专利名称：清洁燃气发生器的制作方法
技术领域：
本发涉及一种燃气具提供燃气的清洁燃气发生器
背景技术：
2008年4月5日《湛江晚报》刊登了一篇有关湛江农垦的退休职工发明了一种清洁燃气 炉、并取得了专利的报导，之后又刊登了江苏省一位工程师在此基础上发明了一种带鼓风机 的清洁燃气炉。两项发明燃烧炉里的秸杆或草在不充分燃烧的情况下分解出大量烃，这些含 烃的烟气经清洗除去烟尘后供燃气炉使用，鼓风机为燃烧炉提供支持燃烧的空气，同时也为 产生的烟气增压。
我国是一个地域辽阔的国家，不同的地区气候差异很大，不是所有地区都可以直接使用 上述清洁燃气炉。我们知道太潮湿的秸杆燃烧时浓烟滚滚，并有呛人的烟味，那是因为秸杆 未充分燃烧，秸杆的有机物受热分解出烃、游离的碳分子及二恶英，太潮湿垢秸杆燃烧产生 的浓烟用水清洗后，大部游离碳分子，大分子烃和二恶英溶在水里，由于烟气中的不溶水的 小分子烃含量较少，不能供燃气炉使用。干燥的秸杆燃烧时，产生淡蓝色的烟，烟气也不那 么呛人，由于秸杆燃烧充分，只产生少量的小分子烃、游离碳分子清洗后的烟气也不能供燃 气炉使用。
只有秸杆恰到好处地不充分燃'烧才能产生足够含量的小分子烃的烟气，清洗后才可以供 燃气炉使用。因此，秸杆含水份，供秸杆燃烧的空气的湿度及炉膛温度这三个参数是决定秸 杆燃烧后产生的烟气中的小分子径含量的因素。我们知道水和水蒸气的比热值都很大，水变 为蒸气或水蒸气升温都会吸收大量的热，这样就有效地控制了秸杼燃烧时的温度，控制了秸 杆有机物受热分解的生成物。
湛江地处亚热带沿海地区，气温高，湿度大。晒干的秸杆所含水份较高，秸杆燃烧时水 份蒸发吸收大量的热，湿度较大的空气支持秸杆燃烧的同时空气中的水蒸气也在升温时吸收 大量的热能，从而使秸杆燃烧的温度在较合适的范围，使秸杆燃烧时分解出大量的小分子烃， 烟气经过清洗后可供燃气炉使用。如果将此种清洁燃气炉拿到新疆干燥的沙漠地区，根本无 法使用，因为那里的气候干燥，晒干的秸杆水份含量少，空气湿度低，秸杆在燃烧炉里只能 是充分燃烧，产生的小分子烃含量很低，烟气清洗后不能供燃烧炉使用。如果往秸杆上喷水， 喷水的量很难掌握，而且不均匀。喷过水的秸杆开始燃烧时太不充分，因而浓烟滚滚，等水 份蒸发完，秸杆又会过于充分燃烧，此两种情况都无法正常产生大量的小分子烃，清洗后的烟气无法作为燃气炉的燃料使用。
另外原有清洁燃气炉只是用于煮饭，烧开水等短时间使用，不能为北方冬季采暖，蔬菜.一 大栩增温提供连续稳定的燃气源。 发明内容-
本发明可提供一种克服现有清洁燃气炉缺陷，为燃气具提供清洁、可靠、稳定的燃气源 的清洁燃气发生器。
为实现上述目的，本发明在原有清洁燃气炉的基础上的，增加了增湿装置，供料装置， 清灰装置，电气控制选用电脑控制系统。
本发明清洁燃气发生器，包括燃烧炉，烟气清洗装置，送风装置，增湿装置，送料装置， 清灰装置。
燃烧炉内层由耐火材料制成，外面包一层保温材料，最外层用钢板制成。燃烧炉内腔被 炉耙隔成两室，上层是炉膛，设炉膛门；下层是炉灰室，设炉灰门，炉顶有一条烟道。烟气 清洗装置的清洗水泵将集水箱内的水抽出经上水管从水平烟道上方的洗烟花晒喷入烟道，洗 烟后的污水经清洗回流管流回集水箱，经滤网过滤后被循环使用。送风装置是用鼓风机吹入 装在燃烧炉顶的空气加热器后进入送风通道或直接吹入送风通道，然后分两路 一部分从上 出风口直接吹入炉膛，另一部分从下出风口进入炉灰室，从炉耙的小孔吹入炉膛，为炉膛内 燃烧的秸杆提供氧气。增湿装置给送风通道内的空气增加湿度，它分为蒸气增湿装置和喷淋 增湿装置。蒸气增温装置是锅炉水泵将储水箱内的水抽出加压后经过锅炉电磁阀注入在燃烧 炉上方的锅炉中，锅炉内的水被加热变成蒸气经过储汽罐从蒸气调节陶喷入送风通道中，为 送风通道中的空气增加湿度。喷淋增湿装置是将清洗水泵抽出的部分水从上水管的分支管进 入喷淋调节阀，然后喷入送风通道中，为空气或经空气加热器加热后的空气增加湿度，多余 的水经喷淋回流管流回集水箱经滤网过滤后循环使用。送料装置是螺旋送料机将储料罐内切 碎的秸杆送入炉膛，被螺旋送料机出口下方的上出风口吹出的风吹散，均匀地落到炉耙上燃 烧。清灰装置是清灰电磁铁拉动炉耙上方的清灰铲，将炉灰拉入炉耙的孔中掉入炉灰室。电 脑控制系统的核心是电脑控制仪，它的上方有液晶显示器，为电脑控制仪提供输入信号的元 器件有；装在电脑控制仪旁的电源按钮、选择按钮，装在清洗后的烟道中的气压传感器、烃 含量传感器，装在未清洗过的烟道中的烟雾传感器，探头伸入炉膛上方的炉温传感器，装在 炉膛下四周的四个温控开关，装在锅炉内的高水位传感器和低水位传感器，装在蒸气调节阀 上的蒸气电容变送器，装在喷淋调节阀上的喷淋电容变送器，装在加湿后送风通道中的湿度 传感器。输出控制的器件有清洗水泵，鼓风机，锅炉电磁铁，锅炉水泵，蒸气调节阀，喷淋 调节阀，螺旋送料机，清灰电磁铁及故障报警器。采用这种结构的清洁燃气发生器，点燃炉膛内的秸杆，关好炉膛门，启动鼓风机为秸杆 燃烧提供氧气。启动螺旋送料机将储料罐内切碎的秸杆送入炉膛，被上出风口吹出的风吹散 均匀地洒落在炉耙上燃烧。当炉膛内的秸杆堆积的太多，炉膛下方四个温控开关因温度降低 而动作，信号传到电脑控制仪，停螺旋送料机。烟气清洗装置将烟道中的烟气清洗干净为燃 气具提供清洁燃气。当烟气的气压不足时，气压传感器发生信号，电脑控制仪将鼓风机的转 速提高，最终提高烟气的压力，反之要降低鼓风机的转速。当烟气中的小分子烃含量较低， 烃含量传感器发生低值信号，同时烟雾传感器发生正常的信号时，就需要增加送风通道中空 气的湿度。例如调大喷淋调节阀增加喷水，使炉膛内的秸杆燃烧不那么充分，提高烟气中小 分子烃的含量；如果还是达不到要求，可以将空气经空气加热器加热后再送入送风通道中喷 淋加湿，提高送风通道的空气绝对湿度。在新疆沙漠地区，可采用蒸气加湿法， 一方面锅炉 吸热可降低炉温，蒸气调节阀喷出的蒸气可以更大地提高送风通道内空气的绝对湿度。如果 烃含量传感器发生低含量信号，同时烟雾传感器发出有浓烟信号，说明炉膛内的秸杆过于不 充分燃烧，需要降低送风通道中空气的湿度，例如调小喷淋调节阀或蒸气调节阀，使炉膛内 秸杆更充分燃烧，增加烟气中小分子烃含量减少烟雾。如果仍然不见效果，而且炉温也较低， 那是因为炉灰太多堵塞炉耙的孔，减少了空气的吹入量。电脑控制仪会启动清灰电磁铁，用 清灰铲清除炉耙上的炉灰，使其掉入灰室使炉耙的孔畅通。炉灰室内炉灰堆积太多会影响送 风，应打开炉灰门清除炉灰，然后关闭炉灰门。听到故障报警，应及时处理故障。
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。 图1为本发明结构原理图。
图2为本发明的螺旋送料机出口及送风装置上出风口的外观图。 图3为本发明的炉耙及清灰装置的外观图。 图4为本发明的喷淋调节阀正视图。
图5为本发明的喷淋调节阀的阀芯处于半开状态时俯视图。 图6为本发明的喷淋调节阀的阀芯处于全开状态时俯视图。 图7为本发明的蒸气调节阀正视图。 图8为本发明的电脑控制系统原理图。 图9为具有空气加热器的本发明结构原理图。
具体实施方式
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图l、图8所示，打开燃烧炉l的炉膛门ll将放入炉膛内的秸杆点燃，关好炉膛门；按 下电源按钮83，再按选择按钮84，启动送风装置3的鼓风机31，风从上出风口32进入炉膛，并从下出风口33进入炉灰室，然后从炉耙U的小孔进入炉膛，为秸杆燃烧提供氧气。启动 供料装置6的螺旋送料机62，将储料罐61中切碎的秸杆送入炉膛，被上出风口32吹出的风 吹散均匀地落到炉耙13上燃烧(图2所示)。储料罐61顶有盖，可以随时打开增添切碎的秸 杆。当投放到炉膛内的秸杆太快导致炉温降低时；炉温传感器88发生信号给电脑控制仪81， 将螺旋送料机62的转速减慢。当炉膛内投放的秸杆太多，埋没温控开关89的探头，温度降 低到一定值的时温控开关約动作，信号传到电脑控制仪81，停螺旋送料机62。当炉膛内的 秸杆燃'烧正常时，启动烟气清洗装置2的清洗水泵23，集水箱25内的水经清洁水泵23加压 后进入上水管22，然后从洗烟花洒21喷出，冲洗烟道14中的烟气。冲洗后多余的水经过清 洗回流管26回到集水箱25，经滤网24过滤后循环使用。当集水箱25内的水较少时，可打 开顶上的盖添加水。滤网24较脏时可以打开集水箱25的盖子，取出滤网24，清洗干净后放 回集水箱25内。当烟道14内的气压较低时，气压传感器85发出信号，电脑控制仪81会增 加鼓风机31的转速、提高风压进而增加烟道14的烟气压力。当烟道14内的小分子烃含量较 低，烃含量传感器86发生信号，而此时烟雾传感器87发生正常信号时，电脑控制仪81会启 动增湿装置。例如电机正转高大喷淋调节阀51的阀芯511 (图5、图6所示)，上水管22的 分支管里的水从喷淋调节阀51的阀芯511喷出，增大送风通道中空气湿度，喷淋调节阀51 阀芯511开启大小的信号由喷淋电容变送器814传递给电脑控制仪81，送风通道内的湿度传 感器812也会将湿度信号传给电脑控制仪81控制喷淋调节阀51开启的大小。如果喷淋调节 阀51的阀芯511调到最大(图6所示)，烃含量传感器86仍然发出含量低的信号，可以将鼓 风机31鼓出的风经过装在燃烧炉1顶的空气加热器34 (图9所示)加热后再对加热的空气 喷淋加湿，增加送风通道内空气的绝对湿度。如果烃含量传感器86发出低值信号，烟雾传感 器87同时发出异常信号，炉温传感器88发出低温信号，说明炉膛内秸杆燃烧过于不充分， 送分通道内的空气湿度太大，电脑控制仪81会使电机反转调小喷淋调节阀51的阀芯511(图 5所示)，减少喷水，减少送风通道内空气的湿度，使炉膛内秸杆充分燃烧，增加烟道14内 小分子烃的含量。喷淋多余的水经喷淋回流管52流回集水箱25，经滤网24过滤后循环使用。 在新疆沙漠地区，寒冷的冬季，空气的绝对湿度非常低，秸杆所含水份也很低，使用喷 琳增湿法难以见效，需要使用蒸气装置4，锅炉43内的水经燃烧炉1的炉火加热变为蒸气， 经储汽罐47从蒸气调节阀41喷入送风通道为空气加湿。当锅炉43内的水减少到一定值，低 水位传感器810发出信号，电脑控制仪81会启动锅炉水泵45将储水箱46内的抽出加压，然 后开启锅炉电磁阀44将水注入锅43，直到高水位传感器811发出信号，电脑控制仪81会先 停锅炉电磁铁44，再停锅炉水泵45。此段时间锅炉43不产蒸气储汽罐47内的蒸气可以起缓 冲作用，储汽罐47上的安全阀42可以避免蒸气压过高造成危险。当储水箱46内的水较少时可以打开其顶上的盖子加水，然后盖上盖子。当炉温降低，烟道14的气压也降低，气压传感 器85和炉温传感器88同时发出低值信号，说明炉耙13上炉灰堆积的太多，电脑控制仪81 会启动清灰装置7的清灰电磁铁72反复拉动炉耙13上的清灰铲71 (图3所示)，将炉灰推 入炉耙13的孔里，掉入炉灰室。当炉灰室内的炉灰太多时，可以打开炉灰门12，将炉灰室 内的炉灰清出，然后关上炉灰门12。
如果清洁燃气发生器发生故障，报警器815会发出的报警声。通过液晶显示屏82可以观 察清洁燃气发生器运行情况。通过电源按钮83和选择按钮84可以设定各种参数及启动，停 止清洁燃气发生器的运作。
本发明也可以通过简化，变成短时间使用的清洁燃气发生器。例如，取消储水箱46，锅 炉水泵45，锅炉电磁铁44，储料罐61，螺旋送料机62,清灰电磁铁72和清灰铲71，上出 风口 32，温控开关89，高水位传感器810，低水位传感器811。将气压传感器85改为气压表， 烃含量传感器86改为烃含量表，烟雾传感器87改为烟雾表，炉温传感器88改为炉温计，湿 度传感器812改为湿度计，电动的蒸气调节阀41改为手动蒸气调节阀，并取消蒸气电容变送 器813,电动的喷淋调节阀51改为手喷淋调节阀，并取消喷淋电容变送器814。在使用简化 的清洁燃气发生器时，根据气压表，烃含量表、烟雾表、炉温计、湿度计来调节手动蒸气调 节阀或手动喷淋调节阀，达到调节送风通道内空气湿度的目的。用调节鼓风机31进风口的大 小来调节鼓风机31的风量。炉灰较多可以打开炉膛门11或炉灰门12,用铁钓清除炉耙13 上的炉灰，使其掉入炉灰室。炉膣内的秸杆较少时，打开炉膛内ll增添秸杆，然后关上炉膛 门11。凡是采用上述结构的清洁燃气发生器都在本发明的保护范围。
权利要求
1、一种清洁燃气发生器，包括燃烧炉、烟气清洗装置、送风装置、电气控制系统，基特征在于所述清洁燃气发生器还包括增湿装置，送料装置(6)，清灰装置(7)，所述电气控制系统采用电脑控制系统(8)。
2. 根据权利要求1所述清洁燃气发生器，其特征在于所述增湿装置是蒸气增湿装置(4)， 锅炉水泵(45)将储水箱(46)中的水抽出加压后经过锅炉电磁铁(44)注入位于燃烧炉(1)顶端的锅炉(43)中，锅炉(43)产生的蒸气经过储汽罐(47)从蒸气调节阀(41) 位于送风装置(3)的送风通道侧的喷口喷出，增加送风通道中空气的湿度，所述储汽罐(47) 上装有空安全阀(42)。
3. 根据权利要求1所述清洁燃气发生器，其特征在于..所述增湿装置是喷淋增湿装置(5)， 清洗水泵(23)把集水箱(25)中的水抽出后送入上水管(22)的分支管从喷淋调节阀(51) 的阀芯(511)喷到送风装置(3)的送风通道中，增加了送风通道中空气、湿度，多余的水 经喷淋回流管(52)回到集水箱(25)中，经滤网(24)过滤后循环使用。
4. 根据权利要求3所述清洁燃气发生器，其特征在于喷淋增湿装置(5)喷淋増湿前的空 气是鼓风机(M)吹入位于燃烧炉(1)顶端的空气加热器(34)加热后送入送风通道中的 空气，提高喷淋加湿后的绝对湿度。
5. 根据权利要求1所述清洁燃气发生器，其特征在于所述送料装置(6)是位于储料罐(61) 下方的螺旋送料机(62)将储料罐(61)中切碎的秸杆送入燃烧炉(1)的炉膛中，被位于 螺旋送料机(62)出口下方的送风装置(3)的上出风口 (32)吹出的风吹散、均匀散落在 炉耙(i3)上。
6. 根据权利要求1所述清洁燃气发生器，其特征在于所述清灰装置(7)是带复位弹簧的 清灰电磁铁(72)拉动位于炉耙(13)上方的清灰铲(71)，将炉灰推入的炉耙(13)的孔 中掉入炉灰室。
7、根据权利要求i所述清洁燃气发生器，其特征在于所述电脑控制系统(8)以电脑控制 仪(81)为核心，上方是液晶显示屏(82)，输入信号由装在电脑控制仪(81)旁的电源按 钮(83)及选择按钮(84)，安装在洗烟花洒(21)后的烟道(14)里的气压传感器(85) 及烃含量传感器(86)，安装在洗烟花洒(21)前烟道(14)里的烟雾传感器(87)，探头 伸入燃烧炉(1)炉膛上方的炉湿传感器(g8)，探头伸入到燃烧炉(1)炉膛下方四周的四 个温控开关(89)，安装在锅炉(43)内的高水位传感器(810)及低水位传感器(811)， 安装在送风装置(3)增湿后的送风通道中的湿度传感器(812)，安装在蒸气调节阀(41) 上的蒸气电容变送器(813)，安装在喷淋调节阀(51)上的喷淋电容变送器(814)产生。 输出控制的器件有清洗水泵(23)，鼓风机(31)，锅炉电磁阀(44)，锅炉水泵(45)， 螺旋送杆机(62)，清灰电磁铁(72),装在电脑控制仪(81)旁的报警器(815)。
全文摘要
本发明是一种为燃气具提供燃气的清洁燃气发生器，包括燃烧炉、烟气清洗装置、送风装置、供料装置、清灰装置、电脑控制系统。点燃炉膛内的秸秆，关好炉膛门。启动鼓风机，为燃烧的秸秆提供空气。当燃烧炉内燃料减少，螺旋送料机将储料罐内切碎的秸秆送入膛，上出风口吹出的风将送入炉膛的秸秆吹散，均匀地落在炉耙上燃烧。当炉耙上的炉灰太多堵塞炉耙，清灰电磁铁拉动清灰铲，炉灰掉入炉灰室。为了使燃烧不充分而使烟气中存在大量的可燃烃，对鼓风机吹出空气加湿。烟气经清洗后供燃气具使用。本发明适用于北方农村冬季采暖和蔬菜大棚增温。
文档编号C10B53/02GK101407723SQ20081017962
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月23日 优先权日2008年11月23日
发明者张英华 申请人:张英华