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CN201711112885.4 一种小型生物质锅炉

技术领域:

本发明涉及生物质锅炉技术领域,具体涉及一种小型生物质锅炉。

背景技术:

生物质锅炉是锅炉的一个种类,就是以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉,分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉、立式生物质锅炉、卧式生物质锅炉等。

随着社会对能源需求的日益增长,作为主要能源来源的化石燃料在迅速地减少,可再生能源需求也日益增加,生物质是一种理想的可再生能源,它来源广泛,每年都有大量的工业、农业及森林废弃物产出,作为我国无论是北方地区的玉米芯、秸秆,还是南方的稻壳、蔗渣、椰子壳等可再生资源非常丰富,用其代替或部分代替燃煤,能为企业带来丰厚的经济回报,另一方面,生物质能是一种清洁可再生能源,二氧化碳排放接近于零,因此利用生物质能对保护环境、改善生态、提高农民生活水平等都具有重要的作用。

小型生物质锅炉是一种以生物质为燃料的燃烧供热设备,是目前污染严重的燃煤锅炉的理想替代产品,在许多领域已经得到了应用,尤其是在工业取暖供热领域应用效果较好,正在大面积取代原有燃煤锅炉,对改善日益严重的大气污染具有有利影响,现在社会上的生物质锅炉主要以大型为主,本发明提供的小型生物质锅炉具有结构简单合理,操作简单,能够用于小型工厂和家庭使用。

发明内容:

本发明所要解决的技术问题在于提供结构简单合理,能够运用于小型工厂和家庭使用的小型生物质锅炉。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现:一种小型生物质锅炉,包括位于地面上的箱体,所述箱体内设有换热炉和一侧设有进料口的燃烧炉,箱体的外部设有用于除尘的除尘器,所述燃烧炉、换热炉以及除尘器通过管道连通,其特征在于,所述的箱体内设有吹风口和燃烧炉的底端连通的鼓风机,所述的换热炉和除尘器之间的管道分别连接引风机的引风口和出风口,所述的燃烧炉内水平设有位于进料口下侧的炉排,所述炉排的上下两侧设有用于掏灰的掏灰口,所述燃烧炉上端设有管道和换热炉上端连通。

优选的,所述的换热炉为圆柱筒状,换热炉的上端侧壁上对称设有用于连接燃烧炉和除尘器的通孔,换热炉的内圆周向表面水平设有两个用于固定换热管的固定板,所述的固定板在换热炉内对称设置且上方的固定板设在通孔下侧,固定板之间垂直设有贯穿固定板本身的换热管,所述换热管两端分别和两个固定板端面平齐,换热管上端设有用于提高换热回程的弧形板,所述弧形板底端固定在固定板上,弧形板将固定板上设有换热管的管口分隔成数量相同的两部分,弧形板的剩余边缘和换热炉的内壁密封连接形成两侧均有通孔的空间。

优选的,所述换热炉底部侧壁上设有用于掏灰除尘的除尘口,所述除尘口位于下方固定板的下侧。

优选的,所述燃烧炉上端设有安全阀。

优选的,所述燃烧炉的上端设有观火口。

优选的,所述燃烧炉内壁设有用于自动点火的点火器,所述点火器位于炉排和进料口之间。

生物质能是世界上最为广泛的可再生能源,但是尚未被人们合理利用,多半直接当作薪柴直接燃烧,甚至每年都有相当多的农作物秸秆就地焚烧,不仅浪费了大量的燃料,而且污染了空气环境,因此如何合理使用生物质并将其变废为宝是社会关注的重点内容,本发明还提供了燃烧充分,产热效率高的生物质燃料,将生物质进行合理充分的利用起来,不仅解决了现有社会中对于煤炭石油燃料的依赖性,同时利用生物质燃料燃烧后环保无污染的特性,在取得相应燃烧效果同时,避免了污染环境。

优选的,所述的生物质燃料按照重量份数计,由以下成份组成:玉米秸杆粉碎料2份-5份,小麦秸秆粉碎料4份-10份,高粱壳1.2份-4份,锯末10-20份。

优选的,所述的生物质燃料按照重量份数计,由以下成份组成:玉米秸杆粉碎料3份-4份,小麦秸秆粉碎料份6-8份,高粱壳2份-3份,锯末14-16份。

本发明中,优选的,所述的玉米秸秆粉碎料长度为2cm-6cm,小麦秸秆粉碎料长度为1cm-8cm。

本发明中选用将玉米秸秆和小麦秸秆粉碎的粉碎机可以通过在社会中直接购买取得,粉碎机为一般功能的粉碎机即可,无特殊要求,本发明中具体采用恒昌环保机械的600型牧草破捆揉丝机将玉米秸秆和小麦秸秆进行粉碎筛选。

优选的,本发明还提供一种制作该生物质燃料的方法,具体步骤如下:

(1)混合

直接将玉米秸杆粉碎料、小麦秸秆粉碎料、高粱壳和锯末放入搅拌机内,并加入干燥剂,启动搅拌机搅拌混合20min,得到初料。

(2)成型

将得到的初料下放入经由运输带送入成型机内进行挤压成型,成型机的转速在800转/分-900转/分之间。

(3)筛选

经由筛选机将成型后的生物质燃料筛选,筛选出长度在3-10cm、直径为8-10mm的圆柱状生物质颗粒,将筛选出的圆柱状生物质颗粒进行灌装,绞龙转速250-300转/分。

本发明中,所使用的搅拌机、成型机和筛选机可以通过在市场中直接购买取得,搅拌机、成型机和筛选机为一般功能的粉碎机即可,无特殊要求,本发明中具体使用的搅拌机为上海升立机械制造有限公司的FKM桨叶式搅拌机,成型机为石家庄东杉机械的9JKL-3000型秸秆压块机,筛选机为山东昶升机械有限公司480生物质颗粒机。

本发明的有益效果为:

1、在换热炉内设有用于提高换热回程的弧形板,该弧形板将换热炉上方换热管分成两部分,且弧形板将固定板和换热炉内壁围成的空间分成两部分,使得从燃烧炉内的热气先通过右侧的换热管往下流到换热炉的底部,再从换热炉底部相连通的换热管往换热炉的上端流动,最后从换热炉左侧上端的管道流入除尘器内,如此,在不增加换热炉体积和数量的前提下,增加了一倍换热回程,增加了换热面积,提高了热量利用率,降低了运行成本;

2、采用生物质为燃料的小型生物质锅炉,在提供足够热量的前提下不消耗煤炭资源,不仅保护了煤炭资源也解决了现在的燃煤锅炉污染严重问题;

3、小型生物质锅炉采用生物质作为燃料,而生物质能是一种清洁可再生能源,二氧化碳排放接近于零,能够在不污染环境的情况下达到取暖目的;

4、小型生物质锅炉,不仅可以在小型工厂中推广,也可以在家庭中使用,具有广泛的推广性。

5、本发明提供的生物质燃料具有燃烧充分,燃烧热量大的优点。

附图说明:

图1为本发明箱体结构示意图;

图2为图1中A-A的剖视图;

图3为燃烧炉结构示意图;

图4为图3中B-B的剖视图;

图5为本发明换热炉的结构示意图;

图6为图5中C-C的剖视图;

图7为本发明换热炉局部剖视图;

图中:1-箱体;2-换热炉;21-通孔;22-固定板;23-换热管;24-弧形板;25-除尘口;3-燃烧炉;31-进料口;32-炉排;33-掏灰口;34-安全阀;35-观火口;36-点火器;4-鼓风机;41-吹风口;5-引风机;51-引风口;52-出风口;6-除尘器。

具体实施方式:

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐明本发明。

实施例一:

如图2和图4所示,一种小型生物质锅炉,包括位于地面上的箱体1,箱体1内设有换热炉2和一侧设有进料口的燃烧炉3,箱体1的外部设有用于除尘的除尘器6,燃烧炉3、换热炉2以及除尘器6通过管道连通,箱体1内设有吹风口41和燃烧炉3的底端连通的鼓风机4,换热炉2和除尘器6之间的管道分别连接引风机5的引风口51和出风口52,燃烧炉3内水平设有位于进料口31下侧的炉排32,炉排32的上下两侧设有用于掏灰的掏灰口33,燃烧炉3上端设有管道和换热炉2上端连通。

现有技术中,锅炉一般都是选用煤炭作为燃料,锅炉在使用时,不仅消耗煤炭资源,燃烧之后的尾气排进大气中还对大气造成污染,一些大型的企业中使用生物质作为燃料的生物质锅炉,其体积太大,无法应用在家庭或者小型企业内,这不仅不利于以生物质作为燃料的锅炉推广,而且造成玉米芯、秸秆,稻壳、蔗渣、椰子壳等生物质燃料的浪费,本发明提供的小型生物质锅炉,具有结构简单紧凑,体积小,不仅可以在小型工厂中推广,也可以在家庭中使用,具有广泛的推广性,采用生物质作为燃料,二氧化碳排放接近于零,能够在不污染环境的情况下达到取暖目的,在换热炉2内设有用于提高换热回程的弧形板24,该弧形板24将换热炉2上方换热管23分成两部分,且弧形板24将固定板22和换热炉2内壁围成的空间分成两部分,使得从燃烧炉3内的热气先通过右侧的换热管23往下流到换热炉2的底部,再从和换热炉2底部相连通的换热管23往换热炉2的上端流动,最后从换热炉2左侧上端的管道流入除尘器6内,如此,在不增加换热炉2体积和数量的前提下,增加了一倍换热回程,最大限度的增加了换热面积,提高了热量利用率,降低了运行成本。

如图2和图7所示,换热炉2为圆柱筒状,换热炉2的上端侧壁上对称设有用于连接燃烧炉3和除尘器6的通孔21,换热炉2的内圆周向表面水平设有两个用于固定换热管23的固定板22,固定板22在换热炉2内对称设置且上方的固定板22设在通孔21下侧,固定板22之间垂直设有贯穿固定板22本身的换热管23,换热管23两端分别和两个固定板22端面平齐,换热管23上端设有用于提高换热回程的弧形板24,弧形板24底端固定在固定板22上,弧形板24将固定板22上设有换热管23的管口分隔成数量相同的两部分,弧形板24的剩余边缘和换热炉2的内壁密封连接形成两侧均有通孔21的空间。如此,在不增加换热炉2体积和数量的前提下,增加了一倍换热回程,最大限度的增加了换热面积,提高了热量利用率,降低了运行成本。

如图5和图6所示,换热炉2底部侧壁上设有用于掏灰除尘的除尘口25,除尘口25位于下方固定板22的下侧。如此,可以通过除尘口25将换热炉2内积存的灰尘清除,使得固定板22和换热炉2之间的空间不会因为长期灰尘的积累导致换热管23底部被堵塞,从而降低设备的性能。

如图4所示,燃烧炉3上端设有安全阀34。如此,能够保证燃烧炉3内的压力在安全范围内,当燃烧炉3严重超压的时迅速打开泄压,确保小型生物质锅炉使用时安全稳定。

如图3和图4所示,燃烧炉3的上端设有观火口35。如此,可以通过观火口35观察燃烧炉3内生物质的燃烧效果情况,然后根据该燃烧效果和实际需求调节进料速度,优化小型生物质锅炉的使用性能。

如图3和图4所示,燃烧炉3内壁设有用于自动点火的点火器36,所述点火器36位于炉排32和进料口31之间。如此,能够通过点火器36直接点燃燃烧炉3内的生物质燃料,规避了使用者亲自点火的过程,优化了小型生物质锅炉的使用性能。

本发明中所述的生物质燃料按照重量份数计,由以下成份组成:玉米秸杆粉碎料2份,小麦秸秆粉碎料4份,高粱壳1.2份,锯末10份。

本发明中,优选的,所述的玉米秸秆粉碎料长度为2cm-6cm,小麦秸秆粉碎料长度为1cm-8cm。

本发明中选用将玉米秸秆和小麦秸秆粉碎的粉碎机可以通过在社会中直接购买取得,粉碎机为一般功能的粉碎机即可,无特殊要求,本发明中具体采用恒昌环保机械的600型牧草破捆揉丝机将玉米秸秆和小麦秸秆进行粉碎筛选。

优选的,本发明还提供一种制作该生物质燃料的方法,具体步骤如下:

(1)混合

直接将玉米秸杆粉碎料、小麦秸秆粉碎料、高粱壳和锯末放入搅拌机内,并加入干燥剂,启动搅拌机搅拌混合20min,得到初料。

(2)成型

将得到的初料下放入经由运输带送入成型机内进行挤压成型,成型机的转速在800转/分-900转/分之间。

(3)筛选

经由筛选机将成型后的生物质燃料筛选,筛选出长度在3-10cm、直径为8-10mm的圆柱状生物质颗粒,将筛选出的圆柱状生物质颗粒进行灌装,绞龙转速250-300转/分。

本发明中,所使用的搅拌机、成型机和筛选机可以通过在市场中直接购买取得,搅拌机、成型机和筛选机为一般功能的粉碎机即可,无特殊要求,本发明中具体使用的搅拌机为上海升立机械制造有限公司的FKM桨叶式搅拌机,成型机为石家庄东杉机械的9JKL-3000型秸秆压块机,筛选机为山东昶升机械有限公司480生物质颗粒机。

实施例二:

本实施例结构和实施例一结构相同,不同之处在于,所述的生物质燃料按照重量份数计,由以下成份组成:玉米秸杆粉碎料3份,小麦秸秆粉碎料6份,高粱壳2.4份,锯末13份。

实施例三:

本实施例结构和实施例一结构相同,不同之处在于,所述的生物质燃料按照重量份数计,由以下成份组成:玉米秸杆粉碎料4份,小麦秸秆粉碎料8份,高粱壳3.6份,锯末16份。

实施例四:

本实施例结构和实施例一结构相同,不同之处在于,所述的生物质燃料按照重量份数计,由以下成份组成:玉米秸杆粉碎料5份,小麦秸秆粉碎料10份,高粱壳4份,锯末20份。

对比实施例一:

本实施例采用市场上一般的生物质燃料。

对上述实施例一、二、三、四和对比实施例一的生物质燃料进行燃烧测试,相同重量下,得到的热量和热效率为:


热量(大卡)热效率实施例一460095%实施例二465095.3%实施例三480096%实施例四510095%对比例一400085%
由以上数据可以看出,本发明中提供的生物质燃料的燃烧效果和热效率明显好于传统的生物质燃料。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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