本申請涉及生物質燃料熱水爐領域，尤其涉及一種生物質熱水爐。
背景技術：
：生物質燃料是一種可直接燃燒的新型清潔能源，其具有清潔、可再生、含硫量低、分布廣的特點；在廣大農村地區(qū)，秸稈、稻殼等生物質資源儲量豐富、覆蓋廣，能夠實現(xiàn)就地的清潔利用。然而，生物質燃料直接燃燒存在大量排出NOX等氣體的缺陷，其中，NO2對人體的危害較大，主要影響呼吸系統(tǒng)，吸入氣體初期僅有輕微的眼及上呼吸道刺激癥狀，如咽喉不適、干咳等；NO2是酸雨、酸霧的主要污染物，酸雨會破壞植被，造成土壤酸化，物種退化，還會使水體造成污染，魚類死亡，NO2參與臭氧層的破壞，使較多的紫外線輻射到地面，增加了皮膚癌的發(fā)病率，影響人們的免疫系統(tǒng)。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在提供一種生物質熱水爐，以解決上述提出問題。本發(fā)明的實施例中提供了一種生物質熱水爐，其包括爐體、保溫材料、水冷管、底部風道、爐排、生物質燃料層、燃燒風口、上部燃燒室、燃燒室出口、底灰槽，所述爐體底部設有底灰槽和底部風道，底灰槽和底部風道上面設有爐排，爐排上面放置生物質燃料層，生物質燃料層上面的上部燃燒室中設有燃燒風口，所述燃燒風口布置在生物質燃料層上部200～400mm處，距燃燒室出口的距離>500mm，以保證完全燃燒；上部燃燒室上面連接燃燒室出口；燃燒室出口處設有氣體檢測裝置；從底部風道通入生物質燃料層的風量為完全燃燒所需風量的30～50％，其余的風從燃燒風口送人上部燃燒室；使生物質燃料層實現(xiàn)生物質燃料的熱解氣化，析出大量可燃氣體在上部燃燒室內與燃燒風口送人的風混合，并燃燒完全，熱煙氣從燃燒室出口排出熱水爐，并且氣體檢測裝置可以檢測排出氣體的NO2含量。本發(fā)明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：本發(fā)明的生物質熱水爐可以實現(xiàn)生物質燃料的充分燃燒，實現(xiàn)低NO2排放，且能夠對排出口氣體檢測，可靠性高，從而解決上述問題。附圖說明利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明生物質熱水爐的結構示意圖。圖2為本發(fā)明所述NO2氣體傳感器的結構示意圖。具體實施方式這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。本申請的實施例涉及一種生物質熱水爐，如圖1，包括爐體、保溫材料1、水冷管2、底部風道3、爐排4、生物質燃料層5、燃燒風口6、上部燃燒室7、燃燒室出口8、底灰槽9，所述爐體底部設有底灰槽9和底部風道3，底灰槽9和底部風道3上面設有爐排4，爐排4上面放置生物質燃料層5，生物質燃料層5上面的上部燃燒室7中設有燃燒風口6，所述燃燒風口6布置在生物質燃料層5上部200～400mm處，距燃燒室出口8的距離>500mm，以保證完全燃燒；上部燃燒室7上面連接燃燒室出口8；燃燒室出口8處設有氣體檢測裝置；從底部風道通入生物質燃料層的風量為完全燃燒所需風量的30～50％，其余的風從燃燒風口送人上部燃燒室；使生物質燃料層實現(xiàn)生物質燃料的熱解氣化，析出大量可燃氣體在上部燃燒室內與燃燒風口送人的風混合，并燃燒完全，熱煙氣從燃燒室出口排出熱水爐，并且氣體檢測裝置可以檢測排出氣體的NO2含量。優(yōu)選地，所述燃燒風口6為兩層布置，以更好的實現(xiàn)燃盡和NOx低排放。本發(fā)明的氣體檢測裝置包括NO2氣體傳感器和與之電連接的報警裝置；該NO2氣體傳感器可以檢測排出氣體中的NO2含量。本發(fā)明的生物質熱水爐可以實現(xiàn)生物質燃料的充分燃燒，實現(xiàn)低NO2排放，且能夠對排出口氣體檢測，可靠性高。在一優(yōu)選地實施例中，圖2示出了本申請所述NO2氣體傳感器的結構示意圖，由圖2，該NO2氣體傳感器以管式Al2O3陶瓷管10為襯底，表面設有固體電解質層60，在Al2O3陶瓷管10的兩端、固體電解質層60之上設有Au膜30，在該Au膜30之上，Al2O3陶瓷管10的一端為Pt電極40，另一端為Pt電極40和敏感電極50，Al2O3陶瓷管10中間有加熱線圈20穿過作為加熱器；所述固體電解質層60為采用高溫固相法制備的NASICON固體電解質，其高溫燒結溫度為1100℃，NASICON固體電解質的平均顆粒粒徑為40nm。在另一優(yōu)選地實施例中，所述敏感電極50為摻雜的WO3納米材料，所述摻雜的WO3納米材料中所摻雜物質為SiO2、Li2CO3，且滿足如下公式：Z＝2X+Y其中，X為SiO2的質量分數(shù)，Z為Li2CO3的質量分數(shù)，Y為常數(shù)，20，且，X的值5～7。本申請的固體電解質層為NASICON固體電解質，其具有疏松的粉末結構，易于壓制成型，制作過程簡單實用；摻雜的WO3納米材料中摻雜有SiO2，其可以抑制WO3納米晶粒的長大，減小顆粒度，由于WO3納米材料的顆粒度對其氣敏性能的影響較大，當WO3納米材料在特定的較小的顆粒度時，增大了該WO3納米材料與氣體的接觸面積，提高了氣敏的靈敏度；所述摻雜的WO3納米材料中摻雜有Li2CO3，該Li2CO3表現(xiàn)良好的吸濕性，在潮濕環(huán)境下，環(huán)境中水汽被本申請的NO2氣體傳感器中的敏感電極所吸附，進而影響檢測數(shù)據(jù)的準確性，當敏感電極中摻雜有Li2CO3，其大大減小了環(huán)境中水汽對敏感電極的吸附影響。所述NO2氣體傳感器中NASICON固體電解質的制備如下：選取Na3PO4·12H2O，ZrSiO4，SiO2按照化學計量比混合，充分研磨10h，得到混合物，然后將研磨好的混合物置于陶瓷方船中，放入高溫電阻爐內，按照5℃/min的速率升溫到800℃，保溫2h，然后快速(14℃/min)升溫到1050℃，保溫20h，再勻速降溫(8℃/min)到500℃，最后自然降溫到室溫；將以上經過高溫燒結的混合物從爐中取出，研磨成超細粉體，即得NASICON固體電解質。所述NO2氣體傳感器中摻雜的WO3納米材料制備如下：稱取一定量的鎢酸銨，放入到馬弗爐中，在500℃下燒結2h，此時鎢酸銨分解，得到粉末，待其冷卻后，將粉末放入瑪瑙研磨皿中，然后按照一定比例加入SiO2和Li2CO3粉末，研磨2h，得到摻雜的WO3納米材料。所述NO2氣體傳感器制備過程如下：選取Al2O3陶瓷管，清洗后晾干，陶瓷管規(guī)格為管長10mm，管壁厚0.5mm，外徑為1.5mm；將步驟一中得到的NASICON固體電解質加入去離子水，研磨成漿糊狀，然后使用旋涂法均勻的涂覆在Al2O3陶瓷管表面；將Al2O3陶瓷管放入電阻爐中，在700℃燒結1.5h；然后將Al2O3陶瓷管在900℃下高溫燒結8h，形成厚度為0.3mm的NASICON固體電解質層；然后在Al2O3陶瓷管的兩端制備一層Au膜，厚度為500μm，在Au膜表面引出Pt電極，燒結溫度為500℃；在Al2O3陶瓷管的一端，按照b、c、d的方法制備出敏感電極，完全覆蓋Au膜，另一端的Pt電極作為參比電極；然后將加熱線圈穿過Al2O3陶瓷管作為加熱器；最后將導線焊接在Pt電極和敏感電極上，得到NO2氣體傳感器。將本申請制備的NO2氣體傳感器的加熱線圈加熱溫度調到100℃，Pt電極和敏感電極間的工作電流固定為150mA，在固定濃度的NO2氣體環(huán)境中，測量在不同的敏感電極配比情況下對NO2氣體的靈敏度，結果如表1，其中，本申請中所述靈敏度定義為：在相同的加熱溫度和工作電流下，Pt電極和敏感電極間電勢差在固定濃度的NO2氣體環(huán)境中和空氣中的比值；本申請的技術方案中，該生物質熱水爐排出的氣體需要經過NO2氣體傳感器的檢測，其對于NO2氣體的靈敏度高，可靠性強，保障了本申請的技術方案的可行性。表1敏感電極的不同配比下靈敏度。摻雜質量分數(shù)靈敏度SiO2-5％、Li2CO3-30％1133SiO2-6％、Li2CO3-32％1986SiO2-7％、Li2CO3-34％1563以上所述僅為本發(fā)明的較佳方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，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。當前第1頁1 2 3