三个步骤。

上述实施例的有益效果为提供了一种满足功能且结构巧妙的两段式生物质炉。

具体的，如图2所示，炉体内壁a1对应于第一进风管a7连通的位置内凹，在炉腔a3内形成喉口结构a31。现有技术中，喉口结构在改进型的生物质炉中被应用，具有气化效率高的优点，本实施方式在具备前述实施例有益效果的基础上附加了喉口结构所带来的技术效果，且两者之间不产生负向的相互影响。

优选的，如图2所示，喉口结构a31包括自上而下依次连接的上渐缩段a311、直筒段a312以及下渐扩段a313，其中第一进风管a7连通在直筒段a312。本优选方案提供了喉口结构a31的一种具体结构，具有结构简单、便于加工生产的有益效果。

具体的，如图2所示，炉体顶部设置有炉盖a10，进料口a9开设在炉盖a10上。具体的，本实施方式中炉体采用了分体式结构，炉盖a10的独立设置方便了炉腔a3的内部检修以及清理。

优选的，如图2、图3所示，其中图3为密封结构的放大示意图，炉盖a10与炉体内壁a1、炉体外壁a2之间设置有密封结构a101，其中密封结构a101包括设置在炉盖a10下端面的密封环a1011，以及炉体内壁a1与炉体外壁a2之间形成的环形密封槽a1012。炉盖a10安装时，密封环a1011插设入环形密封槽a1012内部，之后在环形密封槽a1012填充液体形成液封结构，防止炉腔3内产生的气体经炉盖a10与炉体内壁a1、炉体外壁a2之间的安装缝隙溢出。本优选方案在炉盖a10与炉体内壁a1、炉体外壁a2之间增设密封结构，并提供了密封结构的一种具体方案。

具体的，炉排内部为中空结构，且炉排内部中空形成的腔室与水夹套结构连通。本使用新型的两段式生物质炉在使用时，炉排承接生物质炭并作为生物质炭燃烧的直接接触者，其设计成中空结构并与水夹套结构连通实则是成为了水夹套结构的一部分，该设计能够使水夹套结构对生物质炭燃烧时产生的热量的吸收效率更高。

具体的，在上述基本实施例的基础上，如图2所示，本实施方式的两段式生物质炉还包括过滤器a11，炉排a5上开设有燃气通道a51，其中过滤器a11与燃气通道a51连接且位于炉排a5上方，第一进风管a6连通至过滤器a11内部。具体的，本实施方式中炉排a5将炉腔a3隔离位上下两个区域，且上下两个区域仅通过燃气通道a51连通，此时过滤器a11连接在燃气通道a51上，可以使生物质燃气通过炉排a5进入炉腔a3下部区域时必须经过过滤器a11的过滤，在一定程度上保证了生物质炉输出燃气的清洁性。而在生物质炭燃烧阶段，第一进气管a6鼓入的空气经过过滤器a11分布式排出，能够与生物质炭有更大的接触面积，使生物质炭燃烧的更加充分与快速。本实施方式中，过滤器a11的具体结构不做限定，但需要选用耐高温的材料制作，如钢铁等。

优选的，如图2所示，过滤器a11包括锥形封帽a111以及圆筒a112，圆筒a112的上端与锥形封帽密a111封式连接，圆筒a112的下端用于与燃气通道a51连接，其中圆筒a112的筒壁上均布开设有过滤气孔。具体的过滤气孔的孔径优选为3mm，其在圆筒a112筒壁上均布尺寸为周向孔间距20°，垂直向孔间距10mm。本优选方案提供了以后总过滤器a11的具体结构。

作为优选的实施方式，本实施方式的两段式生物质炉还包括木醋液排放管，木醋液排放管与炉腔连通且位于炉腔底部。在生物质材料气化过程中会产生木醋液，木醋液会沉积在炉腔底部，木醋液排放管的设置能够方便木醋液从生物质炉中排出，防止其过多沉积后影响生物质炉的正常使用。

作为优选的实施方式，第一进风管、第二进风管以及燃气引出管分别穿过水夹套结构引出至炉体外部。本实施方式提供了第一进风管、第二进风管以及燃气引出管的具体安装形式，具有结构紧凑的有益效果。

作为优选的实施方式，炉体底部设置有万向轮，以便于生物质炉的位置移动。

作为可选的实施方式，如图4所示为本发明实施例的热水罐的结构示意图，本实施方式的热水罐b上设置有第一进水口b1、第一出水口b2、第二进水口b3、第二出水口b4、第三进水口b5以及第三出水口b6。具体的，第一进水口b1设置在第一出水口b2上部，第二进水口b3设置在第二出水口b4上部，第三进水口b5设置在热水储罐底部b6，第三出水口设置在热水罐顶部。其中第一进水口b1与第二进水口b3用于向内输入热水，第一出水口b2与第二出水口b4用向外输出热水，第三进水口b5用于向内输入冷水，第三出水口b6用于向外输出热水。

具体的，热水罐b优选使用不锈钢制作，外部设置保温层，具体形状以及容量更具需要设计。

作为可选的实施方式，如图1、图2、图4所示，本实施方式的供水组件包括第一热水管路e1、第一冷水管路e2、第一水泵e3、第二热水管路e4、第二冷水管路e5、第二水泵e6、第一阀门e7、第二阀门e8、第三阀门e9以及第四阀门e10，其中第一阀门e7安装在第一热水管路e1上，第二阀门e8安装在第一冷水管路e2上，第一水泵e3安装在第一冷水管e2路上，第三阀门e9安装在第二热水管e4路上，第四阀门e10安装在第二冷水管路e5上，第二水泵e6安装在第二冷水管路e5上。

具体的，第一热水管路e1连通热水出口a42与第一进水口b1；第一冷水管路e2连通冷水进口a41与第一出水口b2；第二热水管路e4连通第二进水口b3与燃气热水器c；第二冷水管路e5连通第二出水口b4与燃气热水器c。

具体的，本实施方式中，第一阀门e7、第二阀门e8、第三阀门e9以及第四阀门e10可以选用现有技术中的闸阀、截止阀等，具体型号可根据设计需要选择。第二水泵e6优选使用轴流水泵，作为水流动力源使用。

本实施例中，水夹套结构a4、第一热水管路e1、第一冷水管路e2、热水罐b之间形成第一套水循环回路，通过控制第一阀门e7、第二阀门e8与第一水泵e3的启闭控制该水循环回路的启闭。该水循环回路用于吸收两段式生物质炉a在气化、燃烧过程中产生的热量。

本实施例中，燃气热水器c、第二热水器管路e4、第二冷水管路e5、热水罐b之间形成第二套水循环回路，通过控制第三阀门e9、第四阀门e10与第二水泵e6的启闭控制该水循环回路的启闭。该水循环回路利用生物质燃气来加热热水罐内的水。

作为可选的实施方式，如图1、图2、图4所示，本实施方式的供风组件包括鼓风机f1、第一供风管路f2、第二供风管路f3、第三供风管路f4、第四供风管路f5、第五供风管路f6、第五阀门f7、第六阀门f8、第七阀门f9、第八阀门f10以及第九阀门f11，其中第一供风管路f2、第二供风管路f3、第三供风管路f4的一端分别与鼓风机f1连接，第五阀门f7安装在第一供风管路f2上，第六阀门f8安装在第二供风管路f3上，第七阀门f9安装在第三供风管路f4上，第八阀门f10安装在第四供风管路f5上，第九阀门f11安装在第五供风管路f6上。

具体的，第一供风管路f2另一端与第二进风管a7连接；第二供风管路f3另一端与第一进风管a6连接；第三供风管路f4另一端与燃气灶c连接；第四供风管路f5连通燃气引出管a8与燃气热水器c；第五供风管路f6连通燃气引出管a8与燃气灶d。

具体的，本实施方式中，第五阀门f7、第六阀门f8、第七阀门f9、第八阀门f10以及第九阀门f11可以选用现有技术中的闸阀、截止阀等，具体型号可根据设计需要选择。

本实施例中，通过控制第五阀门f7、第六阀门f8、第七阀门f9、第八阀门f10以及第九阀门f11的启闭组合，能够实现为燃气灶或燃气热水器的切换供气，以及控制两段式生物质炉内的气化或燃烧状态。其中阀门的启闭组合控制方法见下述的对生物质综合利用系统控制方法的描述。

作为可选的实施方式，如图1所示，本实施方式的生物质综合利用系统还包括螺旋进料器g，螺旋进料器g安装在进料口a9上，用于向两段式生物质炉a填充生物质燃料。

具体的，螺旋进料器g的结构在现有技术中的螺旋进料器的基础上开设有一出气口，该出气口开设在螺旋进料器出料口的上方，用于排放两段式生物质炉排出的气体。螺旋进料器使用时，生物质燃料从进料口放置进螺旋进料器内，之后传递至出料口掉落至两段式生物质炉内，此时螺旋进料器内的生物质燃料也将出气口封堵。螺旋进料器翻转时能够露出出气口，使其与螺旋进料器连通。

作为可选的实施方式，如图1所示，本实施方式的生物质综合利用系统还包括烟气处理模块，其中烟气处理模块包括烟气过滤器h1、第一烟气管路h2、第二烟气管路h3、第三烟气管路h4以及抽油烟机h5，其中抽油烟机h5安装在燃气灶d上方,用于吸收燃气灶工作时产生的油烟等废气；第一烟气管路h2连通螺旋进料器g(出气口)与烟气过滤器h1,用于将两段式生物质炉a排出的废气传递至烟气过滤器h1进行过滤；第二烟气管路h3连述燃气热水器c与烟气过滤器h1,用于将燃气热水器c工作时排出的废气传递至烟气过滤器h1进行过滤；第三烟气管路h4连通抽油烟机h5与烟气过滤器h1,用于将抽油烟机h5吸收的废气传递至烟气过滤器h1进行过滤。

具体的，烟气过滤器h1可以包括粗滤层、精滤层以及有毒气体吸附层等。

作为可选的实施方式，本实施方式的生物质综合利用系统还包括PLC控制模块，其中第一阀门e7、第二阀门e8、第三阀门e9、第四阀门e10、第五阀门f7、第六阀门f8、第七阀门f9、第八阀门f10以及第九阀门f11均采用电控阀门，且均与PLC控制模块电连接；第一水泵e3、第二水泵e6、鼓风机f1均选用电控形式启闭，且分别与PLC控制模块电连接。该实施方式可以实现生物质综合利用系统的电控。

为了配合本发明实施例的生物质综合利用系统的控制，本发明实施例还提供了一种生物质综合利用系统控制方法，该控制方法包括燃气炊事模式，燃气炊事模式包括以下步骤：

S1：关闭第一阀门e7至第九阀门f11；

S2：上料，使用螺旋进料器g将生物质燃料填充至两段式生物质炉a内部，同时生物质燃料充满螺旋进料器g以将进料口a9封堵；

S3：点火，将两段式生物质炉a内部的生物质燃料点燃；

S4：打开鼓风机f1、第五阀门f7、第七阀门f9以及第九阀门f11，打开第一阀门e7、第二阀门e8以及第一水泵e3；

S5：打开抽油烟机h6，燃气炉d点火；

S6：关闭第五阀门f7、第七阀门f9以及第九阀门f11，打开第六阀门f8，倒转螺旋进料器g以清除其内部生物燃料，将进料口a9敞开；

S7：重复步骤S1至S6。

本实施方式的控制方法控制生物质综合利用系统实现炊事活动，期间吸收生物质气化过程中产生的热量加热热水罐中的水；待两段式生物质炉内的生物质气化完毕后，点燃生成的生物质碳进一步加热热水罐中的水，在此过程中可以利用热水罐中的热水进行供暖等操作。

作为可选的实施方式，本发明实施例提供的生物质综合利用系统控制方法还包括燃气供热模式，燃气供热模式包括以下步骤：

S1′：关闭第一阀门e7至第九阀门f11；

S2′：上料，使用螺旋进料器g将生物质燃料填充至两段式生物质炉a内部，同时生物质燃料充满螺旋进料器g以将进料口a9封堵；

S3′：点火，将两段式生物质炉a内部的生物质燃料点燃；

S4′：打开鼓风机f1、第五阀门f7以及第八阀门f10，打开第一阀门e7、第二阀门e8以及第一水泵e3，打开第三阀门e9、第四阀门e10以及第二水泵e6；

S5′：通过第三出水口b6以及第三进水口b5向外界输出热水并补充冷水进入热水储罐b；

S6′：关闭第五阀门f7、第八阀门f10、第三阀门e9、第四阀门e10以及第二水泵e6，打开第六阀门f8，倒转螺旋进料器g以清除其内部生物燃料，将进料口a9敞开；

S7′：重复步骤S1′至S6′。

本实施方式的控制方法控制生物质综合利用系统实供暖活动，通过燃气热水器加热热水罐内的水，期间吸收生物质气化过程中产生的热量加热热水罐中的水；待两段式生物质炉内的生物质气化完毕后，点燃生成的生物质碳进一步加热热水罐中的水，在此过程中可以利用热水罐中的热水进行供暖等操作。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种生物质综合利用系统，其特征在于，包括两段式生物质炉、热水罐、燃气热水器、燃气灶、供风组件、供水组件，其中：

两段式生物质炉通过供风组件分别与燃气热水器、燃气灶连接；

热水罐通过供水组件分别与两段式生物质炉、燃气热水器连接；

生物质综合利用系统工作时，两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气热水器；两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气灶；两段式生物质炉与热水罐之间通过供水组件形成水循环系统，吸收利用两段式生物质炉工作产生的热量。

2.根据权利要求1的生物质综合利用系统，其特征在于，两段式生物质炉包括：

炉体，炉体包括炉体内壁与炉体外壁；炉体内壁内部为炉腔；炉体内壁与炉体外壁之间形成水夹套结构；水夹套结构开设有冷水进口与热水出口；

炉排，炉排安装在炉腔内且靠近炉腔底部设置，用于承接生物质气化后产生的生物质炭；

第一进风管，第一进风管与炉腔连通，位于炉排上方；

第二进风管，第二进风管与炉腔连通，位于第一进风管上方；

燃气引出管，燃气引出管与炉腔连通，位于炉排下方；

进料口，进料口与炉腔连通且位于两段式生物质炉顶部，进料口用于生物质的进入以及烟气的排放。

3.根据权利要求2的生物质综合利用系统，其特征在于，热水罐上设置有第一进水口、第一出水口、第二进水口、第二出水口、第三进水口以及第三出水口。

4.根据权利要求3的生物质综合利用系统，其特征在于，供水组件包括第一热水管路、第一冷水管路、第一水泵、第二热水管路、第二冷水管路、第二水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门以及第四阀门，其中：

第一阀门安装在第一热水管路上，第二阀门安装在第一冷水管路上，第一水泵安装在第一冷水管路上，第三阀门安装在第二热水管路上，第四阀门安装在第二冷水管路上，第二水泵安装在第二冷水管路上。

5.根据权利要求4的生物质综合利用系统，其特征在于，供风组件包括鼓风机、第一供风管路、第二供风管路、第三供风管路、第四供风管路、第五供风管路、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门以及第九阀门，其中：

第一供风管路、第二供风管路、第三供风管路的一端分别与鼓风机连接，第五阀门安装在第一供风管路上，第六阀门安装在第二供风管路上，第七阀门安装在第三供风管路上，第八阀门安装在第四供风管路上，第九阀门安装在第五供风管路上。

6.根据权利要求5的生物质综合利用系统，其特征在于：

第一热水管路连通热水出口与第一进水口；

第一冷水管路连通冷水进口与第一出水口；

第二热水管路连通第二进水口与燃气热水器；

第二冷水管路连通第二出水口与燃气热水器；

第一供风管路另一端与第二进风管连接；

第二供风管路另一端与第一进风管连接；

第三供风管路另一端与燃气灶连接；

第四供风管路连通燃气引出管与燃气热水器；

第五供风管路连通燃气引出管与燃气灶。

7.根据权利要求2的生物质综合利用系统，其特征在于，生物质综合利用系统还包括螺旋进料器，螺旋进料器安装在进料口上，用于向两段式生物质炉填充生物质燃料。

8.根据权利要求7的生物质综合利用系统，其特征在于，生物质综合利用系统还包括烟气处理模块，其中烟气处理模块包括烟气过滤器、第一烟气管路、第二烟气管路、第三烟气管路以及抽油烟机，其中：

抽油烟机安装在燃气灶上方；

第一烟气管路连通螺旋进料器与烟气过滤器；

第二烟气管路连通燃气热水器与烟气过滤器；

第三烟气管路连通抽油烟机与烟气过滤器。

9.一种生物质综合利用系统控制方法，其特征在于，生物质综合利用系统控制方法用于控制权利要求7的生物质综合利用系统，生物质综合利用系统控制方法包括燃气炊事模式，燃气炊事模式包括以下步骤：

S1：关闭第一阀门至第九阀门；

S2：上料，使用螺旋进料器将生物质燃料填充至两段式生物质炉内部，同时生物质燃料充满螺旋进料器以将进料口封堵；

S3：点火，将两段式生物质炉内部的生物质燃料点燃；

S4：打开鼓风机、第五阀门、第七阀门以及第九阀门，打开第一阀门、第二阀门以及第一水泵；

S5：打开抽油烟机，燃气炉点火；

S6：关闭第五阀门、第七阀门以及第九阀门，打开第六阀门，倒转螺旋进料器以清除其内部生物燃料，将进料口敞开；

S7：重复步骤S1至S6。

10.根据权利要求9的生物质综合利用系统控制方法，其特征在于，生物质综合利用系统控制方法还包括燃气供热模式，燃气供热模式包括以下步骤：

S1′：关闭第一阀门至第九阀门；

S2′：上料，使用螺旋进料器将生物质燃料填充至两段式生物质炉内部，同时生物质燃料充满螺旋进料器以将进料口封堵；

S3′：点火，将两段式生物质炉内部的生物质燃料点燃；

S4′：打开鼓风机、第五阀门以及第八阀门，打开第一阀门、第二阀门以及第一水泵，打开第三阀门、第四阀门以及第二水泵；

S5′：通过第三出水口以及第三进水口向外界输出热水并补充冷水进入热水储罐；

S6′：关闭第五阀门、第八阀门、第三阀门、第四阀门以及第二水泵，打开第六阀门，倒转螺旋进料器以清除其内部生物燃料，将进料口敞开；

S7′：重复步骤S1′至S6′。