一种生物质综合利用系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了生物质综合利用系统及其控制方法，涉及生物质综合利用技术领域，解决了现有技术中不能高效充分的利用生物质所产生的能量的技术问题。该生物质综合利用系统包括两段式生物质炉、热水罐、燃气热水器、燃气灶、供风组件、供水组件，其中两段式生物质炉通过供风组件分别与燃气热水器、燃气灶连接；热水罐通过供水组件分别与两段式生物质炉、燃气热水器连接；生物质综合利用系统工作时，两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气热水器；两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气灶。本发明专利技术的生物质综合利用系统及其控制方法能够高效充分的利用生物质所产生的能量。

A biomass comprehensive utilization system and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种生物质综合利用系统及其控制方法
本专利技术涉及生物质综合利用
，尤其是涉及一种生物质综合利用系统及其控制方法。
技术介绍
在各种新兴能源中，由于核能、大型水电具有潜在的生态环境风险，风能和地热等区域性资源制约，大力发展遭到限制和质疑，而生物质能却以遍在性、丰富性、可再生性等特点得到人们认可。生物质的独特性，不仅在于能贮存太阳能，还是一种可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料，煤、石油、天然气等能源实质上也是由生物质能转变而来的。户用生物质气化技术是以农村家庭为单位使用小型气化炉，产生的燃气可以供厨具使用，也可以用于户用供暖。该技术与传统土灶直接燃烧秸秆等生物质相比不产生危害环境的颗粒物，更加清洁卫生。其中生物质气化炉与燃气灶的组合形成了一套最为基础的生物质利用系统，该系统将通过生物质气化炉将生物质气化产生生物质燃气，燃气灶利用生物质燃气进行炊事活动。在上述最为基础的生物质利用系统中增加一部燃气热水器以及水暖件(地暖或暖气片)，就形成一套功能更加完善的生物质利用系统，既能满足用户的炊事需求还能够满足用户的热水需求以及取暖需求。虽然上述所有的生物质利用系统已经得到了广泛推广，并取得了一定的经济效益，但是仍然存在着其不足之处，首先生物质燃料的热值本身就不高，需要消耗大量的生物质燃料才能满足用户的基本需求，但是现有技术中生物质利用系统也并未对生物质燃料进行充分的利用，其在气化过程中会产生生物质炭，而生物质炭恰恰是热值最高的部分，在实际应用中这部分生物质炭会被取出进行二次利用，但是这大大降低了生物质利用系统本身的工作效率，且二次利用所带来的收益并不能弥补工作效率的降低所带来的影响，因为用户使用生物质利用系统的最基本需求是便捷高效的实现炊事活动和取暖等。其次现有技术中的生物质利用系统仅仅利用了所产生的生物质燃气，而对系统本身工作过程中产生的热能未加以收集利用，造成了能量的浪费。综上，本申请人认为现有技术中的生物质利用系统存在的技术问题是：不能高效充分的利用生物质所产生的能量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物质综合利用系统及其控制方法，以解决现有技术中存在的不能高效充分利用生物质燃料所产生能量的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(高效充分利用生物质燃料所蕴含的能量、能够切换或同时实现燃气炊事活动和燃气供热等)详见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种生物质综合利用系统，包括两段式生物质炉、热水罐、燃气热水器、燃气灶、供风组件、供水组件，其中两段式生物质炉通过供风组件分别与燃气热水器、燃气灶连接；热水罐通过供水组件分别与两段式生物质炉、燃气热水器连接；生物质综合利用系统工作时，两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气热水器；两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气灶；两段式生物质炉与热水罐之间通过供水组件形成水循环系统，吸收利用两段式生物质炉工作产生的热量。可选的，两段式生物质炉包括炉体，炉体包括炉体内壁与炉体外壁；炉体内壁内部为炉腔；炉体内壁与炉体外壁之间形成水夹套结构；水夹套结构开设有冷水进口与热水出口；炉排，炉排安装在炉腔内且靠近炉腔底部设置，用于承接生物质气化后产生的生物质炭；第一进风管，第一进风管与炉腔连通，位于炉排上方；第二进风管，第二进风管与炉腔连通，位于第一进风管上方；燃气引出管，燃气引出管与炉腔连通，位于炉排下方；进料口，进料口与炉腔连通且位于两段式生物质炉顶部，进料口用于生物质的进入以及烟气的排放。可选的，热水罐上设置有第一进水口、第一出水口、第二进水口、第二出水口、第三进水口以及第三出水口。可选的，供水组件包括第一热水管路、第一冷水管路、第一水泵、第二热水管路、第二冷水管路、第二水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门以及第四阀门，其中第一阀门安装在第一热水管路上，第二阀门安装在第一冷水管路上，第一水泵安装在第一冷水管路上，第三阀门安装在第二热水管路上，第四阀门安装在第二冷水管路上，第二水泵安装在第二冷水管路上。可选的，供风组件包括鼓风机、第一供风管路、第二供风管路、第三供风管路、第四供风管路、第五供风管路、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门以及第九阀门，其中第一供风管路、第二供风管路、第三供风管路的一端分别与鼓风机连接，第五阀门安装在第一供风管路上，第六阀门安装在第二供风管路上，第七阀门安装在第三供风管路上，第八阀门安装在第四供风管路上，第九阀门安装在第五供风管路上。可选的，第一热水管路连通热水出口与第一进水口；第一冷水管路连通冷水进口与第一出水口；第二热水管路连通第二进水口与燃气热水器；第二冷水管路连通第二出水口与燃气热水器；第一供风管路另一端与第二进风管连接；第二供风管路另一端与第一进风管连接；第三供风管路另一端与燃气灶连接；第四供风管路连通燃气引出管与燃气热水器；第五供风管路连通燃气引出管与燃气灶。可选的，生物质综合利用系统还包括螺旋进料器，螺旋进料器安装在进料口上，用于向两段式生物质炉填充生物质燃料。可选的，生物质综合利用系统还包括烟气处理模块，其中烟气处理模块包括烟气过滤器、第一烟气管路、第二烟气管路、第三烟气管路以及抽油烟机，其中：抽油烟机安装在燃气灶上方；第一烟气管路连通螺旋进料器与烟气过滤器；第二烟气管路连通燃气热水器与烟气过滤器；第三烟气管路连通抽油烟机与烟气过滤器。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种生物质综合利用系统控制方法，生物质综合利用系统控制方法用于控制上述的生物质综合利用系统，生物质综合利用系统控制方法包括燃气炊事模式，燃气炊事模式包括以下步骤：S1：关闭第一阀门至第九阀门；S2：上料，使用螺旋进料器将生物质燃料填充至两段式生物质炉内部，同时生物质燃料充满螺旋进料器以将进料口封堵；S3：点火，将两段式生物质炉内部的生物质燃料点燃；S4：打开鼓风机、第五阀门、第七阀门以及第八阀门，打开第一阀门、第二阀门以及第一水泵；S5：打开抽油烟机，燃气炉点火；S6：关闭第五阀门、第七阀门以及第八阀门，打开第六阀门，倒转螺旋进料器以清除其内部生物燃料，将进料口敞开；S7：重复步骤S1至S6。可选的，生物质综合利用系统控制方法还包括燃气供热模式，燃气供热模式包括以下步骤：S1′：关闭第一阀门至第九阀门；S2′：上料，使用螺旋进料器将生物质燃料填充至两段式生物质炉内部，同时生物质燃料充满螺旋进料器以将进料口封堵；S3′：点火，将两段式生物质炉内部的生物质燃料点燃；S4′：打开鼓风机、第五阀门以及第九阀门，打开第一阀门、第二阀门以及第一水泵，打开第三阀门、第四阀门以及第二水泵；S5′：通过第三出水口以及第三进水口向外界输出热水并补充冷水进入热水储罐；S6′：关闭第五阀门、第九阀门、第三阀门、第四阀门以及第二水泵，打开第六阀门，倒转螺旋进料器以清除其内部生物燃料，将进料口敞开；S7′：重复步骤S1′至S6′。本专利技术提供的生物质综合利用系统及其控制方法，通过使用两段式生物质炉配合相应的灶具、燃气热水器、储水桶、管路、阀门等，实现了连续生产利用，高效充分的吸收生物质燃料气化过程中产生的燃气以及热能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质综合利用系统，其特征在于，包括两段式生物质炉、热水罐、燃气热水器、燃气灶、供风组件、供水组件，其中：两段式生物质炉通过供风组件分别与燃气热水器、燃气灶连接；热水罐通过供水组件分别与两段式生物质炉、燃气热水器连接；生物质综合利用系统工作时，两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气热水器；两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气灶；两段式生物质炉与热水罐之间通过供水组件形成水循环系统，吸收利用两段式生物质炉工作产生的热量。

【技术特征摘要】
1.一种生物质综合利用系统，其特征在于，包括两段式生物质炉、热水罐、燃气热水器、燃气灶、供风组件、供水组件，其中：两段式生物质炉通过供风组件分别与燃气热水器、燃气灶连接；热水罐通过供水组件分别与两段式生物质炉、燃气热水器连接；生物质综合利用系统工作时，两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气热水器；两段式生物质炉工作产生的生物质燃气可通过供风组件输送至燃气灶；两段式生物质炉与热水罐之间通过供水组件形成水循环系统，吸收利用两段式生物质炉工作产生的热量。2.根据权利要求1的生物质综合利用系统，其特征在于，两段式生物质炉包括：炉体，炉体包括炉体内壁与炉体外壁；炉体内壁内部为炉腔；炉体内壁与炉体外壁之间形成水夹套结构；水夹套结构开设有冷水进口与热水出口；炉排，炉排安装在炉腔内且靠近炉腔底部设置，用于承接生物质气化后产生的生物质炭；第一进风管，第一进风管与炉腔连通，位于炉排上方；第二进风管，第二进风管与炉腔连通，位于第一进风管上方；燃气引出管，燃气引出管与炉腔连通，位于炉排下方；进料口，进料口与炉腔连通且位于两段式生物质炉顶部，进料口用于生物质的进入以及烟气的排放。3.根据权利要求2的生物质综合利用系统，其特征在于，热水罐上设置有第一进水口、第一出水口、第二进水口、第二出水口、第三进水口以及第三出水口。4.根据权利要求3的生物质综合利用系统，其特征在于，供水组件包括第一热水管路、第一冷水管路、第一水泵、第二热水管路、第二冷水管路、第二水泵、第一阀门、第二阀门、第三阀门以及第四阀门，其中：第一阀门安装在第一热水管路上，第二阀门安装在第一冷水管路上，第一水泵安装在第一冷水管路上，第三阀门安装在第二热水管路上，第四阀门安装在第二冷水管路上，第二水泵安装在第二冷水管路上。5.根据权利要求4的生物质综合利用系统，其特征在于，供风组件包括鼓风机、第一供风管路、第二供风管路、第三供风管路、第四供风管路、第五供风管路、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门以及第九阀门，其中：第一供风管路、第二供风管路、第三供风管路的一端分别与鼓风机连接，第五阀门安装在第一供风管路上，第六阀门安装在第二供风管路上，第七阀门安装在第三供风管路上，第八阀门安装在第四供风管路上，第九阀门安装在第五供风管路上。6.根据权利要求5的生物质综合利用系统，其特征在于：第一热水管路连通热水出口与第一进水口；第一冷水管路连通冷水进口与第一出水口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍龙，王子兵，张嘉鸣，李世成，郭珊，于米满，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：河北,13