一種生物質(zhì)爐灶系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于生物質(zhì)燃?xì)庵圃煸O(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種生物質(zhì)爐灶系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)燃料是指利用生物質(zhì)作為燃燒介質(zhì)的一種可燃材料，一般主要是農(nóng)林廢棄物(如秸桿、鋸末、甘蔗渣、稻糠等)，主要區(qū)別于化石燃料。在目前的國家政策和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中，直接燃燒生物質(zhì)屬于高污染，通常只在農(nóng)村的大灶中還存在，但是在城市里是禁止的。生物質(zhì)燃料的應(yīng)用，實(shí)際主要是指生物質(zhì)成型燃料的應(yīng)用，是將農(nóng)林廢物作為原材料，經(jīng)過粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成各種成型(如塊狀、顆粒狀等)的、可直接燃燒的新型清潔燃料供燃燒使用。
[0003]上述生物質(zhì)燃料制作成型后，除了直接燃燒使用外，還可以通過氣化爐燃燒使用。而且，生物質(zhì)燃料在氣化爐中燃燒使用時(shí)，比直接燃燒更清潔。
[0004]具體的，氣化爐是一種應(yīng)用生物質(zhì)氣化技術(shù)，將生物質(zhì)燃料燃燒反應(yīng)制得可燃?xì)怏w的設(shè)備。雖然生物質(zhì)氣化技術(shù)在我國應(yīng)用的時(shí)間比較長(zhǎng)，但是大多應(yīng)用于大型工業(yè)領(lǐng)域。
[0005]本實(shí)用新型人在2012年研制出了一種小型生物質(zhì)氣化爐，將生物質(zhì)燃料加熱該氣化爐中能夠產(chǎn)生制得生物質(zhì)燃?xì)?，?shí)現(xiàn)了生物質(zhì)氣化技術(shù)的應(yīng)用。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)其價(jià)值，本實(shí)用新型人在此基礎(chǔ)上作了進(jìn)一步研宄，研制出了一種能夠利用生物質(zhì)燃料的爐灶系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型是為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提出一種生物質(zhì)爐灶系統(tǒng)，該生物質(zhì)爐灶系統(tǒng)為小型化設(shè)計(jì)，能夠適應(yīng)于家庭或者飯店使用，具有清潔、衛(wèi)生、污染少的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃料的普遍應(yīng)用，為生物質(zhì)燃料進(jìn)入城市使用提供一種有效的方式。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種生物質(zhì)爐灶系統(tǒng)，包括氣化爐和燃燒灶，氣化爐與燃燒灶之間連接輸氣管路，上述氣化爐用于將生物質(zhì)燃料進(jìn)行燃燒反應(yīng)制得生物質(zhì)燃?xì)?，所制得的生物質(zhì)燃?xì)庠偻ㄟ^輸氣管路輸送至燃燒灶進(jìn)行燃燒使用。
[0009]其中，氣化爐至少包括爐體和爐蓋，所述爐體由外筒和內(nèi)筒組成，所述內(nèi)筒的上端設(shè)有加料口，所述爐蓋用于封蓋該加料口 ；所述內(nèi)筒內(nèi)腔為料腔，所述內(nèi)筒外壁和外筒內(nèi)壁之間設(shè)有氣腔；所述內(nèi)筒上端的周壁上設(shè)有連通氣腔和料腔的第一出氣孔，所述內(nèi)筒的下端設(shè)有點(diǎn)火器、落渣口和封蓋該排渣口的卸渣門；所述氣腔的下部通過出氣結(jié)構(gòu)與輸氣管路連接；所述爐體上還設(shè)有向所述料腔供風(fēng)的供風(fēng)裝置。
[0010]當(dāng)氣化爐內(nèi)加入生物質(zhì)燃料后，通過點(diǎn)火器可將燃料點(diǎn)燃，由于氣化爐工作時(shí)爐蓋為關(guān)閉狀態(tài)，所以氣化爐內(nèi)料腔為密閉的，因此在點(diǎn)火器點(diǎn)火及生物質(zhì)燃料燃燒的過程中，供風(fēng)裝置需要一直給料腔內(nèi)供入空氣。點(diǎn)燃后的生物質(zhì)燃料開始密閉燃燒，從而在燃燒區(qū)的形成氧化區(qū)和還原區(qū)，而在燃燒區(qū)以上的區(qū)域形成生物質(zhì)燃料的干燥區(qū)；還原區(qū)反應(yīng)產(chǎn)出生物質(zhì)燃?xì)?。該生物質(zhì)燃?xì)庑纬珊箅S之通過第一出氣孔進(jìn)入氣腔內(nèi)。由于生物質(zhì)燃?xì)庵羞€混雜著大量的氣態(tài)焦油，該氣態(tài)焦油在氣腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，經(jīng)過燃燒區(qū)內(nèi)筒外壁高熱量的輻射，此時(shí)有大部分的氣態(tài)焦油會(huì)進(jìn)行熱解形成可燃?xì)猓瑥亩股镔|(zhì)燃?xì)庵械慕褂秃拷档汀?br>[0011]由于氣腔的下部通過出氣結(jié)構(gòu)與輸氣管路連接，所以生物質(zhì)燃?xì)饫^續(xù)從氣腔流入輸氣管路中。上述燃燒灶包括灶臺(tái)、燃燒器和燃?xì)饣旌涎b置，輸氣管路的末端與所述燃?xì)饣旌涎b置連通。生物質(zhì)燃?xì)鈴妮敋夤苈愤M(jìn)入燃?xì)饣旌涎b置中，在混合腔中燃?xì)馀c一定比例的空氣混合后輸入所述燃燒器進(jìn)行燃燒。
[0012]上述生物質(zhì)爐灶系統(tǒng)是利用生物質(zhì)燃料制得生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn)行燃燒利用，清潔、衛(wèi)生、污染少，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)燃料的普遍應(yīng)用，由于該系統(tǒng)采用的氣化爐尺寸小，配合小型燃燒灶，能夠適應(yīng)于家庭或者飯店使用，與傳統(tǒng)只適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用的大型氣化爐相比，本實(shí)用新型解決了氣化爐小型化的技術(shù)難點(diǎn)，而且還解決了小型化氣化爐制備出生物質(zhì)燃?xì)夂笾苯永玫募夹g(shù)空白，從而使生物質(zhì)技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用，使生物質(zhì)燃料得到更充分的利用。另外，本實(shí)用新型的氣化爐通過設(shè)置氣腔，生物質(zhì)燃?xì)庵袇㈦s的大部分氣態(tài)焦油在氣腔內(nèi)進(jìn)行熱解，不僅增加了可燃?xì)獾牧?，而且提高了生物質(zhì)燃?xì)獾募兌龋瑴p少了焦油污染。
[0013]為了進(jìn)一步的優(yōu)化該系統(tǒng)，本實(shí)用新型還可以采用以下技術(shù)方案:
[0014]首先，雖然生物質(zhì)氣化反應(yīng)中焦油的產(chǎn)生是無法避免的，但是焦油產(chǎn)生的量可以控制的。因?yàn)榻褂驮跔t內(nèi)溫度為500°C時(shí)產(chǎn)量最大，大于或小于這一溫度都可以減少焦油的產(chǎn)生，而且，在溫度到達(dá)600°C以上時(shí)，焦油還會(huì)熱解形成可燃?xì)?。?duì)此，一項(xiàng)有效的改進(jìn)措施為:內(nèi)筒下部的周壁上設(shè)有與所述氣腔和料腔連通的第二出氣網(wǎng)孔。因?yàn)槿紵齾^(qū)在內(nèi)筒的下部，當(dāng)內(nèi)筒下部的周壁上設(shè)有與所述氣腔連通的第二出氣網(wǎng)孔時(shí)，燃燒區(qū)的空氣循環(huán)速度增加，使燃燒區(qū)燃燒反應(yīng)加劇，燃燒區(qū)溫度上升且高于500°C，從而可以抑制大量焦油的產(chǎn)生，另外，在燃燒去溫度達(dá)到600°C以上時(shí)，還可以使產(chǎn)生的焦油熱解形成可燃?xì)?。因此可以起到降低生物質(zhì)燃?xì)庵薪褂偷暮?。通常，氣化爐內(nèi)燃燒區(qū)位于內(nèi)筒內(nèi)的位置為距離內(nèi)筒下端高度130-300cm之間，因此內(nèi)筒上設(shè)置第二出氣網(wǎng)孔區(qū)域應(yīng)該對(duì)應(yīng)于燃燒區(qū)的位置且不小于燃燒區(qū)的范圍，優(yōu)選的，所述第二出氣網(wǎng)孔下端距離所述內(nèi)筒的下端的高度為100cm，第二出氣網(wǎng)孔的下端到上端的分布高度為320cm。
[0015]由于連接輸氣管路的出氣結(jié)構(gòu)設(shè)置在爐體的一處，為了防止工作時(shí)上述第二出氣網(wǎng)孔出氣的氣流偏向設(shè)置了氣結(jié)構(gòu)設(shè)置的一側(cè)出氣，影響設(shè)置第二出氣網(wǎng)孔的實(shí)際效果，因此，還可以在內(nèi)筒外壁和外筒內(nèi)壁之間設(shè)有2塊以上的豎向分隔板，所述分隔板將所述氣腔均分隔成2個(gè)以上的隔腔。
[0016]考慮到燃燒后灰渣如果不及時(shí)排出會(huì)堵塞料腔，使燃燒區(qū)域變小，因此所述料腔下方設(shè)有落灰腔，所述落灰腔設(shè)有排渣門；所述出氣結(jié)構(gòu)包括連通所述氣腔和落灰腔的第一出氣結(jié)構(gòu)，以及連通所述落灰腔和輸氣管路的第二出氣結(jié)構(gòu)。在落灰腔處，僅包括一層外筒，上述內(nèi)筒延伸支落灰腔的上方。
[0017]在設(shè)置灰腔的情況下，上述各隔腔下部通過對(duì)應(yīng)的第一出氣結(jié)構(gòu)與落灰腔連通。
[0018]優(yōu)選的，所述內(nèi)筒內(nèi)腔下端設(shè)有向下縮口的導(dǎo)渣錐管，所述導(dǎo)渣錐管下端開口為所述排渣口。便于收集灰渣。此時(shí)，上述第一出氣結(jié)構(gòu)為所述導(dǎo)渣錐管外周壁與所述內(nèi)筒下端面和內(nèi)周壁之間形成的出氣腔，以及連通該出氣腔和隔腔的出氣腔進(jìn)氣孔，以及連通該出氣腔和落灰腔的出氣腔出氣孔。
[0019]優(yōu)選的，所述內(nèi)筒下部?jī)?nèi)周壁上設(shè)有凸環(huán)，所述導(dǎo)渣錐管上端抵靠在所述凸環(huán)的下側(cè)。
[0020]還設(shè)有回溫腔，此時(shí)，所述第二出氣結(jié)構(gòu)為設(shè)于外筒外壁的回溫腔，該回溫腔的下端設(shè)有連通所述落灰腔的回溫腔入口，該回溫腔的上端設(shè)有與所述輸氣管路連通的回溫腔出口。
[0021]優(yōu)選的，所述回溫腔的上端高于所述第二出氣網(wǎng)孔的上端。
[0022]優(yōu)選的，所述內(nèi)筒的上部設(shè)有隔氣筒，所述隔氣筒個(gè)周壁與內(nèi)筒內(nèi)周壁之間設(shè)有排氣道。
[0023]由于氣化爐內(nèi)產(chǎn)生的生物質(zhì)燃?xì)庵袝?huì)包含有焦油氣體，使得生物質(zhì)燃?xì)獠患冇绊懭紵Ч?，而且?huì)污染燃燒灶及污染環(huán)境，因此，可以在輸氣管路上設(shè)置焦油過濾器，焦油過濾器能夠把生物質(zhì)燃?xì)庵谢祀s的焦油氣體液化分離，從而達(dá)到提純生物質(zhì)燃?xì)獾哪康摹＞唧w的，所述回溫腔出口與所述輸氣管路之間設(shè)有第一焦油過濾器，所述第一焦油過濾器設(shè)有連通所述落灰腔的焦油回流管。進(jìn)一步地，所述輸氣管路上還設(shè)有第二焦油過濾器。更進(jìn)一步地，所述輸氣管路與燃?xì)饣旌涎b置之間設(shè)有第三焦油過濾器。
[0024]另外，由于生物質(zhì)燃?xì)獠还苁窃诮?jīng)過提純或者是未經(jīng)過提純的情況下，其中含有部分焦油的情況是難以避免的，當(dāng)其在燃?xì)饣旌涎b置中與空氣混合時(shí)，有部分焦油氣體會(huì)液化而變成液體留著混合腔內(nèi)，為了解決混合腔長(zhǎng)時(shí)間使用而不被焦油液體擠滿，所述燃?xì)饣旌涎b置上設(shè)有連接至所述第三焦油過濾器的焦油回流管。由此可見，本實(shí)用新型燃燒灶的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是混合腔可以起到一定的過濾焦油的左右，使燃燒更加潔凈，異味少，減少環(huán)境污染。
[0025]由于本實(shí)用新型中的混合腔及料腔都需要供風(fēng)，所以上述料腔的供風(fēng)裝置及混合腔的供風(fēng)可采用同一個(gè)風(fēng)機(jī)，或者，也可以分別采用各自的風(fēng)機(jī)。當(dāng)采用同一個(gè)風(fēng)機(jī)時(shí)，由于該兩個(gè)結(jié)構(gòu)所需的風(fēng)量不同，可以在風(fēng)流處設(shè)置氣閥，通過氣閥調(diào)節(jié)各自所需的風(fēng)量。具體的，所述供風(fēng)裝置包括第一風(fēng)機(jī)和風(fēng)管，所述第一風(fēng)機(jī)設(shè)于所述爐體的外部，所述風(fēng)管外端連接所述風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)管內(nèi)端延伸至內(nèi)筒的下端，所述第一風(fēng)機(jī)通過所述風(fēng)管向料腔供風(fēng)，所述點(diǎn)火器安裝于所述風(fēng)管的出風(fēng)口處，所述燃燒灶設(shè)有向所述燃?xì)饣旌涎b置供風(fēng)的第二風(fēng)機(jī)。或者，所述供風(fēng)裝置為風(fēng)管，所述風(fēng)管內(nèi)端延伸至內(nèi)筒的下端，所述點(diǎn)火器安裝于所述風(fēng)管的內(nèi)端出風(fēng)口處；還包括風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)管的外端與所述風(fēng)機(jī)連接，所述風(fēng)機(jī)同時(shí)給所述供風(fēng)裝置和燃?xì)饣旌涎b置供風(fēng)。
[0026]根據(jù)實(shí)際情況，上述一個(gè)氣化爐制備的燃?xì)膺€可以供多個(gè)燃燒灶同時(shí)使用，此時(shí)，只需要設(shè)置多條連接氣化爐及各個(gè)燃燒灶的輸氣管路即可。甚至還可以將氣化爐制備的燃?xì)庥脙?chǔ)氣裝置裝置儲(chǔ)存，在需要的時(shí)候輸入燃燒灶使用。
[0027]對(duì)于點(diǎn)火器的設(shè)置，由于燃燒區(qū)在料腔的下部，因此點(diǎn)火器安裝于所述風(fēng)管的內(nèi)端出風(fēng)口處，這樣不僅使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且有助于點(diǎn)火。
[0028]根據(jù)上述可知，點(diǎn)火時(shí)還需要往料腔內(nèi)供風(fēng)的，而此時(shí)由于燃燒灶并不能點(diǎn)燃進(jìn)行燃燒，因此輸氣管路及料腔的氣道并不是通暢的，而在這種情況下是很難點(diǎn)著火的，因此需要將爐蓋打開，使料腔內(nèi)空氣流通才能點(diǎn)火，但是這樣會(huì)造成室內(nèi)環(huán)境污染，往往出現(xiàn)煙熏和異