秸秆焚烧病死畜禽和垃圾并生产热水的常压锅炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于环境保护技术领域，具体涉及一种使用秸杆燃料块焚化病死动物畜禽和生活垃圾，并生产热水的常压锅炉。
[0002]【背景技术】:
[0003]在利用养殖业的废弃物(主要为动物粪便)生产有机肥时，为给好氧微生物提供适宜的繁殖环境，需要采用锅炉同时向好氧发酵反应器供应热水和新鲜热空气，锅炉通常使用煤、电和柴油，消耗的是稀缺的、不可再生的化石能源，也提高了有机肥生产的成本。
[0004]另一方面在广大的乡村中，每年由光合作用产生的生物质数量是巨大的，其作为能源排在煤炭、石油、天然气之后，号称世界第四大能源；我国生物质秸杆年产量达6亿多吨。平时处理秸杆的方式多为就地焚烧，不但浪费了资源，还污染了大气环境，甚至影响交通安全。将秸杆等生物质原料替代矿物质燃料应用于生产、生活的供热，并实现资源化利用，降低大气中NOx、S02体积分数；对保护环境，发展经济，实施能源可持续发展战略有着重要的现实意义。
[0005]根据秸杆成型燃料理论，高效地燃烧秸杆成型燃料需要专用的锅炉，目前国内的一般做法是将燃煤锅炉进行改制后使用，但这存在炉膛的容积、形状、锅炉的受热面积以及过剩空气系数与成型燃料不匹配等问题。导致锅炉燃烧效率及热效率较低，出力及工质参数下降，污染物排放超标等问题。
[0006]生物质锅炉给料系统常常会遇到搭桥、结拱现象，尤其是对软质秸杆类物料，由于质地轻软，流动性不强，物料缠绕现象严重，且切割过程中难以保证理想的长度，在给料各环节搭桥、结拱现象十分普遍。另外，常规的螺旋类输送设备不适合秸杆类物料，经常有蓬料、转动受阻等情况发生，导致生物质工艺设备的出力不稳定，影响锅炉安全稳定运行；同时由于我国国情的特殊，收储、运输、预处理模式与国外差异较大，国内的生物质具有很强的特殊性，进口设备并不能很好适应。因此开发适用的生物质锅炉具有重要意义。
[0007]此外，在农村养殖场正常运营的情况下，养殖动物存在一定的病死率。如养猪场生猪病死率一般为3~5%。一旦遇到疫情比例还会更大。这部分携带有害病菌的病死动物尸体的隔离和处理也成了很大问题。常常发生处理不当污染饮用水源和大气环境，更有不良商贩将病死动物进行倒卖，牟取暴利，直接威胁老百姓的食品安全。目前病死猪无害化处理的方法一般为高温焚烧和卫生填埋，这些措施存在着处理成本过高，收集、转运流程繁琐，监管措施不到位等问题；另外其处理过程造成的二次污染也十分严重。
[0008]由于地域分散，路途较远，在农村生活垃圾的收集处理成本太高，一般被人们随意倾倒，天长日久，造成水源和空气污染，一些携带病原体的垃圾还会引起疾病传播。因此就近在源头处理这些垃圾也是非常必要的。
【发明内容】
[0009]本实用新型所要解决的技术问题是:解决上述【背景技术】存在的问题，而提供一种秸杆焚烧病死畜禽和垃圾并生产热水的常压锅炉，对农村大宗有机废弃污染物从源头进行处理，并为生产有机肥的高温好氧发酵反应器提供热水，功能多，效率高，实现农村有机废弃污染物的无害化、减量化、资源化处理，保护农村环境和人们身体健康。
[0010]本实用新型采用的技术方案是:
[0011]一种秸杆焚烧病死畜禽和垃圾并生产热水的常压锅炉，包括锅炉底座、锅炉外壳、锅炉本体、锅炉墙体、炉膛、炉排、燃烧系统、送风装置、引风装置、除渣装置，锅炉本体安装在锅炉底座上，炉膛为锅炉墙体、锅炉本体和炉排形成的燃烧室，炉排布置在炉膛下面、锅炉底座上方；本实用新型的特征是:所述燃烧系统由燃烧机、秸杆块自动输送装置和秸杆燃料块组成，燃烧机固定在锅炉前面板上，燃烧机火焰喷嘴位于炉膛的前部、炉排的上方；在炉膛的后部设计了焚化门和焚烧承台，焚化门外设有病死畜禽及生活垃圾送料装置；在锅炉本体的上部两端设计有前烟箱和后烟箱；所述的送风装置和引风装置被串联在锅炉空气回路的两端，引风装置连接锅炉顶部排烟管，引风装置由引风机和烟道组成，引风装置的输出管连接冷热空气混合器，冷热空气混合器连接鼓风机，鼓风机通过管道连接固体高温好氧发酵反应器和液体高温好氧发酵反应器；锅炉本体的热水出水管和回水管之间外接热水循环系统，热水循环系统串接有循环泵和固体高温好氧发酵反应器夹套、液体高温好氧发酵反应器夹套；常压锅炉还设有锅炉控制系统，锅炉控制系统包括安装在常压锅炉上的传感器、可编程序控制器、报警器及数据网关，锅炉控制系统采集常压锅炉各方面的关键数据，根据采集到的数据对锅炉的各部分进行协调控制，并将锅炉运行的关键数据，通过数据网关发送到云端或远端的服务器备查或管理；传感器分别采集炉膛温度、烟气温度、进出水管温度、水位、炉膛压力，并将采集的数据传输给可编程序控制器，可编程序控制器根据传感器反馈的数据，进行相应的控制和报警，报警包括且并不限定:燃料缺料报警、缺水报警、超温报警。
[0012]上述技术方案中，所述的焚烧承台由耐火材料砌成。
[0013]上述技术方案中，所述的燃烧机采用柴油、沼气或者天然气等当地便宜资源的燃烧机。
[0014]上述技术方案中，所述的炉膛维持负压工况，其负压的范围为10?-200Pa，由变频器调节引风机的转速或调节风阀的开度。
[0015]上述技术方案中，所述的锅炉本体包括锅筒、水冷壁、对流管束，锅筒设置在炉膛上部，与受热面管件及下降管组成对流系统，水冷壁分布在炉膛的两侧，是锅炉本体的辐射受热面，对流管束是锅炉本体的主要对流受热面。
[0016]上述技术方案中，所述的前烟箱和后烟箱设在锅筒内对流管束烟气汇流处的两端。
[0017]上述技术方案中，所述的传感器包括炉膛温度传感器、烟气温度传感器、进出水管温度传感器、水位传感器和炉膛压力传感器。
[0018]上述技术方案中，所述的病死畜禽及生活垃圾送料装置为移动小车上安装提升机构、可倾翻托盘和托盘支架。
[0019]结构原理和工作过程:
[0020]本实用新型的锅炉底座位于锅炉的下部，直接与基础联接，是支撑和固定锅炉各部件并保持其相对位置的结构件；在锅炉底座中间还布置有出灰溜槽，用于接纳燃烧灰烬，底座箱型梁被用作进风通道。
[0021]锅炉本体安装在锅炉底座上，包含锅筒、水冷壁、对流管束等；锅筒设置在炉膛上部，是储存热水的容器，并与受热面管件及下降管等组成水循环回路；水冷壁分布在炉膛的两侧，是热水锅炉的辐射受热面，吸收炉膛的热烟气的辐射热，加热工质热水并保护墙体；对流管束是热水锅炉的主要对流受热面，与流出炉膛的热烟气进行对流换热以加热工质热水。
[0022]在锅筒内对流管束的烟气汇流处的两端设计了前后烟箱，以确保炉膛流出的烟气在进出对流管束时的均流。
[0023]锅炉外壳是安装在锅炉外表的覆盖件，主要起保护锅炉内部零部件，保持外部整体完整性的作用，锅炉墙体由耐火材料、保温材料和外壳等组成，锅炉墙体和锅炉本体以及炉排等形成的燃烧室为炉膛，在炉膛的后部设计了特制的焚化门以及用耐火材料砌成的焚烧承台结构，畜禽动物尸体及生活垃圾由焚化门送入炉膛，放置在焚烧承台上，为了保证病死动物尸体和生活垃圾时在炉膛里有足够的焚化空间，炉膛的高度、宽度和长度按畜禽动物和待处理生活垃圾的体积加上足够的燃烧空间来设计。
[0024]在炉膛的下面、底座的上方布置有炉排，炉排可采用固定式炉排或链式炉排，采用固定式炉排时，为了便于秸杆类生物质燃料块能在固定炉排上顺利通过，炉排上的通风沟槽顺着运动方向布置，以减少秸杆块的移动阻力。
[0025]燃烧系统由燃烧机和秸杆块自动输送装置以及秸杆燃料块组成，燃烧机通过一个多功能法兰固定在锅炉前面板上，燃烧机火焰喷嘴位于炉膛的前部、炉排的上方，与炉膛后部的焚烧承台相对，燃烧机喷出的火焰在焚烧承台上形成高温火焰；柴油燃烧机或沼气燃烧机可以通过多功能法兰相对应的安装孔，用螺栓固定在锅炉前面板上；
[0026]秸杆块自动输送装置由秸杆块料斗、推料板驱动