本發(fā)明涉及一種多功能供暖熱水爐。

背景技術(shù)：

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品加工中產(chǎn)生了大量的農(nóng)作物秸稈、糠渣等生物質(zhì)資源。傳統(tǒng)的利用方式主要用作家庭能源、飼料、肥料、工業(yè)原料和建筑材料。隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)現(xiàn)代化和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村生活水平大幅的提高和生活生產(chǎn)方式的突變，農(nóng)村家庭選擇商品能源的比例在不斷提高，將農(nóng)作物秸稈用作能源的數(shù)量不斷下降，商品能源(如煤、液化氣等)已成為主要炊事用能。養(yǎng)殖所用以生物質(zhì)秸稈，野草飼料被商品飼料替代，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的生物質(zhì)有機(jī)肥料被無(wú)機(jī)化肥替代，農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所用秸稈急劇下降。同時(shí)，農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量隨農(nóng)作物，特別是糧食作物產(chǎn)量的增加而急速增加。農(nóng)作物秸稈的供過(guò)于求導(dǎo)致秸稈被棄于田間地頭、房屋院落，甚至在田間被直接焚燒。遺棄在房屋院落和田間的秸稈會(huì)影響環(huán)境和引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致水源污染。在露天焚燒秸稈會(huì)污染空氣，危害人民健康，特別在機(jī)場(chǎng)、公路附近燃燒會(huì)影響交通安全，造成飛機(jī)停飛，高速公路汽車(chē)追尾相撞，行道樹(shù)被燒毀等不良后果。目前，盡管各地政府都出臺(tái)了禁止秸稈露天焚燒的法規(guī)，但是露天焚燒農(nóng)作物秸稈仍然屢禁不止，環(huán)境造成嚴(yán)重污染，給社會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

在秸稈等生物質(zhì)資源被浪費(fèi)的同時(shí)，我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的燃?xì)?、燃油、熱能、煤炭、石油等目前的主要石化能源正在日益減少，嚴(yán)重缺乏，能源危機(jī)已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，是目前迫切需要解決的問(wèn)題。

我國(guó)人多地少、特別是農(nóng)業(yè)的可耕地已接近紅線。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中由于大量的農(nóng)藥、無(wú)機(jī)化肥被長(zhǎng)期使用，以達(dá)到防治病蟲(chóng)害、提高糧食產(chǎn)量之目的。由于農(nóng)藥、無(wú)機(jī)化肥的長(zhǎng)期使用，利用率低，導(dǎo)致在土壤和農(nóng)作物中的殘留。造成土壤、水源、糧食、蔬菜、水果污染。糧食、蔬菜、水果中的農(nóng)藥殘留已經(jīng)危害到了人身健康安全，影響著農(nóng)村生活水平和質(zhì)量的提高。

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越加重視，不斷尋求使用新的能源，治理大氣污染，節(jié)能減排，減少溫室效應(yīng)。以農(nóng)作物秸稈、糞便、糠渣等生物質(zhì)廢棄資源綜合轉(zhuǎn)化為可利用資源的技術(shù)已引起政府各級(jí)部門(mén)的高度關(guān)注

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多功能供暖熱水爐，將多種單一功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備的功能集于一體，采用反式燃燒、熱解氣化、熱解炭化等轉(zhuǎn)化技術(shù)，在富氧條件下，通過(guò)燃燒將生物質(zhì)廢棄資源轉(zhuǎn)化成熱水。在欠氧條件下，通過(guò)炭氣化熱解或氣化熱解，與其它設(shè)備配套使用，將生物質(zhì)廢棄資源轉(zhuǎn)化成熱水，生物可燃?xì)怏w、生物焦油、生物醋酸或者生物可燃?xì)怏w、生物炭粉、生物焦油、生物醋酸和熱水等要用資源，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)料。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種多功能供暖熱水爐，包括反燒式熱水爐和蓄水緩沖罐，在反燒式熱水爐內(nèi)設(shè)有一個(gè)豎直的料倉(cāng)，料倉(cāng)的頂部設(shè)有料倉(cāng)蓋，料倉(cāng)的下部為熱解室，熱解室與反燒式熱水爐底部的燃燒室之間設(shè)有反燒式熱水爐篦，在料倉(cāng)與反燒式熱水爐的內(nèi)壁之間設(shè)有環(huán)繞料倉(cāng)的熱交換室，在熱交換室側(cè)壁上分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口，出水口通過(guò)管道泵與蓄水緩沖罐的循環(huán)水進(jìn)口連接，蓄水緩沖罐的循環(huán)水出口與熱交換室進(jìn)水口連接；在蓄水緩沖罐上還設(shè)有供熱水口；熱交換室上部設(shè)有氣流緩沖室，熱交換室的底部與燃燒室之間設(shè)有進(jìn)氣通道，熱解室周?chē)氖冶谏戏植加信c進(jìn)氣通道連通的氣孔，在熱交換室與燃燒室之間的反燒式熱水爐壁上設(shè)有進(jìn)氣口和出炭口，進(jìn)氣口與進(jìn)氣通道連通，出炭口通過(guò)導(dǎo)管與熱解室連通，在熱交換室內(nèi)設(shè)有熱交換管，所有熱交換管的一端均與氣流緩沖室連通，另一端均穿過(guò)進(jìn)氣通道與燃燒室連通，氣流緩沖室的頂部設(shè)有用于連接生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備的煙筒，在關(guān)閉料倉(cāng)蓋時(shí)打開(kāi)進(jìn)氣口通氣，或在進(jìn)氣口封閉時(shí)打開(kāi)料倉(cāng)蓋通氣，所述的進(jìn)水口設(shè)置在熱交換室的側(cè)壁下部，出水口設(shè)置在熱交換室的側(cè)壁上部，所述的進(jìn)氣口設(shè)有三個(gè)，三個(gè)進(jìn)氣口間隔90°或均勻分布在反燒式熱水爐的周?chē)龅姆礋綗崴疇t下部設(shè)有與燃燒室連通的出灰口，所述的蓄水緩沖罐設(shè)有溫度顯示器和水位控制器，與反燒式熱水爐連接的管道上設(shè)置管道泵，所述的反燒式熱水爐、蓄水緩沖罐及連接管道上設(shè)有保溫層。

本發(fā)明的有益效果是：多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備可作為生物質(zhì)廢棄資源熱解氣化或熱解碳?xì)饣C合利用系統(tǒng)的配套設(shè)備，利用多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備，將農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為生物可燃?xì)怏w、生物炭粉、生物焦油、生物醋酸和熱水。生物可燃?xì)怏w和熱水用于居民炊事、洗浴；生物炭粉、生物醋酸用于制生物有機(jī)肥料、生物飼料添加劑、生物殺蟲(chóng)(菌)劑；生物焦油用于制生物殺蟲(chóng)(菌)劑或生物氣(柴)油。用于農(nóng)村居民生活和生產(chǎn)。解決秸稈焚燒、化肥長(zhǎng)期使用、集約化養(yǎng)殖的糞便導(dǎo)致的污染問(wèn)題，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境；解決農(nóng)村居民生活用能改變生活方式；減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥使用量改良土壤結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備在燃燒過(guò)程中燃料逐漸減少形成空穴，料倉(cāng)內(nèi)的燃料在自身重力作用下向下移動(dòng)，自動(dòng)填補(bǔ)空穴，實(shí)施自動(dòng)補(bǔ)料減少勞動(dòng)強(qiáng)度。多功能生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備可作為反式燃燒熱水爐、生物質(zhì)氣化熱水爐或炭氣化熱水爐，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的氣化或炭氣化轉(zhuǎn)化，并為用戶(hù)供熱水，方便于推廣應(yīng)用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能齊全、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用和制造成本低，從而可以大幅降低運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，在使用的實(shí)用性及成本效益上，符合當(dāng)今農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需，相當(dāng)具有產(chǎn)業(yè)發(fā)展和推廣應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是反燒式熱水爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是料倉(cāng)和熱交換室的位置關(guān)系示意圖；

[圖中附圖標(biāo)記](méi)：

1—反燒式熱水爐，2—料倉(cāng)，201—料倉(cāng)蓋，202—熱解室，3—燃燒室，4—爐篦，5—熱交換室，501—熱交換管，502—進(jìn)水口，503—出水口，6—進(jìn)氣通道，601—進(jìn)氣口，7—出炭口，8—出灰口，9—?dú)饬骶彌_室，901—煙筒，10—蓄水緩沖罐。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實(shí)例時(shí)，為了便于說(shuō)明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本發(fā)明的限定。

需要說(shuō)明的是，在下述的實(shí)施例中，利用圖1～3的示意圖對(duì)按本發(fā)明一種多功能供暖熱水爐進(jìn)行了詳細(xì)的表述。在詳述本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí)，為了便于說(shuō)明，示意圖不依照一般比例繪制并進(jìn)行了局部放大及省略處理，因此，應(yīng)避免以此作為對(duì)本發(fā)明的限定。

如圖1～3所示，本發(fā)明提供了一種多功能供暖熱水爐，包括反燒式熱水爐1和蓄水緩沖罐10，反燒式熱水爐1內(nèi)設(shè)有一個(gè)料倉(cāng)2，料倉(cāng)2豎直設(shè)置，其下部的一部分作為熱解室202，室壁周?chē)植加袣饪?。料倉(cāng)2頂部的倉(cāng)口處設(shè)有料倉(cāng)蓋201。在反燒式熱水爐1內(nèi)的底部設(shè)有燃燒室3，燃燒室3與熱解室202之間通過(guò)設(shè)置的爐篦4隔開(kāi)。在料倉(cāng)2與反燒式熱水爐1的內(nèi)壁之間設(shè)有熱交換室5，在熱交換室5側(cè)壁上分別設(shè)有進(jìn)水口502和出水口503，出水口503通過(guò)管道泵與蓄水緩沖罐10的循環(huán)水進(jìn)口連接，蓄水緩沖罐10的循環(huán)水出口與熱交換室5進(jìn)水口502連接；在蓄水緩沖罐10上還設(shè)有供熱水口。熱交換室5的上部設(shè)有氣流緩沖室9，熱交換室5的底部與燃燒室3之間設(shè)有進(jìn)氣通道6，熱解室202室壁分布的氣孔與進(jìn)氣通道6連通。在熱交換室5與燃燒室3之間的反燒式熱水爐1壁上設(shè)有進(jìn)氣口601和出炭口7，進(jìn)氣口601與進(jìn)氣通道6連通，出炭口7通過(guò)導(dǎo)管與熱解室202連通。在熱交換室5內(nèi)設(shè)有熱交換管501，熱交換管501呈蛇形設(shè)置或螺旋形設(shè)置在熱交換室5內(nèi)，熱交換管501的一端與氣流緩沖室9連通，另一端穿過(guò)進(jìn)氣通道6與燃燒室3連通，氣流緩沖室9的頂部設(shè)有煙筒501。將進(jìn)水口502設(shè)置在熱交換室5側(cè)壁的下部，出水口503設(shè)置在熱交換室5側(cè)壁的上部，能夠始終保持熱交換室5內(nèi)充滿換熱用水，提高換熱效率，并防止熱交換管501外部及熱交換室5內(nèi)部接觸空氣而被腐蝕。進(jìn)氣口601設(shè)有三個(gè)，三個(gè)進(jìn)氣口601間隔90°分布在反燒式熱水爐1的熱交換室和燃燒室之間的周?chē)?。三個(gè)進(jìn)氣口601也可以均勻分布在反燒式熱水爐1的周?chē)７礋綗崴疇t1下部設(shè)有與燃燒室3連通的出灰口8，通過(guò)出灰口8清理燃燒后的灰燼。蓄水緩沖罐設(shè)有溫度顯示器和水位控制器，與反燒式熱水爐連接的管道上設(shè)置管道泵。反燒式熱水爐、蓄水緩沖罐及連接管道上設(shè)有保溫層。

多功能供暖熱水爐作為反式燃燒熱水爐使用時(shí)，打開(kāi)料倉(cāng)蓋201，將料倉(cāng)2加滿生物質(zhì)燃料(原料)，蓋上料倉(cāng)蓋201；通過(guò)進(jìn)水口502給熱交換室5加滿水；封閉出炭口7和出灰口8；從進(jìn)氣口601點(diǎn)燃熱解室202內(nèi)的燃料，含氧空氣在煙筒901抽提下從進(jìn)氣口601進(jìn)入，通過(guò)熱解室202和燃燒室3使燃料燃燒、熱解，形成高溫氣體；高溫氣體經(jīng)過(guò)熱交換管501，并與熱交換室5內(nèi)的水實(shí)施熱交換，水溫升高、高溫氣體降溫；氣體通過(guò)氣流緩沖室9的煙筒901排出；出水口503流出的熱水進(jìn)入蓄水緩沖罐10，使蓄水緩沖罐10內(nèi)水溫升高，可以供用戶(hù)使用；熱解室202和燃燒室3內(nèi)的燃料在熱解、燃燒過(guò)程中燃料逐漸減少形成空穴，料倉(cāng)2內(nèi)的燃料在自身重力作用下向下移動(dòng)，自動(dòng)填補(bǔ)空穴，實(shí)施自動(dòng)補(bǔ)料。

多功能供暖熱水爐作為生物質(zhì)熱解氣化熱水爐使用時(shí)：將反燒式熱水爐的煙筒901與生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備連接；打開(kāi)料倉(cāng)蓋201，將料倉(cāng)2加滿生物質(zhì)燃料(原料)，然后蓋上料倉(cāng)蓋201；通過(guò)進(jìn)水口502給熱交換室5加滿水；封閉出炭口7和出灰口8；從進(jìn)氣口601放入引火燃料并點(diǎn)燃，含氧空氣在生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備的氣動(dòng)力作用下從進(jìn)氣口601進(jìn)入熱解室202和燃燒室3引燃室內(nèi)燃料；然后打開(kāi)料倉(cāng)蓋201，封閉進(jìn)氣口601，含氧空氣在生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備的氣動(dòng)力作用下從料倉(cāng)口進(jìn)入，通過(guò)料倉(cāng)2進(jìn)入熱解室202和燃燒室3，室內(nèi)部分燃料氧化，釋放熱量形成高溫，室內(nèi)其余燃料在高溫狀態(tài)下，進(jìn)行熱解氣化反應(yīng)形成高溫混合氣體；高溫混合氣體經(jīng)過(guò)熱交換管501，并與熱交換室5內(nèi)的水實(shí)施熱交換，水溫升高、高溫氣體降溫；混合氣體通過(guò)氣流緩沖室9的煙筒901進(jìn)入生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備獲得生物可燃?xì)?、生物醋酸和生物焦油；熱解?02和燃燒室3內(nèi)燃料在熱解、燃燒過(guò)程中燃料逐漸減少形成空穴，料倉(cāng)2內(nèi)的燃料在自身重力作用下向下移動(dòng)，自動(dòng)填補(bǔ)空穴，實(shí)施自動(dòng)補(bǔ)料。熱交換室5內(nèi)的熱水在管道泵作用下，從出水口503進(jìn)入蓄水緩沖罐10，使蓄水緩沖罐10內(nèi)水溫升高，為用戶(hù)供熱水；生物可燃?xì)怏w和熱水用于居民炊事、洗?。簧锎姿嵊糜谥粕镉袡C(jī)肥料、生物飼料添加劑、生物殺蟲(chóng)(菌)劑；生物焦油用于制生物殺蟲(chóng)(菌)劑或生物氣(柴)油，用于農(nóng)村居民生活和生產(chǎn)。

多功能供暖熱水爐作為生物質(zhì)熱解炭氣化熱水爐使用時(shí)：將反燒式熱水爐的煙筒901與生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備連接；打開(kāi)料倉(cāng)蓋201，將料倉(cāng)2的2/3加入生物質(zhì)燃料(原料)；通過(guò)進(jìn)水口502給熱交換室5加滿水；封閉進(jìn)氣口601、出炭口7和出灰口8；啟動(dòng)生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備，從料倉(cāng)2上端口放入引火燃料并點(diǎn)燃，含氧空氣在生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備的氣動(dòng)力作用下通過(guò)料倉(cāng)2上端口進(jìn)入料倉(cāng)2、熱解室202和燃燒室3引燃上層燃料；上層燃料完全點(diǎn)燃后，從料倉(cāng)2上端口迅速加料至料倉(cāng)2上端口一定距離，含氧空氣在生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備的氣動(dòng)力作用下從料倉(cāng)口進(jìn)入料倉(cāng)2內(nèi)的燃燒層，部分燃料氧化，釋放熱量、形成高溫區(qū)，料倉(cāng)2內(nèi)其余燃料在高溫狀態(tài)下，進(jìn)行熱解炭化反應(yīng)形成高溫混合氣體及高溫生物炭；高溫混合氣體經(jīng)過(guò)熱交換管501，并與熱交換室5內(nèi)的水實(shí)施熱交換，水溫升高、高溫氣體降溫；混合氣體通過(guò)氣流緩沖室9的煙筒901進(jìn)入生物質(zhì)燃?xì)鈨艋O(shè)備獲得生物燃?xì)?、生物醋酸和生物焦油；生物炭從出炭口排出。熱交換室5內(nèi)的熱水在管道泵作用下，從出水口503進(jìn)入蓄水緩沖罐10，使蓄水緩沖罐10內(nèi)水溫升高，為用戶(hù)供熱水；生物可燃?xì)怏w和熱水用于居民炊事、洗浴；生物炭粉、生物醋酸用于制生物有機(jī)肥料、生物飼料添加劑、生物殺蟲(chóng)(菌)劑；生物焦油用于制生物殺蟲(chóng)(菌)劑或生物氣(柴)油。用于農(nóng)村居民生活和生產(chǎn)。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。