[实用新型]自动送料并以秸秆压块为燃料的民用采暖炉

说明书

技术领域：

本实用新型涉及生物质燃料清洁燃烧设备，特别是一种自动送料并以秸秆压块为燃料的民用采暖炉。

背景技术

随着燃煤、燃油价格的日益上涨，以及国家环保政策的要求提高，生物质燃料的利用越来越受到国家的重视。秸秆等生物质燃料在燃烧过程中具有二氧化碳零排放的特点，是一种清洁的、可再生能源，但是，由于生物质燃料的能量密度较低，其应用受到很大限制。

秸秆经机械方法压实后，就得到秸秆压块，秸秆压块是30×30×70mm的长方体形块状料，其密度在750kg/m³左右，其发热量达到3500kcal/kg，相当于无烟煤发热量的70％，秸秆压块可以像煤一样使用炉子来完成高效的燃烧过程。

不过，热重分析结果显示，生物质燃料的可燃成份与煤有很大差别，因此，生物质燃料的燃烧过程与煤的燃烧过程具有显著的区别。生物质燃料(秸秆压块)的可燃成分以挥发分(气态的碳氢化合物)为主，约占70～75％，而固定碳的含量仅有15％左右，另外含有少量的水份和灰分。秸秆压块中的挥发分在300℃左右就开始以气体形态快速逸出、着火、燃烧，挥发分燃烧形成的火焰呈镶有黑边的橘红色，20分钟内挥发分基本燃尽；剩余的固定碳还能够维持燃烧5～10分钟左右；燃尽后残留少量灰渣。

生物质燃料在燃烧过程中会产生大量的焦油，焦油是可冷凝碳氢化合物的总称，焦油的生成量与燃烧室温度、挥发分气体在燃烧室内的逗留时间等有关。研究结果显示，在500℃左右，燃烧室内焦油的生成量最多，高于或低于500℃，焦油的生成量都会有所减少；挥发分气体在燃烧室内的逗留时间越长，焦油的生成量越少；并且，若燃烧室内氧气不足，烟气中的焦油含量将有所提高。当排烟温度高于250℃时，燃烧所产生的焦油随烟气排放，令不完全燃烧热损失有所增大。但是，若排烟温度低于250℃，焦油就会冷凝，并与烟气中的水及未燃尽的炭粒结合，形成粘稠的液体，粘附在烟道壁面、风门等位置，造成金属表面腐蚀、阀门卡涩等现象。此外，焦油有很大的异味，对人体有一定的伤害。因此，生物质燃料的燃烧过程组织必须要考虑如何抑制和减少焦油的生成，并需要采取一定的措施防止焦油在低温烟道内凝结。

以上燃烧特点决定了生物质燃料的燃烧组织过程要较煤的燃烧组织过程复杂的多，常规的燃煤炉具根本不能很好地燃烧生物质燃料。在煤的燃烧过程中，焦炭的燃烧占居主导地位，而生物质燃料的成分以挥发分为主，因此，生物质燃料炉需要设置更大的燃烧空间才可以保证挥发分的燃尽，并且生物质的燃烧过程更加注重空气与燃料挥发分之间的混合过程，所以直接套用燃煤炉具的设计思路是行不通的。此外，由于生物质燃料中固定碳的含量较少，因此，燃用生物质燃料的炉子不能如燃煤炉具那样长时间封火，生物质燃料在封火时，缺氧、低温燃烧工况将产生大量焦油，同时因排烟温度显著降低，焦油将会在炉内和烟囱内凝结，并与凝结水混合，流淌的到处都是，会造成房间内浓重的异味。所以，燃用秸秆压块等生物质燃料的炉子需要进行特殊的结构设计。

目前，在我国广大农村地区，秸秆主要用于炊事，热效率很低；很多时候，农民会将秸秆在田地里直接燃烧后回田，这一方面造成巨大的能源浪费，同时也造成严重的环境污染。因此，如何高效、低成本的对秸秆等生物质燃料进行综合利用成为一个十分迫切问题。

秸秆压实技术与设备已经相对成熟，目前的秸秆压块多作为饲料使用。近期的研究表明，秸秆压块具有密度较高、发热量较高等特点，可以像煤一样进行燃烧利用，因此，在煤价普遍上涨的大环境下，在农村地区使用秸秆压块取代煤来进行直燃取暖，具有相当大的市场潜力。现在，市场上已经有一些燃用秸秆压块的炉具在应用，但是上述炉具仍然在沿用燃煤炉的设计思路，而没有充分考虑生物质燃料的燃烧特性，因此，其燃烧效率较低，并且焦油生成量很大，室内污染严重。所以，若想大规模推广生物质秸秆压块燃料，就需要设计特殊结构的炉子。

发明内容

本实用新型目的是提供一种自动送料并以秸秆压块为燃料的民用采暖炉，可以克服已有技术的缺陷，能实现自动送料的、以秸秆压块为燃料的民用采暖炉。通过对炉子燃烧室结构和换热面的合理设计，以及对自动送料装置的结构与参数调整，实现了对秸秆压块燃烧过程、烟气与工质(水)换热过程的合理组织，达到提高生物质燃料炉燃烧效率和换热效率、降低燃烧过程中的污染物排放量和抑制焦油产生的目的。

本实用新型提供的一种自动送料并以秸秆压块为燃料的民用采暖炉包括：炉体装置和送料装置；所述的送料装置为自动送料装置，位于炉体的一侧，与炉体料道连接。