本發(fā)明涉及可再生能源利用設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種能夠利用可再生能源生物質(zhì)燃料顆粒產(chǎn)生熱風(fēng)的生物質(zhì)熱風(fēng)爐系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

發(fā)展包括生物質(zhì)能源在內(nèi)的可再生能源是緩解能源緊張、減少溫室氣體排放的重要途徑。生物質(zhì)固體燃料顆粒通過將可再生植物的廢棄物如樹枝、木屑、秸桿、花生殼等原料在一定溫度和壓力作用下，壓縮成棒狀、塊狀或顆粒狀等結(jié)構(gòu)緊密的成型燃料，不僅提高了運輸和貯存能力，而且燃燒特性顯著提高，具有高熱值、低灰份、低污染排放的特點，是生物質(zhì)能源開發(fā)利用技術(shù)的主要發(fā)展方向之。

生物質(zhì)燃料顆粒不同于傳統(tǒng)的煤、油、天然氣等燃料，需要特殊的燃燒設(shè)備。目前主要有一些使用生物質(zhì)顆粒燃料的熱水鍋爐、炊事爐和一些熱風(fēng)爐。但已有的燃燒器普遍有燃料適應(yīng)范圍窄，易出現(xiàn)結(jié)渣、堿金屬及氯腐蝕、設(shè)備內(nèi)飛灰嚴(yán)重等問題。已有的一些熱風(fēng)爐構(gòu)造復(fù)雜、熱交換效率低、能耗高、價格昂貴，不易維護(hù)，制約了大面積推廣使用。開發(fā)能夠充分燃燒生物質(zhì)燃料顆粒、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、易于維護(hù)、換熱效率高的熱風(fēng)爐具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明能夠提供一種生物質(zhì)熱風(fēng)爐系統(tǒng)，能夠利用生物質(zhì)燃料顆粒進(jìn)行充分燃燒輸出熱風(fēng)、熱交換效率高、使用方便、生產(chǎn)穩(wěn)定、易于維護(hù)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種生物質(zhì)熱風(fēng)爐系統(tǒng)，包括熱交換爐主體和送料系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述熱交換爐主體包括爐膛、第一回程煙道、第二回程煙道、第一回程風(fēng)道、第二回程風(fēng)道、第三回程風(fēng)道、煙氣引風(fēng)機、煙氣引風(fēng)管、熱風(fēng)引風(fēng)機、爐膛耐火墻、爐排、出灰裝置、爐門、清灰門以及熱風(fēng)出口，所述爐膛設(shè)有爐排、爐膛耐火墻、爐門和清灰門，爐膛與出灰裝置連接，爐膛與第一回程煙道連接，第一回程煙道與第二回程煙道連接，第二回程煙道與煙氣引風(fēng)管連接，煙氣引風(fēng)管與煙氣引風(fēng)機連接,第一回程風(fēng)道與第二回程風(fēng)道連接，第二回程風(fēng)道與第三回程風(fēng)道連接，第三回程風(fēng)道與熱風(fēng)引風(fēng)機連接，熱風(fēng)引風(fēng)機與熱風(fēng)出口連接，熱風(fēng)出口安裝有熱風(fēng)溫度傳感器，煙氣引風(fēng)管和第二回程煙道的連接處安裝有煙氣溫度傳感器。

所述送料系統(tǒng)包括料斗、螺旋送料絞龍、鼓風(fēng)機、輸送管、鼓風(fēng)管、電箱、熱風(fēng)溫控儀、絞龍變頻器以及煙氣溫控儀，所述料斗與螺旋送料絞龍連接，螺旋送料絞龍和鼓風(fēng)機通過輸送管與爐膛連接，鼓風(fēng)機通過鼓風(fēng)管與爐排底部連接，熱風(fēng)溫控儀、絞龍變頻器以及煙氣溫控儀安裝在電箱內(nèi)，熱風(fēng)溫度傳感器與熱風(fēng)溫控儀電連接，熱風(fēng)溫控儀與絞龍變頻器電連接，煙氣溫度傳感器與煙氣溫控儀電連接。當(dāng)輸出熱風(fēng)的熱度達(dá)到所需的溫度時，熱風(fēng)溫控儀就會發(fā)出控制信號給絞龍變頻器，停止螺旋輸送絞龍給爐膛供料，當(dāng)輸出熱風(fēng)溫度低于所設(shè)定的溫度時，熱風(fēng)溫控儀就會發(fā)出控制信號給絞龍變頻器，啟動螺旋輸送絞龍，并通過鼓風(fēng)機鼓風(fēng)，經(jīng)輸送管給爐膛供料燃燒。

所述熱交換爐主體的風(fēng)道和煙道均為圓筒形。

所述熱交換爐主體的煙氣流動回程與風(fēng)道的空氣流動回程之間是逆流反向流動。

本發(fā)明的有益效果是：

1.煙道回程與風(fēng)道回程之間熱交換是采用逆流式熱交換，該熱交換方式具有以下優(yōu)點：(1)使各煙氣回程溫度與各風(fēng)道回程的空氣溫度保持最高溫度差，溫度差越高，介質(zhì)之間的熱效率就熱高；(2)煙氣流動回程與風(fēng)道的空氣流動回程之間是屬于逆流反向流動，這種逆流方式流動對高溫?zé)煔馀c風(fēng)道空氣之間熱交換效率更高。

2.風(fēng)道、煙道均做成圓筒式結(jié)構(gòu)，兩者之間的的熱交換面積大，而且各回程之間還可以相互熱傳遞，以保證獲得更高的熱傳遞效率。這種設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊合理，占地面積小，便于安裝、使用和維護(hù)。

3.由于熱風(fēng)出口安裝有熱風(fēng)溫度傳感器，煙氣引風(fēng)管和第二回程煙道連接處安裝有煙氣溫度傳感器，送料系統(tǒng)的電箱內(nèi)安裝有絞龍變頻器、熱風(fēng)溫控儀和煙氣溫控儀，熱風(fēng)溫度傳感器與熱風(fēng)溫控儀電連接，熱風(fēng)溫控儀與絞龍變頻器電連接。便于實現(xiàn)全自動控制，使用方便、生產(chǎn)穩(wěn)定、易于維護(hù)。

4.采用自動控制的螺旋送料絞龍和鼓風(fēng)機鼓風(fēng)雙重送料設(shè)計，將生物質(zhì)顆粒燃料快速均勻地送入爐膛燃燒，投料方便且利用率高，裝置緊湊合理。

總之，采用本發(fā)明能夠提高生物質(zhì)燃料顆粒利用率、提高熱交換效率、設(shè)備緊湊合理、減少占地面積、方便使用和維護(hù)，并且比常規(guī)熱風(fēng)爐效率提高30～40％，解決了常規(guī)熱風(fēng)爐使用生物質(zhì)燃料顆粒時存在的技術(shù)缺陷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的生物質(zhì)熱風(fēng)爐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中標(biāo)記為：

熱交換爐主體1、送料系統(tǒng)2、料斗3、螺旋送料絞龍4、鼓風(fēng)機5、輸送管6、爐膛7、第一回程煙道8、第二回程煙道9、第一回程風(fēng)道10、第二回程風(fēng)道11、第三回程風(fēng)道12、煙氣引風(fēng)機13、煙氣引風(fēng)管14、熱風(fēng)引風(fēng)機15、爐膛耐火墻16、爐排17、出灰裝置18、爐門19、清灰門20、鼓風(fēng)管21、煙氣溫度傳感器22、熱風(fēng)溫度傳感器23、電箱24、熱風(fēng)溫控儀25、絞龍變頻器26、煙氣溫控儀27、熱風(fēng)出口28。

具體實施方式

以下通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明所述的生物質(zhì)熱風(fēng)爐系統(tǒng)，包括熱交換爐主體1和送料系統(tǒng)2，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述熱交換爐主體1包括爐膛7、第一回程煙道8、第二回程煙道9、第一回程風(fēng)道10、第二回程風(fēng)道11、第三回程風(fēng)道12、煙氣引風(fēng)機13、煙氣引風(fēng)管14、熱風(fēng)引風(fēng)機15、爐膛耐火墻16、爐排17、出灰裝置18、爐門19、清灰門20以及熱風(fēng)出口28，所述爐膛7安裝有爐排17、爐膛耐火墻16、爐門19和清灰門20，爐膛7與出灰裝置18連接，爐膛7與第一回程煙道8連接，第一回程煙道8與第二回程煙道9連接，第二回程煙道9與煙氣引風(fēng)管14連接，煙氣引風(fēng)管14與煙氣引風(fēng)機13連接,第一回程風(fēng)道10與第二回程風(fēng)道11連接，第二回程風(fēng)道11與第三回程風(fēng)道12連接，第三回程風(fēng)道12與熱風(fēng)引風(fēng)機15連接，熱風(fēng)引風(fēng)機15與熱風(fēng)出口28連接，熱風(fēng)出口28安裝有熱風(fēng)溫度傳感器23，煙氣引風(fēng)管14和第二回程煙道9的連接處安裝有煙氣溫度傳感器22。

所述送料系統(tǒng)2包括料斗3、螺旋送料絞龍4、鼓風(fēng)機5、輸送管6、鼓風(fēng)管21、電箱24、熱風(fēng)溫控儀25、絞龍變頻器26以及煙氣溫控儀27，所述料斗3與螺旋送料絞龍4連接，螺旋送料絞龍4和鼓風(fēng)機5通過輸送管6與爐膛7連接，鼓風(fēng)機5通過鼓風(fēng)管21與爐排17底部連接。熱風(fēng)溫控儀25、絞龍變頻器26以及煙氣溫控儀27安裝在電箱24內(nèi)，熱風(fēng)溫度傳感器23與熱風(fēng)溫控儀25電連接，熱風(fēng)溫控儀25與絞龍變頻器26電連接，煙氣溫度傳感器22與煙氣溫控儀27電連接。

所述熱交換爐主體的風(fēng)道和煙道均為圓筒形。

工作原理及過程：

將生物質(zhì)燃料顆粒倒入料斗3中，當(dāng)熱風(fēng)溫度傳感器23檢測到熱風(fēng)溫度低于所設(shè)定的溫度時，熱風(fēng)溫控儀25就會發(fā)出控制信號給絞龍變頻器26，絞龍變頻器26啟動螺旋送料絞龍4給爐膛7供料，并通過螺旋送料絞龍4和鼓風(fēng)機5的風(fēng)力作用，把生物質(zhì)燃料通過輸送管6送進(jìn)爐膛7里，爐膛7和出灰裝置18之間安裝有爐排17，送進(jìn)爐膛7的生物質(zhì)燃料散落在爐排17上，爐排17底部和出灰裝置18之間安有鼓風(fēng)管21，鼓風(fēng)機5的鼓風(fēng)通過鼓風(fēng)管21把正壓風(fēng)送到爐排17底部，對爐排17上的生物質(zhì)燃料起到鼓風(fēng)增氧作用，此時出灰裝置18上的清灰門20處于關(guān)閉狀態(tài)。

爐排17上的生物質(zhì)燃料點火后，生物質(zhì)燃料在爐膛7中燃燒，安裝在爐膛7底部的耐火墻能夠保護(hù)爐膛7不被燃料中生物質(zhì)燃料燒壞。煙氣引風(fēng)機13開啟，爐膛7中的生物質(zhì)料在鼓風(fēng)和引風(fēng)的作用下，劇烈燃燒，所產(chǎn)生的熱量和高溫?zé)煔?，在煙氣引風(fēng)機13的作用下,通過第一回程煙道8和第二煙回程煙道9，經(jīng)煙氣引風(fēng)管14再由煙氣引風(fēng)機13排出。

與此同時，開啟熱風(fēng)引風(fēng)機15，在引風(fēng)作用下，冷風(fēng)從第一回程風(fēng)道10進(jìn)入并與第二回程煙道9的所產(chǎn)生熱量通過鋼筒進(jìn)行熱交換，初步加熱升溫后的熱風(fēng)又進(jìn)入第二回程風(fēng)道11，并與第一回程的煙道8的煙氣通過鋼筒進(jìn)行熱交換，由于第一回程煙道8的煙溫比第二回程煙道9的煙氣溫度高，所以能夠保持第一回程煙道8的煙氣與第二回程風(fēng)道11的熱風(fēng)之間的高溫差，從而得到更高的熱交換效果；第二回程風(fēng)道11中換熱后的熱風(fēng)在引風(fēng)的作用下，進(jìn)入第三回程風(fēng)道12，第三回程風(fēng)道12的熱風(fēng)直接與爐膛7的外鋼筒壁接觸，此處溫度是最高的部位，第三回程的熱風(fēng)再次得最高的熱交換效果，最后通過熱風(fēng)引風(fēng)機15引導(dǎo)從熱風(fēng)出口27排出，輸送到需要用熱風(fēng)烘干的設(shè)備系統(tǒng)，當(dāng)熱風(fēng)溫度傳感器23檢測到熱風(fēng)溫度達(dá)到所需的溫度時，熱風(fēng)溫控儀25就會發(fā)出控制信號給絞龍變頻器26，絞龍變頻器26就會關(guān)閉螺旋送料絞龍4給爐膛7供料，實現(xiàn)自動控制。整個熱風(fēng)爐的運行過程完成。