碎枝木屑顆粒直燃式熱風爐的製作方法

2023-04-29 17:18:11 1

專利名稱：碎枝木屑顆粒直燃式熱風爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及提供熱能的熱源機械，具體是一種用於生物質燃料以粉粒屑狀直接燃燒的熱風爐。
背景技術：
能源是人類賴以生存的基礎，是社會經濟可持續發展的物質保障，節約能源是提高能源利用率和經濟效益、保護資源和環境的重要措施我國人均能源資源佔有量僅為世界人均的一半，目前消耗已佔到世界第二位。能源利用率僅為33%，遠低於43%的世界平均水平。隨著人口數量的增加、工業化和城鎮化進程加快，特別是經濟高速發展，對能源需求量大幅度上升，也日益凸顯能源短缺的約束，提高能源有效利用率，開發利用新能源和可再生能源，是我國能源可持續發展的基本方向。 在目前烘乾設備中，大量採用燃煤作熱源，不僅成本高，更消耗大量不可再生能源。通常情況是農村由秸杆直接燃燒改氣化，是先不完全燃燒產生一氧化碳，為極小型民用設備；工業上利用生物質燃料基本上採用先粉碎再壓縮成餅後作燃料，需要大型壓縮成型機。如授權公告號CN 201555358U公開了《一種粉末狀的生物質燃料或煤兩用熱風爐》，其包括爐體上部安裝的熱交換裝置，被加熱介質隔著熱交換裝置的壁與加熱裝置交換熱量，加熱裝置包括在爐體下部形成的爐膛，形成爐膛的爐壁開有燃料進料口和煙氣出口，以及下部的除渣裝置，完善燃燒過程的進風裝置，在熱風爐的燃料進料口設有粉末狀生物質進料口或常規燃料進料口，粉末狀生物質進料口與一燃料輸送裝置相連，輸送裝置包括一個直立的粉料儲料鬥，其出料口與一個管道相接，管道的一端連有風機，管道的另一端與一個進入爐膛的燃料噴嘴相接；所述煙氣出口與一個煙氣除塵裝置連接。上述技術方案可以利用煤或生物質燃料產生熱風，並使用熱風進行清潔烘乾。但上述技術方案存在的問題是因生物質進料口與燃料輸送裝置相連，造成生物質進料口位置較高，不利於在生物質進料口進行人工填料；被加熱介質在被加熱過程中也在緩慢的釋放熱量，而這部分熱量沒有得到利用，降低了熱風爐的熱利用效率；煙氣出口與煙氣除塵裝置連接，煙氣的熱量也未得到利用就直接排入空氣中，不但影響局部的環境溫度而且也使熱風爐的熱利用效率降低。

發明內容
本發明實施例的一個目的是解決生物質進料口位置較高，不利於在生物質進料口進行人工填料的問題；本發明的另一個目的是解決被加熱介質在被加熱過程中釋放的熱量未加以利用的問題；本發明的另一個目的是解決煙氣的熱量也未得到利用就直接排入空氣中的問題。為了實現上述目的之一，本發明提供下列技術方案—種用於生物質燃料以粉粒屑狀直接燃燒的熱風爐，包括爐體和將所述生物質燃料送入所述爐體內的燃料送入裝置，所述爐體包括
燃燒室層，用於燃燒所述生物質燃料從而產生熱量和煙氣；熱風層，包圍於所述燃燒室層的外部，所述燃燒室層產生的熱量加熱所述燃燒室層內的空氣，加熱後的所述燃燒室層內的空氣通過燃燒室層的層壁加熱熱風層內的空氣，從而使所述熱風層內的空氣變成熱風；煙氣換熱層，與所述燃燒室層相通，所述煙氣從所述燃燒室層進入到所述煙氣換執層.空氣預熱層，包圍於所述煙氣換熱層的外部，所述煙氣換熱層內的煙氣加熱所述空氣預熱層的空氣；其中，所述熱風層連接有氣輸入管，所述氣輸入管將所述空氣預熱層的空氣從所 述空氣預熱層輸入至所述熱風層；其中，所述熱風層連接有氣輸出管，所述氣輸出管將所述熱風輸出至烘乾室。根據本發明的一個實施例，所述煙氣換熱層包圍於所述熱風層的外部，用於對所述熱風層進行換熱升溫。根據本發明的另一個實施例，所述燃燒室層的層壁由金屬製成。根據本發明的另一個實施例，所述燃料送入裝置，包括風力送料機，所述風力送料機的中部開有供所述生物質燃料進入其內部的進料Π ；所述風力送料機一端為出料口且所述出料口伸入所述燃燒室層內，另一端具有風機且所述風機將所述生物質燃料通過所述出料口吹入所述燃燒室層內。根據本發明的另一個實施例，所述燃料送入裝置，還包括螺旋輸送機，所述螺旋輸送機包括殼體和殼體內的螺旋葉片；所述殼體與水平面傾斜設置；所述殼體底端具有裝料口且所述殼體中部具有卸料口，所述卸料口與風力送料機的進料口相通，所述螺旋葉片將所述生物質燃料從螺旋輸送機的底部運向其頂部，從而使所述生物質燃料從所述卸料口落入所述進料口內。根據本發明的另一個實施例，所述螺旋輸送機殼體的頂端設有旋轉電機，用於驅動所述螺旋葉片旋轉。根據本發明的另一個實施例，所述煙氣換熱層通過管道連接有換熱器；所述換熱器外部包圍有前端預熱層；所述前端預熱層為中空狀，空氣從所述爐體外部進入所述前端預熱層，並且經所述空氣預熱層進入所述空氣預熱層，並從所述空氣預熱層進入所述熱風層。根據本發明的另一個實施例，所述換熱器為列管式換熱器，所述出料口為扁平凸圓弧狀。根據本發明的另一個實施例，所述換熱器連接有除塵器，所述除塵器連接有煙囪；所述煙氣經所述換熱器後進入所述除塵器，並經所述煙 排出。根據本發明的另一個實施例，所述除塵器為豎直狀，所述除塵器的頂端分別通過管道與預熱器和煙 連接，其底端設有除塵器菸斗用於接納所述煙氣攜帶的固體顆粒。本發明實施例至少存在以下技術效果
I)煙氣進入除塵器前進行熱交換，使熱量從煙氣轉移到空氣，這樣煙氣的溫度降低，空氣進行了第一次預加熱，然後空氣進入空氣預熱層；或者/和，煙氣換熱層對空氣預熱層進行第二次預加熱，然後空氣從空氣預熱層進入熱風層。空氣經過第一次預加熱或/和第二次預加熱後溫度已經較高，從而使用較少的燃燒室層的熱量即可達到預定的溫度，提聞了熱風爐的熱利用效率。2)通過設置一個傾斜的螺旋輸送機，人工將生物質燃料裝入螺旋輸送機的底部，螺旋輸送機不斷的將生物質燃料從底端運往頂端，解決了現有技術不利於人工填料的問題。3)人工可以方便的將粉粒屑狀生物質燃料通過螺旋輸送機送入熱風爐中直接燃燒，不需成形成餅，解決了現有技術不能直接燃燒利用的問題。


圖I為本發明實施例的燃料送入裝置的仰視圖；圖2為本發明提供的爐體俯視圖；圖3為本發明提供的爐體主視圖；圖4為本發明提供的爐體與換熱器和除塵器的連接示意圖；圖5為本發明實施例出料口的示意圖。圖中標號如下I-料鬥；2_裝料口 ；3_螺旋輸送機；4_螺旋葉片；5_旋轉電機；6-進料口 ；7_風力送料機；8_風機；9_出料口 ；10_換熱器；11-除塵器；12-燃燒室層；13-熱風層；14-煙氣換熱層；15-空氣預熱層；16-空氣入口 ；17_氣輸入管；18-煙氣通道；19-煙氣排出管道；20-氣輸出管；21-出灰渣口 ；22_煙囪；23_前端預熱層；24_除塵器菸斗。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對具體實施例進行詳細描述。圖I為本發明實施例的燃料送入裝置的仰視圖，如圖I所示，所述燃料送入裝置，包括風力送料機7，所述風力送料機7的中部開有供所述生物質燃料進入其內部的進料口 6 ;所述風力送料機7—端為出料口 9且所述出料口 9伸入燃燒室層12內，另一端具有風機8其所述風機8將所述生物質燃料通過所述出料口 9吹入所述燃燒室層12內。螺旋輸送機3，所述螺旋輸送機3包括殼體和殼體內的螺旋葉片4 ；所述殼體與水平面傾斜設置，具體的，所述殼體底端具有裝料口 2且所述殼體中部具有卸料口，所述卸料口與風力送料機的進料口 6相通。所述螺旋葉片4將所述生物質燃料從螺旋輸送機3的底部運向其頂部，從而使所述生物質燃料從所述卸料口落入所述進料口 6內，若所述生物質燃料錯過所述卸料口運動到螺旋輸送機3的頂部，因重力的作用，所述生物質燃料沿著所述殼體向下運動，同樣會從所述卸料口落入所述進料口 6內。裝料口 2與料鬥I相連，生物質燃料從料鬥I進入所述裝料口 2內，螺旋輸送機3殼體的頂端設有旋轉電機5，用於驅動所述螺旋葉片4旋轉。圖2為本發明提供的爐體俯視圖，圖3為本發明提供的爐體主視圖，如圖2和圖3所示，所述爐體包括燃燒室層12，用於燃燒所述生物質燃料從而產生熱量和煙氣，所述燃燒室層12底部設有出灰渣口 21，用於排出所述生物質燃料燃燒後產生的灰渣；熱風層13，包圍於所述燃燒室層12的外部，所述燃燒室層12的層壁由金屬製成，用於將熱量向所述熱風層13傳遞。所述煙氣加熱所述燃燒室層12內的空氣，加熱後的所述燃燒室層12內的空氣通過燃燒室層12的層壁加熱熱風層13內的空氣，從而使所述熱風層13內的空氣變成所述的熱風；煙氣換熱層14，與所述燃燒室層12相通，並且所述煙氣換熱層14包圍於所述熱風 層13的外部，用於對所述熱風層13進行保溫，所述煙氣從所述燃燒室層12進入到所述煙氣換熱層14 ；空氣預熱層15，包圍於所述煙氣換熱層14的外部，所述煙氣換熱層14內的煙氣加熱所述空氣預熱層15的空氣；其中，所述熱風層13連接有氣輸入管17，所述氣輸入管17將所述空氣預熱層15的空氣從所述空氣預熱層15輸入至所述熱風層13 ；其中，所述熱風層13連接有氣輸出管20，所述氣輸出管20將所述熱風輸出至烘乾室，用於烘乾裝載於所述烘乾室內的農作物。圖4為本發明提供的爐體與換熱器和除塵器的連接示意圖，如圖4所示，所述煙氣換熱層14通過管道連接有換熱器10，並且所述換熱器10為列管式換熱器。所述換熱器10外部包圍有前端預熱層23 ；所述前端預熱層23為中空狀，空氣從所述爐體外部進入所述前端預熱層23，並且經所述空氣預熱層14通過空氣入口 16進入所述空氣預熱層15，並從所述空氣預熱層15進入所述熱風層13。煙氣經煙氣通道18從燃燒室層12進入到煙氣換熱層14，經煙氣排出管道19從煙氣換熱層14進入換熱器10。如圖4所示，所述換熱器連接有除塵器11，所述除塵器11連接有煙囪22 ;所述煙氣經所述換熱器10後進入所述除塵器11，並經所述煙 22排出。所述除塵器11為豎直狀，所述除塵器11的頂端分別通過管道與預熱器10和煙囪22連接，從而增加煙氣在所述除塵器11內的行程。所述除塵器11的底端設有除塵器菸斗24用於接納所述煙氣攜帶的固體顆粒。本發明所使用的生物質燃料為粉粒屑狀，不需將生物質燃料粉碎再壓成餅成塊，如圖5所示，出料口 9採用扁平凸圓弧狀，生物質燃料與氣流組成的混合物在燃燒室層12內的兩側及中部噴出，形成旋流和紊流，使生物質燃料在爐體內懸浮燃燒，從而使燃燒更充分且熱效率最高，更能控制因燃燒不足產生的黑煙排放達到環保目標；所述熱風層13產生的熱風輸出至烘乾室，用於烘乾裝載於所述烘乾室內的農作物，利用清潔熱風作為烘乾介質，不僅節能減排，同時保證烘乾物不受任何汙染。爐體內還設有旋流板，一方面增加換熱面積，同時便於煙氣與熱風分別在不同徑向尺寸且互相隔離的同心金屬壁間流動，形成便於熱交換的對流；在熱風行進的路程中也設有旋流板，以便空氣形成螺旋狀從而增大與煙氣的熱交換接觸面積和時間，提高熱交換和熱利用率。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。·
權利要求
1.一種用於生物質燃料以粉粒屑狀直接燃燒的熱風爐，包括爐體和將所述生物質燃料送入所述爐體內的燃料送入裝置，所述爐體包括 燃燒室層，用於燃燒所述生物質燃料從而產生熱量和煙氣； 熱風層，包圍於所述燃燒室層的外部，所述燃燒室層產生的熱量加熱所述燃燒室層內的空氣，加熱後的所述燃燒室層內的空氣通過燃燒室層的層壁加熱所述熱風層內的空氣，從而使所述熱風層內的空氣變成熱風； 煙氣換熱層，與所述燃燒室層相通，所述煙氣從所述燃燒室層進入到所述煙氣換熱層； 空氣預熱層，包圍於所述煙氣換熱層的外部，所述煙氣換熱層內的煙氣加熱所述空氣預熱層的空氣； 其中，所述熱風層連接有氣輸入管，所述氣輸入管將所述空氣預熱層的空氣從所述空氣預熱層輸入至所述熱風層； 其中，所述熱風層連接有氣輸出管，所述氣輸出管將所述熱風輸出至烘乾室。
2.根據權利要求I所述的熱風爐，其特徵在於， 所述煙氣換熱層包圍於所述熱風層的外部，用於對所述熱風層進行換熱升溫。
3.根據權利要求I所述的熱風爐，其特徵在於， 所述燃燒室層的層壁由金屬製成。
4.根據權利要求1-3之一所述的熱風爐，其特徵在於，所述燃料送入裝置，包括 風力送料機，所述風力送料機的中部開有供所述生物質燃料進入其內部的進料口 ； 所述風力送料機一端為出料口且所述出料口伸入所述燃燒室層內，另一端具有風機且所述風機將所述生物質燃料通過所述出料口吹入所述燃燒室層內。
5.根據權利要求3所述的熱風爐，其特徵在於，所述燃料送入裝置，還包括 螺旋輸送機，所述螺旋輸送機包括殼體和殼體內的螺旋葉片； 所述殼體與水平面傾斜設置； 所述殼體底端具有裝料口且所述殼體中部具有卸料口，所述卸料口與風力送料機的進料口相通，所述螺旋葉片將所述生物質燃料從螺旋輸送機的底部運向其頂部，從而使所述生物質燃料從所述卸料口落入所述進料口內。
6.根據權利要求5所述的熱風爐，其特徵在於， 所述螺旋輸送機殼體的頂端設有旋轉電機，用於驅動所述螺旋葉片旋轉。
7.根據權利要求I或5所述的熱風爐，其特徵在於， 所述煙氣換熱層通過管道連接有換熱器； 所述換熱器外部包圍有前端預熱層； 所述前端預熱層為中空狀，空氣從所述爐體外部進入所述前端預熱層，並且經所述空氣預熱層進入所述空氣預熱層，並從所述空氣預熱層進入所述熱風層。
8.根據權利要求7所述的熱風爐，其特徵在於， 所述換熱器為列管式換熱器，所述出料口為扁平凸圓弧狀。
9.根據權利要求7或8所述的熱風爐，其特徵在於， 所述換熱器連接有除塵器，所述除塵器連接有煙囪； 所述煙氣經所述換熱器後進入所述除塵器，並經所述煙 排出。
10.根據權利要求9所述的熱風爐，其特徵在於， 所述除塵器為豎直狀，所述除塵器的頂端分別通過管道與預熱器和煙 連接，其底端設有除塵器菸斗用於接納所述煙氣攜帶的固體顆粒。
全文摘要
本發明為一種碎枝木屑顆粒直燃式熱風爐，涉及提供熱能的熱源機械領域，其包括爐體和燃料送入裝置，爐體包括燃燒室層、熱風層、煙氣換熱層、空氣預熱層，熱風層連接有氣輸入管、氣輸出管。燃料送入裝置包括風力送料機和螺旋輸送機。本發明對空氣進行了第一次預加熱和第二次預加熱，從而使用較少的燃燒室層的熱量即可達到預定的溫度，提高了熱風爐的熱利用效率。通過設置一個傾斜的螺旋輸送機，人工可以方便的將粉粒屑狀生物質燃料通過螺旋輸送機送入熱風爐中直接燃燒，不需成形成餅，解決了現有技術不能直接燃燒利用的問題。
文檔編號F24H3/06GK102878671SQ20121033473
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者李學齊, 何光贊, 趙明孔, 吳建梅, 張劍飛, 謝英, 沈剛, 胡詐忠 申請人:四川省南充蠶具研究有限公司, 李學齊, 何光贊