CN104633671B - 一种烧制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧制系统，旨在提供一种能有效对麦秸进行集中烧制处理，烧制过程稳定高效、可保障焚烧充分，制成的灰肥纯度高，并能对产生的烟气进行有效处理，可避免造成烟尘污染的烧制系统。它包括焚烧窑、送料装置、净烟装置：所述的焚烧窑具有焚烧内腔，所述的焚烧窑倾斜且与水平面之间成10至60度，所述的焚烧内腔中设有由主电机带动的传动主轴，所述的传动主轴上设有多个用于拨动物料的散料体，所述的焚烧窑上设有进气口、出烟部、进料口、清料启闭门。本发明的有益效果是：分离效果上佳；可实现对烟气中固体颗粒物和粉尘的清除；利用烟气余热对原料进行干化，提高后续烧制效果；具有预热结构，能更好更充分的保证后续的焚烧。

Description

一种烧制系统

技术领域

本发明属于肥料生产技术领域，尤其涉及一种烧制系统。

背景技术

当前，经常会有许多较难处理且利用价值不大的植物，例如园林中的杂草，已经死亡的枯木，植物的断枝、作物的秸秆等，在这之中，麦秸每年在我国的生成量是相当大的。若将麦秸或其它植物直接作为肥料来填埋使用，由于其相对体积较大、分解缓慢、实际供肥能力较差，反而容易造成许多负面效果。所以，可选择将其进行集中焚烧，从而烧制成草木灰肥料来进行合理使用。草木灰为各种植物燃烧后的灰烬，所以凡是植物所含的矿质元素，草木灰中几乎都含有。其中含量最多的是钾元素，一般含钾6～12％；其次是磷，一般含1.5～3％；还含有钙、镁、硅、硫和铁、锰、铜、锌、硼、钼等微量营养元素。不同植物的灰分，其养分含量有所不同。在等钾量施用草木灰时，肥效好于化学钾肥。所以，它是一种养分齐全、肥效明显的无机肥。然而，目前在焚烧制肥的过程中，有几个主要的不足之处：容易产生大量的固体颗粒物，从而形成烟尘，对周边环境造成不利影响：因为集中焚烧，易出现焚烧过程不充分的现象，原料利用率受限且会导致杂质含量过高；而由于制成的草木灰肥料中杂质、余料较多，需要进行后续的处理，增加了工序，对生产效率和成本造成负面影响。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种能有效对麦秸等植物、植物残料进行集中烧制处理，烧制过程稳定高效、可保障焚烧充分，制成的灰肥纯度高，并能对产生的烟气进行有效处理，可避免造成烟尘污染的烧制系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种烧制系统，包括焚烧窑、送料装置、净烟装置：

所述的焚烧窑具有焚烧内腔，所述的焚烧窑倾斜且与水平面之间成10至60度，所述的焚烧内腔中设有由主电机带动的传动主轴，所述的传动主轴上设有多个用于拨动物料的散料体，所述的焚烧窑上设有进气口、出烟部、进料口、清料启闭门；

所述的送料装置包括送料筒、压缩部，所述的送料筒内设有送料绞龙，所述的压缩部连接在送料筒与进料口之间，所述的压缩部的口径从送料绞龙至进料口方向逐渐减小；

所述的净烟装置包括排烟外道、落水池，所述的排烟外道与出烟部连通，所述的排烟外道内上方设有多个淋水头，淋水方向为从上至下，所述的排烟外道与落水池连通；

所述的散料体呈杆状，靠近进料口处的若干散料体上设有螺旋推料片。

作为优选，所述的净烟装置还包括一排烟管路，所述的排烟管路内壁与落水池水面之间形成排烟终道，所述的排烟终道内设有多个喷雾器，所述的喷雾器的水源为落水池，所述的排烟终道入口与排烟外道出口连通。

作为优选，所述的进气口处在焚烧窑接近地面的一端，出烟部处在焚烧窑远离地面的一端，所述的进气口连接一压气装置，所述的出烟部与净烟装置之间设有灰肥沉管，所述的灰肥沉管与出烟部之间通过出烟管连接，灰肥沉管与净烟装置之间通过过烟管连接，所述的净烟装置的口径为出烟管口径的3至10倍。

作为优选，所述的出烟管与灰肥沉管的连接部处在灰肥沉管一端管口的上部，过烟管与灰肥沉管的连接部处在灰肥沉管另一端管口的上部，所述的灰肥沉管下部设有卸肥门。

作为优选，所述的焚烧窑内设有预热料筒，所述的预热料筒与进料口连通，所述的预热料筒处在焚烧窑内远离进气口的一端。

作为优选，还包括一原料干化装置，所述的原料干化装置包括一可沿自身轴线旋转的离心筒，所述的离心筒为上下开口的圆锥台状，离心筒上开口为原料入口，下开口为原料出口。

作为优选，所述的离心筒外套设有热干筒，所述的热干筒内侧壁、上下底部与离心筒外侧壁之间形成热干腔，所述的热干腔上设有供热口、排出口，一根湿热气管的两端分别连接供热口、净烟装置。

作为优选，所述的热干筒内侧壁上设有一条连续的、呈螺旋状的内隔板，所述的内隔板将热干腔分隔成一条连续的通气道，所述的通气道的起始口连通供热口，所述的通气道的终止段连通排出口。

作为优选，还包括一打垢电机，所述的传动主轴上设有主轴内腔，一根与传动主轴同轴的传动内轴伸入主轴内腔之中，所述的传动内轴一端与打垢电机输出轴相连，另一端与内轴轴承配合连接，所述的传动主轴上设有多个打垢装置，所述的打垢装置包括打垢球、限位球、收球弹簧、滑杆、设于传动主轴壁上的滑孔，所述的滑杆与滑孔滑动配合，所述的打垢球与限位球分别与滑杆两端连接，所述的收球弹簧套设在滑杆上且处在限位球与传动主轴内侧壁之间，所述的打垢球与传动主轴外侧壁接触，所述的传动内轴上设有多个用于推动限位球的推板，每个限位球对应一个推板。

作为优选，所述的打垢装置还包括延长保护基，所述的延长保护基与传动主轴内侧壁连接，所述的滑杆穿过延长保护基，所述的收球弹簧两端分别压紧限位球、延长保护基，对于隶属于同一个打垢装置的打垢球与滑杆，其中的打垢球球心与传动主轴轴线的垂直连线，与其中的滑杆之间成20至45度角。

本发明的有益效果是：可通过空气吹动实现草木灰的提纯分离，分离效果上佳；具有喷雾和淋水净化功能，两道净化工序完善地实现对烟气中固体颗粒物和粉尘的清除；利用烟气余热对原料进行干化，提高后续烧制效果；具有预热结构，能更好更充分的保证后续的焚烧；工作完成后可以快速实现结垢的清理操作，可延长使用寿命、保证下一次的焚烧效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明焚烧窑及送料装置处的结构示意图；

图3是本发明原料干化装置的结构示意图；

图4是本发明实施例2中主轴内腔内的结构示意图。

图中：焚烧窑1、送料装置2、净烟装置3、主电机4、传动主轴5、散料体6、进气口7、出烟部8、送料筒9、压缩部10、送料绞龙11、排烟外道12、落水池13、淋水头14、排烟管路15、排烟终道16、喷雾器17、灰肥沉管18、出烟管19、过烟管20、卸肥门21、预热料筒22、原料干化装置23、离心筒24、热干筒25、供热口26、排出口27、湿热气管28、内隔板29、通气道30、主轴内腔31、传动内轴32、打垢球33、限位球34、收球弹簧35、滑杆36、推板37、延长保护基38、螺旋推料片39。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1：如图1、图2、图3所示的实施例中，一种烧制系统，包括焚烧窑1、送料装置2、净烟装置3：所述的焚烧窑具有焚烧内腔，所述的焚烧窑倾斜且与水平面之间成10至60度，所述的焚烧内腔中设有由主电机4带动的传动主轴5，所述的传动主轴上设有多个用于拨动物料的散料体6，所述的焚烧窑上设有进气口7、出烟部8、进料口；所述的送料装置包括送料筒9、压缩部10，所述的送料筒内设有送料绞龙11，所述的压缩部连接在送料筒与进料口之间，所述的压缩部的口径从送料绞龙至进料口方向逐渐减小；所述的净烟装置包括排烟外道12、落水池13，所述的排烟外道与出烟部连通，所述的排烟外道内上方设有多个淋水头14，淋水方向为从上至下，所述的排烟外道与落水池连通；所述的散料体呈杆状，靠近进料口处的若干散料体上设有螺旋推料片39。

焚烧内腔可供麦秸等在其中焚烧，大量麦秸被送料绞龙推送，达到压缩部之后开始互相挤紧并以此状态进入进料口，而空气或其它助燃气体则从进气口进入焚烧窑。麦秸以挤紧的状态进入焚烧窑，因此进料口处空气不能流通，此处的秸秆基本不会燃烧，最多只有秸秆进入焚烧窑的头部部分可能会引到一些火焰，但因空气不足也难以大范围扩展，因此首先保证了靠外侧的秸秆不会先大量焚烧掉，避免了因外部秸秆先焚烧、碳化，导致被挤在中间的秸秆后续难以引燃，无法充分燃烧的问题。麦秸进入后，被螺旋推料片快速向着后方的散料体区域推进，首先避免了进料口附近的阻塞，保持进料畅通，继而在散料区域中被散料体一直搅动前进、打散，此时分散的麦秸会与空气充分接触，能够较好的进行燃烧，燃烧完后直接形成草木灰留在焚烧窑内。秸秆焚烧后，难免会留下一些未燃尽的部分，而泥土等杂质、以及已经形成的草木灰会盖住这些未燃尽的部分，使其难以继续燃烧，此时，由于散料体一直在搅动，会将新进料的秸秆和未燃尽的秸秆包括杂质、草木灰一起向上带动，然后再使其落下，从而反复打散，再利用新进料的引燃和供火，实现再燃烧。散料体的搅动功能是通过主电机带动传动主轴转动而实现的，在应用时，也可以根据实际需要在主电机上增设减速器等辅助装置，从而让传动主轴的转速能够处在更合理的范围，传动主轴可以用轴架、轴承或其它常用的与轴配合的结构来进行支撑、定位，使其在焚烧窑之内能稳定的工作。秸秆燃烧过后产生的热烟气可达600至700度，其内含有大量固体颗粒物，此时，热烟气通过出烟部进入排气外道。排气外道中的淋水头可以淋水，在排气外道中形成类似降雨部的一段烟气通道，热烟气温度适当降低，固体颗粒物被“雨水”大量带走，并随着落下的水一起进入落水池，从而实现烟气的净化。

所述的净烟装置还包括一排烟管路15，所述的排烟管路内壁与落水池水面之间形成排烟终道16，所述的排烟终道内设有多个喷雾器17，所述的喷雾器的水源为落水池，所述的排烟终道入口与排烟外道出口连通。

为了防止排烟阻力过大，淋水净化时要保持各股水流之间的间隙，不能让淋下的水大面积充盈、覆盖排烟外道，因此初次净化后排出的烟气仍含有一定量的固体颗粒物和粉尘。此时，这些烟气会经过排烟终道，喷雾器会喷出水雾，在排烟终道内形成大面积的净化水雾，这些净化水雾排烟阻力小、分布均匀且充盈排烟终道，烟气中的固体颗粒物一接水雾后容易结合水雾中的水滴，也容易多次结合、吸附迅速变成大水滴，一起落回落水池，落水池中的水通过喷雾器可反复循环，一直对烟气进行过滤和净化，所耗能量不过是喷雾器耗掉的电能，效果明显、可无限循环使用，也十分环保，并且淋水头的供水水源可以是落水池，形成整体的循环，也可节省额外设备。

所述的进气口处在焚烧窑接近地面的一端，出烟部处在焚烧窑远离地面的一端，所述的进气口连接一压气装置，所述的出烟部与净烟装置之间设有灰肥沉管18，所述的灰肥沉管与出烟部之间通过出烟管19连接，灰肥沉管与净烟装置之间通过过烟管20连接，所述的净烟装置的口径为出烟管口径的3至10倍。

压气装置可以是气泵、鼓风机等任意常用的压气设备。只要能将空气以一定压力送入焚烧窑即可，这样一来，相当于在焚烧窑内形成了一股具有一定速度的、持续的气流，这股气流可以保证空气中的氧气能多一些被带到焚烧窑内，避免因空气流速过慢而导致氧气在进气口附近就被耗尽，导致焚烧窑内燃烧太过不均。而且，当烧成草木灰之后，由于草木灰相对很轻，而秸秆、杂质、未燃尽部分则相对较重，草木灰随着气流一起被吹动，从出烟部离开，相当于形成了“风筛”，直接将草木灰和其他原料、杂质分离开了，而被气流带出的草木灰，进入到灰肥沉管后，由于灰肥沉管口径相对骤升，气流直接变缓，吹动草木灰能力大大下降，草木灰开始沉降至灰肥沉管底部，气流则带着相对更轻的固体颗粒物离开灰肥沉管，进入净烟装置。这个过程直接实现了草木灰提纯，提取到灰肥沉管的草木灰纯度极高，杂质等则一开始就被留在了焚烧窑内，高纯度草木灰可以直接进行包装和后续使用，并且这个过程不需要什么高成本设备和分离净化过程，经济成本很低，焚烧完成后清料启闭门可以打开，从而可清理焚烧窑底部的残料、杂质等。

所述的出烟管与灰肥沉管的连接部处在灰肥沉管一端管口的上部，过烟管与灰肥沉管的连接部处在灰肥沉管另一端管口的上部，所述的灰肥沉管下部设有卸肥门21。避免沉降后的草木灰直接接触到急速气流，更好的留住草木灰。

所述的焚烧窑内设有预热料筒22，所述的预热料筒与进料口连通，所述的预热料筒处在焚烧窑内远离进气口的一端。互相挤紧的秸秆在进料后，并不会直接进入散料体范围被打散，而是先经过预热料筒，空气从进气口进入后，由于燃烧会被加热，加热后的气流达到预热料筒处，对秸秆先进行预热。预热过的秸秆，更接近燃烧温度，一旦大面积触火，燃烧起来更猛烈、更快速、更均匀，因此能够更充分的燃尽，提高一次燃烧的燃尽率。

还包括一原料干化装置23，所述的原料干化装置包括一可沿自身轴线旋转的离心筒24，所述的离心筒为上下开口的圆锥台状，离心筒上开口为原料入口，下开口为原料出口。所述的离心筒外套设有热干筒25，所述的热干筒内侧壁、上下底部与离心筒外侧壁之间形成热干腔，所述的热干腔上设有供热口26、排出口27，一根湿热气管28的两端分别连接供热口、净烟装置。所述的热干筒内侧壁上设有一条连续的、呈螺旋状的内隔板29，所述的内隔板将热干腔分隔成一条连续的通气道30，所述的通气道的起始口连通供热口，所述的通气道的终止段连通排出口。

秸秆等原料因受潮、降雨以及原本就含水等原因，并不是干的，干化装置可以通过离心甩动，适当去水。而最终排出的烟气是经过淋水和水雾区域净化的，其温度约在130度至250度，视水雾区域、淋水区域的长度以及空气流速等因素的影响而不同，但至少还是高温气流。可是，这股高温气流中含有水蒸汽，因此直接用于对原料的干化并不科学，容易导致水汽冷凝回到原料中。而将其通过通气道，则可以通过间接导热对原料进行干化。原料被离心甩动后，会形成贴在离心筒上的“贴壁”效果，因此受热干化效果更好。干化后的原料再通过进料绞龙进料、焚烧，就可以降低能耗、提高焚烧窑内的燃烧效率和燃烧的充分性。

实施例2：本实施例的基本结构及实施方式同实施例1，其不同之处在于，如图4所示，还包括一打垢电机，所述的传动主轴上设有主轴内腔31，一根与传动主轴同轴的传动内轴32伸入主轴内腔之中，所述的传动内轴一端与打垢电机输出轴相连，另一端与内轴轴承配合连接，打垢电机也可以设在主轴内腔之中，所述的传动主轴上设有多个打垢装置，所述的打垢装置包括打垢球33、限位球34、收球弹簧35、滑杆36、设于传动主轴壁上的滑孔，所述的滑杆与滑孔滑动配合，所述的打垢球与限位球分别与滑杆两端连接，所述的收球弹簧套设在滑杆上且处在限位球与传动主轴内侧壁之间，所述的打垢球与传动主轴外侧壁接触，所述的传动内轴上设有多个用于推动限位球的推板37，每个限位球对应一个推板。

焚烧结束后，焚烧窑内，窑壁，会留下大量的灰、泥的结垢，焚烧窑由于体积大，较难拆装清理，时间一长，容易造成窑壁上附着太多的硬块，对之后的使用造成不利影响。此时，可以启动打垢电机，带动传动内轴快速旋转，传动内轴带动推板一起高速转动，推板推动、打击限位部向外移动，收球弹簧被压缩，打垢球离开传动主轴，开始敲击干化主筒内壁，同时，还可以让转速相对较慢的传动主轴工作旋转，带动滑杆不断变换位置、朝向，使得每个打垢球都能敲击到干化主筒内壁的多处，通过直接敲击、间接震动实现焚烧窑内结垢的清理，维持良好的后续工作环境，延长焚烧窑的使用寿命。

所述的打垢装置还包括延长保护基38，所述的延长保护基与传动主轴内侧壁连接，所述的滑杆穿过延长保护基，所述的收球弹簧两端分别压紧限位球、延长保护基，对于隶属于同一个打垢装置的打垢球与滑杆，其中的打垢球球心与传动主轴轴线的垂直连线，与其中的滑杆之间成20至45度角。

通过延长保护基对滑杆进行保护，可减少其轴偏，防止其折损。滑杆与是具有一定偏角的，因此可以在相同滑杆长度的前提下，允许设计更小的主轴内腔。且打垢球在回收过程中，对传动主轴也不再是垂直敲击，可以分散传动主轴半径方向上受到的垂直敲击力，达到保护的效果。

Claims (9)

1.一种烧制系统，其特征是，包括焚烧窑、送料装置、净烟装置：

所述的焚烧窑具有焚烧内腔，所述的焚烧窑倾斜且与水平面之间成10至60度，所述的焚烧内腔中设有由主电机带动的传动主轴，所述的传动主轴上设有多个用于拨动物料的散料体，所述的焚烧窑上设有进气口、出烟部、进料口、清料启闭门；

所述的送料装置包括送料筒、压缩部，所述的送料筒内设有送料绞龙，所述的压缩部连接在送料筒与进料口之间，所述的压缩部的口径从送料绞龙至进料口方向逐渐减小；

所述的净烟装置包括排烟外道、落水池，所述的排烟外道与出烟部连通，所述的排烟外道内上方设有多个淋水头，淋水方向为从上至下，所述的排烟外道与落水池连通；

所述的散料体呈杆状，靠近进料口处的若干散料体上设有螺旋推料片；

所述的净烟装置还包括一排烟管路，所述的排烟管路内壁与落水池水面之间形成排烟终道，所述的排烟终道内设有多个喷雾器，所述的喷雾器的水源为落水池，所述的排烟终道入口与排烟外道出口连通。

2.根据权利要求1所述的一种烧制系统，其特征是，所述的进气口处在焚烧窑接近地面的一端，出烟部处在焚烧窑远离地面的一端，所述的进气口连接一压气装置，所述的出烟部与净烟装置之间设有灰肥沉管，所述的灰肥沉管与出烟部之间通过出烟管连接，灰肥沉管与净烟装置之间通过过烟管连接，所述的净烟装置的口径为出烟管口径的3至10倍。

3.根据权利要求2所述的一种烧制系统，其特征是，所述的出烟管与灰肥沉管的连接部处在灰肥沉管一端管口的上部，过烟管与灰肥沉管的连接部处在灰肥沉管另一端管口的上部，所述的灰肥沉管下部设有卸肥门。

4.根据权利要求2或3所述的一种烧制系统，其特征是，所述的焚烧窑内设有预热料筒，所述的预热料筒与进料口连通，所述的预热料筒处在焚烧窑内远离进气口的一端。

5.根据权利要求1或2所述的一种烧制系统，其特征是，还包括一原料干化装置，所述的原料干化装置包括一可沿自身轴线旋转的离心筒，所述的离心筒为上下开口的圆锥台状，离心筒上开口为原料入口，下开口为原料出口。

6.根据权利要求5所述的一种烧制系统，其特征是，所述的离心筒外套设有热干筒，所述的热干筒内侧壁、上下底部与离心筒外侧壁之间形成热干腔，所述的热干腔上设有供热口、排出口，一根湿热气管的两端分别连接供热口、净烟装置。

7.根据权利要求6所述的一种烧制系统，其特征是，所述的热干筒内侧壁上设有一条连续的、呈螺旋状的内隔板，所述的内隔板将热干腔分隔成一条连续的通气道，所述的通气道的起始口连通供热口，所述的通气道的终止段连通排出口。

8.根据权利要求1所述的一种烧制系统，其特征是，还包括一打垢电机，所述的传动主轴上设有主轴内腔，一根与传动主轴同轴的传动内轴伸入主轴内腔之中，所述的传动内轴一端与打垢电机输出轴相连，另一端与内轴轴承配合连接，所述的传动主轴上设有多个打垢装置，所述的打垢装置包括打垢球、限位球、收球弹簧、滑杆、设于传动主轴壁上的滑孔，所述的滑杆与滑孔滑动配合，所述的打垢球与限位球分别与滑杆两端连接，所述的收球弹簧套设在滑杆上且处在限位球与传动主轴内侧壁之间，所述的打垢球与传动主轴外侧壁接触，所述的传动内轴上设有多个用于推动限位球的推板，每个限位球对应一个推板。

9.根据权利要求8所述的一种烧制系统，其特征是，所述的打垢装置还包括延长保护基，所述的延长保护基与转子主轴内侧壁连接，所述的滑杆穿过延长保护基，所述的收球弹簧两端分别压紧限位球、延长保护基，对于隶属于同一个打垢装置的打垢球与滑杆，其中的打垢球球心与转子主轴轴线的垂直连线，与其中的滑杆之间成20至45度角。