专利名称：一种秸秆固体燃料热风炉的制作方法
技术领域：
本发明属于农产品干燥领域，特别涉及一种秸秆固体燃料热风炉。
背景技术：
干燥是农产品贮藏的重要手段，也是一项重要的农产品加工技术。农产品、食品的 种类繁多，但绝大多数农产品和食品的加工都与干燥密切相关。我国是一个农业大国，2008 年我国稻谷产量达1. 92亿吨，约占世界稻谷总产量的28. 2% ；小麦产量达1. 12亿吨，居世 界首位；玉米年产量1. 67亿吨，约占世界总产量的20. 2%。此外，2008年我国的水果产量 已超过1. 9亿吨，蔬菜超过5亿吨。但我国由于产地交通不便和加工技术落后，产后损失超 过30%，在经济上造成巨大的损失。发达国家非常重视产后加工技术，产品的损耗率一般 控制在5% 20%之间。因此，我国粮食、蔬菜、水果、烤烟等农产品采后干燥处理的需求十 分巨大。此外，脱水海产品也是我国农产品干燥又一重要领域，据不完全统计，目前全国年 产脱水海带、脱水紫菜、各种人工养殖脱水海藻类220万吨，其中全国年产干紫菜约有6万 吨，人工养殖海藻年产30万吨干品，海带年产干品27万吨，脱水杂鱼、海米、虾贝类150余 万吨。然而，干燥是一个高能耗过程，据资料统计，英国等发达国家，高达8%的工业能耗 用于干燥工艺，在各种工业干燥能耗中，农产品的干燥能耗仅次于造纸工业。我国的干燥能 耗占GDP总能耗的12%，而农产品加工中干燥能耗占总能耗的比例就更高，如在木材加工 行业，干燥能耗占整个加工能耗的比例高达40 % 60 %，淀粉行业干燥能耗占整个加工能 耗的比例甚至高达80%以上。秸秆是农作物的主要副产品之一，也是工、农业生产的重要资源，同时还是生物质 能资源的主要来源之一。由于秸秆分布零散、体积大、收集运输成本高，产业化程度低等原 因，造成部分秸秆资源未被有效利用，堆弃在房前屋后、田间地头，浪费污染严重。部分粮食 主产区秸秆焚烧现象严重，屡禁不止，宝贵的资源被当成了废弃物。据最新资料统计，2009 年全国农作物秸秆理论资源量约为7. 75亿吨(全部以风干计算，含水量为15% )。其中， 废弃及焚烧约2. 32亿吨，约占总量30%。秸秆燃料是一种清洁、可再生的替代能源，其在农产品干燥领域的大规模应用不 仅能够有效利用农作物秸秆这一重要的生物质能源资源，还能大力促进农产品干燥过程中 的节能减排，实现经济发展与环境保护的双赢。本项目与《国家中长期科学和技术发展规划 纲要(2006-2020年)》重点领域及其优先主题中的“农林生物质综合开发利用”高度契合， 项目实施对于促进企业节本增效和提高竞争力，推动农业农村节能减排，降低农业能源消 耗和优化能源结构，加快循环农业和低碳经济发展具有十分重要的意义。秸秆燃料在农产 品干燥领域应用的经济、社会、生态效益主要体现在降低能源消耗、提高企业、农民收入和 增加农民就业等方面。该项目使深受煤炭涨价困扰的农产品烘干企业受益最大，以年消耗 秸秆固体燃料6000吨的企业为例，锅炉改造和新增设备费用需要86万元，而节省3000吨 煤炭增盈90万元，享受国家秸秆综合利用补贴，每吨秸秆固体燃料可享受150元，一年增加利润90万元，合计180万元。当年收回改造投资后，净盈利94万元。如果在全国全部采用 秸秆固体燃料替代煤炭用于农产品干燥，则每年至少可以节约煤炭消耗量3260万吨，同时 还可以为农民增加34万个就业机会。此外，秸秆资源买卖还可以为农民带来新的收入，增 收效果却十分明显，一吨秸秆最低可增加纯收入50元，全部采用秸秆固体燃料替代煤，每 年可增加农民纯收入35. 9亿元。秸秆燃料替代煤应用于农产品干燥在产生重大经济和社 会效益的同时，由于农业工程技术自身的特点，也能够产生良好的生态效益。初步估计，如 果用秸秆固体燃料替代煤炭烘干粮食、烤烟、海产品和果蔬，可年消化处理秸秆约7100万 吨，占全国年秸秆废弃焚烧量约1/3，同时减少二氧化碳排放量约8150万吨，显著改善生态 环境。秸秆燃料在农产品干燥领域的应用符合循环经济提倡的低投入、高效率的发展要 求，有利于资源的节约和高效利用，保护了资源，维护了生态；更可贵的是能够使秸秆变废 为宝，更多的农业生产中废弃物可以得到再生利用，直接保护了环境、涵养了生态。此外，也 从根本上杜绝或降低焚烧秸秆带来的空气污染、交通受影响、引发火灾等政府头疼的难题， 根治了废弃秸秆污染环境的问题，改善了农村生态环境和生活环境，促进了资源节约型和 环境友好型经济发展。
发明内容农产品干燥是一个高耗能过程，是将煤炭燃烧所产生的热能换热成纯净热风，由 纯净热风对所要干燥的物料进行脱水的过程，干燥一吨干菜需要耗煤8吨，消耗化石能源 的同时，排放二氧化碳20吨，如果采用秸秆固体燃料代替煤炭，生产一吨干菜可以消耗16 吨被废弃或焚烧的作物秸秆，既节省了化石能源和减少二氧化碳排放量，又废物利用增加 农民和企业的经济效益。秸秆固体燃料热风炉是专门为农产品干燥而发明的一种替代燃煤 热风炉的技术。一种秸秆固体燃料热风炉是卧式热风炉，其特征是由钢板炉外壁(1)、卧式钢板耐 火土炉膛(9)、秸秆固体燃料燃烧筐(5)、呈之字形排列的排烟换热管(11)、左连烟管(12)、 右连烟管(13)、冷风机(7)、燃烧筐轨道(3)、燃烧筐行走轮(4)、烟筒(14)、炉膛预热区 (17)、炉膛燃烧区(19)和热风出口(15)组成；由竖立的圆钢筋(6)和横置的圆钢筋(21) 焊接组成钢筋筐，每根钢筋之间留有一定的间距，钢筋筐五面焊接封闭成筐，上面敞口装 蜂窝煤状秸秆固体燃料(16)，钢筋筐下面装有V字形行走轮(4)，和蜂窝煤状秸秆固体燃 料(16)，共同组成秸秆固体燃料燃烧筐(5)，其在钢板耐火土炉膛(9)内的轨道(3)上排成 一排，并沿着轨道(3)行走；卧式钢板耐火土炉膛(9)分为炉膛预热区(17)和炉膛燃烧区 (19)；热风炉的换热器由卧式钢板耐火土炉膛(9)、左连烟管(12)、右连烟管(13)、呈之字 形排列的排烟换热管(U)组成，呈之字形布置的排烟换热管(11)，沿着卧式热风炉长度方 向排列。本实用新型所采用的技术方案是将经过粉碎的作物秸秆，通过压力成型加工成 蜂窝煤状秸秆固体燃料(16)，用蜂窝煤状秸秆固体燃料(16)代替煤，在特制的热风炉中燃 烧，秸秆固体燃料的蜂窝状通透圆孔，在燃烧过程中增加了助燃空气，促进燃烧，从而实现 节省化石能源，减少碳排放量，发展低碳经济的目标。
图1为本实用新型-秸秆固体燃料热风炉结构示意主视剖面图图2为本实用新型-秸秆固体燃料热风炉结构示意左视剖面图本实用新型较已有技术相比具有如下特点1、农产品烘干企业是耗能大户，用秸秆固体燃料替代煤炭烘干农产品，可以实现 节省化石能源，减少碳排放量，改善生态环境，发展低碳经济的目标。2、呈之字形布置的排烟换热管(11)，沿着卧式热风炉长度方向排列，缩小了热风 炉的空间，增加了换热面积，提高了换热效率。3、卧式热风炉的炉膛结构，秸秆固体燃料用燃烧筐装载，能整筐推进炉膛，燃烧时 间延长，供热稳定，提高了农产品烘干质量，减少了工人的劳动强度。4农产品烘干成本显著下降，企业经济效益明显提高，目前，煤炭价格比前几年提 高一倍，应用秸秆固体燃料，2吨秸秆固体燃料代替1吨煤炭，燃料费由700元左右下降至 400元，每吨燃料成本下降43 %。5、农产品烘干企业都是产地加工型企业，秸秆固体燃料取自于农村，应用于农村， 使被废弃焚烧的秸秆变废为宝，增加了农民收入，解决焚烧秸秆带来的空气污染，引发火 灾，影响交通的问题，促进资源节约型和环境友好型社会建设。
具体实施方式
由竖立的圆钢筋(6)和横置的圆钢筋(21)焊接组成钢筋筐，每根钢筋之间留有一 定的间距，钢筋筐五面焊接封闭成筐，上面敞口装蜂窝煤状秸秆固体燃料(16)，钢筋筐下面 装有V字形行走轮(4)，和蜂窝煤状秸秆固体燃料(16)，共同组成秸秆固体燃料燃烧筐(5)， 其在卧式钢板耐火土炉膛(9)内的轨道(3)上排成一排，并沿着轨道(3)行走；热风炉的换 热器由卧式钢板耐火土炉膛(9)、呈之字形排列的排烟换热管(11)、左连烟管(12)、右连烟 管(13)组成；将蜂窝煤状秸秆固体燃料(16)装满秸秆固体燃料燃烧筐(5)，从进料门(18) 推入卧式钢板耐火土炉膛(9)内，卧式钢板耐火土炉膛(9)分为炉膛预热区(17)和炉膛燃 烧区(19)，蜂窝煤状秸秆固体燃料(16)在炉膛预热区(17)进行燃烧前预热，蜂窝煤状秸秆 固体燃料(16)经过不断的预热，温度逐渐升高，到达炉膛燃烧区(19)时开始燃烧，蜂窝煤 状秸秆固体燃料(16)在炉膛燃烧区(19)燃烧所产生的热量，通过热辐射和热传导传递到 卧式钢板耐火土炉膛(9)外表面被换热成热风；秸秆固体燃料(16)燃烧时所产生的秸秆烟 气(10)，通过排烟换热管(11)、左连烟管(12)、右连烟管(13)、烟筒(14)，最后被排往空中； 秸秆烟气(10)中的热量，通过排烟换热管(11)、左连烟管(12)、右连烟管(13)时，也将热 量传导到钢管的外表面被换热成热风；呈之字形布置的排烟换热管(11)，沿着卧式热风 炉长度方向排列，缩小了热风炉的空间，增加了换热面积，提高了换热效率；燃烧尽的蜂窝 煤状秸秆固体燃料(16)，变成草木灰经除灰门(20)被推出炉外，秸秆固体燃料燃烧产生的 烟气不含二氧化碳，仅剩的草木灰最终被运至田间做肥料使用，作物秸秆利用实现零排放； 炉外的冷空气(8)经冷风机(7)，被送入钢板炉外壁(1)和卧式钢板耐火土炉膛(9)形成的 空间，对流经过卧式钢板耐火土炉膛(9)外表面和排烟换热管(11)、左连烟管(12)、右连烟 管(13)外表面时，被换热成为纯净热风(2)，经热风出口(15)对外输出，为农产品烘干设备 提供热源。
权利要求一种秸秆固体燃料热风炉是卧式热风炉，其特征是由钢板炉外壁(1)、卧式钢板耐火土炉膛(9)、秸秆固体燃料燃烧筐(5)、呈之字形排列的排烟换热管(11)、左连烟管(12)、右连烟管(13)、冷风机(7)、燃烧筐轨道(3)、燃烧筐行走轮(4)、烟筒(14)、炉膛预热区(17)、炉膛燃烧区(19)和热风出口(15)组成；由竖立的圆钢筋(6)和横置的圆钢筋(21)焊接组成钢筋筐，每根钢筋之间留有一定的间距，钢筋筐五面焊接封闭成筐，上面敞口装蜂窝煤状秸秆固体燃料(16)，钢筋筐下面装有V字形行走轮(4)，和蜂窝煤状秸秆固体燃料(16)，共同组成秸秆固体燃料燃烧筐(5)，其在钢板耐火土炉膛(9)内的轨道(3)上排成一排，并沿着轨道(3)行走；卧式钢板耐火土炉膛(9)分为炉膛预热区(17)和炉膛燃烧区(19)；热风炉的换热器由卧式钢板耐火土炉膛(9)、左连烟管(12)、右连烟管(13)、呈之字形排列的排烟换热管(11)组成，呈之字形布置的排烟换热管(11)，沿着卧式热风炉长度方向排列。
专利摘要本实用新型公开了属于农产品烘干领域的一种秸秆固体燃料热风炉，其是卧式热风炉，由钢板炉外壁(1)、卧式钢板耐火土炉膛(9)、秸秆固体燃料燃烧筐(5)、呈之字形排列的排烟换热管(11)、左连烟管(12)、右连烟管(13)、冷风机(7)、燃烧筐轨道(3)、燃烧筐行走轮(4)、烟筒(14)、炉膛预热区(17)、炉膛燃烧区(19)和热风出口(15)组成。将经过粉碎的作物秸秆，通过压力成型加工成蜂窝煤状秸秆固体燃料，用蜂窝煤状秸秆固体燃料代替煤，在特制的热风炉中燃烧，秸秆固体燃料的蜂窝状通透圆孔，在燃烧过程中增加了助燃空气，促进燃烧，从而实现节省化石能源，减少碳排放量，发展低碳经济的目标。
文档编号F24H3/00GK201748631SQ20102020821
公开日2011年2月16日 申请日期2010年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者冯伟, 庞中伟, 张利群, 彭建旗, 郭淑珍 申请人:农业部规划设计研究院