CN106439930B

CN106439930B - 秸秆环保无害化综合利用系统

Info

Publication number: CN106439930B
Application number: CN201611095299.9A
Authority: CN
Inventors: 张继龙; 殷海涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Liaoning Qingcarbon Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2018-07-03
Anticipated expiration: 2036-12-02
Also published as: CN106439930A

Abstract

本发明公开了一种秸秆环保无害化综合利用系统，包括秸秆专用锅炉、水切割式烟气净化组合罐、CO₂沉淀棚和换热机组，秸秆专用锅炉中的炉箅可沿炉体轴线上、下升降，水切割式烟气净化组合罐内设有多个净化空间，CO₂沉淀棚内底部具有CO₂气体输出管线。秸秆专用锅炉的烟气出口通过管线与水切割式烟气净化组合罐的烟气入口相连，秸秆专用锅炉的进、出水口通过管线与换热机组相连，水切割式烟气净化组合罐两个净化罐罐体壁上的第二单向阀通过管线与CO₂沉淀棚一端端板底部的端板进气口相连。本发明可实现以成捆的秸秆为燃料，产生的烟气可得到连续的净化，排放的CO₂气体可回收利用，产生的热量换热后利用。

Description

秸秆环保无害化综合利用系统

技术领域

本发明涉及一种以秸秆为燃料的综合利用技术，具体地说是涉及一种秸秆环保无害化综合利用系统。

背景技术

每年秋收后农村会产生大量的秸秆，如何科学合理地处理和利用秸秆成为急需解决的一个重要问题。直接焚烧秸秆，不仅是一种资源上的浪费，而且也会造成环境的严重污染；以秸秆为原料用于锅炉加热，到目前为止还没有专用锅炉，都是需要秸秆压缩切块后才能使用，这无疑增加了以秸秆作为原理的燃料成本，并且秸秆直接为燃料产生的大量烟尘也难于净化处理，另外大量秸秆燃烧产生大量的CO₂气体直接排放到环境中也加剧了大气的温室效应。到目前为止还没有形成一套完整、有效的处理秸秆并且环保的综合利用系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种秸秆环保无害化综合利用系统，本发明系统可以直接以成捆的秸秆为燃料，并且秸秆燃烧时产生的烟气可以得到有效净化、产生的CO₂气体可以回收利用。

为解决上述技术问题，本发明的秸秆环保无害化综合利用系统，包括秸秆专用锅炉、水切割式烟气净化组合罐、CO₂沉淀棚和换热机组；所述秸秆专用锅炉具有筒状夹套炉体，位于筒状夹套炉体下部和上部的夹套外壁上开设有进、出水口，筒状夹套炉体顶部具有烟气出口，筒状夹套炉体内由上至下依序设有炉胆、炉箅和灰渣室，灰渣室下方具有与筒状夹套炉体相配合的炉体底盖，所述筒状夹套炉体的底部装有炉体安装支撑座板；所述炉体底盖可沿所述筒状夹套炉体的轴线上下升降，所述炉箅通过支撑立柱固装于炉体底盖上，炉箅和炉体底盖之间的空间形成所述的灰渣室；所述水切割式烟气净化组合罐具有两个净化罐，每个净化罐具有罐体，罐体的两端具有封盖，罐体内被竖直隔板分隔成多个净化空间，每个净化空间相对应的上方的罐体壁上分别开设有维修窗，位于罐体一端的封盖上部开设有进气口，进气口上装有第一单向阀，相应地每块隔板的上部也开设有进气孔，位于封盖上的进气口和位于隔板上的进气孔均连有伸向罐体底部的导气管，导气管末端管口与罐体底壁之间留有间隙，每个净化空间内装有水平的烟尘滤布，烟尘滤布位于导气管末端管口和所述的进气口/进气孔之间的位置；罐体另一端封盖相邻的净化空间内装有水泵、罐体底壁上开设有进、出水口，出水口与水泵的出水端相连，水泵的信号输入端连有水位控制器，该净化空间上方的罐体壁上装有第二单向阀；所述两个净化罐一端封盖上的第一单向阀之间连有进气管线，进气管线上开设有烟气入口，一个净化罐的进、出水口分别通过管线与另一个净化罐的出、进水口相连；所述CO₂沉淀棚具有棚体和连接在棚体两端的端板，所述棚体一端的端板底部设有端板进气口、另一端板的上部设有端板排气口，棚体底部安放有CO₂气体输出管线，输出管线穿过具有端板排气口的端板，穿过端板的输出管线连有风机，位于棚体内的CO₂气体输出管线上间隔设有多个管线进气孔；所述秸秆专用锅炉的烟气出口通过管线与所述水切割式烟气净化组合罐的烟气入口相连，秸秆专用锅炉的进、出水口通过管线与所述换热机组相连，所述水切割式烟气净化组合罐两个净化罐罐体壁上的第二单向阀通过管线与所述CO₂沉淀棚一端端板底部的端板进气口相连。

上述结构组成的秸秆环保无害化综合利用系统，由于所述秸秆专用锅炉中的炉箅可随炉体底盖上、下升降，因此可直接以成捆的秸秆为燃料，而不必将秸秆压缩成压块，降低了秸秆作为燃料的预压缩加工成本；所述的水切割式烟气净化组合罐净化作业时，烟气首先进入到烟尘滤布下方的水内，烟气穿过烟尘滤布上升时被烟尘滤布切割成微小气泡后与水充分接触，在水内得到充分净化，经多个净化空间净化后烟气中的粉尘、焦油及溶于水的有害气体被过滤和阻隔至水中，经净化罐单向阀排出的气体主要为CO₂，两个净化罐交替作业可实现连续对烟气的过滤和净化；所述的CO₂沉淀棚可对净化后成分以CO₂为主的气体在此得到充分沉淀，密度较大的CO₂气体居于沉淀棚的下方，密度较小的杂质气体位于上方并由端板排气口排出，CO₂气体输出管线可将CO₂气体输出至固定场所待用；所述换热机组可将锅炉热量取出待用。本发明可实现以成捆的秸秆为燃料，产生的烟气可得到连续的净化，排放的CO₂气体可回收利用，产生的热量换热后利用。

作为本发明的一种改进，所述炉体安装支撑座板的形状为矩形，靠近矩形炉体安装支撑座板一边的板面上安装有转轴，转轴的输入端连有驱动电机，位于筒状夹套炉体两侧的炉体安装支撑座板上分别装有定滑轮，两个定滑轮的中心点连线与筒状夹套炉体的轴线相垂直且与所述转轴相平行，转轴的两端分别装有钢丝绳，转轴两端的钢丝绳分别绕经所述的两个定滑轮穿过所述矩形炉体安装支撑座板与所述炉体底盖的两端相连，炉体底盖在钢丝绳的牵引下可沿所述筒状夹套炉体的轴线上下升降。本发明中秸秆专用锅炉中的炉体底盖上、下升降运动，主要依靠设置在炉体安装支撑座板上的转轴、定滑轮以及钢丝绳带动，结构简单、可靠性好。

作为本发明的进一步改进，所述炉胆包括上、下两个锥形夹套，这两个锥形夹套的锥顶相对且与所述筒状夹套炉体相连通，其中上锥形夹套远离锥顶的锥面上设有多个排烟口、下锥形夹套位于锥顶的位置设有中心出烟口，上、下锥形夹套之间连通有多根水管。本发明中秸秆专用锅炉中的上、下锥形夹套以及上、下锥形夹套之间连通有多根水管的炉胆设计结构，提高了秸秆燃烧时产生的热能利用率。

作为本发明的另一种改进，所述棚体内设有多块与棚体两端端板平行的棚体隔板，所述气体输出管线上的多个管线进气孔分别位于相邻棚体隔板之间或相邻的棚体隔板与棚体端板之间的管线段上，每块棚体隔板上分别设有导气孔，从与设有进气口端板相邻的棚体隔板开始到与设有排气口端板相邻的棚体隔板为止，导气孔交错设置在棚体隔板的上部和下部。本发明中CO₂沉淀棚的内部结构设计，可以保证水切割式烟气净化组合罐输出的具有一定压力的以CO₂为主的气体在沉淀棚内得到充分扩散、并且密度较大的CO₂气体得到有效沉淀，更加有利于CO₂气体的回收利用。

作为本发明的再一种改进，还包括绿色植物大棚，绿色植物大棚上装有进气单向阀，进气单向阀通过管线与所述风机的出风口相连。本发明中回收的CO₂气体用于绿色植物大棚内绿色植物的光合作用，使CO₂气体得到有效利用，减少排放，减轻大气中温室效应的加剧。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步地详细说明。

图1是本发明秸秆环保无害化综合利用系统的整体构成示意图。

图2是本发明秸秆环保无害化综合利用系统中的秸秆专用锅炉的主剖视结构示意图。

图3是本发明秸秆环保无害化综合利用系统中的水切割式烟气净化组合罐的俯视结构示意图。

图4是本发明秸秆环保无害化综合利用系统中的水切割式烟气净化组合罐的侧视结构示意图。

图5是本发明秸秆环保无害化综合利用系统中的水切割式烟气净化组合罐的仰视结构示意图。

图6是本发明秸秆环保无害化综合利用系统中构成水切割式烟气净化组合罐中的净化罐的主剖视结构示意图。

图7是本发明秸秆环保无害化综合利用系统中的CO₂沉淀棚的立体局剖视结构示意图。

图8是本发明秸秆环保无害化综合利用系统中的秸秆专用锅炉的俯视结构示意图。

图9是沿图2中A-A线的剖面结构示意图。

图10是沿图2中B-B线的剖面结构示意图。

图11是图2中的C向结构示意图。

图12是本发明秸秆环保无害化综合利用系统另一种实施方式的整体构成示意图。

具体实施方式

首先参见图1－图7，本发明的秸秆环保无害化综合利用系统，包括秸秆专用锅炉100、水切割式烟气净化组合罐200、CO₂沉淀棚300和换热机组400；所述秸秆专用锅炉100具有筒状夹套炉体101，位于筒状夹套炉体101下部和上部的夹套外壁上开设有进、出水口102、103，筒状夹套炉体101顶部具有烟气出口104，筒状夹套炉体101内由上至下依序设有炉胆、炉箅105和灰渣室106，灰渣室106下方具有与筒状夹套炉体101相配合的炉体底盖107，所述筒状夹套炉体101的底部装有炉体安装支撑座板108；所述炉体底盖107可沿所述筒状夹套炉体101的轴线上下升降，所述炉箅105通过支撑立柱109固装于炉体底盖107上，炉箅105和炉体底盖107之间的空间形成所述的灰渣室106；所述水切割式烟气净化组合罐200具有两个净化罐201、202，每个净化罐201具有罐体210，罐体210的两端具有封盖220、230，罐体210内被竖直隔板211分隔成多个净化空间212、213、214，每个净化空间相对应的上方的罐体壁上分别开设有维修窗212`、213`、214`，位于罐体210一端的封盖220上部开设有进气口221，进气口221上装有第一单向阀222，相应地每块隔板211的上部也开设有进气孔215，位于封盖220上的进气口221和位于隔板上的进气孔215均连有伸向罐体210底部的导气管240，导气管240末端管口与罐体底壁之间留有间隙，每个净化空间内装有水平的烟尘滤布241，烟尘滤布241位于导气管末端管口和所述的进气口221之间的位置，或者位于导气管末端管口和所述的进气孔215之间的位置；罐体210另一端封盖230相邻的净化空间214内装有水泵203、罐体底壁上开设有进、出水口204、205，出水口205与水泵203的出水端相连，水泵的信号输入端连有水位控制器206，该净化空间214上方的罐体壁上装有第二单向阀217；所述两个净化罐201、202一端封盖220上的第一单向阀222之间连有进气管线250，进气管线250上开设有烟气入口251，一个净化罐201的进、出水口204、205分别通过管线与另一个净化罐202的出、进水口205、204相连；所述CO₂沉淀棚300具有棚体301和连接在棚体两端的端板302、303，所述棚体一端的端板302底部设有端板进气口304、另一端板303的上部设有端板排气口305，棚体301底部安放有CO₂气体输出管线306，输出管线306穿过具有端板排气口305的端板303，穿过端板的输出管线连有风机307，位于棚体内的CO₂气体输出管线306上间隔设有多个管线进气孔308；所述秸秆专用锅炉100的烟气出口104通过管线与所述水切割式烟气净化组合罐200的烟气入口251相连，秸秆专用锅炉100的进、出水口102、103通过管线与所述换热机组400相连，所述水切割式烟气净化组合罐200两个净化罐201、202罐体壁上的第二单向阀217通过管线与所述CO₂沉淀棚300一端端板302底部的端板进气口304相连。

上述的秸秆专用锅炉使用时可以将两台锅炉作为一组，当一台锅炉添加秸秆及排灰时，另一台锅炉继续运转，保证锅炉正常运转的连续性。安装时通过炉体安装支撑座板108把锅炉装于工作台上，炉体安装支撑座板支撑整个炉体的重量，添加燃料时首先把炉体底盖107降下，炉箅105同时下降，此时可将成捆的秸秆直接放在炉箅上，点燃秸秆后再将炉体底盖升起。

上述的水切割式烟气净化组合罐使用时，首先要在每个净化罐内的每个净化空间内注水，其中设有水泵的净化空间214内的水位高度大体相当于罐体高度的一半，其它净化空间内的水位高度略低于进气孔215/进气口221的高度，进气管线上的烟气入口251通过管线与烟气出口104相连。净化烟气时，首先其中的一个净化罐内的水泵开始运转，水泵所在的净化空间内水位下降，该净化空间产生相对的真空度，烟气经烟气入口再经导气管240由其它净化空间212、213依次通过进入到该水泵所在的净化空间214，当水位下降至接近该净化空间内的烟尘滤布241的位置时，所述水位控制器控制该水泵停止运转；同时另一个净化罐内具有水泵的净化空间内的水位开始上升并逐渐升至最高点，当该净化空间内的水位达到最高点时水位控制器控制水泵运转，该净化空间内的水位下降。两个净化罐201、202具有水泵的净化空间内的水位交替升降，带动烟气管线内的烟气交替进入到两个净化罐内再分别由净化罐顶部的第二单向阀217排出。

再参见图2以及图8－图11，所述炉体安装支撑座板108的形状为矩形，靠近矩形炉体安装支撑座板108一边的板面上安装有转轴110，转轴110的输入端连有驱动电机111，位于筒状夹套炉体101两侧的炉体安装支撑座板108上分别装有定滑轮112、113，两个定滑轮112、113的中心点连线与筒状夹套炉体101的轴线相垂直且与所述转轴110相平行，转轴110的两端分别装有钢丝绳114，转轴两端的钢丝绳114分别绕经所述的两个定滑轮112、113穿过所述矩形炉体安装支撑座板108与所述炉体底盖107的两端相连，炉体底盖107在钢丝绳114的牵引下可沿所述筒状夹套炉体1的轴线上下升降。所述炉胆包括上、下两个锥形夹套115、116，这两个锥形夹套115、116的锥顶相对且与所述筒状夹套炉体101相连通，其中上锥形夹套115远离锥顶的锥面上设有多个排烟口117、下锥形夹套116位于锥顶的位置设有中心出烟口118，上、下锥形夹套115、116之间连通有多根水管119。所述下锥形夹套116下方设有一端与筒状夹套炉体101相连通、另一端穿过所述中心出烟口118且与所述上锥形夹套115相连通的盘管120。

再次参见图7，所述棚体301内设有多块与棚体两端端板平行的棚体隔板309，所述气体输出管线306上的多个管线进气孔308分别位于相邻棚体隔板之间或相邻的棚体隔板与棚体端板之间的管线段上，每块棚体隔板309上分别设有导气孔310，从与设有进气口304端板302相邻的棚体隔板开始到与设有排气口305端板相邻的棚体隔板为止，导气孔310交错设置在棚体隔板的上部和下部。所述导气孔310可以是交错设置在棚体隔板的右上部和左下部。

最后参见图12，本发明中还包括绿色植物大棚500，绿色植物大棚500上装有进气单向阀501，进气单向阀501通过管线与所述风机307的出风口相连。

本发明中以秸秆为燃料燃烧产生的灰渣可以作为钾肥，在净化罐内过滤出的焦油及其它有用物质可以回收再利用。

Claims

1.一种秸秆环保无害化综合利用系统，其特征在于：包括秸秆专用锅炉（100）、水切割式烟气净化组合罐（200）、CO₂沉淀棚（300）和换热机组（400）；所述秸秆专用锅炉（100）具有筒状夹套炉体（101），位于筒状夹套炉体（101）下部和上部的夹套外壁上开设有进、出水口（102、103），筒状夹套炉体（101）顶部具有烟气出口（104），筒状夹套炉体（101）内由上至下依序设有炉胆、炉箅（105）和灰渣室（106），灰渣室（106）下方具有与筒状夹套炉体（101）相配合的炉体底盖（107），所述筒状夹套炉体（101）的底部装有炉体安装支撑座板（108）；所述炉体底盖（107）可沿所述筒状夹套炉体（101）的轴线上下升降，所述炉箅（105）通过支撑立柱（109）固装于炉体底盖（107）上，炉箅（105）和炉体底盖（107）之间的空间形成所述的灰渣室（106）；所述水切割式烟气净化组合罐（200）具有两个净化罐（201、202），每个净化罐（201）具有罐体（210），罐体（210）的两端具有封盖（220、230），罐体（210）内被竖直隔板（211）分隔成多个净化空间（212、213、214），每个净化空间相对应的上方的罐体壁上分别开设有维修窗（212`、213`、214`），位于罐体（210）一端的封盖（220）上部开设有进气口（221），进气口（221）上装有第一单向阀（222），相应地每块隔板（211）的上部也开设有进气孔（215），位于封盖（220）上的进气口（221）和位于隔板上的进气孔（215）均连有伸向罐体（210）底部的导气管（240），导气管（240）末端管口与罐体底壁之间留有间隙，每个净化空间内装有水平的烟尘滤布（241），烟尘滤布（241）位于导气管末端管口和所述的进气口（221）/进气孔（215）之间的位置；罐体（210）另一端封盖（230）相邻的净化空间（214）内装有水泵（203）、罐体底壁上开设有进、出水口（204、205），出水口（205）与水泵（203）的出水端相连，水泵的信号输入端连有水位控制器（206），该净化空间（214）上方的罐体壁上装有第二单向阀（217）；所述两个净化罐（201、202）一端封盖（220）上的第一单向阀（222）之间连有进气管线（250），进气管线（250）上开设有烟气入口（251），一个净化罐（201）的进、出水口（204、205）分别通过管线与另一个净化罐（202）的出、进水口（205、204）相连；所述CO₂沉淀棚（300）具有棚体（301）和连接在棚体两端的端板（302、303），所述棚体一端的端板（302）底部设有端板进气口（304）、另一端板（303）的上部设有端板排气口（305），棚体（301）底部安放有CO₂气体输出管线（306），输出管线（306）穿过具有端板排气口（305）的端板（303），穿过端板的输出管线连有风机（307），位于棚体内的CO₂气体输出管线（306）上间隔设有多个管线进气孔（308）；所述秸秆专用锅炉（100）的烟气出口（104）通过管线与所述水切割式烟气净化组合罐（200）的烟气入口（251）相连，秸秆专用锅炉（100）的进、出水口（102、103）通过管线与所述换热机组（400）相连，所述水切割式烟气净化组合罐（200）两个净化罐（201、202）罐体壁上的第二单向阀（217）通过管线与所述CO₂沉淀棚（300）一端端板（302）底部的端板进气口（304）相连。

2.如权利要求1所述的秸秆环保无害化综合利用系统，其特征在于：所述炉体安装支撑座板（108）的形状为矩形，靠近矩形炉体安装支撑座板（108）一边的板面上安装有转轴（110），转轴（110）的输入端连有驱动电机（111），位于筒状夹套炉体（101）两侧的炉体安装支撑座板（108）上分别装有定滑轮（112、113），两个定滑轮（112、113）的中心点连线与筒状夹套炉体（101）的轴线相垂直且与所述转轴（110）相平行，转轴（110）的两端分别装有钢丝绳（114），转轴两端的钢丝绳（114）分别绕经所述的两个定滑轮（112、113）穿过所述矩形炉体安装支撑座板（108）与所述炉体底盖（107）的两端相连，炉体底盖（107）在钢丝绳（114）的牵引下可沿所述筒状夹套炉体（1）的轴线上下升降。

3.如权利要求1或2所述的秸秆环保无害化综合利用系统，其特征在于：所述炉胆包括上、下两个锥形夹套（115、116），这两个锥形夹套（115、116）的锥顶相对且与所述筒状夹套炉体（101）相连通，其中上锥形夹套（115）远离锥顶的锥面上设有多个排烟口（117）、下锥形夹套（116）位于锥顶的位置设有中心出烟口（118），上、下锥形夹套（115、116）之间连通有多根水管（119）。

4.如权利要求3所述的秸秆环保无害化综合利用系统，其特征在于：所述下锥形夹套（116）下方设有一端与筒状夹套炉体（101）相连通、另一端穿过所述中心出烟口（118）且与所述上锥形夹套（115）相连通的盘管（120）。

5.如权利要求1所述的秸秆环保无害化综合利用系统，其特征在于：所述棚体（301）内设有多块与棚体两端端板平行的棚体隔板（309），所述气体输出管线（306）上的多个管线进气孔（308）分别位于相邻棚体隔板之间或相邻的棚体隔板与棚体端板之间的管线段上，每块棚体隔板（309）上分别设有导气孔（310），从与设有进气口（304）端板（302）相邻的棚体隔板开始到与设有排气口（305）端板相邻的棚体隔板为止，导气孔（310）交错设置在棚体隔板的上部和下部。

6.如权利要求5所述的秸秆环保无害化综合利用系统，其特征在于：所述导气孔（310）交错设置在棚体隔板的右上部和左下部。

7.如权利要求1所述的秸秆环保无害化综合利用系统，其特征在于：还包括绿色植物大棚（500），绿色植物大棚（500）上装有进气单向阀（501），进气单向阀（501）通过管线与所述风机（307）的出风口相连。