專利名稱：沼氣助燃兩用爐灶的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提出的沼氣助燃兩用爐灶可利用低值沼氣輔助其它燃料共同燃燒，并可方便實現(xiàn)沼氣單燃與輔助共燃之間的方便轉換使用，屬于沼氣爐灶多功能應用開發(fā)技術領域。
沼氣在中國農村已經得到較為普遍的推廣應用，并且列為今后國家重點推廣的清潔環(huán)保生態(tài)能源。但在發(fā)酵啟動好的正常標準沼氣中，其成分40％為二氧化碳，60％為甲烷，因此沼氣的燃燒熱值較低，一般為5000-7000大卡/立方米，這在中小飯館、單位食堂等地方單一采用沼氣作為燃料多數(shù)情況下就顯得力不從心。
此外，即使家庭用戶使用沼氣，在沼氣池啟動初期(一般在25-30天)其所排的氣體中二氧化碳的含量很高，一般在50％-70％左右，而甲烷的含量僅為30％-40％，因此初期沼氣所含的熱值更低，致使現(xiàn)有的一般沼氣爐具無法點燃使用，因此總有大量初期沼氣被排放浪費，還會造成空氣污染。
此外，在一般的沼氣爐具使用中，氣壓需要達到0.2kg/cm2(0.002Mpa)以上時，沼氣才能夠在爐具中穩(wěn)定燃燒，否則不能正常使用。現(xiàn)有的燃氣爐具一般在沼氣池的壓力達不到現(xiàn)有的燃氣爐具最低壓力要求時，就有大量壓力較低、甲烷含量較低的沼氣被排放浪費掉?，F(xiàn)在也有一種可加壓的沼氣爐具的專利申請，但是其功能過于單一，難于形成更多優(yōu)勢應用效果。
另外，沼氣的產出量與季節(jié)、氣候、地理緯度溫度變化均有直接的關系，在南方冬季與北方冬、春、秋季節(jié)，沼氣的產量將大幅下降，難于維持用戶正常與特殊用途時刻的及時穩(wěn)定使用需求。因此情況也給人們對單一使用沼氣爐具帶來了諸多困難與不便，成為更廣泛推廣應用的障礙。
本發(fā)明的目的是提供一種可消除上述諸多問題，可使沼氣的使用方式更加便利、使用時限范圍更加寬泛，使用含量與壓力范圍更加寬泛，可使熱值大幅度提高用于公共，并可使大量低值時期的沼氣完全充分利用，還可利用農村廣泛大量存在的生物燃料(或其它燃料)，并使兩者配合燃燒形成1+1＞2優(yōu)勢效果的全新類型結構與使用方法的沼氣利用器具——沼氣助燃兩用爐灶。
本發(fā)明提出的沼氣助燃兩用爐灶是由1.可轉換輸氣管路、2.可更換的燃具、3.不同類型的生物燃料加料裝置、4.不同類型的卸灰裝置、5.不同形態(tài)的爐體等主要功能結構構成，以下進行分別介紹。
1.可轉換輸氣管路——可轉換輸氣管路部分的作用是將優(yōu)質沼氣與低值沼氣(包括空氣)依不同沼氣生成時期判斷，實現(xiàn)可轉換、調節(jié)、控制地分別引向不同的灶具，是由沼氣池引氣管(2)分支為優(yōu)質沼氣管(3)和低值沼氣管(9)，并在其上分別設置管路開閉調控閥門(4)、(10)，在低值沼氣管(9)上設置引風機(11)(軸流風機或離心風機)，優(yōu)質沼氣管(3)可與單純沼氣燃具(8)實現(xiàn)方便連接與方便分離，低值沼氣管(9)的前部通向生物燃料燃具(燃燒床)，并且向其以適合的不同設計排列結構或角度噴射低值沼氣于生物燃料上助燃。
2.可更換的燃具——因為本發(fā)明提出的沼氣助燃兩用爐灶可實現(xiàn)優(yōu)質沼氣單獨燃燒與利用低值沼氣輔助生物燃料(也包括煤炭、焦碳等燃料)燃燒兩種燃燒方式的相互轉換，因此其需要兩種燃具形態(tài)，并可實現(xiàn)方便靈活更替交換，可更換的燃燒燃具設置方式包括①沼氣燃具其燃燒結構可選擇采用與現(xiàn)有的各種類型沼氣燃具結構完全相同或大致相同的燃具燃燒結構的內部設計，并在上述燃燒結構的外部設置可方便取下移動的活動燃具盤(8)，活動燃具的引氣管可與優(yōu)質沼氣管(3)實現(xiàn)方便連接與分離；②生物燃料燃具其包括生物燃料燃燒床及在其周邊與底部(或上部)以適合的方式與結構設置的低值沼氣管(18、24)(如圖3、4、5、6所示)，低值沼氣管可向生物燃料燃燒床噴射低值沼氣為其燃燒助燃，在其一側設置排煙口和煙筒(17)(也采用可不設置煙筒形態(tài))。
3.生物燃料加料裝置——生物燃料包括木片、鋸木削、瓜子皮、秸桿、稻谷殼、麥皮……，也可采用煤炭、焦碳燃料等，不同用途、規(guī)格、形態(tài)的沼氣助燃兩用爐灶設計可靈活選擇不同類型與形態(tài)的生物燃料加料裝置，如家庭使用的可選擇抽屜式生物燃料加料裝置(7)(如

圖1所示)，其結構簡單，價格低廉；如單位、飯館等大規(guī)格型，可選擇采用料斗鏈條循環(huán)生物燃料加料裝置(小規(guī)格的爐具也可采用簡單型該結構)，其可采用手動結構(如圖4所示)，或設計成為機械電動自動加料的形態(tài)。(以上加料方式為舉例說明，還可選擇采用其它結構形態(tài)的生物燃料加料裝置或加料方式，其結構變化對實現(xiàn)本發(fā)明目的沒有實質性改變與影響)。
4.卸灰裝置——與加料裝置情況相同，沼氣助燃兩用爐灶也可靈活選擇不同類型的卸灰裝置，家庭使用的可選擇(如圖1所示)的抽屜式卸灰裝置(13)，其結構簡單，價格低廉；大型爐具也可相同采用(卸灰方式與裝置的結構為舉例，其變化對實現(xiàn)本發(fā)明目的沒有實質性改變影響)。
5.爐體——沼氣助燃兩用爐灶的爐體可設計成為單爐式、多爐式等形態(tài)，規(guī)格與外觀可依需要用戶需求設計，還可形成標準化系列產品，在其上可設置不同形態(tài)與方式的點燃裝置。
對本發(fā)明提出的沼氣助燃兩用爐灶應用方法的概要描述是在沼氣池(1)發(fā)酵初期(或因溫度低、壓力低形成的)低值沼氣產生后，可將優(yōu)質沼氣管(3)的閥門(4)關閉，將低值沼氣管(9)的閥門(10)打開，通過引風機(11)的作用使低值沼氣加壓輸送到生物燃料燃燒床(6)處，通過不同排列方式的低值沼氣管孔設計將低值沼氣噴射在點燃的生物燃料上為其燃燒助燃，燃燒后的生物燃料灰燼通過爐體下落在卸灰裝置內排出；當沼氣池(1)發(fā)酵完全有大量優(yōu)質沼氣產生后，將沼氣燃具(8)從柜中取出，并安裝在生物燃料燃具的上部，使其與灶具表面形成一體，將沼氣燃具(8)上的氣管與優(yōu)質沼氣管(3)對接連接；將低值沼氣管閥門(10)關閉，將優(yōu)質沼氣管閥門(4)打開，即可直接點燃沼氣使用；當沼氣池沼氣出氣量逐漸減少時，可重復發(fā)酵初期時的使用方式；當沼氣池出氣接近窮盡時，還可開啟優(yōu)質沼氣管閥門(4)，使外部的空氣通過優(yōu)質沼氣管和引風機進入燃燒床，補充封閉沼氣池內氣體的一時不足，實現(xiàn)短期空氣助燃。
當用戶需要大火力的時刻，或是飯館等集體用戶使用的爐具，還可用優(yōu)質沼氣助燃生物燃料的操作方式，實現(xiàn)提高沼氣爐火力強度的目的。
本發(fā)明提出的沼氣助燃兩用爐灶采用簡單的、靈活的、完美的一體化設計結構與全新的操作方法將兩種不同的燃燒方式實現(xiàn)統(tǒng)一，低值沼氣助燃有利于生物燃料完全燃燒；生物燃料的完全燃燒又使低值沼氣獲得充分利用，使兩者配合燃燒形成1+1＞2優(yōu)勢的全新效果，從而使用戶對沼氣的使用更加經濟、更加方便、更加時長，更加可以完全依賴，其廣泛推廣可使沼氣的使用范圍大幅度擴展，從而完美實現(xiàn)發(fā)明目的提出的諸多目標。
下面結合示意圖說明沼氣助燃兩用爐灶的功能結構與應用功效圖1是沼氣助燃兩用爐灶的功能與結構全2是兩灶式沼氣助燃兩用爐灶的爐灶面圖3是沼氣助燃兩用爐灶生物燃料燃燒方式形態(tài)的功能結構4是沼氣助燃兩用爐灶生物燃料料斗鏈條循環(huán)加料裝置示意圖(舉例)圖5、6是低值沼氣管的不同設計形態(tài)示意圖(舉例)圖1中1.沼氣池 2.沼氣池引氣管 3.優(yōu)質沼氣管 4.優(yōu)質沼氣管閥門 5.食物鍋 6.生物燃料與燃燒床 7.抽屜式生物燃料加料裝置 8.活動燃具盤 9.低值沼氣管 10.低值沼氣管閥門 11.引風機 12.爐體與爐膛 13.抽屜式卸灰裝置圖2中14.爐面 15.活動燃具盤 16.沼氣燃具圖3中17.煙筒(也可不設置煙筒) 18.低值沼氣管 19.可封閉爐口大鍋(如果采用小鍋可加上爐圈進行封閉) 20.爐體 21.生物燃料與其燃燒床圖4中22.生物燃料料斗與鏈條輸送 23.可封口大鍋 24.生物燃料與燃燒床25.轉動輸送鏈輪 26.生物燃料料倉庫 27.爐膛與卸灰裝置 28.活動燃具盤放置圖5、6中29.噴出的低值沼氣 30.低值沼氣管 31.引風機 32.低值沼氣管 33.噴出的低值沼氣。
權利要求
1.一種沼氣助燃兩用爐灶，其特征在于其是由可轉換輸氣管路、可更換的燃具、不同類型的生物燃料加料裝置、不同類型的卸灰裝置、不同形態(tài)的爐體等主要功能結構構成；1.可轉換輸氣管路——可轉換輸氣管路部分的作用是將優(yōu)質沼氣與低值沼氣(包括空氣)依不同沼氣生成時期判斷，實現(xiàn)可轉換、調節(jié)、控制地分別引向不同的灶具，其是由沼氣池引氣管(2)分支為優(yōu)質沼氣管(3)和低值沼氣管(9)，并在其上分別設置管路開閉調控閥門(4)、(10)，在低值沼氣管(9)上設置引風機(11)，優(yōu)質沼氣管(3)可與沼氣燃具(8)實現(xiàn)方便連接與方便分離，低值沼氣管(9)的前部通向生物燃料燃具(燃燒床)，并且向其以適合的不同設計排列結構或角度噴射低值沼氣于生物燃料上助燃；2.可更換的燃具——①沼氣燃具其燃燒結構可選擇采用與現(xiàn)有的各種類型沼氣燃具結構完全相同或大致相同的燃具燃燒結構內部設計，并在上述燃燒結構的外部設置可方便取下移動的活動燃具盤(8)，活動燃具的引氣管可與優(yōu)質沼氣管(3)實現(xiàn)方便連接與分離；②生物燃料燃具——其包括生物燃料燃燒床及在其周邊與底部(或上部)以適合的方式與結構設置的低值沼氣管(18、24)，低值沼氣管可向生物燃料燃燒床噴射低值沼氣為其燃燒助燃，在其一側設置排煙口和煙筒(17)(也采用可不設置煙筒形態(tài))；3.生物燃料加料裝置——不同用途、規(guī)格、形態(tài)的沼氣助燃兩用爐灶設計可靈活選擇不同類型的生物燃料加料裝置，如家庭使用的可選擇抽屜式生物燃料加料裝置(7)，或料斗鏈條循環(huán)生物燃料加料裝置，其可采用手動結構，或設計成為機械電動自動加料的形態(tài)；4.卸灰裝置——與加料裝置情況相同，沼氣助燃兩用爐灶也可靈活選擇不同類型的卸灰裝置，家庭使用的可選擇的抽屜式卸灰裝置(13)，大型爐具也可相同采用；5.爐體——沼氣助燃兩用爐灶的爐體可設計成為單爐式、多爐式等形態(tài)，規(guī)格與外觀可依需要用戶需求設計，還可形成標準化系列產品，在其上可設置不同形態(tài)與方式的點燃裝置。
2.一種沼氣助燃兩用爐灶的工作方法，其特征在于在沼氣池(1)發(fā)酵初期(或因溫度低、壓力低形成的)低值沼氣產生后，可將優(yōu)質沼氣管(3)的閥門(4)關閉，將低值沼氣管(9)的閥門(10)打開，通過引風機(11)的作用使低值沼氣加壓輸送到生物燃料燃燒床(6)處，通過不同排列方式的低值沼氣管孔設計將低值沼氣噴射在點燃的生物燃料上為其燃燒助燃，燃燒后的生物燃料灰燼通過爐體下落在卸灰裝置內排出；當沼氣池(1)發(fā)酵完全有大量優(yōu)質沼氣產生后，將沼氣燃具(8)安裝在生物燃料燃具的上部，使其與灶具表面形成一體，將沼氣燃具(8)上的氣管與優(yōu)質沼氣管(3)對接連接；將低值沼氣管閥門(10)關閉，將優(yōu)質沼氣管閥門(4)打開，即可直接點燃沼氣使用；當沼氣池沼氣出氣量逐漸減少時，可重復發(fā)酵初期時的使用方式；當沼氣池出氣接近窮盡時，還可開啟優(yōu)質沼氣管閥門(4)，使外部的空氣通過沼氣管和引風機進入燃燒床，補充封閉沼氣池內氣體的一時不足，實現(xiàn)短期空氣助燃；當用戶需要大火力的時刻，或是飯館等集體用戶使用的爐具，還可用優(yōu)質沼氣助燃生物燃料的操作方式，實現(xiàn)提高沼氣爐火力強度的目的。
全文摘要
一種沼氣助燃兩用爐灶，其是由可轉換輸氣管路、可更換的燃具、生物燃料加料裝置、卸灰裝置、爐體等主要功能結構構成，其可利用低值沼氣助燃生物燃料使其形成共同燃燒，并可方便實現(xiàn)沼氣單燃和與生物燃料共燃兩種方式之間的方便轉換，使一爐兩用；在沼氣池發(fā)酵初期或因溫度低、壓力低形成的低值沼氣助燃生物燃料可使生物燃料完全燃燒，同時使低值沼氣獲得充分利用，使兩者結合燃燒形成1+1＞2的全新優(yōu)勢效果，從而使沼氣應用更加經濟、方便、時長，更加可以完全依賴，其廣泛推廣可使沼氣的使用范圍大幅度擴展，同時可消除低值沼氣排放浪費和其造成的空氣污染，并且可有效利用農村廣泛存在的生物燃料。
文檔編號F24B1/00GK1916498SQ20061012689
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月11日 優(yōu)先權日2006年9月11日
發(fā)明者陳曉通 申請人:陳曉通