一種生物質(zhì)燃燒爐中的爐嘴、燃燒爐及供熱設備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種生物質(zhì)燃燒爐中的爐嘴，所述爐嘴包括臥式設置的圓柱形內(nèi)爐嘴和圓臺形外爐嘴，內(nèi)爐嘴與外爐嘴之間形成中空透氣區(qū)，所述內(nèi)爐嘴內(nèi)部主要構成所述燃燒爐的爐膛，臥式圓柱內(nèi)爐嘴的底部開設有通風孔用于為生物質(zhì)顆粒燃料燃燒提供空氣；內(nèi)爐嘴軸向一端與燃燒送料管的底部連接，軸向另一端用于插入與燃燒爐連接的換熱器內(nèi)；外爐嘴同樣用于插入所述換熱器內(nèi)的軸向一端為小徑端，外爐嘴靠近燃燒送料管的軸向一端為其大徑端，且外爐嘴小徑端的內(nèi)壁到內(nèi)爐嘴外壁間的徑向距離即噴火口外周的環(huán)縫寬度d為0.8～5mm。使用本發(fā)明所述爐嘴相應的燃燒爐的燃燒效率高，且尾氣檢測情況良好，安全環(huán)保。本發(fā)明還相應提供一種燃燒爐及供熱設備。
【專利說明】
-種生物質(zhì)燃燒妒中的妒嘴、燃燒妒及供熱設備
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及燃燒設備技術領域，具體設及一種生物質(zhì)燃燒爐中的爐嘴、燃燒爐及 供熱設備。
【背景技術】
[0002] 在烤煙生產(chǎn)和推廣W來的一百多年中，煤炭烘烤煙葉已有五十余年的歷史，煤炭 烘烤代替原來的木柴烘烤，是煙草烘烤史上的一大進步，為保護森林資源和生態(tài)環(huán)境作出 了重要貢獻。近年來，煙草行業(yè)吸收借鑒國外經(jīng)驗和技術，開發(fā)推廣密集烤房成功，從傳統(tǒng) 烤房到密集烤房，是煙草烘烤史上的又一大進步，顯著提高了能源的利用率，有效降低了烘 烤成本。但是，密集烤房沒有從根本上解決W煤炭為能源烘烤的現(xiàn)狀，煤炭的不斷消耗W及 烤房集群化帶來的局部環(huán)境污染問題已經(jīng)越來越顯現(xiàn)出來。煤炭烘烤所釋放的粉塵、碳氧 化合物、硫化物和多環(huán)芳控等污染物排放在空氣中，燃燒時還排放大量502、〇)2、〇)、^2等氣 體，給周圍環(huán)境帶來嚴重污染，影響空氣質(zhì)量，引發(fā)酸雨、霧靈等環(huán)境事故。
[0003] 如發(fā)明專利CN201310726295.6設及一種變?nèi)萘繜犸L爐，尤其是一種按需供熱的變 容量間接式烤煙熱風爐，屬于煙草調(diào)制設備技術領域。該發(fā)明由爐體、間壁式換熱器、煙畫、 正壓助燃風機組成，間壁式換熱器置于爐體上方，煙畫位于爐體頂端一側(cè)，正壓助燃風機通 過管道與爐體連通;爐體由灰化、爐膛、爐膛容量調(diào)節(jié)機構、清灰口、加煤口、燃盡室及爐柵 組成，爐柵位于爐體內(nèi)并將爐體分割，爐柵的上方為爐膛、下方為灰化，燃盡室位于爐膛上 方并與爐膛貫通，爐膛上設有加煤口，灰化上設有清灰口，爐膛容量調(diào)節(jié)機構與爐膛連接。 該發(fā)明采用爐膛容量調(diào)節(jié)機構，根據(jù)煙葉烘烤過程中烤房供熱負荷的變化，適時調(diào)節(jié)爐膛 的容量，實現(xiàn)按需供熱，并確保燃煤充分、高效燃燒。
[0004] 在國家倡導節(jié)能減排、綠色低碳、低耗環(huán)保的大形勢下，減少不可再生資源消耗， 保護美麗的生存環(huán)境是利國利民、造福子孫后代的必然舉措。還煙區(qū)一片純凈藍天，是煙草 行業(yè)企業(yè)義不容辭的責任，為此
【申請人】積極尋求煤炭的替代能源進行煙葉烘烤。
[0005]
【申請人】的在先申請CN201610037314.8中提供一種煙葉烘烤設備，包括加熱裝置、 排濕裝置W及控制器，加熱裝置包括生物質(zhì)燃燒爐、與生物質(zhì)燃燒爐的煙氣出口管連接的 換熱器、用于輸送熱風的循環(huán)風機W及向所述生物質(zhì)燃燒爐進行送料的加料裝置，加料裝 置包括料斗W及將所述料斗出口處的物料輸送至生物質(zhì)燃燒爐進料口的螺旋輸送部件;排 濕裝置包括排濕口 W及設置在排濕口處的排濕窗；生物質(zhì)燃燒爐中的供氧機、循環(huán)風機W 及螺旋輸送部件均與控制器連接。應用該申請的技術方案，具有W下優(yōu)點：整體結構精簡； 通過加熱裝置、排濕裝置和控制器裝置的一體化設計，實用性強;采用生物質(zhì)燃燒爐提供熱 能，綠色環(huán)保。
[0006] 但上述方案中設及的生物質(zhì)燃燒爐中生物質(zhì)顆粒在爐膛中呈懸浮燃燒狀態(tài)，雖然 其燃燒可W較充分，但生物質(zhì)顆粒燃料的密度不低導致需要為其懸浮燃燒提供很多能量方 能保證燃燒效率，該方案的經(jīng)濟性較低。而若未能使得該燃燒爐中的生物質(zhì)顆粒保持良好 的懸浮狀態(tài)，則該燃燒爐中易產(chǎn)生結焦結塊而不能充分燃燒的問題。再有，遇到停電等突發(fā) 事故時，該燃燒爐只能停工棄用。另外，該燃燒爐相應的換熱器的換熱效率同樣有待改進。 因此，本領域需要開發(fā)一種針對生物質(zhì)顆粒燃料燃燒供熱的新的燃燒爐、換熱器和相應的 整套供熱設備，使得生物質(zhì)顆粒燃料燃燒供熱時兼具安全、環(huán)保、高效和經(jīng)濟的特性。
[0007] 另外，具體到燃燒爐，目前已有的生物質(zhì)顆粒燃燒爐往往因為顆粒質(zhì)量問題而在 爐膛內(nèi)燃燒時造成結焦，影響燃燒效率，嚴重時甚至造成燃燒爐膛堵塞和焰火。另外，已有 燃燒爐很多需要對爐膛進行手動定期清理方能使用，運影響效率且造成資源浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此本發(fā)明首先提供一種生物質(zhì)燃燒爐中的爐嘴，至少解決上述部分問題。
[0009] 本發(fā)明首先提供一種生物質(zhì)燃燒爐中的爐嘴，所述爐嘴14包括邸式設置的圓柱形 內(nèi)爐嘴141和圓臺形外爐嘴14 2，內(nèi)爐嘴與外爐嘴之間形成中空透氣區(qū)14 6，所述內(nèi)爐嘴內(nèi)部 主要構成所述燃燒爐的爐膛，邸式圓柱內(nèi)爐嘴的底部開設有通風孔用于為生物質(zhì)顆粒燃料 燃燒提供空氣；內(nèi)爐嘴軸向一端與燃燒送料管13的底部連接，軸向另一端用于插入與燃燒 爐1連接的換熱器2內(nèi)；外爐嘴同樣用于插入所述換熱器2內(nèi)的軸向一端為小徑端1421，外爐 嘴靠近燃燒送料管的軸向一端為其大徑端1422,且外爐嘴小徑端1421的內(nèi)壁到內(nèi)爐嘴外壁 間的徑向距離即噴火口外周的環(huán)縫寬度d為0.8~5mm。
[0010] 在一種具體的實施方式中，在近換熱器一端，內(nèi)爐嘴與外爐嘴的軸向長度平齊，而 在近燃燒送料管一端，內(nèi)爐嘴的軸向長度大于外爐嘴的軸向長度，且在內(nèi)爐嘴長于外爐嘴 的軸向一段的徑向外側(cè)設置有包裹內(nèi)爐嘴該端的燃燒配風室17。
[0011] 在一種具體的實施方式中，內(nèi)爐嘴底部的通風孔的直徑為2~10mm，數(shù)量為20~ 200個。
[0012] 在一種具體的實施方式中，所述爐嘴中還包括除渣機構16,且所述除渣機構為與 控制器電連接的自動除渣機構，用于將內(nèi)爐嘴中的爐渣和少量未充分燃燒的余料部分推入 換熱器2內(nèi)進行二次燃燒。
[0013] 在一種具體的實施方式中，所述除渣機構包括水平設置的除渣帶齒推桿162、為除 渣帶齒推桿提供和傳遞動力的除渣電機161和齒輪165、套設在除渣帶齒推桿徑向外側(cè)的除 渣桿套管163、為除渣帶齒推桿導向的推桿導向輪164,所述除渣帶齒推桿的軸向一端設置 在由邸式設置的圓柱形內(nèi)爐嘴141形成的爐膛內(nèi)，除渣帶齒推桿的軸向另一端設置在爐膛 外且由控制器控制推桿的水平推渣運動。
[0014] 在一種具體的實施方式中，所述除渣機構中還包括設置在除渣帶齒推桿軸向一端 且設置在爐膛內(nèi)的推渣板，所述推渣板的水平最大寬度為內(nèi)爐嘴內(nèi)徑的1/20~1/3,推渣板 的高度為內(nèi)爐嘴內(nèi)徑的1/20~1/3,且所述推渣板為圓弧板或矩形板。
[0015] 在一種具體的實施方式中，所述爐嘴中還包括設置在燃燒送料管內(nèi)的出料管防回 火送風管155,所述出料管防回火送風管的送風方向與生物質(zhì)顆粒燃料的送料方向一致，用 于防止爐膛中的爐火燒到料斗中，同時為爐膛中提供另一路助燃的新鮮空氣。
[0016] 在一種具體的實施方式中，所述爐嘴中還包括火焰觀察窗口 143,所述火焰觀察窗 口為圓柱形結構，其軸向一端深入爐膛中，軸向另一端設置在外爐嘴徑向外側(cè);所述爐嘴中 還包括用于測設爐膛溫度的溫度感應探頭144和用于點火的點火器145;所述火焰觀察窗 口、溫度感應探頭和點火器旁均設置有其它用途送風管156用于防止爐火毀壞工作部件;且 所述溫度感應探頭、點火器、用于為爐膛中提供生物質(zhì)顆粒燃料的螺旋葉片送料機12W及 用于為燃燒爐提供助燃空氣的燃燒供氣系統(tǒng)15均與控制器電連接。
[0017] 本發(fā)明還提供一種燃燒爐，所述燃燒爐包括如上任意所述的爐嘴。
[0018] 本發(fā)明還提供一種供熱設備，所述供熱設備包括如上所述的燃燒爐。
[0019] 有益效果:本發(fā)明提供的爐嘴的中空透氣區(qū)146W及內(nèi)爐嘴與外爐嘴小徑端間環(huán) 縫的設置使得:1)中空透氣區(qū)中具有更穩(wěn)定的氣壓，為爐膛提供更穩(wěn)定的燃燒環(huán)境，2)中空 透氣區(qū)中的空氣經(jīng)預熱后再進行燃燒，有利于提高燃燒效率，3)燃燒供氣系統(tǒng)中提供的新 鮮空氣可經(jīng)此途徑進入換熱器中使得生物質(zhì)顆粒燃料或其一次燃燒所得爐渣和少量未充 分燃燒的余料得W在換熱器中進行充分的二次燃燒，4)環(huán)縫寬度的尺寸和爐膛底部通風孔 尺寸的匹配設計可使得生物質(zhì)顆粒燃料在爐膛中的一次燃燒和在換熱器中的二次燃燒調(diào) 節(jié)到理想水平，使得燃燒效率最大。使用本發(fā)明所述爐嘴相應的燃燒爐的燃燒效率高，且尾 氣檢測情況良好，安全環(huán)保。
【附圖說明】
[0020] 圖1為煙葉烘烤設備(供熱設備)的部分結構示意圖，
[0021] 圖2為燃燒爐內(nèi)部結構圖，其中圖2a為右側(cè)視結構圖，圖2b為主視結構圖，圖2c為 左側(cè)視結構圖，
[0022] 圖3為燃燒爐中爐嘴及除渣機構示意圖，其中圖3a為主視圖，圖3b為左側(cè)視圖，
[0023] 圖4為圖3a中右側(cè)視圖中內(nèi)爐嘴與外爐嘴的配合示意圖，
[0024] 圖5為燃燒爐的燃燒供氣系統(tǒng)結構示意圖，
[0025] 圖6為燃燒爐與換熱器裝配圖，其中圖6a為主視圖，圖化為左側(cè)視圖，圖6c為俯視 圖，
[0026] 圖7為圖5所示換熱器的結構示意圖，其中圖7a為其左視內(nèi)部結構圖，圖7b為其后 視結構示意圖，
[0027] 圖8為換熱器內(nèi)的除塵器結構示意圖，其中圖8a為其主視圖，圖8b為其左視圖（對 應圖化所示的后視圖），圖8c為其俯視圖，
[0028] 圖9為五連體烤煙烤房的集中供料系統(tǒng)示意圖，
[0029] 圖10為集中供料系統(tǒng)中單個供料裝置的示意圖。
[0030] 圖中：1、燃燒爐，11、料斗，12、螺旋葉片送料機，13、燃燒送料管，14、爐嘴，15、燃燒 供氣系統(tǒng)，16、除渣機構，17、燃燒配風室；
[0031] 121、送料電機；
[0032] 141、內(nèi)爐嘴，142、外爐嘴，1421、小徑端，1422、大徑端，143、火焰觀察窗口，144、溫 度感應探頭，145、點火器，146、中空透氣區(qū)；
[0033] 151、小風機，152、鼓風機，153、配風箱，154、主送風管，155、出料管防回火送風管， 156、其它用途送風管；
[0034] 161、除渣電機，162、除渣帶齒推桿，163、除渣桿套管，164、推桿導向輪，165、齒輪， 166、電子感應限位開關，167、機械行程限位開關；
[0(X3日]181、圍欄，182、缺料報警裝置，183、支撐骨架，184、隔料閩，185、電氣箱，186、可調(diào) 高度腳輪；
[0036] 2、換熱器，21、二次燃燒室，22、除塵器，23、散熱器，24、煙畫，25、清渣口，26、清灰 口，27、換熱器支撐架；
[0037] 221、火焰導向隔板，222、圓柱形除塵主體，223、錐臺結構，224、煙氣上升通道， 225、換熱器火焰噴入口（進煙通道）；
[0038] 231、散熱器管箱，232、散熱翅片管，233、散熱光管；
[0039] 3、集中供料系統(tǒng)，31、含真空累的吸料機，32、儲料桶，33、吸氣管道，330、吸氣口， 34、送料管道，340、吸料口，35、絞龍送料機構，36、電磁閥，37、真空料斗，371、過濾網(wǎng)，38、重 力閥；
[0040] 4、烤房，41、供熱室，42、掛煙室，421、掛煙室大口，43、隔熱墻，44、供熱室回風口， 45、供熱室出風口，46、高低速循環(huán)風機，47、冷風進口。
【具體實施方式】
[0041] 本發(fā)明將結合附圖對供熱設備及其中的各部件進行詳細說明，但本發(fā)明的保護范 圍并不僅限于此。
[0042] -、供熱設備中的燃燒爐：
[0043] 1)生物質(zhì)顆粒燃料
[0044] 本發(fā)明的適用燃料主要包括W木屑、煙草賴桿、大豆賴桿、稻殼等為原料的生物質(zhì) 顆粒。所述生物質(zhì)顆粒為原料粉碎并擠出成型（或壓縮成型）的圓柱狀顆粒，其粒徑(直徑） 為3~20mm，優(yōu)選5~10mm，顆粒長度一般小于6cm，優(yōu)選顆粒長度為2~5cm。所述生物質(zhì)顆粒 燃料的密度為> 1 g/cm3，優(yōu)選其密度為1.05~1.3g/cm3。
[0045] 2)燃燒爐中的爐嘴
[0046] 如圖1~4所示，本發(fā)明首先提供一種生物質(zhì)燃燒爐中的爐嘴，所述爐嘴14包括邸 式設置的圓柱形內(nèi)爐嘴141和圓臺形外爐嘴142,內(nèi)爐嘴與外爐嘴之間形成中空透氣區(qū)146， 所述內(nèi)爐嘴內(nèi)部主要構成所述燃燒爐的爐膛，邸式圓柱內(nèi)爐嘴的底部開設有通風孔用于為 生物質(zhì)顆粒燃料燃燒提供空氣；內(nèi)爐嘴軸向一端與燃燒送料管13的底部連接，軸向另一端 用于插入與燃燒爐1連接的換熱器2內(nèi)；外爐嘴同樣用于插入所述換熱器2內(nèi)的軸向一端為 小徑端1421，外爐嘴靠近燃燒送料管的軸向一端為其大徑端1422,且外爐嘴小徑端1421的 內(nèi)壁到內(nèi)爐嘴外壁間的徑向距離即噴火口外周的環(huán)縫寬度d為0.8~5mm。
[0047] 在一種具體的實施方式中，所述內(nèi)爐嘴的外徑為159mm，而外爐嘴大徑端的外徑為 214mm。在一種具體的實施方式中，所述環(huán)縫寬度d為!~3mm，優(yōu)選1.5~2.5mm，例如為2mm。
[0048] 在一種具體的實施方式中，在近換熱器一端，內(nèi)爐嘴與外爐嘴的軸向長度平齊，而 在近燃燒送料管一端，內(nèi)爐嘴的軸向長度大于外爐嘴的軸向長度，且在內(nèi)爐嘴長于外爐嘴 的軸向一段的徑向外側(cè)設置有包裹內(nèi)爐嘴該端的燃燒配風室17。所述燃燒配風室首先相當 于一個緩沖容器，用于存取來自于鼓風機中的新鮮空氣，并將其配送至燃燒爐的爐膛W及 二次燃燒室中。
[0049] 在一種具體的實施方式中，內(nèi)爐嘴底部的通風孔的直徑為2~10mm，數(shù)量為20~ 200個。通風孔的設計一方面是確保為爐膛中提供充足的新鮮空氣，同時確保爐膛中的生物 質(zhì)顆粒不會掉落至中空透氣區(qū)或燃燒配風室中，且可精準地設計其尺寸、數(shù)量和分布W及 設計環(huán)縫尺寸使得爐膛中的一次燃燒和換熱器中的二次燃燒的送風比例適宜。在一種具體 的實施方式中，內(nèi)爐嘴底部的通風孔的直徑為3~7mm，數(shù)量為40~100個;具體的，所述通風 孔例如為直徑5mm數(shù)量為70個的均布孔。
[0050] 在一種具體的實施方式中，所述爐嘴中還包括除渣機構16,且所述除渣機構為與 控制器電連接的自動除渣機構，用于將內(nèi)爐嘴中的爐渣和少量未充分燃燒的余料部分推入 換熱器2內(nèi)進行二次燃燒。
[0051] 在一種具體的實施方式中，所述爐嘴中還包括設置在燃燒送料管內(nèi)的出料管防回 火送風管155,所述出料管防回火送風管的送風方向與生物質(zhì)顆粒燃料的送料方向一致，用 于防止爐膛中的爐火燒到料斗中，同時為爐膛中提供另一路助燃的新鮮空氣。在一種具體 的實施方式中，出料管防回火送風管為兩根，其吹出的風往下將燃料吹入爐嘴中。
[0052] 在一種具體的實施方式中，所述爐嘴中還包括火焰觀察窗口 143,所述火焰觀察窗 口為圓柱形結構，其軸向一端深入爐膛中，軸向另一端設置在外爐嘴徑向外側(cè);所述爐嘴中 還包括用于測設爐膛溫度的溫度感應探頭144和用于點火的點火器145;所述火焰觀察窗 口、溫度感應探頭和點火器旁均設置有其它用途送風管156用于防止爐火毀壞工作部件;且 所述溫度感應探頭、點火器、用于為爐膛中提供生物質(zhì)顆粒燃料的螺旋葉片送料機12W及 用于為燃燒爐提供助燃空氣的燃燒供氣系統(tǒng)15均與控制器電連接。在一種具體的實施方式 中，所述點火器為氮化娃點火器。所述火焰觀察窗口和溫度感應探頭的設置使得工作人員 可W準確判斷燃燒爐中有無焰火。
[0053] 爐嘴有益效果:本發(fā)明提供的爐嘴的中空透氣區(qū)146W及內(nèi)爐嘴與外爐嘴小徑端 間環(huán)縫的設置使得:1)中空透氣區(qū)中具有更穩(wěn)定的氣壓，為爐膛提供更穩(wěn)定的燃燒環(huán)境，2) 中空透氣區(qū)中的空氣經(jīng)預熱后再進行燃燒，有利于提高燃燒效率，3)燃燒供氣系統(tǒng)中提供 的新鮮空氣可經(jīng)此途徑進入換熱器中使得生物質(zhì)顆粒燃料或其一次燃燒所得爐渣和少量 未充分燃燒的余料得W在換熱器中進行充分的二次燃燒，4)環(huán)縫寬度的尺寸和爐膛底部通 風孔尺寸的匹配設計可使得生物質(zhì)顆粒燃料在爐膛中的一次燃燒和在換熱器中的二次燃 燒調(diào)節(jié)到理想水平，使得燃燒效率最大。
[0054] 爐嘴的加工:燃燒內(nèi)爐嘴采用310S耐高溫不誘鋼材質(zhì)。310S耐高溫不誘鋼是一種 奧氏體銘儀不誘鋼，其具有很好的抗氧化性和耐腐蝕性，因為較高百分比的銘和儀，使其擁 有很好的多蠕變強度，能在高溫下持續(xù)作業(yè)，具有良好的耐高溫性，其耐高溫的溫度不低于 115(TC。制作燃燒內(nèi)爐嘴時，先經(jīng)過高精度銀床切割，再放車床上車端面，最后放鉆床上加 工一定數(shù)量的通風孔。燃燒爐內(nèi)爐嘴的設計充分考慮了生物質(zhì)顆粒燃料的特性，其結構設 計合理，保證燃料充分燃燒。燃燒外爐嘴采用高溫球墨鑄鐵一次成型鑄造，其材料的耐溫性 能不低于l〇〇〇°C且具有在高溫介質(zhì)下不變形的特性。本發(fā)明的爐嘴采用耐高溫、防腐蝕的 310S不誘鋼制作的內(nèi)爐嘴作為爐膛內(nèi)膽，其使用壽命是其它普通材料的10倍W上。
[0055] 3)燃燒爐中的除渣機構
[0056] 見圖3,本發(fā)明提供一種生物質(zhì)燃燒爐中的自動除渣機構，包括水平設置的除渣帶 齒推桿162、為除渣帶齒推桿提供和傳遞動力的除渣電機161和齒輪165、套設在除渣帶齒推 桿徑向外側(cè)的除渣桿套管163、為除渣帶齒推桿導向的推桿導向輪164,所述除渣帶齒推桿 的軸向一端設置在由邸式設置的圓柱形內(nèi)爐嘴141形成的爐膛內(nèi)，除渣帶齒推桿的軸向另 一端設置在爐膛外且由控制器控制推桿的水平推渣運動。本發(fā)明中，齒輪上的齒部與除渣 帶齒推桿中的齒部匹配，使得齒輪轉(zhuǎn)動帶動所述推桿水平運動。
[0057] 在一種具體的實施方式中，所述自動除渣機構還包括電子感應限位開關166和機 械行程限位開關167用于限制除渣帶齒推桿在水平方向運動的起止位置。本發(fā)明中，所述電 子感應限位開關166和機械行程限位開關167均設置在除渣帶齒推桿162軸向的同一端，均 用于推桿回退時限位(雙重保護）W保證爐嘴結構不會被推桿回退運動損壞。
[0058] 在一種具體的實施方式中，所述推桿導向輪164和齒輪165分別設置在除渣帶齒推 桿上下的相應位置。
[0059] 在一種具體的實施方式中，所述除渣機構中還包括設置在除渣帶齒推桿軸向一端 且設置在爐膛內(nèi)的推渣板。優(yōu)選地，所述推渣板的水平最大寬度為內(nèi)爐嘴內(nèi)徑的1/20~1/ 3,推渣板的高度為內(nèi)爐嘴內(nèi)徑的1/20~1/3。更優(yōu)選地，所述推渣板的水平最大寬度為內(nèi)爐 嘴內(nèi)徑的1/10~1/4,推渣板的高度為內(nèi)爐嘴內(nèi)徑的1/10~1/4。
[0060] 在一種具體的實施方式中，所述推渣板為圓弧板或矩形板。所述圓弧板例如呈半 圓形、月牙形、長方形或正方形，如此設計的推渣板可適量地將爐膛中燃燒的生物質(zhì)顆粒爐 渣和少量未充分燃燒的余料推入換熱器中，且同時保證適量的生物質(zhì)顆粒燃料留在爐膛 中。
[0061 ]有益效果:本發(fā)明提供的自動除渣機構自動控制定期除渣，防燃料結焦結塊，且所 述推桿及時攬動爐膛底部W防止通風孔堵塞，確保了燃燒效率。此外，由推桿推出燃燒爐的 爐渣和少量未充分燃燒的余料在換熱器中還能二次燃燒，進一步提高燃燒效率。本發(fā)明提 供的自動除渣機構在除渣過程中，有可能將部分生物質(zhì)顆粒燃料推入換熱器中，因推入換 熱器2中的生物質(zhì)顆粒燃料可W進行二次燃燒，因而自動除渣過程完全不會減損燃燒效率。
[0062] 自動除渣機構的用材和加工:其中的除渣帶齒推桿采用直徑25mm的310S耐高溫不 誘圓鋼機加成型，具有高強度、耐高溫、耐腐蝕等特點，滿足工況需求。采用雙極限位系統(tǒng)控 審IJ (機械式和電子式)推桿往復運動，達到理想的自動除渣效果。
[0063] 4)燃燒爐中的燃燒供氣系統(tǒng)
[0064] 見圖5和圖2,本發(fā)明提供一種生物質(zhì)燃燒爐中的燃燒供氣系統(tǒng)，所述燃燒供氣系 統(tǒng)15包括依次串聯(lián)的小風機151、鼓風機152和配風箱153，所述小風機為帶電池供電且風機 功率在10~200W的風機，所述鼓風機152為風機功率大于小風機功率且用于為燃燒爐提供 主要的新鮮空氣的風機，所述配風箱153用于分配新鮮空氣且其包括多個并聯(lián)的出口，所述 多個并聯(lián)的出口分別與主送風管154、出料管防回火送風管155和其它用途送風管156連接。
[0065] 所述燃燒供氣系統(tǒng)為燃燒爐帶來的有益效果：本發(fā)明中設置有帶電池的小風機 151，即使燃燒爐處于停電狀態(tài)工作，小風機也可W為燃燒提供一定量的新鮮空氣，更重要 的是，停電時小風機可W為出料管防回火送風管155W及其它用途送風管156提供足夠的空 氣W確保爐火不會燃燒至料斗中，也不會毀壞例如點火器、火焰觀測窗口的玻璃板、溫度感 應探頭等工作部件，在停電時，可視情況開啟、關閉或調(diào)節(jié)主送風管154上的閥口。本發(fā)明所 述燃燒供氣系統(tǒng)為生物質(zhì)燃燒爐提供了一種安全、高效的工作環(huán)境。
[0066] 在一種具體的實施方式中，所述小風機的功率為15~lOOw，優(yōu)選20~50w;所述鼓 風機的功率為150~800W，優(yōu)選為200~500W。具體地，所述小風機和鼓風機的功率例如分別 為25w和250W。在一種具體的實施方式中，所述小風機為離屯、風機。在一種具體的實施方式 中，開機點火時所述鼓風機關閉而僅打開所述小風機，且在鼓風機打開后保持小風機持續(xù) 工作，可防止停電時回火。所述小風機可配備公電和電池雙電源，在正常工作狀態(tài)下，W電 網(wǎng)供電，而在停電時自動啟用蓄電池供電。本發(fā)明的燃燒供氣系統(tǒng)中設有獨立的防回火裝 置，在任何特殊情況下都不會出現(xiàn)回火爆燃的現(xiàn)象。
[0067] 在一種具體的實施方式中，所述其它用途送風管包括點火器送風管156a、溫度感 應探頭送風管15化和火焰觀察窗口送風管156c。
[0068] 在一種具體的實施方式中，所述主送風管154的另一端與燃燒爐的燃燒配風室17 連接用于從內(nèi)爐嘴底部通風孔送入新鮮空氣助力生物質(zhì)顆粒燃料在爐膛中燃燒，W及從環(huán) 縫處為換熱器提供新鮮空氣進行二次燃燒;所述出料管防回火送風管155的另一端通入燃 燒送料管13內(nèi)部向爐膛中送入新鮮空氣的同時防止爐膛中的爐火燒至料斗11中。本領域技 術人員能理解的，所述出料管防回火送風管155的另一端也可W并不直接通入燃燒送料管 13內(nèi)部，而是通入直接設置在裝設有螺旋葉片送料機12的管中，該路新鮮空氣然后再通入 燃燒送料管內(nèi)并進入爐膛中。
[0069] 5)燃燒爐中的其它結構
[0070] 如圖1~5所示，所述燃燒爐1還包括用于插入換熱器2中并與其對接的爐嘴14、用 于儲存生物質(zhì)顆粒燃料的料斗11、用于將生物質(zhì)顆粒燃料送入爐嘴中的螺旋葉片送料機12 和燃燒送料管13、用于將爐嘴中的爐渣和少量未充分燃燒的余料推入換熱器內(nèi)的除渣機構 16、 W及用于將燃燒供氣系統(tǒng)15提供的新鮮空氣配送給爐嘴和換熱器中助燃的燃燒配風室 17。
[0071] 本發(fā)明中，火焰在水平方向從爐嘴中噴出，火焰橫向燒至換熱器中，火焰水平噴出 爐嘴端部的距離通常為30~150cm。
[0072] 在一種具體的實施方式中，所述螺旋葉片送料機12由送料電機121牽引，且所述燃 燒爐還包括設置在料斗11上方用于輔助儲料的圍欄181，設置在燃燒送料管頂部的缺料報 警裝置182、用于支撐燃燒爐中各部件的支撐骨架183、設置在燃燒爐的料斗底部用于電氣 故障時物理截斷料斗底部與螺旋葉片送料機間的通道和起防回火作用的隔料閩184、用于 顯示和操控電控信息的電氣箱185W及用于燃燒爐移動和爐嘴高度調(diào)節(jié)的可調(diào)高度腳輪 186。
[0073] 有益效果:本發(fā)明所述燃燒爐中的火力大小可W通過控制系統(tǒng)精確控制，具體主 要是控制螺旋葉片送料機12的啟停而控制火力大小。例如控制系統(tǒng)設置為連續(xù)送料8s并停 歇5s后繼續(xù)周期性送料，此時爐火較旺，而連續(xù)送料5s并停歇5s后繼續(xù)周期性送料時爐火 較小。在具體的控制過程中，我們可W根據(jù)所需火力大小不同而分為多個火力檔位，例如10 檔，再針對每個火力檔位對其送料規(guī)律進行編程和控制；同時，對每個火力檔位的除渣頻率 進行編程自動控制。在一種具體的實施方式中，我們根據(jù)烤房的掛煙室中溫度反饋來自動 控制火力大小或火力檔位，并根據(jù)火力大小或火力檔位自動控制除渣頻率。
[0074] 支撐骨架183的用材和加工:選用40*40方管型材，先經(jīng)高精度數(shù)控銀床切割，再放 在固定模具上進行焊接，保持尺寸的一致性。
[0075] 螺旋葉片送料機的用材和加工：螺旋葉片送料機的核屯、構件為螺旋葉片和螺旋 軸。螺旋葉片選用Q345低合金鋼，將激光下料機下好的料加入螺旋葉片成型設備中進行沖 壓。螺旋軸選用45#圓鋼經(jīng)高溫熱處理調(diào)質(zhì)，硬度達260~300皿S。
[0076] 二、供熱設備中的換熱器：
[0077] 圖6~8中提供一種換熱器，所述換熱器2用于連接在燃燒爐1的邸式爐嘴14 一端， 所述換熱器2包括位于下部的二次燃燒室21、設置在二次燃燒室內(nèi)且用于對火焰和高溫煙 氣除塵的除塵器22、用于除塵后的高溫煙氣與空氣進行熱交換的散熱器23、W及用于熱交 換后的煙氣排出換熱器的煙畫24;所述除塵器22包括連接所述爐嘴14且用于將爐嘴中橫向 噴出的火焰和高溫煙氣引入換熱器內(nèi)的進煙通道225、連接在進煙通道225末端的兩個軸向 均設置在豎直方向的圓柱形除塵主體222、位于兩個圓柱形除塵主體間的火焰導向隔板 221、W及位于每個圓柱形除塵主體內(nèi)的上部且與圓柱形除塵主體同軸設置的錐臺結構 223,所述火焰導向隔板221豎直設置且用于將所述火焰和高溫煙氣從切向引入兩個圓柱形 除塵主體中，所述錐臺結構223的大徑端在上而小徑端在下，其大徑端與圓柱形除塵主體密 封連接，使得火焰和高溫煙氣從進煙通道進入除塵器后，在火焰導向隔板的導向作用下旋 轉(zhuǎn)進入圓柱形除塵主體中，再從錐臺結構的中屯、錐狀通孔形成的煙氣上升通道224中流出 除塵器而進入所述散熱器23。
[0078] 本領域技術人員能理解的，所述錐臺結構例如為圓臺結構，但為便于機械加工，通 常將所述錐臺結構設置為多角錐臺結構，例如10~30個角的多角錐臺結構，在一種具體實 施方式中為18個角。加工時，將激光下好的扇形結構料(一塊扇形長條片)經(jīng)彎折機折17刀 形成錐臺機構。
[0079] 在一種具體的實施方式中，所述進煙通道225設置為方管結構，且進煙通道225至 少在長度方向上與爐嘴14連接的一端設置有通道底板缺口，用于除渣機構16推來的爐渣和 少量未充分燃燒的余料從此處掉落至換熱器2的二次燃燒室21中。本領域技術人員能理解 的，所述進煙通道225方管結構也可W不設置底板，運并不會影響除塵器的除塵效率。
[0080] 在一種具體的實施方式中，兩個圓柱形除塵主體相切設置且分設在進煙通道高溫 煙氣流動方向的左右兩側(cè)，進煙通道在水平面上投影的最大寬度m小于等于兩個錐臺結構 的小徑端在水平面上投影的最短距離η。
[0081] 在一種具體的實施方式中，所述換熱器2還包括位于換熱器底部的清渣口25、位于 散熱器23的煙氣管道端部的清灰口 26W及用于支撐換熱器各部件的換熱器支撐架27;所述 散熱器23包含散熱器管箱231、和設置在散熱器管箱231內(nèi)的散熱翅片管232和散熱光管 233,除塵后的高溫煙氣先進入下層散熱翅片管、經(jīng)中層散熱翅片管和上層散熱光管后從煙 畫排出，空氣從散熱器管箱231上方進入散熱器，并在散熱管外自上而下流動，吸收有來自 高溫煙氣中熱量的高溫空氣從換熱器2底部流出；所述下層散熱翅片管為五根且平行設置 在同一高度上，所述中層散熱翅片管為四根且平行設置在同一高度上，所述上層散熱光管 為五根平行設置在同一高度上的無翅片光管。本領域技術人員能理解的，每層散熱管中的 四根或五根散熱管中的煙氣同時同向流動。上層的散熱光管中的煙氣溫度已經(jīng)不高，因而 無需對其加設增加換熱面積的翅片，若有需要，當然也可W對其加設翅片。另外，也可W設 置更多層散熱管或每層設置更多根或更少根散熱管，運都是可行的。
[0082] 在一種具體的實施方式中，在下層散熱翅片管、中層散熱翅片管和上層散熱光管 中的每根散熱管道的一端均設置有清灰口 26和清灰蓋。相比于現(xiàn)有技術中在每層散熱管道 的一端共同設置一個清灰蓋來說，本發(fā)明提供的方式可W使得散熱管的密封性更好，換熱 器的換熱效率更高。
[0083] 在一種具體的實施方式中，在所述換熱器的二次燃燒室21內(nèi)壁擱設有耐火磚，且 所述換熱器為分體設置，使用法蘭將換熱器中分體設置的清渣管道、二次燃燒室21、散熱器 23和煙畫24對應連接，且還使用法蘭將所述二次燃燒室21分體設置的在下擱磚段和在上無 磚段連接;在所述清渣口處還設置有清渣抽屜和與其配套使用的清渣祀。本發(fā)明中，換熱器 的二次燃燒室內(nèi)擱設耐火磚使其具有很強的保溫性W及減輕鋼板的氧化程度。換熱器為組 裝式結構，其安裝操作方便，法蘭連接便于維護維修，且不需機械吊卸安裝，其操作安全性 強。另外，本發(fā)明還在二次燃燒室的在上無磚段中設置煙氣管道，具體設置在除塵器上方。
[0084] 本領域技術人員知曉地，旋風分離器是用于氣固體系或者液固體系分離的一種設 備，其工作原理為靠氣流切向引入造成旋轉(zhuǎn)運動，使具有較大慣性離屯、力的固體顆?；蛞?滴甩向外壁面分開。本發(fā)明中的除塵器吸取旋風分離器的優(yōu)點，且進一步設置錐臺結構223 使得所述除塵器更適宜于分離來自于燃燒爐1中橫向沖出的火焰和高溫煙氣中的灰塵。
[0085] 在一種具體的實施方式中，所述錐臺結構的小徑端的直徑與大徑端直徑的比值為 1:1.5~5。在一種具體的實施方式中，所述錐臺結構的小徑端的直徑與大徑端直徑的比值 為1:2~4,如此設計的除塵器能給本發(fā)明中換熱器中引入的火焰和高溫煙氣起到最佳的除 塵效果。
[0086] 由本發(fā)明換熱器帶來的有益效果：本發(fā)明的換熱器采用特別結構的旋風式除塵 器，將燃燒時產(chǎn)生的粉塵經(jīng)旋風除塵器沉降分離后，凈化后的高溫煙氣能達到國家環(huán)保排 放標準(無煙無塵）。
[0087] 本發(fā)明換熱器中的二次燃燒室分為上下兩段。下段內(nèi)部的四周壁上設置適應其內(nèi) 壁尺寸的耐火磚。耐火磚的厚度為30mm~50mm，采用高溫膠泥拼擱而成。上段內(nèi)部設置有旋 風除塵器，能有效防止燃燒過程中產(chǎn)生的灰塵進入散熱器的翅片管。二次燃燒室(具體是換 熱器火焰噴入口 225)與燃燒爐的外爐嘴對接嚴密。
[0088] 本發(fā)明換熱器中的二次燃燒室21采用4mm厚的耐酸鋼制作，二次燃燒室中的煙氣 管道與散熱器23采用組合式緊固連接，確保密封;散熱器23采用耐酸鋼或不誘鋼制作，散熱 面積> 9m2，換熱效率> 57.8 %。
[0089] 本發(fā)明換熱器中的煙畫采用(p?:120mm的圓形鋼管制作，一端與散熱器連接，另一 端伸出供熱室墻外與±建煙畫連接，所有連接處確保密封。
[0090] 本發(fā)明中，燃燒爐與換熱器對接后，爐嘴距離換熱器的二次燃燒室底部的高度距 離為200~300mm，例如為250mm，使得二次燃燒室底部既能膽存廢渣，又能進行二次充分燃 燒，還能緩沖灰塵的上揚，減少在散熱管中的沉積，可減少清灰次數(shù)(每個烘烤季節(jié)清理一 次即可），降低勞動強度，提高熱能利用率。
[0091] 本發(fā)明提供的供熱設備中的全自動控制系統(tǒng)具有如下特點：
[0092] 1)具備一鍵啟動功能。
[0093] 2)具備針對密集烤房煙葉烘烤流程的全自動運行模式。
[0094] 3)運行過程中異常停電能保存運行狀態(tài)，重新通電后能自動銜接運行。
[00M] 4)具備(預留)集中控制及物聯(lián)網(wǎng)功能。
[0096] 5)具備自動點火功能:無需人工干預全自動點火，能夠判斷爐膛內(nèi)是否焰火及自 動重點火。
[0097] 6)能顯示運行狀態(tài):能夠顯示當前火力大小、運行狀態(tài)、爐膛溫度。
[0098] 7)具備自動除渣功能：自動除渣，保證燃燒爐正常運行。
[0099] 8)具備缺料報警:聲光報警，手機短信提醒(可選）。
[0100] 9)具備前掃氣、后掃氣及焰火安全功能，防止回火爆燃。
[0101] Ξ、供熱設備中的集中供料系統(tǒng)：
[0102] 如圖9和圖10所示，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)顆粒燃料集中供料系統(tǒng)，所述集中供料 系統(tǒng)3用于為兩個W上燃燒爐1集中提供生物質(zhì)顆粒燃料，所述集中供料系統(tǒng)3包括含真空 累的吸料機31、儲料桶32、兩根W上吸氣管道33、兩根W上送料管道34、絞龍送料機構35、送 料分配接頭、兩個W上電磁閥36、兩個W上真空料斗37和兩個W上重力閥38;所述儲料桶32 用于集中存放生物質(zhì)顆粒燃料，在其底部設置有絞龍送料機構(35)和用于將顆粒燃料送入 不同的送料管道34的送料分配接頭，所述真空料斗37設置在燃燒爐頂部用于為燃燒爐中的 料斗11供料，所述電磁閥36設置在真空料斗37與真空累連接的吸氣管道33上，所述重力閥 38設置在真空料斗37底部;真空累啟動且某條或多條吸氣管道33上的電磁閥36打開時，在 抽真空作用下，該吸氣管道33對應的真空料斗37底部的重力閥38保持閉合，且生物質(zhì)顆粒 燃料經(jīng)相應的送料管道送入該真空料斗37內(nèi)；當所述電磁閥36關閉時，卸載真空后的重力 閥38在真空料斗37中生物質(zhì)顆粒燃料的自身重力作用下打開而自動向燃燒爐中的料斗11 供料。
[0103] 本領域技術人員能理解的，密集烤房的每間烤房一般會配制一臺燃燒爐1和一臺 換熱器2,因而如圖9所示的五連體烤房外分設五臺燃燒爐，使用本發(fā)明所述集中供料系統(tǒng) 可W為上述五臺燃燒爐供料。具體地，某個時間段內(nèi)可W是某臺燃燒爐單獨使用該集中供 料系統(tǒng)，也可W是某個時間段內(nèi)有兩臺或多臺燃燒爐同時使用該集中供料系統(tǒng)。本發(fā)明中， 所述絞龍送料機構又稱為螺旋送料機構，其主要作用是攬拌燃料且將燃料從儲料桶送入所 述送料分配接頭中。其中的攬拌結構可W防止生物質(zhì)顆粒燃料堵塞所述送料分配接頭。所 述絞龍送料機構35可W與燃燒爐1中的螺旋葉片送料機12相同或不同，但一般二者采用不 同型號的機器，例如二者的葉片直徑不同或螺距不同而導致二者的送料能力不同。
[0104] 在一種具體的實施方式中，所述吸氣管道33的內(nèi)徑為20~150mm，所述送料管道34 的內(nèi)徑為20~150mm。在一種具體的實施方式中，所述吸氣管道33的內(nèi)徑為30~120mm，優(yōu)選 40~100mm，具體例如為50mm。所述送料管道34的內(nèi)徑為30~120mm，優(yōu)選40~100mm，具體例 如為50mm。
[0105] 在一種具體的實施方式中，真空料斗上與所述吸氣管道連通的吸氣口 330位于真 空料斗的頂壁上，真空料斗上與所述送料管道連通的吸料口 340位于真空料斗的側(cè)壁的上 部;所述真空料斗的上部設有過濾網(wǎng)371，且真空料斗上的吸料口 340位于過濾網(wǎng)下方，真空 料斗上的吸氣口 330位于過濾網(wǎng)上方，所述電磁閥為單向電磁閥，所述真空累為水環(huán)式真空 累。過濾網(wǎng)的設置可W防止生物質(zhì)顆粒燃料被吸至真空累內(nèi)。在一種具體的實施方式中，所 述水環(huán)式真空累的功率為3kwW上，優(yōu)選5~lOkw，例如為7.5kw。
[0106] 在一種具體的實施方式中，所述重力閥38包括閥板、轉(zhuǎn)軸和配重部件，閥板和配重 部件均與轉(zhuǎn)軸連接，真空料斗中未載有生物質(zhì)顆粒燃料時和真空累開啟送料的過程中，重 力閥38的閥板在配重部件的作用下處于關閉狀態(tài)，而真空料斗中載有生物質(zhì)顆粒燃料且卸 載真空時，閥板在生物質(zhì)顆粒燃料的重力壓迫下自動打開向燃燒爐的料斗11中供料。本發(fā) 明中，根據(jù)生物質(zhì)顆粒燃料的密度和真空料斗的體積相應設計所述配重部件的重量，使得 所述重力閥能實現(xiàn)空載時閉合，抽真空時密閉且荷載時打開的功能。
[0107] 在一種具體的實施方式中，所述真空料斗37的體積小于等于燃燒爐中的料斗11的 體積。在一種具體的實施方式中，所述真空料斗37的體積為燃燒爐中的料斗11的體積大約 1/2,因而真空吸料兩次則可W自動裝滿所述料斗11。本領域技術人員能離理解的，本發(fā)明 中所述真空料斗只對生物質(zhì)顆粒燃料起到暫存作用，在真空累停止吸料時，真空料斗中的 顆粒燃料則自動降落到其下方的料斗中。在一種具體的實施方式中，在所述料斗11上還設 置有玻璃視窗，用于工作人員觀察進料情況是否正常。
[0108] 在一種具體的實施方式中，所述含真空累的吸料機31中還包括控制器，所述控制 器與燃燒爐中設置的料位檢測傳感器電連接控制，所述控制器還與絞龍送料機構的電機、 真空累的啟動器W及所述電磁閥電連接控制。在一種具體的實施方式中，控制器根據(jù)設置 在燃燒爐中的料位檢測傳感器檢測到的缺料所反饋的信息，既可手動也可自動控制所述集 中供料系統(tǒng)的啟停，選擇給指定的一個或多個燃燒爐上的真空料斗供料。在一種具體的實 施方式中，送料分配接頭后連接的各根送料管道均分別設置有送料電磁閥，當某臺燃燒爐 發(fā)生缺料報警時，控制器控制真空累、絞龍送料機構的電機、送料電磁閥和吸氣管道上的電 磁閥均打開，在真空累的吸力下，從送料分配接頭處吸取生物質(zhì)顆粒燃料至相相應的真空 料斗中，此時真空料斗底部的重力閥在抽真空作用下保持密閉狀態(tài)。當送料達到一定時長 后，控制器控制吸氣管道上的電磁閥、真空累和絞龍送料機構關閉，停止吸料，卸載真空，顆 粒燃料在其重力作用下打開重力閥而從真空料斗降至燃燒爐的料斗中。
[0109] 集中供料系統(tǒng)有益效果：1)本發(fā)明提供的集中供料系統(tǒng)采用真空集中供料，保證 供料系統(tǒng)運行穩(wěn)定，在輸送時管路處于密封真空狀態(tài)，絕無堵料情況發(fā)生。2)本發(fā)明提供的 集中供料系統(tǒng)采用全自動控制，響應其連接的各臺不同的燃燒爐的缺料報警裝置182W對 該燃燒爐進行分料輸送。其送料精準，不會因人員加料不及時而造成燃料缺少，進而影響煙 葉烘烤。3)該集中供料系統(tǒng)的使用壽命長，其使用壽命是螺旋式、皮帶式供料設備使用壽命 的5-10倍。4)省工、省時，減少勞動強度，降低烘烤成本。
[0110] 本發(fā)明提供的生物質(zhì)顆粒燃料集中供料系統(tǒng)可為燃燒爐及時供料，整個系統(tǒng)是自 動控制上料，只需人力或機械將生物質(zhì)顆粒燃料拆包倒入所述儲料桶32中，其它過程均為 全自動機械操作，節(jié)省了大量的人力物力。
[0111] 四、供熱設備
[0112] 本發(fā)明提供的供熱設備中所有焊接均采用機器手自動焊接，焊接部位選用與母材 一致的焊材進行焊接，保證所有焊縫嚴密、平整，無氣孔無夾渣不漏氣，機械性能達到母材 性能。當高等級母材與低等級母材焊接時，須選用與高等級母材一致的焊材。
[0113] 本發(fā)明提供的供熱設備的金屬外表面均采用耐50(TCW上高溫、抗氧化、附著力強 的環(huán)保材料進行防腐處理，表面涂裝并經(jīng)噴砂處理使表面清潔度等級達到GB/T 8923規(guī)定 的Sa2.5級要求，內(nèi)外表面采用高溫、環(huán)氧富鋒底漆進行3道噴涂，面漆采用靜電噴涂（烤 漆），此工藝具有耐高溫和防強腐蝕的特性，延長供熱設備的使用壽命。所述供熱設備的使 用壽命均達10年W上，一般為12年W上。
[0114] 綜上所述，在現(xiàn)有技術的基礎上，本發(fā)明的
【申請人】成功開發(fā)出高效低污染節(jié)能環(huán) 保的生物質(zhì)顆粒燃料供熱成套設備，實現(xiàn)了生物質(zhì)燃料充分燃燒，解決了 W往生物質(zhì)燃料 燃燒中產(chǎn)生焦油不能完全燃燒結焦結塊的技術難題。本發(fā)明還成功開發(fā)了新型的換熱器， 解決了目前煙葉烘烤中熱量交換利用率不高的問題。且成功開發(fā)了新的煙葉烘烤智能化控 制系統(tǒng)，實現(xiàn)了生物質(zhì)燃燒根據(jù)煙葉烘烤熱量需求而全自動調(diào)節(jié)火力的效果，達到了燃燒 用料少，烘烤所得的煙葉質(zhì)量高，節(jié)能環(huán)保的目的。在滿足煙草烘烤溫度控制工藝要求的基 礎上，不僅實現(xiàn)了全自動運行、自動除渣、節(jié)能減排、環(huán)保低耗的功能，還具有點火快、升溫 快、火力強，易于燃燒和精準控制等特點。
[011引具體地：
[0116] 1、設備機電一體化，自動化程度高，運行穩(wěn)定，安全。該機采用自動進料、自動點 火、自動調(diào)節(jié)供氧、自動控溫，一鍵式操作，精準運行，燃燒過程處于半封閉狀態(tài)，無明火外 泄，無壓力作業(yè)，低壓供電;獨特的自動除渣功能設計，完成自動除渣，安全穩(wěn)定。
[0117] 2、燃燒爐功率調(diào)節(jié)幅度大，控溫精度高。燃燒機(燃燒爐）功率可根據(jù)煙葉烘烤工 藝的需求隨意調(diào)節(jié)，通過控制自動功能達到精確控制烘烤的目的。能完全滿足煙葉烘烤工 藝的需要，通過精準控溫(控溫精度高達0.1~0.5 °C，精度高于燃煤的控溫精度1~：3°C )，能 有效規(guī)避控溫不精確等因素帶來的質(zhì)量損失。燃燒機結構合理緊湊、重量輕（只有傳統(tǒng)烤煙 設備的一半重量）、安裝簡單方便。
[0118] 3、生物質(zhì)顆粒燃燒充分，燃燒效率達到87 %。燃燒機采用半氣化復合燃燒技術，具 有多方位高溫供氧半氣化燃燒的特性，能長時間低功率運行，燃燒充分，無黑煙排放，熱效 率高，煙塵、硫氮排放低，二氧化硫、硫化氨零排放，無二次污染，工場環(huán)境潔凈。規(guī)避了因燃 煤的煙塵和有害氣體對烤煙質(zhì)量的影響，出爐煙葉的色香味濃郁，煙葉品質(zhì)顯著提升。
[0119] 4、換熱器熱量利用率高。熱交換器(散熱器)換熱面積大，煙灰沉降室溫度高，有效 地解決了設備結焦現(xiàn)象，能將煙焦油氣化燒盡，大幅度提高了換熱效率，使整體換熱效率達 57.8%。
[0120] 5、燃料適應性廣，節(jié)能減排。該燃燒機W生物質(zhì)顆粒為燃料，具體為農(nóng)（稻草、麥 草、玉米桿、玉米忍、稻殼、花生殼、棉花殼、棉花桿、茅草、雜草……）林(樹木、樹皮、樹根、樹 葉、創(chuàng)花、竹粉、銀末……）等廢棄物為燃料，燃燒充分，消耗能源少。
[0121] 6、設備操作簡單、自動化程度高、省工省力。從點擊開始烘烤開始進入全自動控 制，集中供料、自動進料、自動調(diào)節(jié)供氧、自動控溫、自動除渣，實現(xiàn)了"一鍵式"操作且運行 穩(wěn)定、精準。W-個50座烤房的烘烤工場為例，傳統(tǒng)的燃煤供熱烤煙需要15人左右(包括烤 煙師傅），才能維持一個工場的正常運轉(zhuǎn)，而采取本發(fā)明提供的生物質(zhì)顆粒燃燒設備烤煙， 只需要5人左右即可，比傳統(tǒng)燃煤供熱烘烤的勞動效率提高3倍W上。
[0122] 7、降低能耗及烘烤成本。生物質(zhì)燃料煙葉烘烤成本之所W比燃煤烘烤成本低，一 是燃燒效率和熱交換效率大幅提高致使能耗大幅度降低;二是精準的自動加料系統(tǒng)避免了 升降溫過程中冗余燃料的浪費;Ξ是高集成的自動化控制技術極大地節(jié)約了人力成本。采 用傳統(tǒng)的燃煤供熱設備烘干1公斤煙葉的烘烤直接成本至少要2.26元，而采取本發(fā)明中生 物質(zhì)顆粒燃料烤房烘干1公斤干煙葉的烘烤直接成本僅1.73元左右，每公斤煙葉節(jié)約0.54 元，每坑烤煙可節(jié)約燃料費用312元左右。此外，本發(fā)明自動點火、升溫速度平穩(wěn)、溫度控制 穩(wěn)定、自動調(diào)節(jié)溫度、自動加料(每4她加一次即可）、干煙葉品質(zhì)較好(枯黃煙率高）、自動除 渣、爐渣灰的利用率高(含豐富的氮、憐、鐘等元素，可W作為肥料還田）。
[0123] 8、減排效果顯著。本發(fā)明的煙葉烘烤過程中，基本無煙塵，硫氮排放低，一氧化碳、 硫化氨零排放，無二次污染，烘烤工場環(huán)境潔凈、污染低。生物質(zhì)顆粒燃燒設備烘烤與燃煤 供熱設備烘烤的尾氣排放對比如表1所示。
[0124] 表1 Γ01251
[0126] 本發(fā)明提供的供熱設備適應于與原有金屬烤房(燃煤供熱）、新型復合材料供熱烤 房、生物質(zhì)供熱密集烤房及生物質(zhì)供熱移動式板房結構烤房等不同類型烤房的匹配。
[0127] 本發(fā)明提供的生物質(zhì)顆粒燃料供熱設備經(jīng)華中科技大學檢測得出的結論為:燃燒 效率、最大輸出熱功率、換熱效率、料斗容量、給料、點火、散熱翅片管、控制系統(tǒng)等方面的檢 測結果全部合格。
[0128] 如圖1和圖9、圖10所示，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)顆粒燃料供熱設備，所述供熱設備 包括燃燒爐1、換熱器2、為燃燒爐提供生物質(zhì)顆粒燃料的集中供料系統(tǒng)3W及烤房4,所述換 熱器2用于連接在燃燒爐1的邸式爐嘴14 一端，所述烤房4包括供熱室41，所述換熱器2設置 在供熱室41內(nèi)，所述燃燒爐1和集中供料系統(tǒng)3設置在烤房4外;所述集中供料系統(tǒng)3用于為 兩個W上燃燒爐1集中提供生物質(zhì)顆粒燃料，所述集中供料系統(tǒng)3包括含真空累的吸料機 31、儲料桶32、兩根W上吸氣管道33、兩根W上送料管道％、絞龍送料機構35、送料分配接 頭、兩個W上電磁閥36、兩個W上真空料斗37和兩個W上重力閥38;所述儲料桶32用于集中 存放生物質(zhì)顆粒燃料，在其底部設置有絞龍送料機構35和用于將顆粒燃料送入不同的送料 管道34的送料分配接頭，所述真空料斗37設置在燃燒爐頂部用于為燃燒爐中的料斗11供 料，所述電磁閥36設置在真空料斗37與真空累連接的吸氣管道33上，所述重力閥38設置在 真空料斗37底部;真空累啟動且某條或多條吸氣管道33上的電磁閥36打開時，在抽真空作 用下，該吸氣管道33對應的真空料斗37底部的重力閥38保持閉合，且生物質(zhì)顆粒燃料經(jīng)相 應的送料管道送入該真空料斗37內(nèi)；當所述電磁閥36關閉時，卸載真空后的重力閥38在真 空料斗37中生物質(zhì)顆粒燃料的自身重力作用下打開而自動向燃燒爐中的料斗11供料。
[0129] 在一種具體的實施方式中，所述供熱設備為煙葉烘烤用供熱設備，且所述烤房還 包括掛煙室42W及位于供熱室41和掛煙室42間的隔熱墻43,且烤房內(nèi)還設置有高低速循環(huán) 風機46用于驅(qū)動空氣在供熱室41和掛煙室42間循環(huán)流動。
[0130] 在一種具體的實施方式中，所述燃燒爐包括爐嘴14,所述爐嘴14包括邸式設置的 圓柱形內(nèi)爐嘴141和圓臺形外爐嘴142,內(nèi)爐嘴與外爐嘴之間形成中空透氣區(qū)146,所述內(nèi)爐 嘴內(nèi)部主要構成所述燃燒爐的爐膛，邸式圓柱內(nèi)爐嘴的底部開設有通風孔用于為生物質(zhì)顆 粒燃料燃燒提供空氣；內(nèi)爐嘴軸向一端與燃燒送料管13的底部連接，軸向另一端用于插入 與燃燒爐1連接的換熱器2內(nèi)；外爐嘴同樣用于插入所述換熱器2內(nèi)的軸向一端為小徑端 1421，外爐嘴靠近燃燒送料管的軸向一端為其大徑端1422,且外爐嘴小徑端1421的內(nèi)壁到 內(nèi)爐嘴外壁間的徑向距離即噴火口外周的環(huán)縫寬度d為0.8~5mm。
[0131] 在一種具體的實施方式中，所述燃燒爐包括燃燒供氣系統(tǒng)15,所述燃燒供氣系統(tǒng) 15包括依次串聯(lián)的小風機151、鼓風機152和配風箱153,所述小風機為帶電池供電且風機功 率在10~200w的風機，所述鼓風機152為風機功率大于小風機功率且用于為燃燒爐提供主 要的新鮮空氣的風機，所述配風箱153用于分配新鮮空氣且其包括多個并聯(lián)的出口，所述多 個并聯(lián)的出口分別與主送風管154、出料管防回火送風管155和其它用途送風管156連接。
[0132] 在一種具體的實施方式中，所述燃燒爐包括除渣機構16,所述除渣機構包括水平 設置的除渣帶齒推桿162、為除渣帶齒推桿提供和傳遞動力的除渣電機161和齒輪165、套設 在除渣帶齒推桿徑向外側(cè)的除渣桿套管163、為除渣帶齒推桿導向的推桿導向輪164,所述 除渣帶齒推桿的軸向一端設置在由邸式設置的圓柱形內(nèi)爐嘴141形成的爐膛內(nèi)，除渣帶齒 推桿的軸向另一端設置在爐膛外且由控制器控制推桿的水平推渣運動。
[0133] 在一種具體的實施方式中，所述換熱器2包括位于下部的二次燃燒室21、設置在二 次燃燒室內(nèi)且用于對火焰和高溫煙氣除塵的除塵器22、用于除塵后的高溫煙氣與空氣進行 熱交換的散熱器23、W及用于熱交換后的煙氣排出換熱器的煙畫24;所述除塵器22包括連 接所述爐嘴14且用于將爐嘴中橫向噴出的火焰和高溫煙氣引入換熱器內(nèi)的進煙通道225、 連接在進煙通道225末端的兩個軸向均設置在豎直方向的圓柱形除塵主體222、位于兩個圓 柱形除塵主體間的火焰導向隔板221、W及位于每個圓柱形除塵主體內(nèi)的上部且與圓柱形 除塵主體同軸設置的錐臺結構223,所述火焰導向隔板221豎直設置且用于將所述火焰和高 溫煙氣從切向引入兩個圓柱形除塵主體中，所述錐臺結構223的大徑端在上而小徑端在下， 其大徑端與圓柱形除塵主體密封連接，使得火焰和高溫煙氣從進煙通道進入除塵器后，在 火焰導向隔板的導向作用下旋轉(zhuǎn)進入圓柱形除塵主體中，再從錐臺結構的中屯、錐狀通孔形 成的煙氣上升通道224中流出除塵器而進入所述散熱器23。
[0134] 在一種具體的實施方式中，高低速循環(huán)風機46驅(qū)動空氣從隔熱墻43頂部的供熱室 回風口 44進入供熱室41，并從隔熱墻43底部的供熱室出風口 45流出供熱室41而進入掛煙室 42;所述掛煙室42設置有掛煙室大口421供人員和物料進出，所述烤房中還設置有冷風進口 47。
[0135] 本發(fā)明提供一種含有上述燃燒爐、換熱器和集中供料系統(tǒng)的供熱設備。本發(fā)明提 供的供熱設備實現(xiàn)生物質(zhì)顆粒燃料的多次燃燒，使燃料、煙焦油、粉塵等燃燒充分，燃燒后 無殘留，有效解決了生物質(zhì)燃燒過程中產(chǎn)生的焦油、焦渣堵塞熱交換器、尾氣殘渣污染環(huán)境 和腐蝕設備等關鍵問題，顯著提高了生物質(zhì)能源熱值的利用率。所述供熱設備至少具有如 下特點。
[0136] 1、安全:利用煤炭作為燃料有明火產(chǎn)生，有可能漏火造成煙葉燃燒，導致煙農(nóng)的巨 大損失;而本發(fā)明中燃燒爐設置在烤房外、換熱器密封設置在烤房內(nèi)的供熱室中，烤房內(nèi)的 掛煙室和供熱室由隔熱墻隔離開，燃燒爐中產(chǎn)生的明火全封閉在燃燒爐和換熱器中，因而 不會產(chǎn)生煙葉燃燒的后果。
[0137] 2、環(huán)保:整個供熱設備在運行狀態(tài)下，沒有任何灰塵、煙氣冒出，硫氮排放低，一氧 化碳和硫化氨零排放，烘烤工場環(huán)境潔凈、無污染。而煤燃燒特別是散煤烘烤時含有勾火添 煤的程序，有大量的煤灰塵漂揚及S〇2釋放，影響和污染環(huán)境。
[0138] 3、高質(zhì)量的烘烤產(chǎn)品：本發(fā)明的集中供料系統(tǒng)、燃燒送料機構、燃燒供氣系統(tǒng)、除 渣機構等均為程序控制的自動化系統(tǒng)，例如燃燒送料機構中包含螺旋葉片送料機，螺旋葉 片送料機由程序設置為自動啟閉，根據(jù)其啟閉時間而決定燃燒爐內(nèi)火力大小，進而決定整 個供熱設備的實時供熱量，使得烤房中的干球溫度和濕球溫度W及升溫時間、穩(wěn)溫時間等 參數(shù)均精確可控。其中無忽高忽低不穩(wěn)定的溫度變化，不會造成冷掛灰和熱掛灰等無使用 價值的低質(zhì)量煙葉，烤出來的煙葉質(zhì)量好。另外，自動化標準設置的煙葉烘烤程序可W避免 很多誤操作而帶來廢品，且使得煙葉的質(zhì)量更勻稱更好。
[0139] 4、省工省時:全自動設置可節(jié)約大量的人力勞動。整個過程一般只需人力將生物 質(zhì)顆粒燃料送入集中供料系統(tǒng)的儲料桶中（該過程也可借助機械完成），并把燃盡的爐渣從 換熱器的清渣口中清理出來即可。集中供料系統(tǒng)自動將生物質(zhì)顆粒從儲料桶32送入真空料 斗37中，供料之后自動將生物質(zhì)顆粒從真空料斗37送入料斗11中，燃燒供氣系統(tǒng)自動調(diào)節(jié) 送入燃燒爐中的空氣量，除渣機構自動將爐膛中的爐渣和少量未充分燃燒的余料推入換熱 器中進行二次燃燒，爐膛中燃燒W及換熱器中二次燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣在除塵后在散熱器 處對烤房中的循環(huán)空氣加熱后從煙畫排出，烤房中的高低速循環(huán)風機46促使烤房內(nèi)的熱空 氣循環(huán)流動而從供熱室41流入掛煙室42中對煙草進行加熱烘烤，掛煙室中的溫度和濕度同 樣也采用自動控制。運些過程全部自動進行，節(jié)省了大量的人力和時間。且避免人與燃燒燃 料的直接接觸，有利于煙農(nóng)的身體健康。
[0140] 5、節(jié)能高效:本發(fā)明一改在先技術中在燃燒室b中懸浮燃燒的方式，改為生物質(zhì)顆 ?？煽氐囟逊旁跔t嘴中燃燒，再通過調(diào)整本發(fā)明的燃燒供氣系統(tǒng)，使得其燃燒效率由82% 進一步提高到87%，燃燒效率的提高對系統(tǒng)節(jié)能產(chǎn)生顯著效果。另外，本發(fā)明在尾氣排放良 好和燃燒爐不結焦、不結渣的情況下，不需提供使得生物質(zhì)顆粒懸浮燃燒的強勁動力和能 量消耗，進一步降低了整個燃燒爐和供熱設備的能耗。
[0141] 6、設備的使用壽命長:該供熱設備采用特殊材質(zhì)的鋼材，具有耐高溫、防腐蝕、延 長使用壽命等特點；設備表面涂裝和經(jīng)噴砂處理使表面清潔度等級達到GB/T 8923規(guī)定的 Sa2.5級要求，內(nèi)外表面采用高溫、環(huán)氧富鋒底漆進行Ξ道噴涂，面漆采用靜電噴涂(烤漆）， 此工藝具有耐高溫、防強腐蝕性、延長使用壽命的特點，該供熱設備的壽命一般可達到12年 W上，比其它供熱設備更經(jīng)久耐用。
[0142] 7、設備的適用范圍廣：該供熱設備與各類烤房能做到輕易對接且緊密結合，且該 供熱設備適合移動，如某些煙區(qū)往年能種煙但本年不能種了，須換到另一個地方種，則可W 將整套生物質(zhì)顆粒燃料供熱設備移至另外的烤煙區(qū)進行烘烤。此外，本發(fā)明提供的供熱設 備還可W作為各種農(nóng)產(chǎn)品的烘干設備，包括藥材、稻谷、金銀花、黃花菜等。
[0143] W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技 術人員來說，本發(fā)明可W有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種生物質(zhì)燃燒爐中的爐嘴，其特征在于，所述爐嘴（14)包括臥式設置的圓柱形內(nèi) 爐嘴（141)和圓臺形外爐嘴（142)，內(nèi)爐嘴與外爐嘴之間形成中空透氣區(qū)（146)，所述內(nèi)爐嘴 內(nèi)部主要構成所述燃燒爐的爐膛，臥式圓柱內(nèi)爐嘴的底部開設有通風孔用于為生物質(zhì)顆粒 燃料燃燒提供空氣；內(nèi)爐嘴軸向一端與燃燒送料管（13)的底部連接，軸向另一端用于插入 與燃燒爐（1)連接的換熱器(2)內(nèi)；外爐嘴同樣用于插入所述換熱器(2)內(nèi)的軸向一端為小 徑端（1421)，外爐嘴靠近燃燒送料管的軸向一端為其大徑端（1422)，且外爐嘴小徑端 (1421)的內(nèi)壁到內(nèi)爐嘴外壁間的徑向距離即噴火口外周的環(huán)縫寬度d為0.8~5mm。2. 根據(jù)權利要求1所述爐嘴，其特征在于，在近換熱器一端，內(nèi)爐嘴與外爐嘴的軸向長 度平齊，而在近燃燒送料管一端，內(nèi)爐嘴的軸向長度大于外爐嘴的軸向長度，且在內(nèi)爐嘴長 于外爐嘴的軸向一段的徑向外側(cè)設置有包裹內(nèi)爐嘴該端的燃燒配風室（17)。3. 根據(jù)權利要求1所述爐嘴，其特征在于，內(nèi)爐嘴底部的通風孔的直徑為2~10mm，數(shù)量 為20~200個。4. 根據(jù)權利要求1所述爐嘴，其特征在于，所述爐嘴中還包括除渣機構（16)，且所述除 渣機構為與控制器電連接的自動除渣機構，用于將內(nèi)爐嘴中的爐渣和少量未充分燃燒的余 料部分推入換熱器(2)內(nèi)進行二次燃燒。5. 根據(jù)權利要求4所述爐嘴，其特征在于，所述除渣機構包括水平設置的除渣帶齒推桿 (162)、為除渣帶齒推桿提供和傳遞動力的除渣電機(161)和齒輪(165)、套設在除渣帶齒推 桿徑向外側(cè)的除渣桿套管（163)、為除渣帶齒推桿導向的推桿導向輪（164)，所述除渣帶齒 推桿的軸向一端設置在由臥式設置的圓柱形內(nèi)爐嘴（141)形成的爐膛內(nèi)，除渣帶齒推桿的 軸向另一端設置在爐膛外且由控制器控制推桿的水平推渣運動。6. 根據(jù)權利要求5所述爐嘴，其特征在于，所述除渣機構中還包括設置在除渣帶齒推桿 軸向一端且設置在爐膛內(nèi)的推渣板，所述推渣板的水平最大寬度為內(nèi)爐嘴內(nèi)徑的1/20~1/ 3,推渣板的高度為內(nèi)爐嘴內(nèi)徑的1/20~1/3,且所述推渣板為圓弧板或矩形板。7. 根據(jù)權利要求1所述爐嘴，其特征在于，所述爐嘴中還包括設置在燃燒送料管內(nèi)的出 料管防回火送風管（155)，所述出料管防回火送風管的送風方向與生物質(zhì)顆粒燃料的送料 方向一致，用于防止爐膛中的爐火燒到料斗中，同時為爐膛中提供另一路助燃的新鮮空氣。8. 根據(jù)權利要求1~7中任意一項所述爐嘴，其特征在于，所述爐嘴中還包括火焰觀察 窗口（143)，所述火焰觀察窗口為圓柱形結構，其軸向一端深入爐膛中，軸向另一端設置在 外爐嘴徑向外側(cè);所述爐嘴中還包括用于測設爐膛溫度的溫度感應探頭（144)和用于點火 的點火器（145);所述火焰觀察窗口、溫度感應探頭和點火器旁均設置有其它用途送風管 (156)用于防止爐火毀壞工作部件;且所述溫度感應探頭、點火器、用于為爐膛中提供生物 質(zhì)顆粒燃料的螺旋葉片送料機（12)以及用于為燃燒爐提供助燃空氣的燃燒供氣系統(tǒng)（15) 均與控制器電連接。9. 一種燃燒爐，包括如權利要求1~8中任意一項所述的爐嘴。10. -種供熱設備，包括如權利要求9所述的燃燒爐。
【文檔編號】F23J1/06GK105972582SQ201610471478
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】楊興, 成樹, 曾濤
【申請人】湖南鑫迪新能源科技有限公司