CN104728915A - 燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用*** - Google Patents

Abstract

燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，它涉及一种秸秆燃烧火炕循环利用***。以解决现有的火炕存在局部过热，造成火炕局部损坏，燃烧火炕时易造成的室内负压、有害气体流入室内以及燃烧后的炉灰不能充分利用的问题，储灰室的顶端开设有储灰腔，储灰腔顶端固接有炉箅子，拱形水套扣装于炉箅子的顶端，第一通气管与储灰腔底端连通，第一通气管的另一端设置于室外且与风机的进气端可拆卸连通，风机为具有搅碎功能的风机，风机的出气端与第二通气管的一端连通，第二通气管的另一端与旋风除尘器总成的进气端连通，旋风除尘器总成固接于储灰仓顶端，旋风除尘器总成的出尘端与储灰仓接通，储灰仓底端设有闸板出灰口。本发明用于北方冬季取暖使用。

Description

燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***

技术领域

本发明涉及一种秸秆燃烧火炕循环利用***。

背景技术

火炕是北方农村居民家中常用的取暖设施，由于具有可与炉灶相连、整个炕面散发热量效果好、造价低和实用性强等特点，获得广泛应用。但现有火炕也存在如下问题：

1.由于燃烧物是集中在火炕烟道内端燃烧，容易造成火炕烟道内端燃烧池对应的火炕炕面局部过热，使火炕炕面装饰物局部炭化损坏，影响火炕的正常使用，如附图1中的标号34所示，并且火炕烟道内端燃烧池的水泥板经火焰长期烘烤后强度逐渐降低，造成火炕局部损坏，从而降低火炕的使用年限。

2.北方农村大多采用秸秆作为燃料，秸秆在炕洞内一次性过火燃烧，燃烧效率低，而且秸秆燃烧后的炉灰(学名称草木灰)，是优良的有机肥料，其成分钾含量5％～10％、磷含量2％～3％，此外还含有钙以及少量的镁、铁、硫、锌、锰、钼等营养元素，燃烧后炉灰的随意丢弃，造成有机肥原料的浪费。

3.随着北方节能型建筑围护结构的实施，农宅墙体具有了良好的封闭性，这就使室内通风差，秸秆在火炕内的燃烧，由于消耗掉室内的大量氧气，导致室内产生负压，这不仅容易出现呛烟现象，而且会产生大量一氧化碳、二氧化碳等有害气体，降低室内空气品质，危害人体健康。

4.由于现有火炕燃烧炉设置在室内，秸秆燃烧后产生的炉灰要通过人工转移的方式从室内移出，由于炉灰质量轻，移除过程中极易飘散，造成室内PM2.5严重超标。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，以解决现有的火炕存在局部过热，造成火炕局部损坏，燃烧火炕时易造成的室内负压、炉门口呛烟、有害气体流入室内、秸秆燃烧不充分以及燃烧后的炉灰不能充分利用的问题。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***包括火炕、供暖***，锅炉、风机、散热炕壁总成、旋风除尘器总成及储灰仓，

散热炕壁总成包括钢板与散热装饰板，散热装饰板板面均布有若干个散热孔，火炕的外侧壁开设有通腔，钢板及散热装饰板均与通腔形状一致，散热装饰板与钢板由外至内依次与通腔相配合，且钢板与散热装饰板呈间距设置，

锅炉由拱形水套、炉箅子及储灰室组成，锅炉设置于火炕的烟道内端，

储灰室的顶端开设有储灰腔，储灰腔顶端固接有炉箅子，拱形水套扣装于炉箅子的顶端，

拱形水套的通腔沿烟气流动方向设置，火炕的烟道内端开设有通孔，拱形水套的一个侧端的端面伸出通孔，

拱形水套的所述侧端的端面的一个底脚外侧壁设有进水端，拱形水套所述侧端的顶面设有出水端，拱形水套的出水端与供暖***的进水端连通，供暖***的回水端与拱形水套的进水端连通，拱形水套的所述侧端高于拱形水套的另一个侧端，拱形水套的底面坡度为3％至10％，

第一通气管的一端与储灰室的储灰腔底端连通，第一通气管的另一端设置于室外且与风机的进气端可拆卸连通，风机为具有搅碎功能的风机，风机的出气端与第二通气管的一端连通，第二通气管的另一端与旋风除尘器总成的进气端连通，旋风除尘器总成固接于储灰仓顶端，旋风除尘器总成的出尘端与储灰仓接通，储灰仓底端设有闸板出灰口。

供暖***设置有上水箱。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明的拱形水套11覆盖于炉箅子12的上方，从而遮挡住秸秆燃烧时的火焰，有效保护了锅炉上方的火炕表面不被火焰直接烘烤，从而保障了火炕烟道内端燃烧池水泥板的强度，延长了火炕01的使用寿命，并且使火炕01热度均匀，安全。

2、将秸秆燃烧过程中的多余热能转移至供暖***02内，供室内取暖使用，使火炕01内的秸秆燃烧所产生的多余热能得到充分利用，并且供暖***02的回水端与拱形水套11的进水端连通，使拱形水套11内的水反复循环使用，节约能源。

3、散热炕壁总成的钢板07及散热装饰板08使火炕01的侧壁对室内进行散热供暖，从而增大了火炕01的散热面积和取暖效果，使火炕01的利用率大大提高，有效节约能源。

4、储灰腔15底端通过第一通气管19与室外连接，为秸秆燃烧提供充足氧气，使室内气压稳定，使秸秆燃烧充分，有效保障室内空气质量，避免一氧化碳等有害气体及呛烟现象的产生，大大提高了秸秆的燃烧利用率。

5、当需要清理储灰腔15时，启动风机03，储灰腔15内的秸秆炉灰经第一通气管19、风机03及第二通气管20吸入到储灰仓06内，保证了室内空气质量，pm2.5达标，防止秸秆炉灰四处堆积污染环境，并且储灰仓06将秸秆炉灰收集，使秸秆炉灰得到充分利用。

6、风机03为具有搅碎功能的风机，将秸秆炉灰搅碎成均匀的颗粒状，便于后续包装成袋及使用。

7、拱形水套11的底面17坡度为3％至10％，若拱形水套11水平放置，则拱形水套11内的气泡容易滞留于拱形水套11上部，当气泡积攒至一定程度会突然涌入供暖***02的上水箱05中，造成上水箱05内产生窜水，使上水箱05不能对供暖***02进行调节，而本发明***的拱形水套11的底面17坡度为3％至10％，由于热水相对冷水轻，所以热水向上流动时冷水能够及时补充，不会产生局部过热水蒸气，能够使拱形水套11内的水构成自然循环，从而保证上水箱05能够对供暖***02进行调节。

8、拱形水套11的通腔沿烟气流动方向设置，这样便于秸秆燃烧产生的烟气流动，有效防止火炕侧壁局部过热。

使用本发明的节能型秸秆燃烧火炕再生循环利用***与农民自制火炕进行对比试验，使用两组5公斤的秸秆分别放入本发明的火炕***及农民自制火炕中并在相同条件下进行燃烧。燃烧后，本发明的火炕***中的残留秸秆量是农民自制火炕中残留秸秆量的二分之一。

附图说明

图1是本发明的火炕01轴测示意图，图2是图1的A-A局部剖视图，图2中的箭头表示暖风流动方向，图3是本发明的火炕01俯视剖视图，图3中标号31为烟气出口，图3中的箭头表示烟气流动方向，图4是本发明锅炉、供暖***02、风机03、旋风除尘器总成04及储灰仓06的连接结构示意图，图5是图4中的B-B剖视图，图6是具体实施方式四的供暖***02的示意图，图6中的标号05为上水箱。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图6说明，本实施方式的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***包括火炕01、供暖***02，锅炉、风机03、散热炕壁总成、旋风除尘器总成04及储灰仓06，

散热炕壁总成包括钢板07与散热装饰板08，散热装饰板08板面均布有若干个散热孔09，火炕01的外侧壁开设有通腔10，钢板07及散热装饰板08均与通腔10形状一致，散热装饰板08与钢板07由外至内依次与通腔10相配合，且钢板07与散热装饰板08呈间距设置，

锅炉由拱形水套11、炉箅子12及储灰室13组成，锅炉设置于火炕01的烟道16内端，

储灰室13的顶端开设有储灰腔15，储灰腔15顶端固接有炉箅子12，拱形水套11扣装于炉箅子12的顶端，

拱形水套11的通腔38沿烟气流动方向设置，火炕01的烟道16内端开设有通孔，拱形水套11的一个侧端的端面伸出通孔，

拱形水套11的所述侧端的端面的一个底脚外侧壁设有进水端，拱形水套11所述侧端的顶面设有出水端，拱形水套11的出水端与供暖***02的进水端连通，供暖***02的回水端与拱形水套11的进水端连通，拱形水套11的所述侧端高于拱形水套11的另一个侧端，拱形水套11的底面17坡度为3％至10％，

第一通气管19的一端与储灰室13的储灰腔15底端连通，第一通气管19的另一端设置于室外且与风机03的进气端可拆卸连通，风机03为具有搅碎功能的风机，风机03的出气端与第二通气管20的一端连通，第二通气管20的另一端与旋风除尘器总成04的进气端连通，旋风除尘器总成04固接于储灰仓06顶端，旋风除尘器总成04的出尘端与储灰仓06接通，储灰仓06底端设有闸板出灰口35。

具有搅碎功能的风机03为现有技术，是在风机的风道内设有转动刀片或沿气流流动方向有规律的固接多个锋利刀片，所述风机03吸入气流时，吸入气流中附着的秸秆炉渣被转动刀片或多个锋利刀片打碎，如碎纸风机。

储灰仓06底端固接有锥形壳体36，锥形壳体36的底端与闸板出灰口35固接，锥形壳体36内设有锥形通腔，锥形通腔的大端与储灰仓06底端连通，锥形通腔的小端与闸板出灰口35连通。锥形壳体36起到过渡缓冲的作用，有效防止秸秆炉灰挤压使闸板出灰口35阻塞。

供暖***02设置有上水箱05。

具体实施方式二：结合图2说明，本实施方式的钢板07与散热装饰板08的间距H为40mm至100mm。

该间距H有效保证钢板07传导的热量充分通过散热装饰板08散热出去，又能防止钢板07与散热装饰板08间距过大，导致热量滞留于该间距H中。

本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2说明，本实施方式的钢板07与散热装饰板08的间距H为50mm。本实施方式中的钢板07与散热装饰板08的间距H为最优值。

本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图4及图6说明，本实施方式的供暖***02包括上水箱05及若干个暖气片组21，拱形水套11的出水端与第一连接管22的一端连通，第一连接管22的另一端同时与供暖***02的若干个暖气片组21通过若干个连接管并联连通，上水箱05的进水端与第一连通管22的侧壁连通，若干个暖气片组21依次连通，供暖***02的一个暖气片组21与拱形水套11的进水端连通。

上水箱05用于调节供暖***02，以保证供暖***02连续平稳工作。

本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一或三相同。

具体实施方式五：结合图1说明，本实施方式的火炕01外侧壁的通腔10为水平开设的长方形通腔。

长方形板面的散热面积大，能够充分发挥散热炕壁总成的散热取暖效能。

本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1说明，本实施方式的散热装饰板08为装饰面密度板或贴面密度板。

装饰面密度板或贴面密度板既能满足散热、防护钢板烫伤人的功能，又能够满足室内的装饰需求。

本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图4说明，本实施方式的第一通气管19的所述另一端侧壁与第三通气管24的一端连通，第三通气管24的另一端设有可拆卸密封盖。

第三通气管24及可拆卸密封盖设置于第一通气管19的所述另一端，相对于将第一连接管的所述另一端拆卸下使储灰腔15空气流通的方式更加省力，操作方便，且不易弄脏手，只要将第三通气管24的可拆卸密封盖卸下，便可实现储灰腔15的空气流通。

本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、三或六相同。

具体实施方式八：结合图4说明，本实施方式的风机03为碎纸风机。

具有搅碎功能的风机包括碎纸风机，碎纸风机的风道内设有转动刀片，碎纸风机吸入气流时，转动刀片转动，将吸入气流中附着的秸秆炉渣打碎。

本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：结合图4说明，本实施方式的风机03的功率为750w、转数为2800转/秒、额定电流为4.5A及电压为220V的且具有搅碎功能的非标准风机。

具有搅碎功能的非标准风机为现有技术，是本领域技术人员根据风机实际使用需要，在风机的风道中加设相应的搅碎刀片以满足实际使用需要。

本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式七相同。

工作原理

参见图1至图6说明，当秸秆在炉箅子12上燃烧时，将第一通气管19的所述另一端从风机03上卸下，或将第三通气管24的所述另一端打开，保证拱形水套11下方空气流通，为秸秆的连续燃烧提供充足氧气，有效防止秸秆燃烧不充分导致室内缺氧或产生一氧化碳等有害物质，秸秆燃烧产生的热气顺着火炕01内的烟道流动，使火炕01变暖；一部分热气将热量传导至钢板07，钢板07再将热量通过散热装饰板08的若干个散热孔09扩散至室内，同时炉箅子12上方拱形水套11内的水加热，拱形水套11的出水端将热水供给供暖***02，供暖***02内的水使用后经拱形水套11的进水端再次回到拱形水套11内，从而实现拱形水套11内的水反复循环使用，

秸秆燃烧后形成的炉灰从炉箅子12上滑落至储灰腔15内，当秸秆炉灰在储灰腔15内积攒到一定程度，由于风机03具有搅碎功能，所以吸入的秸秆炉灰被风机03打碎后吹入到旋风除尘器总成04内，旋风除尘器总成04内的秸秆炉灰滑入储灰仓06内，需要取秸秆炉灰时，将包装袋袋口对准闸板出灰口35，打开闸板出灰口35，将秸秆炉灰装袋保存，秸秆炉灰也可作为有机肥料直接施与田地。

旋风除尘器总成04的工作原理：第二通气管20将秸秆炉灰及气流传送至旋风除尘器总成04的腔体内，旋风除尘器总成04顶端设有过滤通气管32，过滤通气管32底端设置于旋风除尘器总成04内腔底端，气流从过滤通气管32的底端经过滤后进入空气中。

草木灰简要说明：草木灰是植物体燃烧后的灰烬。取材容易，有多方面肥效，是很好的钾肥。草木灰的成分复杂，含有植物体内各种灰分元素，但以含钾最多，一般含钾5％～10％、磷2％～3％，除含钾、磷外，还含有钙以及少量的镁、铁、硫、锌、锰、钼等营养元素。据测定，黑灰色草木灰含钾素较多，灰白色草木灰含钾素较少。草木灰颜色的深浅与燃烧程度有关。因此在烧制草木灰时要注意观察，干柴与湿柴肥效有所不同。合理使用草木灰，能使花卉生长健壮，根系发达，增大球根，提高花木的抗寒、抗旱、抗病虫害能力。草木灰是一种速效性的肥料，可作基肥、追肥和种肥使用。配制培养土时可加入适量草木灰，一方面能提供花木所需钾素和磷素等养分；另一方面能改善土壤的物理性质，使土壤疏松、通透性好，尤其是球根花卉施用后有利地下部分肥大。育苗时播种后，如在其上面覆盖一层厚约1厘米的草木灰，作为盖种肥，既能提供养分，又能提高土温，可使种子提早萌发，而且出苗粗壮、整齐。草木灰浸出液经过充分过滤后，可用于根外施肥。特别是一些观果花木，开花之后进行叶面喷施，则果实品质好，果柄***，不易脱落。

草木灰不仅是很好的钾肥，而且可以防治多种病虫害。有资料介绍，在病株根际沟施草木灰，对防治根腐病、立枯病等有较好效果，同时可防治蛴螬、根蛆。草木灰属碱性肥料，可在中性土壤上使用，特别宜在酸性土壤上施用，但不宜在盐碱土上施用。不宜与硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、硝酸铵等氮肥混存和混施，以免降低肥效，也不能加入到人粪尿中去，否则铵态氮就会变成氨气而挥发掉，也会降低肥效。

Claims (9)

1.燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，所述燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***包括火炕(01)与供暖***(02)，其特征在于：所述燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***还包括锅炉、风机(03)、散热炕壁总成、旋风除尘器总成(04)及储灰仓(06)，散热炕壁总成包括钢板(07)与散热装饰板(08)，散热装饰板(08)板面均布有若干个散热孔(09)，火炕(01)的外侧壁开设有通腔(10)，钢板(07)及散热装饰板(08)均与通腔(10)形状一致，散热装饰板(08)与钢板(07)由外至内依次与通腔(10)相配合，且钢板(07)与散热装饰板(08)呈间距设置，锅炉由拱形水套(11)、炉箅子(12)及储灰室(13)组成，锅炉设置于火炕(01)的烟道(16)内端，储灰室(13)的顶端开设有储灰腔(15)，储灰腔(15)顶端固接有炉箅子(12)，拱形水套(11)扣装于炉箅子(12)的顶端，拱形水套(11)的通腔38沿烟气流动方向设置，火炕(01)的烟道(16)内端开设有通孔，拱形水套(11)的一个侧端的端面伸出通孔，拱形水套(11)的所述侧端的端面的一个底脚外侧壁设有进水端，拱形水套(11)所述侧端的顶面设有出水端，拱形水套(11)的出水端与供暖***(02)的进水端连通，供暖***(02)的回水端与拱形水套(11)的进水端连通，拱形水套(11)的所述侧端高于拱形水套(11)的另一个侧端，拱形水套(11)的底面(17)坡度为3％至10％，第一通气管(19)的一端与储灰室(13)的储灰腔(15)底端连通，第一通气管(19)的另一端设置于室外且与风机(03)的进气端可拆卸连通，风机(03)为具有搅碎功能的风机，风机(03)的出气端与第二通气管(20)的一端连通，第二通气管(20)的另一端与旋风除尘器总成(04)的进气端连通，旋风除尘器总成(04)固接于储灰仓(06)顶端，旋风除尘器总成(04)的出尘端与储灰仓(06)接通，储灰仓(06)底端设有闸板出灰口35。

2.根据权利要求1所述的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，其特征在于：钢板(07)与散热装饰板(08)的间距H为40mm至100mm。

3.根据权利要求2所述的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，其特征在于：钢板(07)与散热装饰板(08)的间距H为50mm。

4.根据权利要求1或3所述的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，其特征在于：供暖***(02)包括上水箱(05)及若干个暖气片组(21)，拱形水套(11)的出水端与第一连接管(22)的一端连通，第一连接管(22)的另一端同时与供暖***(02)的若干个暖气片组(21)通过若干个连接管并联连通，上水箱(05)的进水端与第一连通管(22)的侧壁连通，若干个暖气片组(21)依次连通，供暖***(02)的一个暖气片组(21)与拱形水套(11)的进水端连通。

5.根据权利要求4所述的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，其特征在于：火炕(01)外侧壁的通腔(10)为水平开设的长方形通腔。

6.根据权利要求5所述的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，其特征在于：散热装饰板(08)为装饰面密度板或贴面密度板。

7.根据权利要求1、3或6所述的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，其特征在于：第一通气管(19)的所述另一端侧壁与第三通气管(24)的一端连通，第三通气管(24)的另一端设有可拆卸密封盖。

8.根据权利要求7所述的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，其特征在于：风机(03)为碎纸风机。

9.根据权利要求7所述的燃烧秸秆的节能型火炕再生循环利用***，其特征在于：风机(03)的功率为750w、转数为2800转/秒、额定电流为4.5A及电压为220V的且具有搅碎功能的非标准风机。