利用生物质燃烧的供暖系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用生物质燃烧的供暖系统，包括：燃烧炉、蓄水罐和换热器，燃烧炉的进水端与蓄水罐的出水口连接，蓄水罐的进水口与换热器的出水口连接，换热器的进水口与燃烧炉的出水端连接。本发明专利技术具有解决生物质气化热转换率低的问题，以及生物质燃烧不充分，产生焦油和有害气体的问题。

Heating system using biomass combustion

The invention discloses a method of utilizing biomass burning heating system, comprising a combustion furnace and a water storage tank and heat exchanger, combustion furnace inlet outlet end and a water storage tank connected to a water storage tank is connected to a water inlet and a water outlet of the heat exchanger, a water inlet of the heat exchanger and the water outlet end is connected with the combustion furnace. The invention has the problem of low heat conversion rate of biomass gasification, and the problems of insufficient combustion of biomass and tar and harmful gas.

【技术实现步骤摘要】
利用生物质燃烧的供暖系统
本专利技术涉及供暖系统。更具体地说，本专利技术涉及一种利用生物质燃烧的供暖系统。
技术介绍
我国是一个农业大国，在农业生产和农产品加工中产生了大量的农作物秸秆、糠渣等生物质资源。传统的利用方式主要用作家庭能源、饲料、肥料、工业原料和建筑材料。养殖所用以生物质秸秆，野草饲料被商品饲料替代，农业生产所需的生物质有机肥料被无机化肥替代，农民生活和农业生产对秸秆的需求急剧下降，同时农作物秸秆产量随农作物，特别是粮食作物产量的增加而急速增加。农作物秸秆的供过于求导致秸秆被弃于田间地头、房屋院落，甚至在田间被直接焚烧，对环境造成严重会影响，也容易引发火灾。在露天焚烧秸秆会污染空气，危害人民健康，特别在机场、公路附近燃烧会影响交通安全，造成飞机停飞，高速公路汽车追尾相撞，行道树被烧毁等不良后果。当前我国农村用来供暖的设备主要以电为能源的家用电器，如空调、电褥、电暖器等，这些供暖设备只适用于小空间，且经济成本较高。而生物质原料属于可再生能源，符合国家的中长期能源规划，将生物质充分气化给水路中的水加热，从而实现家庭的供暖，并利用了废气秸秆。目前利用秸秆作为原料为循环水路加热的供暖设备存在着生物质气化过程中会产生焦油的问题，以及不完全燃烧时会产生有害的烟或有害气体，对环境造成污染；另外，还存在燃烧效率低，造成资源浪费的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种利用生物质燃烧的供暖系统，解决生物质气化热转换率低的问题，以及生物质燃烧不充分，产生焦油和有害气体的问题。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种利用生物质燃烧的供暖系统，包括：燃烧炉、蓄水罐和换热器，燃烧炉的进水端与蓄水罐的出水口连接，蓄水罐的进水口与换热器的出水口连接，换热器的进水口与燃烧炉的出水端连接，所述燃烧炉包括：外筒体，其为内部中空、下端封闭、上端设有一圆形开口的圆柱形结构，所述外筒体的下部设有可开关的第一掏灰口；内筒体，其为内部中空、上下开口的圆柱形结构，所述内筒体设置于外筒体内，且与所述外筒体同轴设置，所述内筒体的顶部与外筒体的顶部齐平，且所述内筒体顶端的开口与所述外筒体上端的圆形开口无缝连接，所述内筒体的纵向长度小于所述外筒体的纵向长度，所述内筒体的下部沿内筒体圆周方向间隔开设多个进气孔；所述内筒体的下部位于进气孔上方设置有第一催化剂层，所述第一催化剂层包括催化剂框架、镍基催化剂和木炭，所述催化剂框架包括圆柱形的外框和五个隔网，所述外框的外壁面与所述内筒体的内壁面贴合并固定，所述外框依次由下向上内接五个隔网形成四个容置空间，四个容置空间依次交替填充镍基催化剂和木炭；进料筒，其呈上大下小的圆台结构，所述进料筒的顶面封闭，与所述内筒体同轴设置，所述进料筒的底部与所述内筒体的顶端无缝连接且连通，所述进料筒内设置有导料板，所述导料板呈螺旋状由上至下延伸至进料筒的底部，所述导料板的第一侧贴合进料筒的内壁设置，所述导料板与第一侧相对的第二侧竖直向上延伸出一竖板，所述进料筒的顶部分别设有与所述导料板上端相接的两个进料口；沉降台，其为上小下大内部中空的圆台状结构，其顶部与所述内筒体的底部通过炉篦无缝连接，沉降台内部的中空结构由上至下形成燃烧室和落灰室，所述燃烧室为上大下小的圆台结构，所述燃烧室的顶部与所述沉降台的顶部共面；所述落灰室为上小下大的圆台结构，所述落灰室的顶部与所述燃烧室的底部无缝连接且连通，所述落灰室的底部与所述第一掏灰口连通；进气通道，其为管壁绕所述内筒体下部由内向外呈螺旋状环绕的单螺旋形通道，进气通道的管壁底部与所述沉降台的圆锥面无缝固定，进气通道的管壁顶端水平密封以使所述进气通道形成包覆在所述内筒体下部外侧的圆柱形结构；所述进气通道位于所述内筒体的一端通过所述多个进气孔与内筒体连通，所述进气通道远离内筒体的一端连通一进气管穿出所述外筒体与外部连通；换热通道，其包括换热水管与换热夹层，所述换热水管绕内筒体的外周由内向外呈螺旋状设置在所述进气通道与外筒体顶壁之间，所述换热水管的外壁将所在外筒体的空间限定呈螺旋状的排气通道；所述换热夹层为套设在所述进料筒外部与进料筒外壁形成的中空夹层，所述换热夹层的上端设有出水端；所述换热水管远离内筒体的一端为进水端，其延伸出外筒体，并与蓄水罐的出水口连接，所述换热水管靠近内筒体的一端为出水端，其与所述换热夹层的下部连通；排气通道的进气端通过外筒体内壁与进气通道的外层管壁之间的孔隙与落灰室连通；烟道净化装置，其上部设有净化气排出口，其下部设有净化气入口，排气通道靠近所述内筒体的一端为出气端，其与烟道净化装置下部的净化气入口连通。优选的是，所述的利用生物质燃烧的供暖系统，所述导料板的上表面设置有木炭层。优选的是，所述的利用生物质燃烧的供暖系统，所述内筒体的内壁且位于第一催化剂层上方均匀设置有多个向下倾斜的隔板，所述隔板的第一端与所述内筒体的内壁固定，所述隔板的第二端朝向内筒体的中心轴，所述隔板上设置有木炭层。优选的是，所述的利用生物质燃烧的供暖系统，所述隔板上开设有均匀分布的通孔，所述通孔的孔径为1mm，所述隔板与水平面的夹角为30°～45°。优选的是，所述的利用生物质燃烧的供暖系统，镍基催化剂所在容置空间与木炭所在容置空间的体积比为2-3:1。优选的是，所述的利用生物质燃烧的供暖系统，所述落灰室与所述燃烧室的高度比为1:5，燃烧室顶端、燃烧室底端以及落灰室底端的内径比为3:2:6。优选的是，所述的利用生物质燃烧的供暖系统，所述烟道净化装置上部设有点燃口，所述烟道净化装置内部倾斜设置有滤板，以将烟腔分隔为上、下两个空间，与所述滤板最低端对应的烟囱壁上设置有可开关的第二掏灰口。优选的是，所述的利用生物质燃烧的供暖系统，所述滤板与水平面的夹角为30-45°。本专利技术至少包括以下有益效果：1、生物质供暖系统将生物质原料例如秸秆与家庭供热管道相结合，摒弃了传统供暖设备采用天然气作为燃料，解决了新农村节能改造、节能减排等问题，后期费用低，更利于在农村推广。2、本申请中沿内筒体的纵向方向分别设置有第一催化剂层、以及在隔板上设置的木炭层，作为焦油的催化剂，使生物质燃料在内筒体中燃烧时焦油就被充分催化，显著提高生物质气化效率。其中，第一催化剂层采用的催化剂框架作为镍基催化剂和木炭的载体，使木炭和镍基催化剂按体积比1：2-3进行配比，提高两种催化剂相互之间的催化活性，且在镍基催化剂中添加木炭能减少镍基催化剂的机械损耗，降低镍基催化剂和木炭之间比表面积减少的速率。3、进料筒中设置两个进料口，分别均匀进生物质燃料以及从落灰室排出的灰烬，利用灰烬的余热对生物质燃料加热，并进行一次燃烧，通过在进料筒设置螺旋的导料板并设置竖板，使生物质料和灰烬沿导料板进行螺旋运动，延长了其在进料筒中的运动路径，使灰烬与生物质料混合更均匀，燃烧更充分，相较于没有设置导料板且其他相同的进料筒，相同量的生物质燃料和灰烬在本申请的进料筒中一次燃烧的生物质气化率至少提高了30％。并且灰烬进入内筒体在高温条件下将没有完全热解的物料进行再次的热解，确保物料的充分燃烧。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用生物质燃烧的供暖系统，包括：燃烧炉、蓄水罐和换热器，燃烧炉的进水端与蓄水罐的出水口连接，蓄水罐的进水口与换热器的出水口连接，换热器的进水口与燃烧炉的出水端连接，其特征在于，所述燃烧炉包括：外筒体，其为内部中空、下端封闭、上端设有一圆形开口的圆柱形结构，所述外筒体的下部设有可开关的第一掏灰口；内筒体，其为内部中空、上下开口的圆柱形结构，所述内筒体设置于外筒体内，且与所述外筒体同轴设置，所述内筒体的顶部与外筒体的顶部齐平，且所述内筒体顶端的开口与所述外筒体上端的圆形开口无缝连接，所述内筒体的纵向长度小于所述外筒体的纵向长度，所述内筒体的下部沿内筒体圆周方向间隔开设多个进气孔；所述内筒体的下部位于进气孔上方设置有第一催化剂层，所述第一催化剂层包括催化剂框架、镍基催化剂和木炭，所述催化剂框架包括圆柱形的外框和五个隔网，所述外框的外壁面与所述内筒体的内壁面贴合并固定，所述外框依次由下向上内接五个隔网形成四个容置空间，四个容置空间依次交替填充镍基催化剂和木炭；进料筒，其呈上大下小的圆台结构，所述进料筒的顶面封闭，与所述内筒体同轴设置，所述进料筒的底部与所述内筒体的顶端无缝连接且连通，所述进料筒内设置有导料板，所述导料板呈螺旋状由上至下延伸至进料筒的底部，所述导料板的第一侧贴合进料筒的内壁设置，所述导料板与第一侧相对的第二侧竖直向上延伸出一竖板，所述进料筒的顶部分别设有与所述导料板上端相接的两个进料口；沉降台，其为上小下大内部中空的圆台状结构，其顶部与所述内筒体的底部通过炉篦无缝连接，沉降台内部的中空结构由上至下形成燃烧室和落灰室，所述燃烧室为上大下小的圆台结构，所述燃烧室的顶部与所述沉降台的顶部共面；所述落灰室为上小下大的圆台结构，所述落灰室的顶部与所述燃烧室的底部无缝连接且连通，所述落灰室的底部与所述第一掏灰口连通；进气通道，其为管壁绕所述内筒体下部由内向外呈螺旋状环绕的单螺旋形通道，进气通道的管壁底部与所述沉降台的圆锥面无缝固定，进气通道的管壁顶端水平密封以使所述进气通道形成包覆在所述内筒体下部外侧的圆柱形结构；所述进气通道位于所述内筒体的一端通过所述多个进气孔与内筒体连通，所述进气通道远离内筒体的一端连通一进气管穿出所述外筒体与外部连通；换热通道，其包括换热水管与换热夹层，所述换热水管绕内筒体的外周由内向外呈螺旋状设置在所述进气通道与外筒体顶壁之间，所述换热水管的外壁将所在外筒体的空间限定呈螺旋状的排气通道；所述换热夹层为套设在所述进料筒外部与进料筒外壁形成的中空夹层，所述换热夹层的上端设有出水端；所述换热水管远离内筒体的一端为进水端，其延伸出外筒体，并与蓄水罐的出水口连接，所述换热水管靠近内筒体的一端为出水端，其与所述换热夹层的下部连通；排气通道的进气端通过外筒体内壁与进气通道的外层管壁之间的孔隙与落灰室连通；烟道净化装置，其上部设有净化气排出口，其下部设有净化气入口，排气通道靠近所述内筒体的一端为出气端，其与烟道净化装置下部的净化气入口连通。...

【技术特征摘要】
1.一种利用生物质燃烧的供暖系统，包括：燃烧炉、蓄水罐和换热器，燃烧炉的进水端与蓄水罐的出水口连接，蓄水罐的进水口与换热器的出水口连接，换热器的进水口与燃烧炉的出水端连接，其特征在于，所述燃烧炉包括：外筒体，其为内部中空、下端封闭、上端设有一圆形开口的圆柱形结构，所述外筒体的下部设有可开关的第一掏灰口；内筒体，其为内部中空、上下开口的圆柱形结构，所述内筒体设置于外筒体内，且与所述外筒体同轴设置，所述内筒体的顶部与外筒体的顶部齐平，且所述内筒体顶端的开口与所述外筒体上端的圆形开口无缝连接，所述内筒体的纵向长度小于所述外筒体的纵向长度，所述内筒体的下部沿内筒体圆周方向间隔开设多个进气孔；所述内筒体的下部位于进气孔上方设置有第一催化剂层，所述第一催化剂层包括催化剂框架、镍基催化剂和木炭，所述催化剂框架包括圆柱形的外框和五个隔网，所述外框的外壁面与所述内筒体的内壁面贴合并固定，所述外框依次由下向上内接五个隔网形成四个容置空间，四个容置空间依次交替填充镍基催化剂和木炭；进料筒，其呈上大下小的圆台结构，所述进料筒的顶面封闭，与所述内筒体同轴设置，所述进料筒的底部与所述内筒体的顶端无缝连接且连通，所述进料筒内设置有导料板，所述导料板呈螺旋状由上至下延伸至进料筒的底部，所述导料板的第一侧贴合进料筒的内壁设置，所述导料板与第一侧相对的第二侧竖直向上延伸出一竖板，所述进料筒的顶部分别设有与所述导料板上端相接的两个进料口；沉降台，其为上小下大内部中空的圆台状结构，其顶部与所述内筒体的底部通过炉篦无缝连接，沉降台内部的中空结构由上至下形成燃烧室和落灰室，所述燃烧室为上大下小的圆台结构，所述燃烧室的顶部与所述沉降台的顶部共面；所述落灰室为上小下大的圆台结构，所述落灰室的顶部与所述燃烧室的底部无缝连接且连通，所述落灰室的底部与所述第一掏灰口连通；进气通道，其为管壁绕所述内筒体下部由内向外呈螺旋状环绕的单螺旋形通道，进气通道的管壁底部与所述沉降台的圆锥面无缝固定，进气通道的管壁顶端水平密封以使所述进气通道形成包覆在所述内筒体下部外侧的圆柱形结构；所述进气通道位于所述内筒体的一端通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄定娟，
申请(专利权)人：广西芮芽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45