一种基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车的制作方法

技术特征：

1.一种基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车，其特征在于，该森林可燃物自供能燃烧小车包括进料单元、燃烧单元和动力单元，其中：

所述进料单元的一端设置在地面上，其另一端与所述燃烧单元连接，从而收集地面落叶并将其送入所述燃烧单元；

所述燃烧单元包括气化焚烧炉(7)和铺灰组件，所述气化焚烧炉(7)的顶端设置有烟气出口(24)，该气化焚烧炉(7)的侧壁开设有二次风入口(23)、第一进风口(29)、第二进风口(26)和进料口(6)，同时该气化焚烧炉(7)的内部由上至下依次倾斜设置有第一带孔金属板(30)和第二带孔金属板(25)；所述二次风入口(23)设置在所述第一带孔金属板(30)的上方，所述第一进风口(29)设置在该第一带孔金属板(30)的下方，所述第二进风口(26)设置在所述第二带孔金属板(25)的下方；所述进料口(6)设置在所述二次风入口(23)和第一带孔金属板(30)之间；工作时落叶通过所述进料口(6)进入炉膛并被点燃，在所述第一带孔金属板(30)上进行初步气化，然后落在所述第二带孔金属板(25)上进一步气化为阻燃灰，最后落入所述铺灰组件；气化过程中通过控制第一进风口(29)和第二进风口(26)作为一次风的进风量，保证所述第一带孔金属板(30)和第二带孔金属板(25)的区域处于缺氧环境，从而有效降低阻燃灰的含碳量；同时通过所述二次风入口(23)提供的二次风保证挥发分充分燃烧；所述铺灰组件设置在所述气化焚烧炉(7)的下方，用于冷却阻燃灰并将其铺盖在地面上；

所述动力单元包括热利用组件和驱动组件(16)，所述热利用组件与所述烟气出口(24)连接，以利用烟气的热量为所述驱动组件提供电能；所述驱动组件(16)将电能转化为动能，以驱动所述森林可燃物自供能燃烧小车。

2.如权利要求1所述的基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车，其特征在于，所述第一进风口(29)与第二进风口(26)的进风量之比为0.6～1.0；所述一次风与进料量的比值为0.3～0.7。

3.如权利要求1所述的基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车，其特征在于，所述进料单元包括传送带(2)、扫叶滚筒(1)、落叶暂存仓(3)、碎吸机(4)和进料口(6)，其中，所述传送带(2)的一端与所述扫叶滚筒(1)连接，其另一端的下方设置有落叶暂存仓(3)，以收集地面落叶并通过所述传送带(2)运输到所述落叶暂存仓(3)中；所述碎吸机(4)设置在所述落叶暂存仓(3)的上方，并与所述进料口(6)连接，同时该进料口(6)的内部设有转轮(5)，工作时所述碎吸机(4)将所述落叶暂存仓(3)中的落叶吸入并粉碎，然后送入所述进料口(6)，并通过调节所述转轮(5)的转速控制进料速率。

4.如权利要求1所述的基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车，其特征在于，所述铺灰组件包括灰斗(28)和风机(27)，所述灰斗(28)与所述气化焚烧炉(7)的底部连接，同时所述风机(27)设置在所述灰斗(28)的下方，工作时所述阻燃灰由所述风机(27)降温后，经过灰斗(28)底部开口铺盖在地面上。

5.如权利要求1所述的基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车，其特征在于，所述热利用组件包括温差发电片(13)、烟道(12)、引水管(11)、水箱(15)、离心水泵(14)和膨胀罐(17)，其中，所述温差发电片(13)设置在烟道(12)与引水管(11)之间，以利用烟气和冷却水的温差进行发电；所述烟道(12)与所述烟气出口(24)连接，从而为所述温差发电片(13)提供热能；所述引水管(11)连接水箱(15)、离心水泵(14)和膨胀罐(17)构成冷却水循环，从而为所述温差发电片(13)提供冷能。

6.如权利要求5所述的基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车，其特征在于，所述热利用组件还包括设置在所述烟道(12)外部的第一换热器(19)和第二换热器(20)，所述第一换热器(19)设置在所述落叶暂存仓(3)的下方，以利用烟气的热量烘干落叶；所述第二换热器(20)与所述气化焚烧炉(7)的引风机(21)连接，以利用烟气的热量烘干空气。

7.如权利要求5所述的基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车，其特征在于，所述森林可燃物自供能燃烧小车集成装置还包括尾气处理单元，所述尾气处理单元包括设置在所述烟道(12)内部的三元催化器(18)和除尘器(8)，分别用于去除烟气中的有害气体和灰尘。

8.如权利要求1～7任一项所述的基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车，其特征在于，所述森林可燃物自供能燃烧小车还包括控制单元(22)，所述控制单元(22)用于远程遥控所述森林可燃物自供能燃烧小车，并实时传输小车的位置和状态。

技术总结
本发明提供了一种基于综合热管理的森林可燃物自供能燃烧小车，属于森林防火设备领域。该小车包括进料单元、燃烧单元和动力单元，其中：进料单元收集地面落叶并将其送入燃烧单元；燃烧单元包括气化焚烧炉和铺灰组件，该气化焚烧炉的侧壁开设有二次风入口、第一进风口、第二进风口和进料口，同时其内部设置有第一带孔金属板和第二带孔金属板，进而将落叶气化为阻燃灰；铺灰组件设置在气化焚烧炉的下方，用于冷却阻燃灰并将其铺盖在地面上；动力单元的热利用组件与烟气出口连接，以利用烟气的热量为驱动组件提供电能；其驱动组件则将电能转化为动能。本发明能通过降低灰分的含碳量以获得阻燃灰，将其铺在地面能够降低森林火灾发生的可能性。

技术研发人员：刘欢;刘金鑫;曹承阳;吴家豪;姚洪
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2021.05.11
技术公布日：2021.08.17