[发明专利]一种阴燃供暖装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用固定燃料的家用或工业用采暖装置，具体是一种阴燃供暖装置。

背景技术

阴燃是一种特殊的燃烧方式，是指固体物质中发生的无气相火焰、常伴随不完全燃烧产物的缓慢燃烧过程，一般发生在多孔疏松的或堆积的颗粒状介质中。其最显著的特点是过程缓慢，特别适合农村地区分散分布的小负荷供暖。

我国传统上有许多阴燃的应用，例如农村常见的手炉和烧炕时的闷烧等。目前北方地区农民自发应用阴燃供暖的实例很多，燃池在河北、辽宁、黑龙江、山东等地多有应用。根据2011中国农业统计资料，当年在使用的燃池将近20万个。

国外研究主要以预防火灾和减少火灾伤害为目的，研究阴燃过程特性、机理、产物分布等。采用实验研究和理论分析两种方法。实验研究阴燃传播过程、内部温度特性、产物气体特性、过程随外界条件的变化等。并从理论上分析这些特性的原因。国外在阴燃过程理论方面分析较完备，特别是普林斯顿大学对阴燃过程进行了详细的理论分析和实验研究。但他们主要着眼于现象的分析，对于应用方面研究很少。

国内的研究一方面以预防火灾为目的，另一方面以阴燃应用为目的。主要以实验研究为主，也结合相应的理论分析。研究内容包括燃池性能检测、燃池用于农业设施等的作用、阴燃特点，阴燃炉的开发、阴燃气体检测等，泡沫等材料阴燃过程实验和理论分析等。

发明内容

为了使阴燃更加清洁、过程更容易控制，本发明提供一种阴燃供暖装置，将对燃料或燃料层进行标准化生产，对烟气进行旋流分离及吸附处理，使最终排出的烟气达排放标准。

本发明具体采用的技术方案是：

一种阴燃供暖装置，包括阴燃箱体、与阴燃箱体连接的排烟管道，其特征是，所述阴燃箱体中分层铺设有标准化燃料，所述标准化燃料包括生物质燃料层和催化过滤层；其中，生物质燃料层的堆积密度为200-300Kg/m³，燃料层厚度≥30厘米；所述催化过滤层为生物质灰分，其厚度为5-6厘米，所述生物质灰分中包含有以未共结晶形式存在的金属氧化物和二氧化硅的混合物。

为得到以未共结晶形式存在的金属氧化物和二氧化硅，所述生物质灰由生物质在小于800℃条件下燃烧获得。本发明中，所述的金属氧化物包括氧化钠、氧化剂、三氧化二铝、氧化镁、氧化钙等。

本发明的催化过滤层有如下三种作用：

1）吸附作用：催化过滤层有很大的比表面积，特别是二氧化硅存在下，能吸附烟气中的粉尘等固体颗粒；

2）化学吸收作用：申请人试验验证，烟气中乙酸等酸性物质含量较高，催化过滤层中氧化钙、氧化镁、氧化钾等可通过化学反应吸收烟气中酸性物质；

3）催化作用：申请人发现，本发明的催化过滤层能在700～900℃催化烟气中焦油裂解，其催化裂解的转率在85%以上。

申请人在研发阶段，试用过负载Ni催化剂（层状）、煅烧白云石、木炭等催化过滤物质，现有技术的催化过滤物质均不兼具上述三种作用，且本发明的催化过滤层获取方便，成本低，更易在广大农村等不发达地区推广。

经申请人试验证实，所述生物质燃料层高热值≥10MJ/kg，低于10MJ/kg，燃料层不能提供足够热量；燃料层含水率：湿基20-40%。

燃料层方案之一，所述生物质燃料层为生物质粉或生物质颗粒。

燃料层方案之二，所述生物质燃料层是秸秆捆以及在秸秆捆上铺设的生物质粉，所述生物质粉为秸秆粉、树叶、果壳、稻壳、锯末、瓜子壳、花生壳中的一种或任意混合物。

其中，所述生物质灰分是含灰量较高的稻壳、稻秆、玉米秸、麦秆的燃烧灰分，以自然松散堆积状态使用。

本发明标准化燃料更加优选的方案是：

所述标准燃料包括箱体，在箱体内分层铺设有标准化燃料，所述燃料包括生物质燃料层和催化过滤层，其中，生物质燃料层的堆积密度为200-300Kg/m³燃料层厚度≥30厘米；所述催化过滤层为生物质灰分，其厚度5-6厘米。

本发明的箱体为可燃烧物，阴燃时与燃料层一起燃烧。

所述箱体的形状与阴燃箱体匹配，例如：为方形或圆柱形。

上述方案中，所述标准燃料制成后，可统一配送到用户。

进一步，在排烟管道上串联有烟气过滤装置，所述烟气过滤装置为现有技术的装置，其同时兼具旋风分离和吸附过滤功能。