CN109915816A - 生物质颗粒取暖炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质颗粒取暖炉，包括燃烧室、位于燃烧室内的燃烧胆、将料仓内的物料输送至燃烧胆的上料装置；燃烧胆包括燃烧盒，燃烧盒内设有旋转炉排和固定炉排，旋转炉排位于固定炉排的上方，旋转炉排与燃烧盒转动安装，固定炉排与燃烧盒固定，固定炉排与燃烧盒之间留有排渣口，用于旋转炉排旋转将固定炉排上的焦渣排出。清焦时，旋转炉排定向旋转180°，旋转炉排上的焦渣和正在燃烧的生物质颗粒彻底翻转到固定炉排上，生物质颗粒在固定炉排上继续燃烧，并引燃旋转炉排上新落入的生物质颗粒，当旋转炉排再次翻转180°时，将焦渣推出排渣口，清焦过程中，火焰不会熄灭，做到了不停机清焦，且清焦彻底，取暖炉可使用各种生物质颗粒。

Description

生物质颗粒取暖炉

技术领域

本发明涉及取暖炉技术领域，具体的说，涉及一种生物质颗粒取暖炉。

背景技术

通过使用生物质燃料代替煤炭取暖，以减少燃烧煤炭过程中产生的烟雾以及其它有害气体，且生物质燃料燃烧不会对环境造成污染，更符合环保理念。生物质颗粒可采用稻谷壳、玉米皮和花生皮等农作物原材料经粉碎压缩成型，干净美观；而且随着木材加工的不断深化以及回收理念的贯彻，废弃木屑及木材也可制作生物质燃料，避免焚烧处理对环境造成污染，实现废物的再利用。

目前，现有技术中生物质颗粒取暖炉使用时因结焦产生以下问题：

(1)大部分的生物质颗粒燃烧后会结焦产生焦渣，结焦导致进气不畅，生物质颗粒燃烧不充分就会冒黑烟，黑烟里的物质很容易吸附在炉壁和排烟管道中，给设备造成堵塞和腐蚀等损害，且焦块堵住了点火口造成炉具不能正常点火；

(2)在使用中，结焦导致生物质颗粒燃烧不及时，但是生物质颗粒的进料速度不变，使得生物质颗粒在燃烧盒内累积上涨，并不断溢出到灰斗里，造成整个炉内着火，停机后火焰不容易熄灭，存在安全隐患，另外，结焦时间一长，生物质颗粒就会堵塞进料通道造成卡料，从而将火火焰引入料仓中，引起安全事故；

(3)由于市面上不结焦的优质生物质颗粒太少，且处于供不应求状态，导致其价格不断上涨，消费者的使用成本也就不断增加；

(4)当使用结焦的生物质颗粒时，炉具就会产生一系列的故障问题，给制造商和销售商增加了售后成本，影响了品牌和口碑。

针对上述结焦问题，中国实用新型专利CN206269118U中公开了一种生物质颗粒燃烧设备，该设备包括除渣***6，除渣***6包括水平的清焦螺旋62和驱动清焦螺旋62用的除渣电机61，除焦时，除渣电机61驱动清焦螺旋62转动，从而将焦渣推出燃烧室2，也可以采用推焦装置63将焦渣平推出燃烧室2。但是该设备工作时，清焦螺旋62和推焦装置63清焦会将火焰熄灭，且清焦不彻底，堵住炉排上的通风口。除此之外，还有厂家采用滚筒除焦，但是滚筒旋转时，底火落下去，导致熄火；再者，如果清焦不及时，形成大的焦块，焦渣无法排除，清焦不彻底。

现有技术中采用的生物质颗粒取暖炉用上料装置主要采用迂回式上料，如公开号为CN206269118U，名称为一种生物质颗粒燃烧设备的中国实用新型专利所示，上料装置呈倒V形，拐角处夹角小于等于90°，螺旋输送机倾斜设置，螺旋输送机斜向上输送生物质颗粒，生物质颗粒靠自身重力通过倾斜的送料管道7滑落入炉膛中燃烧。采用这种送料方式，火焰不会沿上料装置倒窜入料仓中。但是由于制造生物质颗粒的工厂制造的颗粒长短不一，斜向上推的时候，长的颗粒容易卡在拐角处，无法掉落，导致卡料。另外，颗粒在运输和使用过程中会产生一定的粉末，斜向上推的时候，经过螺旋输送轴挤压，粉末和颗粒容易挤压成块，不容易在下料口处掉落，导致卡料。而卡料之后，会导致如下问题：

(1)火焰熄灭，取暖炉停止工作，无法正常取暖；

(2)电机损坏，造成一定的财产损失；

(3)售后问题多，售后成本高，造成企业的售后问题并影响品牌口碑。

另外，现有的生物质颗粒取暖炉炉门只有一扇，清理掉烟灰时，需要熄火，然后打开炉门，才能够取出灰盒清理烟灰，操作繁琐，清灰不便。燃烧室与竖向烟管之间通过横向烟管连接，烟气通过横向烟管进入竖向烟管，最后排出取暖炉，但是横向烟管容易被烟灰堵塞，且烟灰清理不便。

发明内容

针对上述问题，本发明所要解决的技术问题是：提供一种清焦彻底且火焰不会熄灭的生物质颗粒取暖炉。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种生物质颗粒取暖炉，包括：燃烧室、位于所述燃烧室内的燃烧胆、将料仓内的物料输送至所述燃烧胆的上料装置；

所述燃烧胆包括上端开口的燃烧盒，所述燃烧盒内设有炉排，所述炉排包括旋转炉排和固定炉排，所述旋转炉排位于所述固定炉排的上方，所述旋转炉排与所述燃烧盒转动安装，所述固定炉排与所述燃烧盒固定，所述固定炉排与所述燃烧盒之间留有排渣口，用于所述旋转炉排旋转将所述固定炉排上的焦渣排出。

优选地，所述旋转炉排的两端分别固定设有转动支撑部，所述燃烧盒相对的两侧壁分别设有转动支撑孔，两个所述转动支撑部分别转动安装于两个所述转动支撑孔内。

优选地，一个所述转动支撑部与动力装置连接。

优选地，所述燃烧盒的底端支撑于灰盒上，所述灰盒包括烟灰盒和焦渣盒，所述烟灰盒呈U形，所述焦渣盒位于所述U形的开口内。

优选地，所述焦渣盒内表面周向固定设有支撑板，所述燃烧盒支撑于所述支撑板上。

优选地，所述取暖炉的前侧设有炉门；所述炉门包括探火炉门和清灰炉门，所述探火炉门位于所述燃烧室的前侧，所述清灰炉门位于所述烟灰盒的前侧。

优选地，所述上料装置包括上料电机、螺旋输送机和下料管，所述螺旋输送机包括螺旋输送轴和套设于所述螺旋输送轴外的输送管，所述螺旋输送轴由所述上料电机驱动，所述输送管的上侧设有进料口，所述输送管的出料口与所述下料管的进料端相连接，所述下料管和所述螺旋输送轴之间的夹角为钝角，所述下料管向下倾斜设置。

优选地，所述钝角范围为：120°～160°。

优选地，所述输送管和所述螺旋输送轴水平设置。

优选地，所述燃烧室与排烟装置相连接；

所述燃烧室左侧设有左侧板，右侧设有右侧板，所述燃烧室的外侧设置有换热室，所述换热室设置有冷空气进气口和热空气出气口，所述换热室包括相连通的上侧换热区、左侧换热区、右侧换热区和后侧换热区；

所述排烟装置包括竖向烟管、排烟沉降室和排烟风机，所述左侧换热区和所述右侧换热区分别设有所述竖向烟管，所述竖向烟管的上端部朝向所述燃烧室的一侧开口形成烟管烟口，所述左侧板和所述右侧板与所述烟管烟口相对应处向外弯曲形成弯曲部，所述弯曲部开设有与所述烟管烟口位置对应的侧板烟口，所述弯曲部与所述竖向烟管密封连接。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

(1)由于炉排包括旋转炉排和固定炉排，旋转炉排位于固定炉排的上方，取暖炉正常工作时，生物质颗粒燃料在旋转炉排上燃烧，清焦时，旋转炉排定向旋转180°，旋转炉排上的焦渣和正在燃烧的生物质颗粒彻底翻转到固定炉排上，生物质颗粒继续在固定炉排上燃烧，并引燃旋转炉排上新落入的生物质颗粒，保持燃烧状态，火焰不会熄灭，可以不停机清焦，并且炉排是180°旋转，能够将焦渣完全翻转到固定炉排上，真正做到了清焦彻底，且旋转炉排再次定向旋转180°时，再次将旋转炉排上正在燃烧的颗粒和焦渣翻转到固定炉排上，同时，旋转炉排会把固定炉排上的焦渣推出排渣口，根据设定的间隔时间，旋转炉排重复上述动作；

(2)清焦彻底后，进气顺畅，生物质颗粒燃烧充分，不会冒黑烟，也不会堵住点火口；

(3)清焦时，旋转炉排和固定炉排同时有生物质颗粒燃烧，有助燃作用，燃烧更充分；

(4)生物质颗粒燃烧及时，不会导致生物质颗粒在进料通道中累积，将火焰引入料仓中，引起安全事故；

(5)取暖炉可以广泛使用各种生物质颗粒，不挑料，大大降低了使用成本。

(6)由于下料管和螺旋输送轴之间的夹角设计为钝角，使得长颗粒和粉末挤压成块的颗粒会被强行推出，避免了下料管和螺旋输送轴夹角在90°及90°以内造成卡料，导致生物质颗粒无法排出的技术问题，也防止了火焰到窜入料仓中，取暖炉使用安全；

(7)生物质颗粒炉不会断火，取暖正常；

(8)电机不会损坏，没有财产损失；

(9)售后问题少，售后成本低；

(10)燃烧胆的下部设有烟灰盒和焦渣盒，且炉门分为探火炉门和清灰炉门，打开清灰炉门，即可抽出烟灰盒和焦渣盒，方便烟灰和焦渣的清理，与现有技术相比，不需要熄火就可以清理烟灰盒焦渣，使用方便；

(11)由于竖向烟管的上端部朝向燃烧室的一侧开口形成烟管烟口，左侧板和右侧板与烟管烟口相对应处向外弯曲形成弯曲部，弯曲部与烟管烟口相对应处设有侧板烟口，弯曲部与烟管密封连接，燃烧室产生的烟气直接通过烟管烟口进入竖向烟管，然后再外排出去，与现有技术相比，不需要横向烟管，也就避免了横向烟管被烟灰堵塞，也不需要清理横向烟管，做到了炉内烟道免清理，方便了取暖炉的使用，也避免了因为忘记清理而堵塞烟道，造成炉具出现问题无法正常使用，消费者使用更加省心，还降低了厂家的售后成本。

附图说明

图1是本发明生物质颗粒取暖炉的剖视结构示意图；

图2是图1打开探火炉门和清灰炉门后的剖视结构示意图；

图3是图2的立体结构示意图；

图4是本发明生物质颗粒取暖炉去掉部分零部件后的立体结构示意图；

图5是燃烧胆去掉一侧的结构示意图；

图6是燃烧胆和灰盒的立体装配结构示意图；

图7是灰盒的立体结构示意图；

图8是上料装置的剖视结构示意图；

图9是右侧板与竖向烟管的立体装配结构示意图；

图中：1-料仓；2-上料装置；21-上料电机；22-螺旋输送轴；23-输送管；24-下料管；25-进料口；3-燃烧室；31-上侧板；32-右侧板；33-后侧板；4-燃烧胆；41-燃烧盒；42-安装孔；43-第一配气板；44-第二配气板；45-点火口；46-旋转炉排；47-固定炉排；48-排渣口；49-步进电机；6-点火棒；7-竖向烟管；71-烟管烟口；8-排烟沉降室；9-排烟风机；10-热空气出口；11-换热风机；12-探火炉门；13-清灰炉门；14-烟灰盒；141-把手；15-焦渣盒；16-支撑板；17-插接管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，且不用于限定本发明。

定义：取暖炉热空气出口10所朝向的一侧为前侧，与前侧相对的为后侧，其余为上侧、下侧、左侧和右侧。

如图1、图2、图3和图4共同所示，一种生物质颗粒取暖炉，包括：料仓1、上料装置2、燃烧室3、燃烧胆4、进气装置和排烟装置。

料仓1中的生物质颗粒由上料装置2上料至燃烧胆4中，燃烧胆4后侧设有进风装置和点火棒6，点火棒6伸入燃烧胆4中，进风装置包括与燃烧胆4相通的进风盒，以及与进风盒相通的进风管，空气由顺次穿过进风管、进风盒进入燃烧胆4中，生物质颗粒由点火棒6点燃，产生的烟气由排烟装置外排出去。

燃烧室3由上侧板31、左侧板、右侧板32、后侧板33、探火炉门12和灰盒14共同围成。燃烧室3的外侧设有换热室，与上侧板31、左侧板、右侧板32和后侧板33相对应的，换热室包括上侧换热区、左侧换热区、右侧换热区和后侧换热区，上侧换热区设有热空气出口10，冷空气进口处设有换热风机11，启动换热风机11，冷空气进入换热室内，燃烧室3的侧板和竖向烟管7散热，加热换热室内的空气，热空气从热空气出口10吹出至室内。

如图6和图7共同所示，灰盒包括一体设置的烟灰盒14和焦渣盒15，烟灰盒14呈U形，烟灰盒14上固定有把手141，焦渣盒15位于灰盒14的U形的开口内，焦渣盒15内表面周向固定有支撑板16，支撑板16与燃烧盒41的下端相接触，沿支撑板16与焦渣盒15侧壁的连接角处设有密封绳，以使燃烧盒41与焦渣盒15密封连接，以约束空气。生物质颗粒燃烧时，在燃烧室3内的烟灰沉降到烟灰盒14内，产生的焦渣从燃烧盒41的下端开口落入焦渣盒15中。灰盒的前侧设有清灰炉门13，清灰炉门13位于探火炉门12的下方。

本申请将炉门分为两个，分别为清灰炉门13和探火炉门12，清灰时，只需打开清灰炉门13，抽出烟灰盒14，即可倒掉烟灰和焦渣，清灰方便，且不需要熄火。

如图8所示，上料装置2包括上料电机21、螺旋输送机和下料管24，螺旋输送机包括螺旋输送轴22和套设于螺旋输送轴22外的输送管23，螺旋输送轴22由上料电机21驱动，输送管23的上侧设有进料口25，输送管23的出料口与下料管24的进料端相连接，下料管24的下端插接于插接管17中，插接管17固定设置。下料管24和螺旋输送轴21之间的夹角为α为钝角，下料管24向下倾斜设置。其中，160°≥α≥120°，优选地，α＝140°，在该角度，不仅可以防止卡料，而且生物质颗粒可顺利的依靠自身重力从下料管24中滑落下去。

下料时，料仓1中的生物质颗粒通过进料口25进入螺旋输送机，由螺旋输送轴22输送到下料管24，再通过插接管17落入燃烧胆4的旋转炉排46上。

燃烧胆4位于燃烧室3内，如图5和图6共同所示，燃烧胆4包括上下两端开口的燃烧盒41，火焰从上端开口喷出，灰渣或者焦渣从下端开口排出，燃烧盒41为矩形或者圆形或者椭圆形等形状。燃烧盒41的一侧壁设有进风和供点火装置穿过的安装孔42，空气穿过安装孔42给燃烧盒41供给空气，点火棒6从安装孔42中穿过后再穿过点火口45点燃生物质颗粒燃料。点火口45设于第一配气板43上，第一配气板43固定于燃烧盒41设有安装孔42的一侧壁，燃烧盒41与安装孔42相对的一侧壁固定有第二配气板44，第一配气板43、第二配气板44均设于燃烧盒41内且分别与燃烧盒41的侧壁间隔设置，第一配气板43、第二配气板44上分别排列有多个进气孔，来自进风管的空气不仅可以从燃烧盒41的底部向上流动，还可以从进气孔中流出，方便了空气参与燃烧，生物质颗粒燃烧充分。

燃烧盒41内设有旋转炉排46和位于旋转炉排46下方的固定炉排47，旋转炉排46与燃烧盒41转动安装，固定炉排47与燃烧盒41固定连接，旋转炉排46的两端分别固定设有转动支撑部，如转动支撑板或转动支撑轴，燃烧盒41相对的两个侧壁上分别设有转动支撑孔，两个转动支撑部分别转动安装于两个转动支撑孔内，固定炉排47与第一配气板43的下端固定连接，且沿旋转炉排46的转动方向，固定炉排47远离旋转炉排46的一端与燃烧盒41之间留有排渣口48。

第二配气板44位于固定炉排47的上方，以方便排出焦渣。当旋转炉排46水平时，进气孔、点火口45均位于旋转炉排46的上方。

旋转炉排46由步进电机49驱动，以精确控制旋转炉排46的转动方向，转动时间和转动角度，旋转炉排46每次定向转动180°。一个转动支撑部通过万向联轴器与步进电机49的输出轴连接，如通过十字轴万向联轴器连接，方便取暖炉零部件的布置。步进电机49还可以通过齿轮机构、链传动机构或者带传动机构与旋转炉排46连接，在此不详细图示。

燃烧胆4的工作原理和工作过程如下：

生物质颗粒燃料落到旋转炉排46上，由点火棒6点燃，空气从下部和进气孔中进入燃烧盒41内参与燃烧，产生的火焰由燃烧盒41的上端开口喷出；

达到设定时间时，步进电机49通过十字轴万向联轴器驱动旋转炉排46定向转动180°(图5中所示箭头表示旋转炉排46的转动方向，图2和图3中虚线表示旋转炉排46转动一定角度后的位置)，旋转炉排46上的焦渣彻底翻转到固定炉排47上，同时，旋转炉排46上正在燃烧的生物质颗粒也翻转到固定炉排47上，并继续在固定炉排47上燃烧；

旋转炉排46再次转动180°，此时旋转炉排46水平，来自料仓中的生物质颗粒落到旋转炉排46上，固定炉排47上正在燃烧的生物质颗粒产生的火焰将旋转炉排46上的生物质颗粒点燃；

旋转炉排46再次转动180°，旋转炉排46上的焦渣和正在燃烧的生物质颗粒彻底翻转到固定炉排47上，同时，旋转炉排46把固定炉排47上的焦渣推出排渣口7，新的生物质颗粒落到旋转炉排46上。

本发明的燃烧胆具有以下优点：

(1)清焦时，不会把火熄灭，取暖效果持续稳定，由控制***控制步进电机49按时驱动旋转炉排46清焦，方便了取暖炉的使用；

(2)清焦彻底，进气顺畅，不会因为焦渣产生各种问题，如冒黑烟，堵住点火口等；

(3)旋转炉排和固定炉排同时有生物质颗粒燃烧，有助燃作用，燃烧更充分；

(4)安全性好，不会因为结焦导致生物质颗粒从燃烧盒中溢出，停机没有生物质颗粒继续燃烧，也不会将火焰引入料仓1中，不存在安全隐患，不会造成安全事故；

(5)不挑料，可使用各种生物质颗粒，使用成本低。

排烟装置包括竖向烟管7、排烟沉降室8和排烟风机9，竖向烟管7位于左换热区内和右换热区内，竖向烟管7的上端部朝向燃烧室3的一侧开设有烟管烟口71，如图9所示，左侧板、右侧板32与烟管烟口71相对应处向外弯曲形成弯曲部，弯曲部开设有与烟管烟口相对应的侧板烟口，弯曲部与竖向烟管7密封连接，排烟沉降室8连通于竖向烟管7的下端，排烟风机9与排烟沉降室8相连通，当排烟风机9工作产生负压，燃烧室3中的烟气顺次沿烟管烟口71、竖向烟管7、排烟沉降室8和排烟风机9外排出去。

与现有技术相比，烟气直接通过烟管烟口71进入竖向烟管7，烟气不需要通过横向烟管进入竖向烟管7，也就不需要清理横向烟管，不会有烟灰堵塞横向烟管，做到炉内烟道免清理，方便了取暖炉的使用，也避免了因为忘记清理而堵塞烟道，造成炉具出现问题无法正常使用，消费者使用更加省心，还降低了厂家的售后成本。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.生物质颗粒取暖炉，包括：燃烧室、位于所述燃烧室内的燃烧胆、将料仓内的物料输送至所述燃烧胆的上料装置；

其特征在于，所述燃烧胆包括上端开口的燃烧盒，所述燃烧盒内设有炉排，所述炉排包括旋转炉排和固定炉排，所述旋转炉排位于所述固定炉排的上方，所述旋转炉排与所述燃烧盒转动安装，所述固定炉排与所述燃烧盒固定，所述固定炉排与所述燃烧盒之间留有排渣口，用于所述旋转炉排旋转将所述固定炉排上的焦渣排出。

2.如权利要求1所述的生物质颗粒取暖炉，其特征在于，所述旋转炉排的两端分别固定设有转动支撑部，所述燃烧盒相对的两侧壁分别设有转动支撑孔，两个所述转动支撑部分别转动安装于两个所述转动支撑孔内。

3.如权利要求2所述的生物质颗粒取暖炉，其特征在于，一个所述转动支撑部与动力装置连接。

4.如权利要求1所述的生物质颗粒取暖炉，其特征在于，所述燃烧盒的底端支撑于灰盒上，所述灰盒包括烟灰盒和焦渣盒，所述烟灰盒呈U形，所述焦渣盒位于所述U形的开口内。

5.如权利要求4所述的生物质颗粒取暖炉，其特征在于，所述焦渣盒内表面周向固定设有支撑板，所述燃烧盒支撑于所述支撑板上。

6.如权利要求5所述的生物质颗粒取暖炉，其特征在于，所述取暖炉的前侧设有炉门；所述炉门包括探火炉门和清灰炉门，所述探火炉门位于所述燃烧室的前侧，所述清灰炉门位于所述烟灰盒的前侧。

7.如权利要求1所述的生物质颗粒取暖炉，其特征在于，所述上料装置包括上料电机、螺旋输送机和下料管，所述螺旋输送机包括螺旋输送轴和套设于所述螺旋输送轴外的输送管，所述螺旋输送轴由所述上料电机驱动，所述输送管的上侧设有进料口，所述输送管的出料口与所述下料管的进料端相连接，所述下料管和所述螺旋输送轴之间的夹角为钝角，所述下料管向下倾斜设置。

8.如权利要求7所述的生物质颗粒取暖炉，其特征在于，所述钝角范围为：120°～160°。

9.如权利要求8所述的生物质颗粒取暖炉，其特征在于，所述输送管和所述螺旋输送轴水平设置。

10.如权利要求1所述的生物质颗粒取暖炉，其特征在于，所述燃烧室与排烟装置相连接；

所述燃烧室左侧设有左侧板，右侧设有右侧板，所述燃烧室的外侧设置有换热室，所述换热室设置有冷空气进气口和热空气出气口，所述换热室包括相连通的上侧换热区、左侧换热区、右侧换热区和后侧换热区；

所述排烟装置包括竖向烟管、排烟沉降室和排烟风机，所述左侧换热区和所述右侧换热区分别设有所述竖向烟管，所述竖向烟管的上端部朝向所述燃烧室的一侧开口形成烟管烟口，所述左侧板和所述右侧板与所述烟管烟口相对应处向外弯曲形成弯曲部，所述弯曲部开设有与所述烟管烟口位置对应的侧板烟口，所述弯曲部与所述竖向烟管密封连接。