一种双炉双燃烤烟设备的制作方法

本实用新型涉及烤烟和燃烧炉技术领域，具体涉及一种利用农林废弃物等生物质燃料的高温高效节能型双炉双燃烤烟设备。

背景技术：

烟草，是我国重要的经济作物之一，烟草种植及其产品开发在国民经济和社会生产发展中扮演重要角色。我国烟草种植面积和产量均居世界第一位，云南、河南、山东、甘肃、贵州、湖南等多省份均有种植，是我国重要的烤烟产地。其中，云南、贵州、河南、湖南省的烟草种植面积最大、产量最高，占全国60%左右。烟草工业发展为促进经济社会发展提供了重要基础，但是大量的烟草种植和工业化生产也消耗了大量资源和能源，环境污染压力剧增。另一方面，烟草和粮食作物生产，也产生了秸秆、烟秆等大量农业废弃物。据不完全统计，我国每年产生的农林废弃物多达16亿吨，其中50%以上没有得到有效利用，大量生物质资源被浪费，由此而引发的“秸秆焚烧”等问题已成为制约低碳经济和生态环境、社会可持续发展的重要问题。

作为烟草生产的关键环节，烟叶烘烤方式及工艺，是决定烟叶质量和生产效率的重要因素。在我国，传统的烟叶烘烤多以化石能源-煤炭为主，据不完全统计仅使用燃煤形式烤烟的“小煤窑”即超过400多万座。大量密集型和分散、缺乏环保标准及装备的烤烟房，在烟草生产运行过程中，产生了大量碳排放，污染物排放超标，造成大气和环境严重污染。传统烤烟房的能耗高、生产热效率低，加之近年来煤炭价格上涨，烟叶生产成本明显提高，烟农普遍难以承受。特别是，近年来我国大力实施“低碳、环保”型经济和社会发展战略，传统燃煤形式的烤烟方式，已经不能适应经济和社会可持续发展的需要。国家已经明确，不符合环保规定的“小煤窑”坚决取缔。因此，发展新型低碳、环保、绿色的烟叶烘烤方式，已成为烟草生产可持续发展的迫切需要。

除“燃煤”形式的烟叶烘烤方式外，若采用电力作为烘烤供热热源，其生产成本相对较高，且如遇停电等极端情况，可能造成房内大量烟叶腐烂，极大影响烟叶质量。在国家提倡和要求烤烟“禁煤”后，目前一般采用生物质燃烧作为热源烘烤烟叶，设备多为分离式，燃烧供热热值低，生物质热储能未充分利用。同时，为满足烟叶可持续生产的需要，往往需要有大量、稳定的生物质燃料供应来源，而生物质的加工成本相对较高，一般生物质颗粒的市场售价在1100-1200元/吨，生产成本大幅提高，用工量显著增加，烟农往往难以接受。

为进一步改进现有生物质供热方式，一些研究者进行了设备的改进和优化，虽在燃料利用率、部分装置等方面有一定改进，但是仍没有突破传统生物质燃烧供热设备的局限，在原料类型选择、燃料热能利用率、供热热值，以及生产效率、生产成本等方面还存在明显不足。传统生物质烤烟都需要将生物质加工成生物质颗粒，生产成本显著提高。

特别是在烤烟设备方面，传统以燃煤或生物质颗粒作为原料来源的烤烟设备，多为卧式、一次性燃烧，燃料燃烧热能利用率低，且燃烧污染物排放较高，能耗高、不环保，设备整体运行效率及稳定性较差。

为此，本实用新型针对烤烟生产的关键环节和生产现实问题，进行改进，采用生物质为原料，原料来源形式多样，进行烟叶烘烤生产，大幅减少原料生产成本。创新设计采用双炉双燃一体式结构，大幅度提高原料燃烧热利用效率，热值高，燃烧无烟尘排放，低碳、高效、节能、环保。可完全满足烟叶可持续生产的需要，烟叶烘烤质量明显提高。

该设备大幅度提高了生物质原料的热能利用率，单位能耗、生产成本大幅降低，生产效率显著提升，实现了低碳、环保，高效、节能，突破了传统生物质烤烟技术难题，实现了“低碳、环保、绿色”烤烟，为提高烟农收入和绿色烤烟开辟了一条新路，对解决农林废弃生物质循环、高效、综合利用问题，促进烟草生产低碳、节能、环保可持续发展，具有重要现实意义和价值。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提出一种利用生物质燃烧的双炉烤烟设备。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种双炉双燃烤烟设备，包括烤烟室和与烤烟室相连通的加热室，其特征在于：在加热室内设置有燃烧炉，在加热室的外部设置有储料单元和机体；所述燃烧炉包括串联的第一炉体和第二炉体，第一炉体下部设置有点火器和燃料燃烧器，上方设置有第一燃气排放口，在第一炉体的外侧设置有若干散热管；所述第二炉体下部与第一燃气排放口相连通，在第二炉体的下部设置有燃气燃烧器和助燃气管道，在第二炉体上还设置有防爆阀，在第二炉体的外侧设置有散热片；在第二炉体的上方设置有翅片散热器，翅片散热器与第二炉体的第二排放口相连通，在翅片散热器上方设置有排烟口；

所述储料单元包括物料储存仓，设置在物料储存仓下方的物料输送机，物料输送机的前部设置有送料箱，送料箱的下方通过物料输送管道与第一炉体相连通；

所述机体包括分气站，所述分气站上设置有助燃气分配箱，向分配箱内输入助燃气的风机，以及用于输出助燃气的助燃管路，助燃管路分别与第一炉体下部的点火器、燃烧器、第二炉体下部的燃气燃烧器以及送料箱相连通。

进一步的：所述点火器为风冷式自动点火器。

进一步的：在第一炉体的下方设置有除尘口，在第一炉体的侧面设置有备用点火门。

进一步的：所述第一炉体、第二炉体以及翅片散热器采用串联连接。

本实用新型的有益效果是：本设备采用双炉双燃双燃烧器一体式，热量收集、智能控制等过程，大幅度提高了生物质燃烧的热能利用率，热值明显提高，热能释放比传统生物质烤烟提高50%以上。

本实用新型创新采用了双炉式炉体构造，将生物质及其燃烧过程产生的可燃气通过二次完全燃烧，热风循环利用，生物质原料点/灭火、温控等自动控制，生物质燃烧更充分、稳定，低碳、高效、节省燃料，降低烤烟成本，适应烤烟生产工艺要求，大幅度减少人工投入，极大提高烟叶烘烤质量和生产效率。采用双炉二次燃烧、热量回收、热风循环等设备工艺创新，大幅度提高了烟叶烘烤热值温度，热风循环利用，极大提高了烟叶烘烤生产效率，降低了成本。经双炉双燃后无污染物排放，低碳、高效，环保、节能。

本实用新型的设备最大限度匹配密集型烤烟生产的现实需要，突破了传统生物质燃烧烤烟技术瓶颈，极大提高了农林废弃生物质能源化利用效率，降低了生产成本，提高了烟叶生产效率，实现了低碳、环保、高效、节能，为密集型烤房“低碳、环保、绿色”烤烟提供了重要支撑。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

1为第一炉体、101为点火器、102为燃料燃烧器、103为燃气排放口、104为散热管、105为除尘口、106为备用点火门；2为第二炉体、201为燃气燃烧器、202为散热片、203为防爆阀、204为翅片散热器；3为储料单元、301为物料储存仓、302为物料输送机、303为送料箱、304为物料输送管道；4为机体、401为助燃气分配箱、402为风机、403为风管。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型一种双炉双燃烤烟设备，包括烤烟室和与烤烟室相连通的加热室，在加热室内设置有带双燃烧器的燃烧炉，在加热室的外部设置有储料单元3和机体4；所述燃烧炉包括串联的第一炉体1和第二炉体2，第一炉体，下部设置有风冷式智能点火器101和燃料燃烧器102，上方设置有燃气排放口103，在第一炉体的外侧设置有若干个散热管104；所述第二炉体，其下部与燃气排放口相连通，在第二炉体的下部设置有燃气燃烧器201，侧面设有防爆阀203，在第二炉体外侧焊接设置有散热片202；在第二炉体上方设置有与炉体相连通的翅片散热器204，翅片散热器与第二炉体上部的相应排放口相连通，在翅片散热器上方设置有排烟口；

所述储料单元3包括物料储存仓301，设置在物料储存仓下方的物料输送机302，物料输送机的前部设置有送料箱303，送料箱的下方通过物料输送管道304与第一炉体相连通；

所述机体4包括主体和设置在其内的分气站，所述分气站上设置有助燃气分配箱401，通常，所述助燃气为空气；还设置有向风箱内输入空气的风机402，以及用于输出空气的风管403，风管分别与第一炉体的下部、第二炉体的下部以及送料箱相连通。

优选的：所述点火器为风冷式自动点火器。

优选的：所述防爆阀为具有超压排气功能的防爆阀或泄压阀，通过法兰连接在第二炉体上，可拆卸作为除尘口。

优选的：在第一炉体的下方设置有除尘口105。

优选的：在第一炉体的侧面设置有备用点火门106。

本实用新型结构的工作过程包括如下步骤：

s1，将生物质燃料加入物料储存仓，将风机开启，向分配箱内注入助燃气体，并保持压力；通常压力在0.2-0.4mpa之间；

s2，通过物料输送机将生物质燃料输送至送料箱，同时通过管路将分配箱内的助燃气体输送至送料箱，并与生物质燃料混合通过物料输送管道将生物质燃料吹入第一炉体；

s3，通过管路将分配箱内的助燃气体输送至第一炉体，与生物质燃料混合，启动点火器5-8秒，将生物质燃料点燃，生物质燃料在第一炉体内燃烧，产生热量通过炉体及散热管传导至炉外即加热室内；

s4，第一炉体内未充分燃烧的生物质燃料及可燃气体通过第一燃气排放口进入第二炉体内部，同时向第二炉体内输送燃气及助燃气，燃气通往燃气燃烧器以使生物质燃料继续燃烧，继续产生热量并通过炉体及散热片传导至炉外即加热室内；

s5，燃烧后的热量及烟气通过第二炉体的排放口输送到翅片散热器中，所携带的热量通过翅片散热器传导至加热室中；

s6，启动加热室中的循环系统，如循环风机等，将加热室中的热空气在烤烟室和加热室之间循环，从而达到烤烟的目的；

s7，翅片散热器中的烟气通过排放口排放或回收处理。

优选的，所述生物质燃料，含水量在12%以下，长度控制在30mm以下，直径在3-15mm以内。

优选的，还包括控制器，所述控制器为智能化集成控制器（mh163yjp-6td），用于控制点火器点火、物料输送器的输送速度等。

优选的，物料燃烧后，产生的热量由炉壁及散热管散发，与周边空气进行热交换，通过烤烟输送风机进入烤烟室，产生的可燃气体和未充分燃烧物料经第一排气口通过燃烧器进入第二炉体；可燃气和未充分燃烧物料进入第二炉体后，经第二炉体（此时有助燃气体参与）燃气燃烧器进行二次燃烧，产生的高温热量由炉壁、散热片、翅片散热器集热散发，同样与周边空气进行热交换，通过烤烟输送风机进入烤房，即完成烤烟过程。

本方案中，所述燃烧物为生物质原料；物料储存仓700*700，物料输送机采用绞笼式输送机（51k60gu-cf），通过智能控制系统控制将物料输送至送料箱，送料箱连接物料输送管道，物料经输送管道输送至第一炉体的物料燃烧器。由智能化集成控制器（mh163yjp-6td）控制自动点火器在设定时间内对物料进行自动点火，点火完成后由智能化集成控制系统控制空气分气站风机输送气体至第一炉体的物料燃烧器。物料燃烧后，通过炉壁和散热管散发热量。物料燃烧产生的可燃气和未充分燃烧物料，经连接法兰进入第二炉体燃气燃烧器，助燃气体由第二炉体风管进入燃气燃烧器，可燃气及未充分燃烧物料在第二炉体燃气燃烧器充分燃烧，产生的高温热量由炉壁、散热片、翅片散热器散发。灰尘由除尘口排出。

与现有技术或装置相比，本实用新型采用双炉双燃双燃烧器设计结构；双炉双燃及翅片散热器采用串联设计结构；助燃气体供应采用箱式分气站多路径供气结构；并且在第二炉体上设有防爆阀；自动点火器采用风冷式设计结构。

本实用新型相对现有装置的优点是：该设备的生产原料广泛适用于各种农林废弃生物质，极大减少了原材料处理难问题，综合生产效益显著提高。创新采用双炉一体式设计，第一炉体点燃后产生的未燃烧可燃气经过第二炉体立式燃烧器将可燃气充分燃烧，提高生物质热能利用率，节省燃料使用，降低烤烟成本，从而达到节能、环保、降耗目的。大幅度提高了生物质燃烧利用率，生物质燃烧后无污染物排放，热值高、循环利用、持续、稳定，解决了烤烟高效、环保、可持续问题，实现了“低碳、环保、绿色、节能、降耗”烤烟。

本设备可将烟秆、秸秆等农林废弃物生物质燃烧热储能“吃干榨净”，经过双炉双燃燃烧充分，大幅度提高生物质能源化利用效率，提高烟叶烘烤质量和生产效率，降低了生产成本。实现了原料点/灭火、温控等全自动控制，大幅度减少了用工量，提高了生产效率，解决了烟叶烘烤的稳定、可持续生产问题，更符合烟叶烘烤的生产现实需要，生产成本显著降低、效率明显提高。

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