專利名稱：多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒爐，具體的說是一種以農(nóng)作物秸稈為主的生物質(zhì)為燃料的多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐。
背景技術(shù)：
我國是一個農(nóng)業(yè)大國，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品加工中產(chǎn)生了大量的農(nóng)作物秸稈、糠渣等生物質(zhì)資源。傳統(tǒng)的利用方式主要用作家庭能源、飼料、肥料、工業(yè)原料和建筑材料。 隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)現(xiàn)代化和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)村生活水平大幅的提高和生活生產(chǎn)方式的突變，農(nóng)村家庭選擇商品能源的比例在不斷提高，將農(nóng)作物秸稈用作能源的數(shù)量不斷下降， 商品能源(如煤、液化氣等)已成為主要炊事用能。養(yǎng)殖所用以生物質(zhì)秸稈，野草飼料被商品飼料替代，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的生物質(zhì)有機肥料被無機化肥替代，農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所用秸稈急劇下降。同時，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量隨農(nóng)作物，特別是糧食作物產(chǎn)量的增加而急速增加。農(nóng)作物秸稈的供過于求導(dǎo)致秸稈被棄于田間地頭、房屋院落，甚至在田間被直接焚燒。遺棄在房屋院落和田間的秸稈會影響環(huán)境和引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致水源污染。在露天焚燒秸稈會污染空氣，危害人民健康，特別在機場、公路附近燃燒會影響交通安全，造成飛機停飛，高速公路汽車追尾相撞，行道樹被燒毀等不良后果。目前，盡管各地政府都出臺了禁止秸稈露天焚燒的法規(guī)，但是露天焚燒農(nóng)作物秸稈仍然屢禁不止，環(huán)境造成嚴重污染，給社會造成巨大經(jīng)濟損失。在秸稈等生物質(zhì)資源被浪費的同時，我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的燃氣、燃油、熱能、 煤炭、石油等目前的主要石化能源正在日益減少，嚴重缺乏，能源危機已經(jīng)成為社會發(fā)展的瓶頸問題，是目前迫切需要解決的問題。我國人多地少、特別是農(nóng)業(yè)的可耕地已接近紅線。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中由于大量的農(nóng)藥、 無機化肥被長期使用，以達到防治病蟲害、提高糧食產(chǎn)量之目的。由于農(nóng)藥、無機化肥的長期使用，利用率低，導(dǎo)致在土壤和農(nóng)作物中的殘留。造成土壤、水源、糧食、蔬菜、水果污染。 糧食、蔬菜、水果中的農(nóng)藥殘留已經(jīng)危害到了人身健康安全，影響著農(nóng)村生活水平和質(zhì)量的提尚。隨著社會的快速發(fā)展，人們對于節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)境保護越來越加重視，不斷尋求使用新的能源，治理大氣污染，節(jié)能減排，減少溫室效應(yīng)。以農(nóng)作物秸稈、糞便、糠渣等生物質(zhì)廢棄資源綜合轉(zhuǎn)化為可利用資源的技術(shù)已引起政府各級部門的高度關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，為解決上述問題和弊病，將多種單一功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備的功能集于一體，產(chǎn)生一種多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐，采用反式燃燒、熱解氣化、熱解炭化等轉(zhuǎn)化技術(shù)，在富氧條件下，通過燃燒將生物質(zhì)廢棄資源轉(zhuǎn)化成熱水。在欠氧條件下，通過炭氣化熱解或氣化熱解，與其它設(shè)備配套使用，將生物質(zhì)廢棄資源轉(zhuǎn)化成熱水，生物可燃氣體、生物焦油、生物醋酸或者生物可燃氣體、生物炭粉、生物焦油、生物醋酸和熱水等要用資源，并實現(xiàn)自動補料。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是創(chuàng)設(shè)一種多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐，包括反燒式熱水爐和蓄水緩沖罐，在反燒式熱水爐內(nèi)設(shè)有一個豎直的料倉，料倉的頂部設(shè)有料倉蓋，料倉的下部為熱解室，熱解室與反燒式熱水爐底部的燃燒室之間設(shè)有爐篦，在料倉與反燒式熱水爐的內(nèi)壁之間設(shè)有熱交換室，在熱交換室側(cè)壁上分別設(shè)有進水口和出水口，出水口通過管道泵與蓄水緩沖罐的循環(huán)水進口連接，蓄水緩沖罐的循環(huán)水出口與熱交換室進水口連接，在蓄水緩沖罐上還設(shè)有供熱水口。熱交換室上部設(shè)有氣流緩沖室， 熱交換室的底部與燃燒室之間設(shè)有進氣通道，熱解室的室壁上分布有與進氣通道連通的氣孔，在熱交換室與燃燒室之間的反燒式熱水爐壁上設(shè)有進氣口和出炭口，進氣口與進氣通道連通，出炭口通過導(dǎo)管與熱解室連通，在熱交換室內(nèi)設(shè)有熱交換管，熱交換管的一端與氣流緩沖室連通，另一端穿過進氣通道與燃燒室連通，氣流緩沖室的頂部設(shè)有煙筒。所述的進水口設(shè)置在熱交換室的側(cè)壁下部，出水口設(shè)置在熱交換室的側(cè)壁上部。所述的進氣口設(shè)有三個，三個進氣口間隔90°或均勻分布在反燒式熱水爐的周圍。所述的反燒式熱水爐下部設(shè)有與燃燒室連通的出灰口。所述的蓄水緩沖罐設(shè)有溫度顯示器和水位控制器，與反燒式熱水爐連接的管道上
設(shè)置管道泵。所述的反燒式熱水爐、蓄水緩沖罐及連接管道上設(shè)有保溫層。新創(chuàng)設(shè)的多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐是將生物質(zhì)廢棄物(包括各種農(nóng)作物秸稈鋸木、木柴、野草、松針樹葉、糞便、食用菌渣等)采用反式燃燒、熱解氣化、熱解炭化形式的轉(zhuǎn)化、在富氧或欠氧的條件下燃燒或炭氣化熱裂解，轉(zhuǎn)化成熱水或者生物可燃氣體、生物焦油、生物醋酸和熱水或者生物可燃氣體、生物炭粉、生物焦油、生物醋酸和熱水，用于解決上述問題，改善生態(tài)環(huán)境，改變農(nóng)民生活質(zhì)量。本發(fā)明的有益效果是多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備可作為生物質(zhì)廢棄資源熱解氣化或熱解碳氣化綜合利用系統(tǒng)的配套設(shè)備，利用多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備，將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為生物可燃氣體、生物炭粉、生物焦油、生物醋酸和熱水。生物可燃氣體和熱水用于居民炊事、 洗??；生物炭粉、生物醋酸用于制生物有機肥料、生物飼料添加劑、生物殺蟲(菌)劑；生物焦油用于制生物殺蟲(菌)劑或生物氣(柴)油。用于農(nóng)村居民生活和生產(chǎn)。解決秸稈焚燒、化肥長期使用、集約化養(yǎng)殖的糞便導(dǎo)致的污染問題，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境；解決農(nóng)村居民生活用能改變生活方式；減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥使用量改良土壤結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備在燃燒過程中燃料逐漸減少形成空穴，料倉內(nèi)的燃料在自身重力作用下向下移動，自動填補空穴，實施自動補料減少勞動強度。多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備可作為反式燃燒熱水爐、生物質(zhì)氣化熱水爐或炭氣化熱水爐，實現(xiàn)生物質(zhì)的氣化或炭氣化轉(zhuǎn)化，并為用戶供熱水，方便于推廣應(yīng)用。結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全、設(shè)備維護費用和制造成本低，從而可以大幅降低運行成本，提高經(jīng)濟效益，在使用的實用性及成本效益上，符合當今農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展所需，相當具有產(chǎn)業(yè)發(fā)展和推廣應(yīng)用價值。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是反燒式熱水爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是料倉和熱交換室的位置關(guān)系示意圖。圖中標記1、反燒式熱水爐，2、料倉，201、料倉蓋，202、熱解室，3、燃燒室，4、爐篦， 5、熱交換室，501、熱交換管，502、進水口，503、出水口，6、進氣通道，601、進氣口，7、出炭口， 8、出灰口，9、氣流緩沖室，901、煙筒，10、蓄水緩沖罐。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的技術(shù)方案進行詳細說明。多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐，包括反燒式熱水爐1和蓄水緩沖罐10，反燒式熱水爐ι內(nèi)設(shè)有一個料倉2，料倉2豎直設(shè)置，其下部的一部分作為熱解室202，室壁周圍分布有氣孔。料倉2頂部的倉口處設(shè)有料倉蓋201。在反燒式熱水爐1內(nèi)的底部設(shè)有燃燒室3，燃燒室3與熱解室202之間通過設(shè)置的爐篦4隔開。在料倉2與反燒式熱水爐1的內(nèi)壁之間設(shè)有熱交換室5，在熱交換室5側(cè)壁上分別設(shè)有進水口 502和出水口 503，出水口 503通過管道泵與蓄水緩沖罐10的循環(huán)水進口連接，蓄水緩沖罐10的循環(huán)水出口與熱交換室5進水口 502連接；在蓄水緩沖罐10上還設(shè)有供熱水口。熱交換室5的上部設(shè)有氣流緩沖室9， 熱交換室5的底部與燃燒室3之間設(shè)有進氣通道6，熱解室202室壁分布的氣孔與進氣通道 6連通。在熱交換室5與燃燒室3之間的反燒式熱水爐1壁上設(shè)有進氣口 601和出炭口 7， 進氣口 601與進氣通道6連通，出炭口 7通過導(dǎo)管與熱解室202連通。在熱交換室5內(nèi)設(shè)有熱交換管501，熱交換管501呈蛇形設(shè)置或螺旋形設(shè)置在熱交換室5內(nèi)，熱交換管501的一端與氣流緩沖室9連通，另一端穿過進氣通道6與燃燒室3連通，氣流緩沖室9的頂部設(shè)有煙筒501。將所述的進水口 502設(shè)置在熱交換室5側(cè)壁的下部，出水口 503設(shè)置在熱交換室 5側(cè)壁的上部，能夠始終保持熱交換室5內(nèi)充滿換熱用水，提高換熱效率，并防止熱交換管 501外部及熱交換室5內(nèi)部接觸空氣而被腐蝕。所述的進氣口 601設(shè)有三個，三個進氣口 601間隔90°分布在反燒式熱水爐1的熱交換室和燃燒室之間的周圍。三個進氣口 601也可以均勻分布在反燒式熱水爐1的周圍。所述的反燒式熱水爐1下部設(shè)有與燃燒室3連通的出灰口 8，通過出灰口 8清理燃燒后的灰燼。所述的蓄水緩沖罐設(shè)有溫度顯示器和水位控制器，與反燒式熱水爐連接的管道上
設(shè)置管道泵。所述的反燒式熱水爐、蓄水緩沖罐及連接管道上設(shè)有保溫層。多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐作為反式燃燒熱水爐使用時，打開料倉蓋201，將料倉 2加滿生物質(zhì)燃料(原料)，蓋上料倉蓋201 ；通過進水口 502給熱交換室5加滿水；封閉出炭口 7和出灰口 8 ；從進氣口 601點燃熱解室202內(nèi)的燃料，含氧空氣在煙筒901抽提下從進氣口 601進入，通過熱解室202和燃燒室3使燃料燃燒、熱解，形成高溫氣體；高溫氣體經(jīng)過熱交換管501，并與熱交換室5內(nèi)的水實施熱交換，水溫升高、高溫氣體降溫；氣體通過氣流緩沖室9的煙筒901排出；出水口 503流出的熱水進入蓄水緩沖罐10，使蓄水緩沖罐10 內(nèi)水溫升高，可以供用戶使用；熱解室202和燃燒室3內(nèi)的燃料在熱解、燃燒過程中燃料逐漸減少形成空穴，料倉2內(nèi)的燃料在自身重力作用下向下移動，自動填補空穴，實施自動補料。多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐作為生物質(zhì)熱解氣化熱水爐使用時將反燒式熱水爐的煙筒901與生物質(zhì)燃氣凈化設(shè)備連接；打開料倉蓋201，將料倉2加滿生物質(zhì)燃料(原料)，然后蓋上料倉蓋201 ；通過進水口 502給熱交換室5加滿水；封閉出炭口 7和出灰口 8 ；從進氣口 601放入引火燃料并點燃，含氧空氣在生物質(zhì)燃氣凈化設(shè)備的氣動力作用下從進氣口 601進入熱解室202和燃燒室3引燃室內(nèi)燃料；然后打開料倉蓋201，封閉進氣口 601，含氧空氣在生物質(zhì)燃氣凈化設(shè)備的氣動力作用下從料倉口進入，通過料倉2進入熱解室202和燃燒室3，室內(nèi)部分燃料氧化，釋放熱量形成高溫，室內(nèi)其余燃料在高溫狀態(tài)下，進行熱解氣化反應(yīng)形成高溫混合氣體；高溫混合氣體經(jīng)過熱交換管501，并與熱交換室5內(nèi)的水實施熱交換，水溫升高、高溫氣體降溫；混合氣體通過氣流緩沖室9的煙筒901進入生物質(zhì)燃氣凈化設(shè)備獲得生物可燃氣、生物醋酸和生物焦油；熱解室202和燃燒室3內(nèi)燃料在熱解、燃燒過程中燃料逐漸減少形成空穴，料倉2內(nèi)的燃料在自身重力作用下向下移動，自動填補空穴，實施自動補料。熱交換室5內(nèi)的熱水在管道泵作用下，從出水口 503進入蓄水緩沖罐10，使蓄水緩沖罐10內(nèi)水溫升高，為用戶供熱水；生物可燃氣體和熱水用于居民炊事、 洗??；生物醋酸用于制生物有機肥料、生物飼料添加劑、生物殺蟲(菌)劑；生物焦油用于制生物殺蟲(菌)劑或生物氣(柴)油，用于農(nóng)村居民生活和生產(chǎn)。多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐作為生物質(zhì)熱解炭氣化熱水爐使用時將反燒式熱水爐的煙筒901與生物質(zhì)燃氣凈化設(shè)備連接；打開料倉蓋201，將料倉2的2/3加入生物質(zhì)燃料(原料)；通過進水口 502給熱交換室5加滿水；封閉進氣口 601、出炭口 7和出灰口 8 ； 啟動生物質(zhì)燃氣凈化設(shè)備，從料倉2上端口放入引火燃料并點燃，含氧空氣在生物質(zhì)燃氣凈化設(shè)備的氣動力作用下通過料倉2上端口進入料倉2、熱解室202和燃燒室3引燃上層燃料；上層燃料完全點燃后，從料倉2上端口迅速加料至料倉2上端口一定距離，含氧空氣在生物質(zhì)燃氣凈化設(shè)備的氣動力作用下從料倉口進入料倉2內(nèi)的燃燒層，部分燃料氧化，釋放熱量、形成高溫區(qū)，料倉2內(nèi)其余燃料在高溫狀態(tài)下，進行熱解炭化反應(yīng)形成高溫混合氣體及高溫生物炭；高溫混合氣體經(jīng)過熱交換管501，并與熱交換室5內(nèi)的水實施熱交換，水溫升高、高溫氣體降溫；混合氣體通過氣流緩沖室9的煙筒901進入生物質(zhì)燃氣凈化設(shè)備獲得生物燃氣、生物醋酸和生物焦油；生物炭從出炭口排出。熱交換室5內(nèi)的熱水在管道泵作用下，從出水口 503進入蓄水緩沖罐10，使蓄水緩沖罐10內(nèi)水溫升高，為用戶供熱水；生物可燃氣體和熱水用于居民炊事、洗浴；生物炭粉、生物醋酸用于制生物有機肥料、生物飼料添加劑、生物殺蟲(菌)劑；生物焦油用于制生物殺蟲(菌)劑或生物氣(柴)油。用于農(nóng)村居民生活和生產(chǎn)。以上所述為本發(fā)明的最優(yōu)實施方式，但本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述實施例描述的特定形式，任何對本發(fā)明技術(shù)特征的等效變換，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化反燒式熱水爐，其特征在于包括反燒式熱水爐(1)和蓄水緩沖罐(10)，在反燒式熱水爐(1)內(nèi)設(shè)有一個豎直的料倉(2)，料倉(2)的頂部設(shè)有料倉蓋 (201)，料倉(2)的下部為熱解室(202)，熱解室(202)與反燒式熱水爐(1)底部的燃燒室 (3)之間設(shè)有反燒式熱水爐篦(4)，在料倉(2)與反燒式熱水爐(1)的內(nèi)壁之間設(shè)有熱交換室(5 )，在熱交換室(5 )側(cè)壁上分別設(shè)有進水口( 502 )和出水口( 503 )，出水口( 503 )通過管道泵與蓄水緩沖罐(10)的循環(huán)水進口連接，蓄水緩沖罐(10)的循環(huán)水出口與熱交換室(5) 進水口(502)連接；在蓄水緩沖罐(10)上還設(shè)有供熱水口 ；熱交換室(5)上部設(shè)有氣流緩沖室(9 )，熱交換室(5 )的底部與燃燒室(3 )之間設(shè)有進氣通道(6 )，熱解室(202 )的室壁上分布有與進氣通道(6)連通的氣孔，在熱交換室(5)與燃燒室(3)之間的反燒式熱水爐(1) 壁上設(shè)有進氣口(601)和出炭口(7)，進氣口(601)與進氣通道(6)連通，出炭口(7)通過導(dǎo)管與熱解室(202)連通，在熱交換室(5)內(nèi)設(shè)有熱交換管(501)，熱交換管(501)的一端與氣流緩沖室(9)連通，另一端穿過進氣通道(6)與燃燒室(3)連通，氣流緩沖室(9)的頂部設(shè)有煙筒(501)。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化反燒式熱水爐，其特征在于所述的進水口 (502)設(shè)置在熱交換室(5)的側(cè)壁下部，出水口(503)設(shè)置在熱交換室(5)的側(cè)壁上部。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化反燒式熱水爐，其特征在于所述的進氣口 (601)設(shè)有三個，三個進氣口( 601)間隔90 °或均勻分布在反燒式熱水爐(1)的周圍。
4.如權(quán)利要求1所述的多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化反燒式熱水爐，其特征在于所述的反燒式熱水爐(1)下部設(shè)有與燃燒室(3 )連通的出灰口( 8 )。
5.如權(quán)利要求1所述的多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化反燒式熱水爐，其特征在于所述的蓄水緩沖罐(10)設(shè)有溫度顯示器和水位控制器，與反燒式熱水爐(1)連接的管道上設(shè)置管道泵 (11)。
6.如權(quán)利要求1所述的多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化反燒式熱水爐，其特征在于所述的反燒式熱水爐(1 )、蓄水緩沖罐(10)及連接管道上設(shè)有保溫層。
全文摘要
多功能生物質(zhì)反燒式熱水爐，包括反燒式熱水爐和蓄水緩沖罐，料倉與反燒式熱水爐內(nèi)壁間的熱交換室側(cè)壁上設(shè)有進水口和出水口，出水口通過管道泵與蓄水緩沖罐循環(huán)水進口連接，蓄水緩沖罐循環(huán)水出口與熱交換室進水口連接。熱交換室上部設(shè)有氣流緩沖室，底部與燃燒室之間設(shè)有進氣通道，反燒式熱水爐壁上的進氣口與進氣通道連通，出炭口與熱解室連通，熱交換室內(nèi)熱交換管一端與氣流緩沖室連通，另一端與燃燒室連通，氣流緩沖室頂部設(shè)有煙筒?？勺鳛闊崴疇t單獨使用或與生物質(zhì)廢棄資源綜合利用系統(tǒng)及供暖系統(tǒng)的配套設(shè)備使用，將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為生物燃氣、熱水用于村民炊事、洗浴，供暖；生物炭粉、生物焦油、用于制肥、殺蟲(菌)劑和飼料添加劑。
文檔編號C10B57/00GK102418995SQ20111042043
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者周仁福, 周強, 王東風(fēng), 陶然 申請人:周強, 洛陽駿騰能源科技有限公司