生物质成型燃料炉具

实用技术RENEWABLE ENERGY No. 3 2006(127 Issue in All)生物质成塑闔器妒具赵廷林,侯中兰,陈夫进,郭靖伟,刘官卓(河南农业大学农业部可再生能源重点实验室,河南郑州450002)摘要:农作物秸秆、糠渣谷壳等农林废弃物是宝贵的生物质能资源。生物质成型技术为高效再利用农林废弃物、农作物秸秆等提供了一条很好的途径。文章介绍了一种使用生物质成型燃料的炉具及其设计方法。关键词:生物质成型燃料;秸秆;炉具中图分类号:S216文献标识码:B文章编号:1671-5292(2006003-0066-02Biomass pellet fueled stoveZHAO Ting-lin, HOU Zhong-lan, CHEN Fu-jin, GUO Jing-wei, LIU Guan-zhuo生物质成型技术为高效再利用农林废弃物、烧过程农作物秸秆等提供了一条很好的途径。为更好地2生物质成型燃料炉具利用生物质成型燃料,本文提出了一种生物质成生物质成型燃料炉具由炉口、固定炉排、炉型燃料炉具方案及其设计方法。膛、炉门、烟囱等组成,其结构如图1所示1生物质成型燃料的燃烧生物质成型燃料燃烧属于静态渗透式扩散燃烧,从着火后开始其燃烧过程如下。封大量①生物质成型燃料表面可燃挥发物燃烧进行可燃气体和氧气的放热化学反应,形成火焰②除生物质成型燃料表面可燃挥发物燃烧保温层外,成型燃料表层部分的碳处于过渡燃烧区,形成较长火焰;③生物质成型燃料表面仍有较少的挥发分灰室进风口燃烧,燃烧向成型燃料更深层渗透。焦碳的扩散燃烧,燃烧产物CO2,CO及其它气体向外扩散,CO图1生物质成型燃料炉具结构图不断与O2结合成CO2,成型燃料表层生成薄灰(1)炉口壳,外层包围着火焰;炉口是燃料的入口处,由围火墙、封火盖、锅④生物质成型燃料进一步地向更深层发展,圈等组成。锅圈设计了几种不同直径,以适应不在层内主要进行碳燃烧(即C+O2→+CO),在其表面同型号的锅,满足农户不同的需求。进行一氧化碳的燃烧(即CO+02CO2),形成比较(2)炉膛厚的灰壳由于生物质的燃尽和热膨胀,灰层中呈炉膛又称炉胆,是指炉排以上的空间,炉子现微孔组织或空隙通道甚至裂缝,较少的短火焰的燃烧效率、上火速度、使用寿命等在很大程度包围着成型块上都取决于炉膛的设计。炉膛内部温度的高低⑤燃烬壳不断加厚,可燃物基本燃尽,在没对燃烧质量起着关键作用。燃烧室是炉膛的主体有强烈干扰的情况下形成整体的灰球灰球表面部分中国煤化工对流和辐射作几乎看不出火焰灰球变暗红色至此完成整个燃用,有CNMHG提高高温烟气收稿日期:2006-03-15作者简介:赵廷林(1949-),男,副教授,硕士研究生导师,主要从事可再生能源技术的研究方数据可再生能源20063(总第127期)对锅底的传热。本设计的燃烧室为腰鼓形,其内炉体外壳形状为400mm×400mm×518mm部空间较大,有利于放人足够多的成型燃料,也的长方体。炉体外壳由钢质薄板焊接而成,工艺简有利于进人足够多的空气,使燃料的燃烧能充分单、强度高、耐腐蚀美观整洁进行。这种炉膛的内壁对锅有聚热的反射作用,3使用说明及建议故炉膛温度较高,火力集中,提高了热能利用率。使用时打开下进风口,先点燃引火柴,等引火炉膛的壁厚仅10~15mm,薄壁炉胆可以减柴燃着后,放入少量成型燃料,盖上上炉盖,等火少蓄热量,增加上火速度。炉膛孔为上小下大的烧旺后再加成型燃料;可调节垫火圈的高度以适腰鼓形,上口直径为120mm,下口直径为270应不同型号的锅;使用炉具进行炊事之前,应检查mm,中间直径达到200mm,这样的设计可以保证进风口和排烟口是否畅通,须保证空气、烟气的顺能够放入足够多的燃料,有足够的进风量,增大利流通;炉具使用中,加入燃料要适量,燃料量能其抽风力,提高风速,加强对流换热达到炉膛深度的2/3处即可,一个3口之家一天炉膛的材质为矾土水泥耐火混凝土,通过振约用3-35kg燃料;做饭前,首先打开封火盖和动、机压成型。进风口,然后盖上上炉盖,过3-~5min,看到火着(3)炉排起后,再加入新燃料;随时清理炉渣和烟灰(烟灰炉排安装在炉膛的下部,用于支撑燃料并通2~3d清理1次),以保持炉灶良好的通风燃烧;风助燃,设计时应尽量减少炉排与燃料的接触面炊事结束后,无须加入新燃料,即可封火,封火时积,使其能够通风均匀。须盖上内封小盖和上盖,并保证炉门进风口密封(4)炉门良好;本炉具有很好的封火性能,封火时间大于炉门即是进风口,又是清除灰渣口。根据炉15h。膛内燃料燃烧时实际所需空气量,采用直径为704结束语mm的圆形炉门。通过封火盖改变炉门的大小,可生物质成型燃料炉具运行稳定、操作方便、使以调节进风量的大小。用安全、热效率高、成本低,适合在农村使用,在我(5)烟囱国村镇有较好的推广应用前景。该炉具的研制为本设计中的烟囱出口设计在炉体侧面,而不生物质成型燃料提供了配套的新型炉具,支持了设计在上部,这样设计可以避免烟囱影响放锅,生物质能资源的有效利用,为秸秆等生物质的合以适应农村的生活习惯。理利用寻找了一条新途径,具有显著的经济效益(6)拦火圈与社会效益。拦火圈放在燃烧室上部与锅壁之间的部位,起到调整火焰和烟气的流动方向,合理控制流速参考文献:的作用,可延长可燃气体在炉膛内停留的时间。叫张百良樊峰鸣生物质成型燃料技术及产业化前景拦火圈的反射作用,使炉内对流和辐射换热过程分析河南农业大学学报,2005,39(1):1115加强,热能多次被锅吸收,提高了热效率。拦火圈2]李保谦,马孝琴张百良等.秸秆成型与燃烧技术的产可用粘土掺麻刀(或头发)、保温材料和成硬泥制业化分析河南农业大学,199,35(1):78-80成,或用简易铁皮打制而成。拦火圈朝烟囱方向[3]刘胜勇,赵迎芳张百良生物质成型燃料燃烧理论分析能源研究与利用,2002,(6):26-28放置,拦火圈与锅壁之间的间隙为5-10mm,再{刘伟军,王佐民于晓东等,生物质型煤燃烧机理分析向后面逐渐扩大至20~30mm和燃烧速度试验研究煤炭转化,199821(4):42-45(7)保温层5]张全国,刘胜勇燃烧理论及其应用M郑州:河南科保温材料选用水泥珍珠岩加少量煤渣,其常学技术出版社,1993温(20℃)导热系数为0.05-0075W/(mK),中国煤化工高温(300℃)导热系数为0.058-0131W/(mCNMHGK),厚度为575-132.5mm。(8)炉体外壳