一种多功能的秸秆焚烧还田装置及使用方法与流程

[0001]
本发明涉及环境保护和农用机械技术领域，具体为一种多功能的秸秆焚烧还田装置及使用方法。


背景技术：

[0002]
秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称，农作物秸秆种类很多，诸如稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类、油料作物、棉花和甘蔗等，我国的各类农作物秸秆资源十分丰富，其中稻草2.3亿吨、玉米秆2.2亿吨，豆类和秋杂粮作物秸秆1.0亿吨，花生和薯类、甜菜叶等1.0亿吨，农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，其热值约为标准煤的50％，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物质资源；草木灰是秸秆燃烧后残余物，其主要成分是碳酸钾，因草木灰为植物燃烧后的灰烬，所以凡是植物所含的矿质元素，草木灰中几乎都含有，其中含量最多的是钾元素，一般含钾6～12％，其中90％以上是水溶性，以碳酸盐形式存在；其次是磷，一般含1.5～3％，还含有钙、镁、硅、硫和铁、锰、铜、锌、硼、钼等微量营养元素，不同植物的灰分不同，其养分含量也不同，以向日葵秸秆的含钾量为最高，在等钾量施用草木灰时，肥效好于化学钾肥，所以，它是一种来源广泛、成本低廉、养分齐全、肥效明显的无机农家肥；秸秆焚烧是指将农作物秸秆用火烧从而销毁的一种行为，也是在我国历史上曾广泛采用的秸秆利用方式，农民利用焚烧秸秆产生的热能取暖、做饭，同时，将产生的残余灰烬(草木灰)还田，起到施肥的效用，也能有效避免秸秆占用大面积土地、影响来年耕作的问题，但由于农民主要采用的是露天焚烧的方式，而且近年来秸秆产量大幅增加，秸秆焚烧带来的环境问题凸显，焚烧产生的灰烬易随风扬起，进入大气后，也是形成雾霾的主要因素之一；而且，焚烧时产生的大面积明火可能引发火灾和其它事故，因此，我国环保部门和各级政府已严令禁止露天焚烧秸秆；秸秆禁烧有效避免了露天焚烧秸秆带来的一系列环境问题，但也引发了对新的秸秆处理技术的迫切需求，并由此产生了一系列替代性的秸秆处理措施；目前，已有的替代性秸秆处理措施及其存在的问题如下；粉碎还田；主要是利用秸秆粉碎还田机对秸秆进行机械粉碎直接还田，用作土壤肥料；但存在因未经高温处理，来年病虫害加剧，土壤孔隙增大，影响作物种子萌发和根系生长等问题；过腹还田；秸秆作为饲料，喂养家畜，经其消化吸收后，粪便作为肥料还田；此法可节约饲料量和牧草，提高土壤肥力，但难以大面积推广，处理效率低下，易造成秸秆堆积，占用农耕土地；堆沤还田；秸秆制作堆沤肥、沼气肥或用微生物腐熟发酵剂生产秸秆腐熟肥；此法生产的肥料有机质含量高，但集中堆沤劳动量较大，增加了劳动力成本；制作建材、加工制成生物油等；此类方法多停留在理论研究阶段，技术尚不成熟，实践项目也因存在技术、资金等方面的问题，常常遭遇烂尾；由上述可知，目前已有的替代性措施存在多方面的问题，历史上采用的秸秆焚烧还田的方式是一种经济、高效的秸秆回收利用方式，此前，也有报道相关的秸秆焚烧装置，但存在除尘耗电、非焚烧期利用率低的问题，因此，发明一种低能耗除尘的无烟秸秆焚烧装置，在焚烧的过程中杀死病菌、虫卵，并实现将焚烧产生的灰烬(草木灰)深耕还田，又能在非焚烧期发挥其它功能，提高装置利用率，是本行业技术人员亟待
解决的技术问题。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种多功能的秸秆焚烧还田装置及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0004]
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多功能的秸秆焚烧还田装置，包括烟气排出管、水汽蒸出孔、焚烧膛、铰链、鼓风区、灰烬收集斗、焚烧装置上盖、第一易拉手柄、进料口、凹槽、凸槽、装置间隙、把手、犁式滚轮、压实滚轮、灰烬排出口、支撑杆、支撑网、连接杆、焚烧装置本体、装置底座、风扇、滑动门、第二易拉手柄、第三易拉手柄和炉架，所述焚烧装置本体的一侧外壁上分布开设有水汽蒸出孔，所述焚烧装置本体的一侧内壁上设置有焚烧膛，所述焚烧装置本体的顶端外壁上设置有焚烧装置上盖，所述焚烧装置上盖的两侧外壁上设置有第一易拉手柄，所述焚烧装置上盖的一侧外壁上分布固定连接有烟气排出管，所述烟气排出管的一侧内壁上固定安装有风扇，所述焚烧装置本体的一侧外壁上对应焚烧膛的一侧外壁上开设有进料口，所述进料口的一侧内壁上滑动连接有滑动门，所述滑动门的一侧外壁上固定连接有第二易拉手柄，所述焚烧膛的底端外壁上铰链连接有鼓风区，所述鼓风区的一侧外壁上固定连接有第三易拉手柄，所述鼓风区的底端内壁上固定连接有灰烬收集斗，所述灰烬收集斗的底端外壁上贯通开设有灰烬排出口，所述焚烧装置本体的一侧内壁上开设有装置间隙，所述焚烧装置本体的一侧内壁上分布开设有凹槽，所述焚烧装置本体的一侧内壁上分布开设有凸槽，所述焚烧装置本体的一侧内壁上对应焚烧膛与鼓风区的连接处对称固定连接有支撑杆，所述支撑杆的一侧外壁上设置有支撑网，所述支撑网的两侧外壁上分布固定连接有连接杆，所述鼓风区的底端外壁上固定连接有装置底座，所述装置底座的底端外壁上转动连接有犁式滚轮，所述装置底座的底端外壁上转动连接有压实滚轮。
[0005]
一种多功能的秸秆焚烧还田装置的使用方法，包括步骤一，使用准备；步骤二，秸秆焚烧；步骤三，余热利用；步骤四，草木灰施肥；
[0006]
其中上述步骤一中，使用准备包括以下步骤；
[0007]
1)通过第一易拉手柄将焚烧装置上盖安装在焚烧装置本体上，向焚烧装置本体上的装置间隙内充满水，开启烟气排出管内的水汽除尘装置；
[0008]
2)将支撑网放置在支撑杆上，通过第二易拉手柄打开滑动门，将待焚烧秸秆放置于支撑网上，待秸秆填满焚烧膛空间的80％后，置入火种；其中上述步骤二中，关闭滑动门，由鼓风区前侧第三易拉手柄处拉开鼓风区前侧盖板，采用鼓风装置或人工手动鼓风的方式由送风口为焚烧膛鼓风，秸秆于焚烧膛内充分燃烧，灰烬落入底部灰烬收集斗中；
[0009]
其中上述步骤三中，将炉架固定在该焚烧装置本体顶端，将一些物品放置在炉架上，通过秸秆焚烧产生的热量对物品进行烘干；
[0010]
其中上述步骤四中，草木灰施肥包括以下步骤；
[0011]
1)待秸秆燃尽后，将该焚烧装置本体置于装置底座上，将灰烬排出口的软质橡胶圆形出口与底座上的犁式滚轮相连，使灰烬可由灰烬排出口落入犁式滚轮的滑槽间；
[0012]
2)双手握住装置底座上的把手，推动装置底座上前进，草木灰经由犁式滚轮的滑槽落入农田的垄沟中，并与犁式滚轮在滚动过程中松动的土壤混合均匀，经压实滚轮压实。
[0013]
根据上述技术方案，所述烟气排出管内设置有水汽除尘装置。
[0014]
根据上述技术方案，所述装置底座的一侧外壁上固定连接有把手。
[0015]
根据上述技术方案，所述灰烬收集斗的形状为前倾倒四棱锥形。
[0016]
根据上述技术方案，所述烟气排出管的一侧内壁上开设有内螺纹。
[0017]
根据上述技术方案，所述焚烧装置本体的顶端外壁上固定连接有炉架。
[0018]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该焚烧装装置的侧壁具有一种特殊的可展开式设计，从装置本体焚烧膛四周与鼓风区四周连接的液压缓冲铰链处展开后，装置壁的上部3/5可与水平面成45
°
，承接面积较展开前增大2.6倍，使其在原有焚烧秸秆的基本功能的基础上，增加了雨天承接降水的功能，达到一物多用的效果，提高了传统焚烧装置的非焚烧期利用率；本多功能的秸秆焚烧还田装置，其内壁为一种特殊的覆瓦状凹凸形构造，雨天降下的雨水降落至装置展开的覆瓦状凹凸形内壁上后，能够沿着凹槽快速成股留下，实现快速收集雨水的目的，提高了集水效率；该焚烧装置本体采用一种特殊的双层外壁、间隔空腔构造，在雨天展开时，间隔空腔中充满雨水，在焚烧时，空腔中的雨水蒸发吸热汽化，可以为内外壁降温，无需外加降温设施；该焚烧装置中的烟气排出口内部采用了一种特殊的螺纹结构，竖直段分成了入口段、收缩段和扩散段，在收缩段和扩散段的中间分别安装有轻质风扇，秸秆焚烧时产生的烟气和内外壁之间蒸发的水汽上升时，分为四股分别进入四个灰烬排出口中，经过竖直段的螺纹状通道时，气流会发生旋转，形成气旋并带动轻质风扇转动，转动的扇叶会与烟气以及水蒸气碰撞，使得两者凝并后将飞灰等大颗粒送饭焚烧膛，使其得到二次充分燃烧后落入灰烬收集斗中，两个轻质风扇由于直径不同，转速也不同，能够拦截不同粒径的烟尘，实现除尘的双重保障，确保了除尘的效果；该焚烧装置的烟气排出口采用了一种特殊的倒l形设计。四股净化除尘后的热烟气经由下斜段排出后，于30cm范围内聚集，其上搭炉架，用烟气余热烘干物品，再次实现一物多用；该装置底座把手采用一种特殊的可伸缩式设计，人力推车时，将推车把手拉出，机械拉车时，可将推车把手缩入，使用底座挂杆将装置本体结合底座挂于农用车后，实现机械化施肥或灌溉；本多功能的秸秆焚烧还田装置底座的前轮由三个等大的犁式滚轮相间串联构成，这是为适应田垄的结构而进行的一种特殊设计，工作时，犁式滚轮通过垄沟部分，非滚轮部分可以顺利通过垄背，达到不破坏垄背的目的，此外，三个间隔的犁式滚轮同时工作，可以同时实现三条田垄的施肥，大大提高了还田效率。
附图说明
[0019]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0020]
图1是本发明的整体正视结构示意图；
[0021]
图2是本发明的整体俯视结构示意图；
[0022]
图3是本发明的整体侧视剖切结构示意图；
[0023]
图4是本发明灰烬收集斗的俯视结构示意图；
[0024]
图5是本发明支撑网的俯视结构示意图；
[0025]
图6是本发明焚烧装置本体的立体结构示意图；
[0026]
图7是本发明焚烧装置本体展开结构示意图；
[0027]
图8是本发明焚烧装置本体侧壁的立体结构示意图；
[0028]
图9是本发明焚烧装置本体侧壁剖切结构示意图；
[0029]
图10是本发明烟气排出管的主视剖切结构示意图；
[0030]
图11是本发明的方法流程图；
[0031]
图中：1、烟气排出管；2、水汽蒸出孔；3、焚烧膛；4、铰链；5、鼓风区；6、灰烬收集斗；7、焚烧装置上盖；8、第一易拉手柄；9、进料口；10、凹槽；11、凸槽；12、装置间隙；13、把手；14、犁式滚轮；15、压实滚轮；16、灰烬排出口；17、支撑杆；18、支撑网；19、连接杆；20、焚烧装置本体；21、装置底座；22、风扇；23、滑动门；24、第二易拉手柄；25、第三易拉手柄；26、炉架。
具体实施方式
[0032]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种多功能的秸秆焚烧还田装置，包括烟气排出管1、水汽蒸出孔2、焚烧膛3、铰链4、鼓风区5、灰烬收集斗6、焚烧装置上盖7、第一易拉手柄8、进料口9、凹槽10、凸槽11、装置间隙12、把手13、犁式滚轮14、压实滚轮15、灰烬排出口16、支撑杆17、支撑网18、连接杆19、焚烧装置本体20、装置底座21、风扇22、滑动门23、第二易拉手柄24、第三易拉手柄25和炉架26，焚烧装置本体20的一侧外壁上分布开设有水汽蒸出孔2，烟气排出管1内设置有水汽除尘装置，便于净化除尘，焚烧装置本体20的一侧外壁上分布开设有水汽蒸出孔2，焚烧装置本体20的一侧内壁上设置有焚烧膛3，焚烧装置本体20的顶端外壁上设置有焚烧装置上盖7，焚烧装置上盖7的两侧外壁上设置有第一易拉手柄8，焚烧装置上盖7的一侧外壁上分布固定连接有烟气排出管1，烟气排出管1的一侧内壁上开设有内螺纹，便于使气流发生旋转，带动风扇22转动，烟气排出管1的一侧内壁上固定安装有风扇22，焚烧装置本体20的一侧外壁上对应焚烧膛3的一侧外壁上开设有进料口9，进料口9的一侧内壁上滑动连接有滑动门23，滑动门23的一侧外壁上固定连接有第二易拉手柄24，焚烧膛3的底端外壁上铰链4连接有鼓风区5，鼓风区5的一侧外壁上固定连接有第三易拉手柄25，鼓风区5的底端内壁上固定连接有灰烬收集斗6，灰烬收集斗6的形状为前倾倒四棱锥形，便于收集草木灰，灰烬收集斗6的底端外壁上贯通开设有灰烬排出口16，焚烧装置本体20的一侧内壁上开设有装置间隙12，焚烧装置本体20的一侧内壁上分布开设有凹槽10，焚烧装置本体20的一侧内壁上分布开设有凸槽11，焚烧装置本体20的一侧内壁上对应焚烧膛3与鼓风区5的连接处对称固定连接有支撑杆17，支撑杆17的一侧外壁上设置有支撑网18，支撑网18的两侧外壁上分布固定连接有连接杆19，鼓风区5的底端外壁上固定连接有装置底座21，装置底座21的底端外壁上转动连接有犁式滚轮14，装置底座21的底端外壁上转动连接有压实滚轮15，装置底座21的一侧外壁上固定连接有把手13，便于推动该焚烧装置本体20进行移动，焚烧装置本体20的顶端外壁上固定连接有炉架26，便于烘烤。
[0034]
请参阅图11，本发明提供一种技术方案：一种多功能的秸秆焚烧还田装置的使用方法，包括步骤一，使用准备；步骤二，秸秆焚烧；步骤三，余热利用；步骤四，草木灰施肥；
[0035]
其中上述步骤一中，使用准备包括以下步骤；
[0036]
1)通过第一易拉手柄8将焚烧装置上盖7安装在焚烧装置本体20上，向焚烧装置本体20上的装置间隙12内充满水，开启烟气排出管1内的水汽除尘装置；
[0037]
2)将支撑网18放置在支撑杆17上，通过第二易拉手柄24打开滑动门23，将待焚烧秸秆放置于支撑网18上，待秸秆填满焚烧膛3空间的80％后，置入火种；
[0038]
其中上述步骤二中，关闭滑动门23，由鼓风区5前侧第三易拉手柄25处拉开鼓风区5前侧盖板，采用鼓风装置或人工手动鼓风的方式由送风口为焚烧膛3鼓风，秸秆于焚烧膛3内充分燃烧，灰烬落入底部灰烬收集斗6中；
[0039]
其中上述步骤三中，将炉架26固定在该焚烧装置本体20顶端，将一些物品放置在炉架26上，通过秸秆焚烧产生的热量对物品进行烘干；
[0040]
其中上述步骤四中，草木灰施肥包括以下步骤；
[0041]
1)待秸秆燃尽后，将该焚烧装置本体20置于装置底座21上，将灰烬排出口16的软质橡胶圆形出口与底座上的犁式滚轮14相连，使灰烬可由灰烬排出口16落入犁式滚轮14的滑槽间；
[0042]
2)双手握住装置底座21上的把手13，推动装置底座21上前进，草木灰经由犁式滚轮14的滑槽落入农田的垄沟中，并与犁式滚轮14在滚动过程中松动的土壤混合均匀，经压实滚轮15压实。
[0043]
基于上述，本发明的优点在于，该发明使用时，通过第一易拉手柄8将焚烧装置上盖7安装在焚烧装置本体20上，向焚烧装置本体20上的装置间隙12内充满水，开启烟气排出管1内的水汽除尘装置，将支撑网18放置在支撑杆17上，通过第二易拉手柄24打开滑动门23，将待焚烧秸秆放置于支撑网18上，待秸秆填满焚烧膛3空间的80％后，置入火种，关闭滑动门23，由鼓风区5前侧第三易拉手柄25处拉开鼓风区5前侧盖板，采用鼓风装置或人工手动鼓风的方式由送风口为焚烧膛3鼓风，秸秆于焚烧膛3内充分燃烧，灰烬落入底部灰烬收集斗6中，将炉架26固定在该焚烧装置本体20顶端，将一些物品放置在炉架26上，通过秸秆焚烧产生的热量对物品进行烘干，待秸秆燃尽后，将该焚烧装置本体20置于装置底座21上，将灰烬排出口16的软质橡胶圆形出口与底座上的犁式滚轮14相连，使灰烬可由灰烬排出口16落入犁式滚轮14的滑槽间，双手握住装置底座21上的把手13，推动装置底座21上前进，草木灰经由犁式滚轮14的滑槽落入农田的垄沟中，并与犁式滚轮14在滚动过程中松动的土壤混合均匀，经压实滚轮15压实。
[0044]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0045]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。