秸秆燃气炉设计说明书

  随着我们国家的经济的快速的提升和人民生活水平的提高，能源消费正以每年15%的速度增长。然而当今面临着全球性能源危机，国际原油紧张，煤炭开采过度，导致液化气、燃料柴油、原煤供应紧张，价格大大上涨。一次次的能源危机和日益严重的环境污染不断在提醒着我们，过度的开采带来的不仅仅是资源的减少，而且对人类生存的环境更是巨大的破坏。人们迫切地需要一种低价、节能、安全、洁净的新型燃料进入市场。而作为农业大国的我们，每年可利用秸秆约8亿吨，但其有效利用率不足30％，其余部分大多被放火焚烧付之一炬。这不仅给环境带来了极大的污染，更可惜的是浪费了宝贵的植物资源。

  4.4采用炉体与灶头一体化设计，有效的节省了秸秆炉占用的空间；同时也减少了支架的制作，减少了材料的使用。

  [1]刘国喜.物质气化是生物质能高层次利用的良好途径.农村能源，1999

  [2]袁振宏.我国生物质能源的发展趋势与对策.环境、可再次生产的能源和节能国际研讨会，2000

  [8]冯嘉雪.发展可再次生产的能源：优化中国能源结构的必然选择.产经网-中国工业报，2004

  生物质燃料通过秸秆燃气炉，采用高温热解气化技术在高温缺氧的条件下，产生一种可燃性气体，这种气体为生物质燃气，在氧气的助燃下达到理想的燃烧效果。该炉灶具有原料气化、燃气净化、水气自动分离和自动启动、点火等功能。当生物质燃料投入料桶内燃烧产生大量一氧化碳和氢气时，燃气自动导入分离系统通过净化过滤装置实现分离焦油、净化烟尘、净化水蒸气的程序，由此产生优质生物质燃气。

  [3]赖艳华.生物质热解过程的传热传质及低焦油气化技术探讨研究.南京：东南大学，2002

  [4]张无敌，宋洪川等.我国生物质能转换技术开发利用现状.能源研究与利用，2000

  [5]孙明湖，闫红光.农作物秸秆综合利用的战略思考.农业环境与发展学报，2002

  [6]顾树华，张希良，王革华.能源利用与可持续发展.北京：能源出版社，2001

  如图一是秸秆燃气炉的示意图，炉体产生的可燃气体通过过滤器的过滤被送到红外线是排废气的开关。

  如图二所示，当无级调速开关打开后，将信号发送给单片机，单片机发出控制信号使只有向室外排废气的电磁阀打开，其它都关闭。在自动延时三分钟后，单片机控制电磁阀使燃气开关和配氧开关打开，排废气的开关关闭；同时控制脉冲控制器，点燃燃气。

  用7805作为核心元件制作电源，为单片机及其辅助电路供电。7805集成稳压器的典型应用电路如下图所示，这是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805，C1、C2、C3、C4分别为输入端和输出端滤波电容，CON为输出负载。当输出电较大时，7805应配上散热板。电路如图五所示。

  由于红外线本身能携带能量，不需要空气作为传播介质，且具有极强的穿透能力，可使热效率大幅度的提升，使物体加热时间缩短，从而使加热更加快捷，其能量转换效率比生物质原料直接燃烧成倍提高。

  在燃烧室燃烧的同时，大量的热量向外界散发，通过如下图所示的机Baidu Nhomakorabea，可以很好的将其回收，用于取暖和其它地方。

  目前农村居民用能源主要是以薪柴、秸秆、煤为主，少数富裕地区使用液化石油气。这种传统的以固体燃料作为主要用能的方式，有很多缺点，如热效率较低，农村一般煤灶的热效率仅为25%左右，极大地浪费了能源，并具对环境也造成了很大的污染。同时也造成了农村妇女的劳动强度比较大。

  而真正的能够解决以上问题的方法就是开发出新的简单可行的利用秸秆的方法，而秸秆燃气炉就是我们急需开发利用的有效利用秸秆的方法之一。气体燃料效率高，又非常洁净方便，既可最大限度地使能源得到充分的利用，又减少了环境污染，还减轻了农村妇女的劳动强度，应用前景广阔。

  在控制电路中，用继电器作控制，用4个继电器控制电磁阀的开关。下图是单片机的最小系统，分别由电源、复位、时钟和蜂鸣器组成。单片机最小系统的电路如图三所示。

  4.1自动控制部分解决了普通燃气炉点燃过程复杂的问题，只需打开开关就可自行运转，省去了繁杂的操作步骤，为秸秆炉的大面积推广创造了条件。

  4.2自动压料系统在秸秆燃烧的同时自动将秸秆向下压缩，解决了普通秸秆炉在燃烧时炉内的柴草烧空后出现的出气量不足、间断等问题。

  4.3秸秆炉采用内外双筒结构，在中间放置流动的水，可以轻松又有效地回收秸秆炉向外界传递的废热，同时也解决了人们碰到秸秆炉外壁烫伤的问题。

  电磁阀使用220V市电启动，通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧力把关闭件压在阀座上，阀门关闭。所以必须将电磁阀和单片机之间采用隔离。这里我们采用继电器。其电路如图六所示：

  当无级调速开关打开后，将信号发送给单片机，单片机开始启动，单片机发出控制信号使只有向室外排废气的电磁阀打开，其它都关闭。在自动延时三分钟后，单片机控制电磁阀使燃气开关和配氧开关打开，排废气的开关关闭；延时3秒钟后控制脉冲控制器，点燃燃气。当燃气检测控制器检测到燃气含量低于某一固定值时，控制脉冲控制器再次打火。若重复三次打火不成功，蜂鸣器报警，关闭系统。