CN210179605U - 烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，炉膛设置在炉体内，所述的炉膛包括燃烧腔、篦板及储灰腔，所述的燃烧腔设置在储灰腔的上端，且储灰腔的内腔与燃烧腔的内腔连通，燃烧腔与储灰腔之间设置有篦板，所述的燃烧腔为椭球型空心腔体，其上部设置有进料管，通过进料装置及进料管实现生物质颗粒燃料的自动进料，生物质颗粒燃料燃烧产生的灰尘及气化可燃气体上升过程中受椭球型燃烧腔的顶端内壁的阻挡后，可燃气体沿燃烧腔内壁向出气筒流动，流动过程中部分可燃气体燃烧，灰尘沿炉膛内壁滑落沉降，从而减少灰尘进入散热器，保证散热器的散热效率及使用寿命。

Description

烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉

技术领域：

本实用新型属于烟草调制干燥技术领域，具体涉及一种烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉。

背景技术：

我国是烤烟生产量最大的国家，近几年年均产量一直维持在200万吨左右。烟叶的烘烤需要耗费大量的能量，传统上一直采用煤炭直接燃烧提供热量，每kg烟叶平均消耗50000kJ左右，且热效率较低，平均在45%上下。随着近几年我国雾霾天气的频繁出现，各地政府相继出台了相关文件，逐步严禁煤炭作为燃料为烤烟烘烤提供热量。因此，近几年许多学者纷纷投入到清洁能源应用到烤烟烘烤供热的研究，其中生物质成型颗粒燃料成为了主要方向之一。

我国最初在上世纪90年度利用生物质成型燃料代替煤炭烤烟，由于没有专门生物质炉膛配套，通常采用放到燃煤的炉膛里直接燃烧，热效率较低且产生的焦油容易堵塞散热器。为了改变这种状况，越来越多的学者参与研发生物质颗粒燃料专用的炉膛设备，如中国专利号为ZL200420075191X，名称为“生物质气化烤烟装置”的中国实用新型专利，把生物质气化产生的燃气通过管道输送到多个烤房内加热室的燃气燃烧器燃烧供热，如中国专利号为ZL 2008200813261，名称为“生物质能源直燃气化烘烤烟叶装置”，生物质燃料产生的可燃性气体在炉体后端的专门燃烧室燃烧，如中国专利申请号2018101221334，名称为“烤烟用生物质燃料燃烧气化一体炉”，通过将生物质燃料炉膛里燃烧并气化，然后再将气化后的气体再次燃烧，最后通过散热装置将热量散发至烤房，这些用于生物质燃料燃烧用的炉膛都是传统燃煤燃烧用的方形炉膛，需要人工将燃料从方形炉膛的一侧进入，生物质颗粒燃料在燃烧气化产生的灰尘、可燃气体及热气从位于方形炉膛上部的出气管排向散热器，人工向炉膛内加入燃料，效率低下，劳动成本高，灰尘进入散热器，容易在散热器内粘附积累，影响散热器的散热效率及使用寿命。

实用新型内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了一种烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，它是设置椭球型的燃烧腔，椭球型燃烧腔的上方设置燃料进料管，通过进料装置及进料管实现生物质颗粒燃料的自动进料，生物质颗粒燃料燃烧产生的灰尘及气化可燃气体上升过程中受椭球型燃烧腔的顶端内壁的阻挡后，可燃气体沿燃烧腔内壁向出气筒流动，流动过程中部分可燃气体燃烧，灰尘沿炉膛内壁滑落沉降，从而减少灰尘进入散热器，保证散热器的散热效率及使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，其中：包括炉体、炉膛、一次燃烧进气管、二次燃烧进气管、出气筒、进料管、进料装置及散热器，所述的炉膛设置在炉体内，所述的炉膛包括燃烧腔、篦板及储灰腔，所述的燃烧腔设置在储灰腔的上端，且储灰腔的内腔与燃烧腔的内腔连通，燃烧腔与储灰腔之间设置有篦板，所述的燃烧腔为椭球型空心腔体，其上部设置有进料管，所述的燃烧腔通过进料管连通设置在炉体外的进料装置，所述的燃烧腔的上部一侧设置有出气筒，所述的出气筒为竖直布置的竖直截面形状为椭圆弧型的空心筒体，其上端设置有燃气出气口，所述的出气筒外罩装有二次燃烧室，所述的二次燃烧室为横截面形状为椭圆形的空心柱体，其下端与燃烧腔固定，其上端与散热器连通，所述的二次燃烧室通过二次燃烧进气管与设置在炉体外的二次燃烧风机连通，所述的储灰腔通过一次燃烧进气管连通设置在炉体外的一次燃烧风机。

进一步，所述的进料装置包括料斗、进料电机及卸料叶轮，所述的料斗固定在炉体外侧上部，所述的料斗下端的卸料口内设置有卸料叶轮，所述的卸料叶轮的轮轴与进料电机的主轴连接，卸料口、卸料叶轮及进料电机组成闭风卸料装置。

进一步，所述的进料管包括下管及上管，所述的下管的下端设置在炉膛的燃烧腔上，并与燃烧腔的内腔连通，所述的下管的上端与上管的下端连接，所述的上管的上端与进料装置的进料口连通，所述的下管的上端或上管的下端设置有隔板，所述的隔板位于下管内或上管内，并能够相对下管或上管转动。

进一步，所述的二次燃烧进气管包括进气主管及进气分管，所述的进气分管为椭圆环行结构，其椭圆环内侧设置有多个空气出气口，多个空气出气口沿椭圆环内环周向分布，所述的进气分管固定在二次燃烧室的下部，并通过空气出气口与二次燃烧室的内腔连通，所述的进气分管位于出气筒的燃气出气口的下方，所述的进气分管通过进气主管连通设置在炉体外的二次燃烧风机，所述的进气主管沿炉膛的燃烧腔的长度方向布置。

进一步，所述的散热器包括烟囱、上集热箱、散热管道、下集热箱及下分烟箱，所述的下分烟箱及下集热箱设置在炉体上，所述的下分烟箱的内腔与二次燃烧室的内腔连通，所述的下分烟箱通过散热管道与上集热箱连通，所述的上集热箱内设置有挡板，所述的挡板将上集热箱的内腔分割成换向腔及排烟腔两部分，所述的下分烟箱通过散热管道连通上集热箱的换向腔，所述的换向腔通过散热管道连通下集热箱，所述的下集热箱通过散热管道连通上集热箱的排烟腔，所述的上集热箱上设置有烟囱，所述的烟囱连通上集热箱的排烟腔。

进一步，所述的炉体下部设置有炉膛维修口，所述的炉膛维修口连通炉膛的燃烧腔，所述的炉膛维修口上设置有炉膛维修门。

进一步，所述的炉体下部设置有清灰口，所述的清灰口连通炉膛的储灰腔，所述的清灰口上设置有清灰门。

进一步，所述的清灰门上设置有二次燃烧风机。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型是设置椭球型的燃烧腔，椭球型燃烧腔的上方设置燃料进料管，通过进料装置及进料管实现生物质颗粒燃料的自动进料，生物质颗粒燃料燃烧产生的灰尘及气化可燃气体上升过程中受椭球型燃烧腔的顶端内壁的阻挡后，可燃气体沿燃烧腔内壁向出气筒流动，流动过程中部分可燃气体燃烧，灰尘沿燃烧腔内壁滑落沉降，从而减少灰尘进入散热器，保证散热器的散热效率及使用寿命。

2、本实用新型的进料管设置在椭球型的燃烧腔的上部，生物质颗粒燃料从燃烧腔的上部落入燃烧腔的中间位置，一次燃烧所需的空气从储灰腔由下向上流动进入燃烧腔，生物质颗粒燃料在燃烧腔内部分燃烧产生热气、气化可燃气体及灰尘颗粒，由于部分燃烧所需的空气在一次燃烧风机的作用下自下而上流动，则在气流带动下，部分燃烧产生的热气、气化可燃气体及灰尘颗粒在燃烧腔内向上流动，上升气流在碰撞燃烧腔的顶壁时，沿椭球燃烧腔的腔顶向四周流动，形成下降的气流，部分气化可燃气体在燃烧腔内再次燃烧，灰尘沿燃烧腔的内壁下沉，随着燃烧腔内生物质颗粒燃料的不断燃烧，燃烧腔内的压力增大，当燃烧腔内达到一定的压力后，燃烧腔内的热气、气化可燃气体从出气筒上端的燃气出气口进入二次燃烧室7，进行二次燃烧。

3、本实用新型的二次燃烧风机通过二次燃烧进气管向二次燃烧室内输送二次燃烧所需的氧气，二次燃烧进气管的进气总管沿椭球型的燃烧腔的长度方向布置，则二次燃烧进气管内的空气与炉体内的热量产生热交换，空气升温成高温空气，然后从进气分管的空气出气口进入二次燃烧室，在二次燃烧室内向上流动，与出气筒喷出的高温气化可燃气体碰撞后，气化可燃气体二次燃烧，产生热量，椭球型燃烧腔产生的热气及二次燃烧室燃烧产生的热气一起进入散热器散热，为烟草烘烤提供热量。本实用新型的进气分管为椭圆环形结构，二次燃烧室为横截面形状为椭圆形的空心柱体，且出气筒位于二次燃烧室内，此种结构，使二次燃烧所需的高温空气从四周向内进入二次燃烧室内，与二次燃烧室中部喷出的气化可燃气体混合燃烧，二次气化可燃气体与高温空气混合更加均匀，有利于气化可燃气体的充分燃烧。

4、本实用新型的进料装置通过进料电机带动卸料叶轮转动，将料斗内的生物质颗粒燃料送入进料管，燃料沿进料管自然下落进入椭球型燃烧腔内，进料电机、卸料叶轮及卸料口组成闭风卸料装置，能够有效的避免椭球型燃烧腔内产生的烟气、可燃气体及灰尘颗粒沿进料管进入料斗内，本实用新型的下管的上端或上管的下端设置有隔板，隔板能够相对转动，在进料时，生物质燃料碰撞隔板，隔板自然转动，不影响燃料下落，燃料与隔板的碰撞，能够降低燃料下落的速度，防止颗粒燃料将燃烧腔内火砸灭，隔板还具有隔热作用，防止热气沿进料管进入料斗，防止因温度过高对进料电机造成的破坏。

5、本实用新型的二次燃烧室为为横截面形状为椭圆形的空心柱体，为立式燃烧室，立式燃烧室在氧气充足的情况下，其燃烧效率高于横式燃烧室，能够有效的提高燃烧效率，使燃烧更加充分。

6、本实用新型结构简单、使用方便、成本低廉、使用效果好，椭球型燃烧腔结构有利于生物质燃料的气化，同时能够减少进入散热器内的灰尘，减少散热器中灰尘积累，进而有利于散热器散热，而立式二次燃烧室的设置，能够提高燃烧效率，使生物质燃料气化产生的可燃气体燃烧更加充分，减少污染排放提高燃料利用率。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型的二次燃烧室的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、图2及图3所示，一种烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，包括炉体1、炉膛2、一次燃烧进气管3、二次燃烧进气管4、出气筒5、进料管6、进料装置及散热器13。所述的炉膛2设置在炉体1内，所述的炉膛2包括燃烧腔21、篦板22及储灰腔23，所述的燃烧腔21设置在储灰腔23的上端，且储灰腔23的内腔与燃烧腔21的内腔连通，燃烧腔21与储灰腔23之间设置有篦板22，所述的燃烧腔21为椭球型空心腔体，其上部设置有进料管6，所述的燃烧腔21通过进料管6连通设置在炉体1外的进料装置，所述的进料装置包括料斗10、进料电机11及卸料叶轮12，所述的料斗10固定在炉体1外侧上部，所述的料斗10下端的卸料口内设置有卸料叶轮12，所述的卸料叶轮12的轮轴与进料电机11的主轴连接，卸料口、卸料叶轮12及进料电机11组成闭风卸料装置，进料管6包括下管61及上管62，所述的下管61的下端设置在炉膛2的燃烧腔21上，并与燃烧腔21的内腔连通，所述的下管61的上端与上管62的下端连接，所述的上管62的上端与进料装置的进料口连通，所述的下管61的上端或上管62的下端设置有隔板63，所述的隔板63位于下管61内或上管62内，并能够相对下管61或上管62转动，所述的燃烧腔21的上部一侧设置有出气筒5，所述的出气筒5为竖直布置的竖直截面形状为椭圆弧型的空心筒体，其上端设置有燃气出气口51，所述的出气筒5外罩装有二次燃烧室7，所述的二次燃烧室7为横截面形状为椭圆形的空心柱体，其下端与燃烧腔21固定，其上端与散热器13连通，所述的二次燃烧室7通过二次燃烧进气管4与设置在炉体1外的二次燃烧风机9连通，二次燃烧进气管4包括进气主管41及进气分管42，所述的进气分管42为椭圆环行结构，其椭圆环内侧设置有多个空气出气口43，多个空气出气口43沿椭圆环内环周向分布，所述的进气分管42固定在二次燃烧室7的下部，并通过空气出气口43与二次燃烧室7的内腔连通，所述的进气分管42位于出气筒5的燃气出气口51的下方，所述的进气分管42通过进气主管41连通设置在炉体1外的二次燃烧风机9，所述的进气主管41沿炉膛2的燃烧腔21的长度方向布置，所述的储灰腔23通过一次燃烧进气管3连通设置在炉体1外的一次燃烧风机8，所述的炉体1下部设置有炉膛维修口，所述的炉膛维修口连通炉膛2的燃烧腔21，所述的炉膛维修口上设置有维修门14，所述的炉体1下部设置有清灰口，所述的清灰口连通炉膛2的储灰腔23，所述的清灰口上设置有清灰门15，所述的清灰门15上设置有二次燃烧风机9。

散热器13包括烟囱131、上集热箱132、散热管道133、下集热箱134及下分烟箱135，所述的下分烟箱135及下集热箱134设置在炉体1上，所述的下分烟箱135的内腔与二次燃烧室7的内腔连通，所述的下分烟箱135通过散热管道133与上集热箱132连通，所述的上集热箱132内设置有挡板136，所述的挡板136将上集热箱132的内腔分割成换向腔137及排烟腔138两部分，所述的下分烟箱135通过散热管道133连通上集热箱132的换向腔137，所述的换向腔137通过散热管道133连通下集热箱134，所述的下集热箱134通过散热管道133连通上集热箱132的排烟腔138，所述的上集热箱132上设置有烟囱131，所述的烟囱131连通上集热箱132的排烟腔138。

燃烧腔21内设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器及温度传感器分别与控制器电连接，所述的控制器与进料电机11、一次燃烧风机8、二次燃烧风机9电连接，所述的压力传感器和温度传感器监测燃烧腔21内的压力和温度，控制器通过燃烧腔21内的温度控制进料电机11启闭，通过燃烧腔21内的压力控制一次燃烧风机8或/和二次燃烧风机9启闭。

使用时，手动打开炉膛2维修门14，手工将生物质颗粒燃料从炉膛维修口放入椭球型燃烧腔21内并引燃，温度传感器监测椭球型燃烧腔21内的温度，当椭球型燃烧腔21内达到设定温度后，关闭炉膛2维修门14，温度传感器将温度信息传递给控制器，控制器控制进料电机11启动，进料电机11带动卸料叶轮12旋转，将料斗10内的生物质颗粒燃料通过进料管6送入燃烧腔21内，生物质颗粒燃料在燃烧腔21内立即升温成高温，开始气化形成可燃性的气体。控制器根据温度传感器监测的温度信息控制一次燃烧风机8启动，通过一次燃烧进气管3向燃烧腔21内输送燃烧所需的空气，燃烧腔21内的燃料堆下部燃烧产生热气，上部燃料升温气化产生可燃气体，随着气化及燃烧的进行，燃烧腔21内的压力升高，热气及可燃气体进入出气筒5，最终从出气筒5上端的多个燃气出气口51喷出，压力传感器监测燃烧腔21内的压力，当燃烧腔21内的压力达到设定值后，控制器控制二次燃烧风机9启动，通过二次燃烧进气管4向二次燃烧室7内送入二次燃烧所需的空气，二次燃烧进气管4穿过炉体1的上部，则，二次燃烧进气管4内的空气升温成为高温空气，在二次燃烧室7内，高温空气向上流动与高温的可燃气体相遇后，可燃气体二次燃烧，产生的热气沿二次燃烧室7上升进入下分烟箱135，之后沿散热管道133进入上集热箱132，散热管道133散热，之后在上集热箱132的换向腔137内换向向下流动，经过换向腔137与下集热箱134之间的散热管道133进入下集热箱134，散热管道133散热，之后，热气再次经下集热箱134与排烟腔138之间的散热管道133进入排烟腔138，散热管道133散热，经过多组散热管道133的散热，热气温度降低，最后从烟囱131排除，散热管道133采用翅片式散热管。

要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。

Claims (8)

1.一种烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，其特征在于：包括炉体（1）、炉膛（2）、一次燃烧进气管（3）、二次燃烧进气管（4）、出气筒（5）、进料管（6）、进料装置及散热器（13），所述的炉膛（2）设置在炉体（1）内，所述的炉膛（2）包括燃烧腔（21）、篦板（22）及储灰腔（23），所述的燃烧腔（21）设置在储灰腔（23）的上端，且储灰腔（23）的内腔与燃烧腔（21）的内腔连通，燃烧腔（21）与储灰腔（23）之间设置有篦板（22），所述的燃烧腔（21）为椭球型空心腔体，其上部设置有进料管（6），所述的燃烧腔（21）通过进料管（6）连通设置在炉体（1）外的进料装置，所述的燃烧腔（21）的上部一侧设置有出气筒（5），所述的出气筒（5）为竖直布置的竖直截面形状为椭圆弧型的空心筒体，其上端设置有燃气出气口（51），所述的出气筒（5）外罩装有二次燃烧室（7），所述的二次燃烧室（7）为横截面形状为椭圆形的空心柱体，其下端与燃烧腔（21）固定，其上端与散热器（13）连通，所述的二次燃烧室（7）通过二次燃烧进气管（4）与设置在炉体（1）外的二次燃烧风机（9）连通，所述的储灰腔（23）通过一次燃烧进气管（3）连通设置在炉体（1）外的一次燃烧风机（8）。

2.根据权利要求1所述的烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，其特征在于：所述的进料装置包括料斗（10）、进料电机（11）及卸料叶轮（12），所述的料斗（10）固定在炉体（1）外侧上部，所述的料斗（10）下端的卸料口内设置有卸料叶轮（12），所述的卸料叶轮（12）的轮轴与进料电机（11）的主轴连接，卸料口、卸料叶轮（12）及进料电机（11）组成闭风卸料装置。

3.根据权利要求1所述的烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，其特征在于：所述的进料管（6）包括下管（61）及上管（62），所述的下管（61）的下端设置在炉膛（2）的燃烧腔（21）上，并与燃烧腔（21）的内腔连通，所述的下管（61）的上端与上管（62）的下端连接，所述的上管（62）的上端与进料装置的进料口连通，所述的下管（61）的上端或上管（62）的下端设置有隔板（63），所述的隔板（63）位于下管（61）内或上管（62）内，并能够相对下管（61）或上管（62）转动。

4.根据权利要求1所述的烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，其特征在于：所述的二次燃烧进气管（4）包括进气主管（41）及进气分管（42），所述的进气分管（42）为椭圆环行结构，其椭圆环内侧设置有多个空气出气口（43），多个空气出气口（43）沿椭圆环内环周向分布，所述的进气分管（42）固定在二次燃烧室（7）的下部，并通过空气出气口（43）与二次燃烧室（7）的内腔连通，所述的进气分管（42）位于出气筒（5）的燃气出气口（51）的下方，所述的进气分管（42）通过进气主管（41）连通设置在炉体（1）外的二次燃烧风机（9），所述的进气主管（41）沿炉膛（2）的燃烧腔（21）的长度方向布置。

5.根据权利要求1所述的烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，其特征在于：所述的散热器（13）包括烟囱（131）、上集热箱（132）、散热管道（133）、下集热箱（134）及下分烟箱（135），所述的下分烟箱（135）及下集热箱（134）设置在炉体（1）上，所述的下分烟箱（135）的内腔与二次燃烧室（7）的内腔连通，所述的下分烟箱（135）通过散热管道（133）与上集热箱（132）连通，所述的上集热箱（132）内设置有挡板（136），所述的挡板（136）将上集热箱（132）的内腔分割成换向腔（137）及排烟腔（138）两部分，所述的下分烟箱（135）通过散热管道（133）连通上集热箱（132）的换向腔（137），所述的换向腔（137）通过散热管道（133）连通下集热箱（134），所述的下集热箱（134）通过散热管道（133）连通上集热箱（132）的排烟腔（138），所述的上集热箱（132）上设置有烟囱（131），所述的烟囱（131）连通上集热箱（132）的排烟腔（138）。

6.根据权利要求1所述的烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，其特征在于：所述的炉体（1）下部设置有炉膛维修口，所述的炉膛维修口连通炉膛（2）的燃烧腔（21），所述的炉膛维修口上设置有炉膛维修门（14）。

7.根据权利要求1所述的烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，其特征在于：所述的炉体（1）下部设置有清灰口，所述的清灰口连通炉膛（2）的储灰腔（23），所述的清灰口上设置有清灰门（15）。

8.根据权利要求7所述的烤烟用生物质颗粒燃料椭球型燃烧气化一体炉，其特征在于：所述的清灰门（15）上设置有二次燃烧风机（9）。

Images