CN220453943U - 全自动烟浴三态生物质热风炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及全自动烟浴三态生物质热风炉。包括提升装置、燃料仓、裂解气燃烧装置、燃烧室、换热室、烟气循环装置和控制系统；提升装置包括提升轨道和提升料斗。燃料仓底端设有氧含量控制阀、风冷铰刀、液化气点火枪和链条炉排，链条炉排的末端深入燃烧室内。燃烧室内设有自动盖板Ⅰ和自动盖板Ⅱ，裂解气燃烧装置、自动盖板Ⅰ和自动盖板Ⅱ将燃烧室内腔分割成燃烧腔和气化腔，链条炉排上端设有若干拨料器，燃烧腔和气化腔内分别设有炉温热电偶和离子火焰探测器。换热室内设有若干换热管Ⅰ。烟气循环装置一端与烟囱连接，另一端分别与燃料仓和裂解气燃烧装置连通。本实用新型可实现富氧直燃态、半气化态和全气化裂解态下的生物质裂解。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物质燃料热风炉，特别涉及可实现富氧直燃态、半气化态和全气化裂解态下的生物质热风炉。
背景技术
随着国家对环境保护的重视，禁止焚烧秸秆对农民造成困扰。而秸秆做为优秀的生物质能源却被严重浪费。而现有的秸秆焚烧炉由于固有结构问题，只能半气化燃烧，存在燃烧不充分对大气造成严重污染。
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种全自动的，可实现富氧直燃态、半气化态和全气化裂解态等三种状态下的生物质热风炉。
本实用采用的技术方案是：全自动烟浴三态生物质热风炉，包括提升装置、燃料仓、裂解气燃烧装置、燃烧室、换热室、烟气循环装置和控制系统；燃料仓、燃烧室和换热室砌成一体结构。
所述提升装置包括提升轨道和提升料斗；提升轨道安装在燃料仓外，提升轨道的顶端与燃料仓上端的重力封闭门相接，提升料斗沿提升轨道移动。
所述燃料仓底端设有氧含量控制阀、风冷铰刀、液化气点火枪和链条炉排，链条炉排的末端深入燃烧室内，冷却风机与风冷铰刀连接。
所述裂解气燃烧装置安装在燃烧室内。
所述燃烧室内设有自动盖板Ⅰ和自动盖板Ⅱ，裂解气燃烧装置、自动盖板Ⅰ和自动盖板Ⅱ将燃烧室内腔分割成燃烧腔和气化腔，链条炉排上端设有若干拨料器，燃烧腔和气化腔内分别设有炉温热电偶和离子火焰探测器，燃烧室的出口与换热室入口连通。
所述换热室内设有若干换热管Ⅰ，换热管Ⅰ下端设有尘降室，尘降室通过锅炉烟引风机与烟囱连通。
所述烟气循环装置一端与烟囱连接，另一端分别与燃料仓和裂解气燃烧装置连通。
优选的，所述烟气循环装置，包括烟气引风机、裂解气燃烧机助燃风机、烟气换热器和烟气管道；烟气换热器内设有若干换热管Ⅱ；烟气管道一端与烟囱连通，另一端与换热管Ⅱ一端连通，换热管Ⅱ另一端与烟气引风机一端连通，烟气引风机的另一端与燃料仓的内腔连通。
优选的，所述燃料仓内设有若干相互交错排布，且向下倾斜的折流板。
优选的，裂解气燃烧装置是一端开口一端封闭的柱形筒，柱形筒筒壁上沿圆周设有若干通孔，裂解气燃烧机Ⅰ一端通过烟气换热器与裂解气燃烧机助燃风机连接，另一端设置在柱形筒内腔中。
优选的，所述燃烧室气化腔内设有裂解气燃烧机Ⅱ，裂解气燃烧机Ⅱ一端通过管路和烟气换热器与裂解气燃烧机助燃风机连接，另一端深入气化腔内。
优选的，燃烧室的出口端设有出渣地沟。
优选的，换热室的入口端设有清灰门。
优选的，设有秸秆输送装置，秸秆输送装置与提升料斗连接。
优选的，所述秸秆输送装置包括箱体和输送带，输送带与提升料斗衔接。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型，系统在点火初期采用富氧直燃方式预热燃烧室及炉体，此时为富氧状态，由于富氧状态可以迅速将秸秆燃料直接点燃。在富氧状态时，自动盖板Ⅰ和自动盖板Ⅱ全部开放，燃烧腔和气化腔贯通，将燃烧室预热。
2、本实用新型，当炉温达到650℃时，生物质燃料具备气化条件。氧含量控制阀关闭，烟气引风机将末端烟气输送至燃料仓内进行干燥，同时降低燃烧室内的氧气含量，提供气化所需条件。当温度上升至650℃气化条件全部满足时，自动盖板Ⅱ关闭，自动盖板Ⅰ开放，此时为半气化态燃烧，通过燃料火焰点燃裂解气燃烧机。
3、本实用新型，当离子火焰探测器监测到裂解气燃烧机点火成功后，自动盖板Ⅰ和自动盖板Ⅱ全部关闭，烟气通过烟气循环装置持续回流至燃烧室创造裂解条件。此时气化腔为全气化裂解态，该种状态下，生物质可完全被裂解为气化状态充分燃烧。而且由于采用烟气回流方式，烟气中的氮氧化物可以抑制裂解气燃烧机火焰内的氮氧化物生成，完全实现低氮燃烧效果。
4、本实用新型，可将气化燃烧后的生物质灰分通过沉降装置将草木灰收集作为肥料使用，达到资源的有效合理利用。
附图说明
图1是本实用新型全自动烟浴三态生物质热风炉的结构示意图。
图2是本实用新型全自动烟浴三态生物质热风炉的详细结构示意图。
图3是本实用新型烟气循环装置结构示意图。
图4是本实用新型裂解气燃烧装置结构示意图。
图5是图4的侧视图。
图6是本实用新型富氧直燃态工作示意图。
图7是本实用新型半气化态工作示意图。
图8是本实用新型全气化裂解态工作示意图。
具体实施方式
实施例
如图1-5所示，一种全自动烟浴三态生物质热风炉，包括提升装置(10)、燃料仓(20)、裂解气燃烧装置(30)、燃烧室(40)、换热室(50)、烟气循环装置(60)、烟囱(70)和控制系统。
燃料仓(20)、燃烧室(40)和换热室(50)通过墙体砌成一体结构，其内腔依次贯通。
提升装置(10)包括提升轨道(11)和提升料斗(12)。提升轨道(11)安装在燃料仓(20)外，提升轨道(11)的顶端与燃料仓(20)上端的重力封闭门(21)相接，提升料斗(12)沿提升轨道(11)移动。提升装置(10)用于将秸秆物料提升通过重力封闭门(21)将秸秆物料送入燃料仓(20)内。作为优选，在本实施例中，提升装置(10)设有秸秆输送装置，秸秆输送装置与提升料斗(12)连接。作为示例性说明，秸秆输送装置包括箱体(13)和输送带(14)，输送带(14)与提升料斗(12)衔接。秸秆物料(80)沿输送带(14)进入提升料斗(12)内。
燃料仓(20)底端设有氧含量控制阀(22)、风冷铰刀(23)、液化气点火枪(24)和链条炉排(25)，链条炉排(25)的末端深入燃烧室(40)内，冷却风机(26)与风冷铰刀(23)连接。作为优选，在本实施例中，燃料仓(20)内设有若干相互交错排布，且向下倾斜的折流板(27)，通过折流板，秸秆物料缓慢有序下落，不会堆积，便于下面的风冷铰刀对秸秆物料绞碎。
裂解气燃烧装置(30)安装在燃烧室(40)内。作为优选，在本实施中，裂解气燃烧装置30是一端开口一端封闭的柱形筒(31)，柱形筒(31)筒壁上沿圆周设有若干通孔(32)，裂解气燃烧机Ⅰ(33)一端通过烟气换热器(63)与裂解气燃烧机助燃风机(62)连接，另一端设置在柱形筒(31)内腔中。作为优选，在本实施例中，为了使烟气燃烧的更充分，在燃烧室(40)气化腔(44)内设置裂解气燃烧机Ⅱ(34)，裂解气燃烧机Ⅱ(34)一端通过管路和烟气换热器(63)与裂解气燃烧机助燃风机(62)连接，另一端深入气化腔(44)内。
燃烧室(40)内设有自动盖板Ⅰ(41)和自动盖板Ⅱ(42)，裂解气燃烧装置(30)、自动盖板Ⅰ(41)和自动盖板Ⅱ(42)将燃烧室(40)内腔分割成燃烧腔(43)和气化腔(44)，链条炉排(25)上端设有若干拨料器(45)，燃烧腔(43)和气化腔(44)内分别设有炉温热电偶(46)和离子火焰探测器(47)，燃烧室(40)的出口与换热室(50)入口连通。作为优选，在本实施例中，燃烧室(40)的出口端设有出渣地沟(48)，用于将燃烧后的秸秆渣清除。
换热室(50)内设有若干换热管Ⅰ(51)，换热管Ⅰ(51)下端设有尘降室(52)，尘降室(52)通过锅炉烟引风机(53)与烟囱(70)连通。高温烟气经过换热管Ⅰ(51)将换热管Ⅰ(51)内的物质加热，换热后的烟气进入尘降室(52)，灰尘沉于尘降室(52)底部，烟气经锅炉烟引风机(53)进入烟囱(70)。作为优选，在本实施例中，换热室(50)的入口端设有清灰门(54)。
烟气循环装置(60)一端与烟囱(70)连接，另一端分别与燃料仓(20)和裂解气燃烧装置(30)连通。作为优选，在本实施例中，烟气循环装置(60)包括烟气引风机(61)、裂解气燃烧机助燃风机(62)、烟气换热器(63)和烟气管道(64)；烟气换热器(63)内设有若干换热管Ⅱ(65)；烟气管道(64)一端与烟囱(70)连通，另一端与换热管Ⅱ(65)一端连通，换热管Ⅱ(65)另一端与烟气引风机(61)一端连通，烟气引风机(61)的另一端与燃料仓(20)的内腔连通。高温烟气经烟气管道(64)进入换热管Ⅱ(65)内，与进入烟气换热器(63)内的空气进行换热，换热后的烟气经烟气引风机(61)进入燃料仓(20)内，换热后的空气进入裂解气燃烧机Ⅰ(33)内，与气化腔(44)内的烟气混合，产生火焰。
本实用新型的工作过程是：
一、点火初期-富氧直燃态
1、点火初期，控制系统控制自动盖板Ⅰ(41)和自动盖板Ⅱ(42)全打开，燃烧腔(43)和气化腔(44)相通，如图6。
2、提升料斗(12)将秸秆物料(80)提升，通过重力封闭门(21)送入燃料仓(20)内，秸秆物料下落过程中，被风冷铰刀(23)绞碎，氧含量控制阀(22)打开，向燃料仓(20)内输入空气或氧气，液化气点火枪(24)将秸秆点燃，燃烧的秸秆经链条炉排(25)送入燃烧室(40)，此时燃烧室(40)内为富氧直燃态，系统在点火初期采用富氧直燃方式预热燃烧室及炉体。
3、燃烧的秸秆在燃烧室继续燃烧，燃烧室内充满烟气并升温，当炉温热电偶(46)监测到温度达到650℃时，此时生物质燃料具备气化条件，控制系统控制自动盖板Ⅱ(42)关闭。
二、点火中期-半气化态
1、如图7，自动盖板Ⅱ(42)关闭，自动盖板Ⅰ(41)开放，此时燃烧室处于半气化态，烟火一部分通过自动盖板Ⅰ(41)进入气化腔(44)内，另一部分通过燃烧腔(43)经柱形筒(31)筒壁上的通孔(32)进入气化腔。
2、裂解气燃烧机助燃风机(62)将空气通过烟气换热器(63)引入裂解气燃烧机Ⅰ(33)中，并向气化腔排出。排出的空气和通孔(32)排出的烟火相遇，达到一定温度，裂解气燃烧机Ⅰ(33)向外喷火，将气化腔内的烟火气化裂解。
3、离子火焰探测器(47)探测到裂解气燃烧机点火成功后，控制系统控制自动盖板Ⅰ(41)关闭。
三、后期点火-全气化裂解态
1、如图8，此时，自动盖板Ⅰ(41)和自动盖板Ⅱ(42)全关闭。燃烧腔(43)和气化腔(44)隔绝，燃烧腔(43)内的烟气只能通过通孔(32)进入气化腔内，此时为全气化裂解态。
2、裂解气燃烧机助燃风机(62)将空气通过烟气换热器(63)引入裂解气燃烧机Ⅰ(33)中，并向气化腔排出。排出的空气和通孔(32)排出的烟火相遇，继续喷火，将烟气气化裂解。
四、换热
1、气化裂解烟气经燃烧室(40)的出口进入换热室(50)内，由于墙体的阻挡，气化烟气经换热管Ⅰ(51)上端向下流动，与换热管Ⅰ(51)内的物料进行换热。
2、换热后的烟气进入尘降室(52)，灰尘沉淀，烟气经锅炉烟引风机(53)进入烟囱(70)内。
五、烟气循环
1、进入烟囱(70)内的部分烟气经烟气管道(64)流入换热管Ⅱ(65)内，与烟气换热器(63)内的空气换热后，经烟气引风机(61)进入燃料仓(20)内。
2、在烟气换热器(63)内换热后的空气送入裂解气燃烧机Ⅰ(33)中，经出口排出与通孔(32)排出的烟气混合，产生火焰，对烟气进行气化裂解。
Claims (9)
1.全自动烟浴三态生物质热风炉，其特征在于，包括提升装置(10)、燃料仓(20)、裂解气燃烧装置(30)、燃烧室(40)、换热室(50)、烟气循环装置(60)和控制系统；燃料仓(20)、燃烧室(40)和换热室(50)砌成一体结构；
所述提升装置(10)包括提升轨道(11)和提升料斗(12)；提升轨道(11)安装在燃料仓(20)外，提升轨道(11)的顶端与燃料仓(20)上端的重力封闭门(21)相接，提升料斗(12)沿提升轨道(11)移动；
所述燃料仓(20)底端设有氧含量控制阀(22)、风冷铰刀(23)、液化气点火枪(24)和链条炉排(25)，链条炉排(25)的末端深入燃烧室(40)内，冷却风机(26)与风冷铰刀(23)连接；
所述裂解气燃烧装置(30)安装在燃烧室(40)内；
所述燃烧室(40)内设有自动盖板Ⅰ(41)和自动盖板Ⅱ(42)，裂解气燃烧装置(30)、自动盖板Ⅰ(41)和自动盖板Ⅱ(42)将燃烧室(40)内腔分割成燃烧腔(43)和气化腔(44)，链条炉排(25)上端设有若干拨料器(45)，燃烧腔(43)和气化腔(44)内分别设有炉温热电偶(46)和离子火焰探测器(47)，燃烧室(40)的出口与换热室(50)入口连通；
所述换热室(50)内设有若干换热管Ⅰ(51)，换热管Ⅰ(51)下端设有尘降室(52)，尘降室(52)通过锅炉烟引风机(53)与烟囱(70)连通；
所述烟气循环装置(60)一端与烟囱(70)连接，另一端分别与燃料仓(20)和裂解气燃烧装置(30)连通。
2.根据权利要求1所述的全自动烟浴三态生物质热风炉，其特征在于，所述烟气循环装置(60)，包括烟气引风机(61)、裂解气燃烧机助燃风机(62)、烟气换热器(63)和烟气管道(64)；烟气换热器(63)内设有若干换热管Ⅱ(65)；烟气管道(64)一端与烟囱(70)连通，另一端与换热管Ⅱ(65)一端连通，换热管Ⅱ(65)另一端与烟气引风机(61)一端连通，烟气引风机(61)的另一端与燃料仓(20)的内腔连通。
3.根据权利要求2所述的全自动烟浴三态生物质热风炉，其特征在于，所述燃料仓(20)内设有若干相互交错排布，且向下倾斜的折流板(27)。
4.根据权利要求2所述的全自动烟浴三态生物质热风炉，其特征在于，裂解气燃烧装置（30）是一端开口一端封闭的柱形筒(31)，柱形筒(31)筒壁上沿圆周设有若干通孔(32)，裂解气燃烧机Ⅰ(33)一端通过烟气换热器(63)与裂解气燃烧机助燃风机(62)连接，另一端设置在柱形筒(31)内腔中。
5.根据权利要求2所述的全自动烟浴三态生物质热风炉，其特征在于，所述燃烧室(40)气化腔(44)内设有裂解气燃烧机Ⅱ(34)，裂解气燃烧机Ⅱ(34)一端通过管路和烟气换热器(63)与裂解气燃烧机助燃风机(62)连接，另一端深入气化腔(44)内。
6.根据权利要求2所述的全自动烟浴三态生物质热风炉，其特征在于，燃烧室(40)的出口端设有出渣地沟(48)。
7.根据权利要求2所述的全自动烟浴三态生物质热风炉，其特征在于，换热室(50)的入口端设有清灰门(54)。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的全自动烟浴三态生物质热风炉，其特征在于，设有秸秆输送装置，秸秆输送装置与提升料斗(12)连接。
9.根据权利要求8所述的全自动烟浴三态生物质热风炉，其特征在于，所述秸秆输送装置包括箱体(13)和输送带(14)，输送带(14)与提升料斗(12)衔接。
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