CN110822483A - 一种双层微动态炉排生物质热水炊事采暖炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层微动态炉排生物质热水炊事采暖炉，包括炉体，还包括控制器***、送料防返火***、除渣及炉排燃烧***、配风***、热量交换应用***及清理净化***；所述炉渣及炉排燃烧***包括设置在所述炉体内的炉膛、安装在所述炉膛底部的活动炉排、用于点燃活动炉排上堆积燃料的点火器、固定炉排、除渣绞龙、除渣电机和灰盒；生物质燃料落入一次活动炉排前段在除渣绞龙的轻微转动向缓慢移动以防止结焦结渣，并在此过程中完成预热、挥发及部分固定碳燃烧；未燃尽的固定碳在二次固定炉排上完成最终燃烧。分区分段的微动态燃烧结构不但燃尽率高，而且有效杜绝了生物质炉具常见的结焦结渣问题。

Description

一种双层微动态炉排生物质热水炊事采暖炉

技术领域

本发明涉及采暖炉设备领域，特别涉及一种双层微动态炉排生物质热水炊 事采暖炉。

背景技术

采暖炉品种十分齐全，主要有电采暖炉、燃油燃气采暖炉、燃煤采暖炉等， 随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，人们开始选择清洁、无污染的采 暖产品，比如燃烧生物质颗粒的采暖炉；现有的采暖炉燃烧生物质颗粒时易出 现结焦结渣的问题，需要人工进行清理，十分麻烦。

发明内容

本发明提供一种双层微动态炉排生物质热水炊事采暖炉，可以解决现有技 术中的采暖炉在工作时易出现结焦结渣的问题。

一种双层微动态炉排生物质热水炊事采暖炉，包括炉体，还包括控制器系 统、送料防返火***、除渣及炉排燃烧***、配风***、热量交换应用***及 清理净化***；

所述炉渣及炉排燃烧***包括设置在所述炉体内的炉膛、安装在所述炉膛 底部的活动炉排、用于点燃活动炉排上堆积燃料的点火器、位于所述活动炉排 下方的固定炉排、用于将所述活动炉排上的燃料推至所述固定炉排上的除渣绞 龙、用于驱动所述除渣绞龙的除渣电机和用于收集从固定炉排上掉落的炉渣的 灰盒；

所述热量交换***包括开设在所述炉体顶部并与所述炉膛连通的炊事口、 安装在所述炊事口与所述炉膛连通处的辅助炊事火蓝和设置在所述炉膛一侧 的水套，所述水套具有一出水口和一回水口。

较佳的，还包括进料防返火***，所述进料防返火***包括设置在所述炉 体内的料仓、与所述料仓连通的防返火落料通道、设置在所述料仓的底部用于 将生物质颗粒燃料运送至所述防返火落料通道内的进料绞龙、用于驱动所述进 料绞龙的进料电机和与所述炊事口连通的烟气再循环通道，所述防返火落料通 道的底部与所述炉膛连通，所述防返火落料通道的顶部设有开口、且开口处设 置有落料口风门盖，生物质颗粒燃料经过所述防返火落料通道后能够直接落到 所述活动炉排上。

较佳的，还包括清理净化***，所述清理净化***主要包括与所述炊事口 连通的烟道、用于吸收烟道内烟气的净化水槽、设置在所述烟道出口处的烟气 过滤板、与所述烟道连通的排烟口、设置在所述排烟口与所述烟道连通处的烟 道清理口。

较佳的，还包括控制***，所述控制***包括控制器、所述进料电机、所 述点火器和所述除渣电机均与所述控制器电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

防返火返烧的空间分离结构

落料口呈一定角度倾斜向上进入一定高度差的落料风道，燃烧室位于落料 风道下方，将燃烧室及落料口在空间上进行分离，防止落料口长期与燃烧室接 触过热返烟返火；落料风道周边为全水套结构，同时部分一次风及二次风从外 部经由落料风道进入炉膛，在预热助燃风的同时也保证了对落料口及落料风道 的相对低温防返火。此外遭遇停电等极端状态是，多余的热量也可经由落料风 道上部的落料口风门及烟气再循环连通道排出，防止烟气集热造成的料仓返烟 返火；

微动态动静结合双炉排燃烧结构

燃烧室炉排分为一次活动炉排及二次固定炉排，生物质燃料落入一次活动 炉排前段在除渣绞龙的轻微转动向缓慢移动以防止结焦结渣，并在此过程中完 成预热、挥发及部分固定碳燃烧；未燃尽的固定碳在二次固定炉排上完成最终 燃烧。分区分段的微动态燃烧结构不但燃尽率高，而且有效杜绝了生物质炉具 常见的结焦结渣问题；

多级三次助燃配风结合微负压燃烧结构

为较少由于鼓风造成的扬尘过多，局部氧气过量造成的高温结焦结焦，本 专利设计取消了鼓风***，该有末端设置抽引风机，通过负压抽引形式为炉内 燃烧提供助燃风，结合负压抽引***专利针对微动态双炉排结构特性设计了多 级三次助燃配风结构，一次风有两处进入一次活动炉排前部料仓主要用于颗粒 燃料预热挥发及少量燃烧，其中一处一次风由一次活动炉排下部前段进入穿过 料仓，另外一处一次风由落料风道由上部进入吹入料层；二次风由主要用于炉 膛中挥发分的充分燃烧及二次固定炉排上固定碳的燃尽，主要由一次活动炉排 后段及二次固定炉排底部进入；三次风主要用于大火炊事功能时的挥发分充分 燃尽，主要由炉门孔洞间隙及烟气再循环连通道进入。微负压环境的多级三次助燃配风技术有效降低了炉膛核心的炉温，有效减少了氮氧化物生成，炉膛负 压抽引技术取缔了助燃鼓风从而较少了炉膛扬尘降低了烟气颗粒物排放，多级 三次助燃风结合炉膛分区微动态燃烧不但提高了炉具综合效率，还有效杜绝了 结焦结渣的困扰；

液态吸附及滤板过滤结合的烟气净化***

为降低专利产品烟气排放的清洁度，本专利引入了复合的烟气除尘过滤净 化***，首先专利采用多级微负压取缔了鼓风助燃，从而在根源上降低了烟气 中的粉尘混入；其次在烟道中段底部加入了净化水槽结合烟气流动的惯性大量 吸附了烟气中的颗粒物；最后在烟道末端，烟囱前部加入特殊合金过滤网，对 烟气中颗粒物排放进行最终过滤。专利综合烟气净化***的引入有效将烟气中 固体颗粒物的排放降低了85-95％之间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明的后侧结构示意图。

附图标记说明：

1-炉体，2-料仓，3-进料绞龙，4-进料电机，5-点火器，6-活动炉排，7-固 定炉排，8-除渣电机，9-除渣绞龙，10-炊事口，11-辅助炊事火蓝，12-防返火 落料通道，13-烟气过滤板，14-烟道，15-灰盒，16-净化水槽，17-烟气再循环 通道，18-排污口，19-控制器，20-炉门，21-炉膛，22-排烟口，23-安全阀接口， 24-出水口，25-回水口，26-进风口，29-落料口风门盖，30-烟气清理口。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解 本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种双层微动态炉排生物质热水 炊事采暖炉，包括炉体，还包括控制器***、送料防返火***、除渣及炉排燃 烧***、配风***、热量交换应用***及清理净化***；

所述炉渣及炉排燃烧***包括设置在所述炉体内的炉膛21、安装在所述炉 膛21底部的活动炉排6、用于点燃活动炉排6上堆积燃料的点火器5、位于所 述活动炉排6下方的固定炉排7、用于将所述活动炉排6上的燃料推至所述固 定炉排7上的除渣绞龙9、用于驱动所述除渣绞龙9的除渣电机8和用于收集 从固定炉排7上掉落的炉渣的灰盒15；

控制器5主要在点火时通过指令以热风鼓吹的形式点燃活动炉排6的堆积 燃料；除渣电机8通过接收控制器19的间歇运行指令带动除渣绞龙9运行将 堆积在活动炉排6的成型燃料不断的向前微动态推行，燃料的缓慢的行进过程 中完成余热、挥发及固定碳燃烧，未燃尽的固定碳部分落入固定炉排7上继续 燃烧，最终燃尽后落入灰盒15中，析出的挥发分在炉膛21结合二次风和三次 风完成完全燃烧；

所述热量交换***包括开设在所述炉体顶部并与所述炉膛21连通的炊事 口10、安装在所述炊事口10与所述炉膛21连通处的辅助炊事火蓝11和设置 在所述炉膛21一侧的水套1，所述水套1具有一出水口24和一回水口25；

燃料固定碳及挥发分在炉膛21中完成燃烧，炉膛21的换热面处于高温区 完成大量热量吸收，大火时火焰经过辅助炊事火蓝11汇拢聚集于炊事口10进 行炊事火力输出，高温烟气通过炊事后经过烟道热量交换14最终由排烟口22 排出；供暖循环热水经过回水口25进入水套01，经过与烟气间接热量交换后 经由排烟口22排出；

还包括进料防返火***，所述进料防返火***包括设置在所述炉体内的料 仓2、与所述料仓2连通的防返火落料通道12、设置在所述料仓2的底部用于 将生物质颗粒燃料运送至所述防返火落料通道12内的进料绞龙3、用于驱动所 述进料绞龙3的进料电机4和与所述炊事口10连通的烟气再循环通道17，所 述防返火落料通道12的底部与所述炉膛21连通，所述防返火落料通道12的 顶部设有开口、且开口处设置有一落料口风门盖29，生物质颗粒燃料经过所述 防返火落料通道12后能够直接落到所述活动炉排6上；

料仓2的存料主要通过进料绞龙3输送经由烟气再循环通道17落入固定 炉排6完成燃烧；进料绞龙3由进料电机4带动，进料电机4通过接收控制器 19指令进行间歇运行控制送料通过防返火落料通道12的空间隔离，结合经由 落料口风门盖29进入冷风对烟气再循环通道17的不断冷却降温组成防返火系 统；

还包括清理净化***，所述清理净化***主要包括与所述炊事口10连通 的烟道14、用于吸收烟道14内烟气的净化水槽16、设置在所述烟道14出口 处的烟气过滤板13、与所述烟道14连通的排烟口22、设置在所述排烟口22 与所述烟道14连通处的烟道清理口30；

如图2所示，烟道14具有两个竖直管，净化水槽16位于两个竖直管的底 部处，烟气在烟道14底部回折时在惯性作用下大量接触净化水槽16中的存水， 分离绝大部分烟气中的固体颗粒物，最后烟气在排出排烟口22前经过烟气过 滤板13进行过滤净化，烟道清理口30主要用于冲洗烟气过滤板13及向净化 水槽16中注水；

还包括控制***，所述控制***包括控制器19、所述进料电机4、所述点 火器5和所述除渣电机8均与所述控制器19电连接，控制器19通过控制进料 4电机、点火器5、除渣电机8及室外引风机对炉具运行状态进行控制；

还包括配风动力***，配风***动力主要由外接的室外抽引风机提供，分 别由防返火落料风道下12部、活动炉排上部6、固定炉排7下部、炉门20的 孔隙及烟气再循环通道17等位置进入；其中绝大部分助燃风是由26进风口进 入炉体内部的，进风口26位于炉体的底部；

木质生物质成型颗粒燃料储存于料仓2中，启动时进料电机4收到控制器 19运行指令，旋转带动进料绞龙3将燃料经过防返火落料通道12落在燃烧活 动炉排6上，持续送料3-5分钟后，进料电机4停止运行，点火器5收到控制 器19运行指令，开始对燃烧活动炉排6上的燃料进行热风烘烤加热5-10min 后点火完成，炉膛21中火焰明显；此时炉具进入正常运行状态控制器19将依 据档位设定间歇为送料电机4发布运行指令，带动进料绞龙3间断向燃烧活动 炉排6送料。

燃料进入燃烧活动炉排6在其前半段进行预热挥发，后半段进行挥发结合 固定碳燃烧，燃料析出的挥发分将在炉膛21中通过结合由一次燃烧活动炉排6 半部及固定炉排7部进入的预热二次风进行充分燃烧大量的燃烧火焰经过辅助 炊事火蓝11聚集后在炊事口10出启动炊事功能；然后高温烟气将略过炊事口 10底部进入烟道14中进行热量交换，而后烟气在净化水槽16中与大量水面接 触结合惯性作用烟气中的大量颗粒物被吸附脱离，然后烟气在经过右端的烟道 热量14交换并经过烟气过滤板13净化过滤后由排烟口22排出，排烟口22接 有烟囱，烟囱延伸至室外后连接抽引室外机进行排烟。

燃料经由防返火落料风道12落在燃烧活动炉排6后在除渣绞龙9间断运 行下逐步向炉排末端移动，再此期间完成余热、气化挥发及部分固定碳燃烧过 程，接着未燃尽的燃料固定碳部分落在固定炉排7上继续完成充分燃烧，最终 燃尽灰将从固定炉排7上落入灰盒15中；除渣绞龙9的运行主要通过控制器 19发出制定经过除渣电机8带动。

供暖的循环热水经由回水口25进入炉体水套，经过在水套内一系列逆向 热交换后最终由出水口24排出,炉具水套1上的安全阀23接口主要用于连接防 爆阀确保使用安全，排污口18则用于定期清理水套1中的积污。

炉具的助燃风主要有三次配给，其中一次风主要为由燃烧活动炉排6前段 吸入，及从落料口风门盖29吸入并经由防返火落料风道12进入的空气；二次 风主要为经由燃烧活动炉排6后段及固定炉排7下部进入的空气共同组成；三 次风主要由炉门20冷却孔渗入及经由烟气再循环通道17进入的空气共同组成； 三次配风相互调和共同完成生物质颗粒燃料的综合燃烧；

灰盒15中的堆积燃尽灰需要定期人工清理，清理时直接抽出灰盒15直接 倒掉即可；净化水槽16中将依据使用条件定期注水及清理其中积污。烟气过滤 板30使用一段时间后需要进行冲洗清理，可由烟道清理口30出直接注水冲洗， 也可以取出后自来水冲洗清理。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现 本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非 限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落 在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权 利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施 方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本 领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适 当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种双层微动态炉排生物质热水炊事采暖炉，包括炉体，其特征在于，还包括控制器***、送料防返火***、除渣及炉排燃烧***、配风***、热量交换应用***及清理净化***；

所述炉渣及炉排燃烧***包括设置在所述炉体内的炉膛、安装在所述炉膛底部的活动炉排、用于点燃活动炉排上堆积燃料的点火器、位于所述活动炉排下方的固定炉排、用于将所述活动炉排上的燃料推至所述固定炉排上的除渣绞龙、用于驱动所述除渣绞龙的除渣电机和用于收集从固定炉排上掉落的炉渣的灰盒；

所述热量交换***包括开设在所述炉体顶部并与所述炉膛连通的炊事口、安装在所述炊事口与所述炉膛连通处的辅助炊事火蓝和设置在所述炉膛一侧的水套，所述水套具有一出水口和一回水口。

2.如权利要求1所述的一种双层微动态炉排生物质热水炊事采暖炉，其特征在于，还包括进料防返火***，所述进料防返火***包括设置在所述炉体内的料仓、与所述料仓连通的防返火落料通道、设置在所述料仓的底部用于将生物质颗粒燃料运送至所述防返火落料通道内的进料绞龙、用于驱动所述进料绞龙的进料电机和与所述炊事口连通的烟气再循环通道，所述防返火落料通道的底部与所述炉膛连通，所述防返火落料通道的顶部设有开口、且开口处设置有落料口风门盖，生物质颗粒燃料经过所述防返火落料通道后能够直接落到所述活动炉排上。

3.如权利要求2所述的一种双层微动态炉排生物质热水炊事采暖炉，其特征在于，还包括清理净化***，所述清理净化***主要包括与所述炊事口连通的烟道、用于吸收烟道内烟气的净化水槽、设置在所述烟道出口处的烟气过滤板、与所述烟道连通的排烟口、设置在所述排烟口与所述烟道连通处的烟道清理口。

4.如权利要求3所述的一种双层微动态炉排生物质热水炊事采暖炉，其特征在于，还包括控制***，所述控制***包括控制器、所述进料电机、所述点火器和所述除渣电机均与所述控制器电连接。

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