CN112856389A - 一种生物质燃烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质燃烧炉，属于燃烧设备领域，解决了现有技术中灰烬在炉体内飞扬或飞入室内带来使用体验不佳的问题，解决该问题的技术方案主要是燃烧器的顶端敞口，炉体设有延伸至燃烧器底部的进风通道，燃烧器的底面设有用于进风和落灰的贯通口，贯通口上方设有炉排，炉体的底部设有储水盘和接灰盘，接灰盘位于燃烧器的下方并面对贯通口。本发明主要用于有效抑制灰烬飞扬，并提高助燃效果。

Description

一种生物质燃烧炉

技术领域

本发明涉及燃烧设备，特别是一种生物质燃烧炉。

背景技术

现有的颗粒燃烧炉，例如烧烤炉，其中采用的燃烧器，基本是底部封闭的结构，颗粒燃料燃烧后产生的灰烬都会堆积在燃烧器的底部，同时在燃烧器的侧壁设置进风口来送入空气进行助燃，颗粒燃料在燃烧过程中，由于空气不停输入燃烧器，会将燃烧器的底部灰烬吹起来，导致灰烬在炉体内飞扬，灰烬粘到食物上，给用户带来不好的使用体验。再如采暖炉，会在燃烧器的底面设置炉排，空气可以从燃烧器的底部向上吹，也会将灰烬吹起来并通过烟囱或加料口飞出，如果飞到户外，则会污染大气，如果飞入室内，则更容易影响室内的空气质量。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种生物质燃烧炉，有效抑制灰烬飞扬，并提高助燃效果。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种生物质燃烧炉，包括炉体，炉体外侧设有燃料斗，炉体内设有燃烧器，燃烧器的侧壁设有进料口，进料口通过送料通道与燃料斗的底部接通，燃烧器的顶端敞口，炉体设有延伸至燃烧器底部的进风通道，燃烧器的底面设有用于进风和落灰的贯通口，贯通口上方设有炉排，炉体的底部设有储水盘和接灰盘，接灰盘位于燃烧器的下方并面对贯通口。

进一步的，所述进风通道包括从外部送入空气的送风通道和引导送风通道的空气至燃烧器的底部的导风通道，导风通道的底端设有环形风挡，环形风挡与燃烧器的底端之间形成进风间隙，环形风挡的内圈形成贯通孔，环形风挡的下方设有反弹风挡，反弹风挡透过贯通孔面对炉排。

进一步的，所述炉体内设有安装架，送风通道位于安装架内，燃烧器悬挂固定于安装架，安装架的底部设有导风罩，导风罩套在燃烧器底部的外周形成导风通道。

进一步的，所述导风罩的底端向内翻边形成环形风挡。

进一步的，所述接灰盘内设有向上凸起的凸台，凸台的顶面形成反弹风挡；或者，所述接灰盘的内底面形成反弹风挡。

进一步的，所述燃烧器的底端面从进料口所在的侧壁向相对的侧壁从高到低倾斜设置使进风间隙的宽度从大到小变化。

进一步的，所述炉排包括第一层支撑体和第二层支撑体，第一层支撑体低于相邻的第二层支撑体，第二层支撑体相对第一层支撑体在垂直方向上错开分布，第一层支撑体与第二层支撑体之间具有用于落灰和进风的第一通道，第一通道的宽度小于颗粒燃料的直径D，相邻两个第二层支撑体之间的间距L2大于D且小于2D。

进一步的，所述进料口位于炉排上方且高度差为H，H不小于3D，颗粒燃料下落将颗粒燃料灰烬震散开。

进一步的，所述第一层支撑体下方设有用于维持底火的辅助支撑体，辅助支撑体高于贯通口，辅助支撑***于进料口下方的一侧且设置的范围不超过炉排所覆盖面积的1/2。

进一步的，所述接灰盘设于储水盘内并可相对储水盘或炉体推入或拉出；或者，所述储水盘与接灰盘并排设置，储水盘和接灰盘可相对炉体推入或拉出。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：通过贯通口实现大面积的落灰和进风，让落灰效果和进风效率都能得到保障；将接灰盘设在储水盘内，由于颗粒燃料在燃烧器内燃烧时，会产生较多的热量，将储水盘的水加热，加速水的蒸发、汽化，而颗粒燃料燃烧后的灰烬通过贯通口落入接灰盘的过程中，会与水汽结合，导致灰烬的重量增加，更容易下落至接灰盘内，而不会被吹起在炉体内飞扬，可以起到自清洁的作用；水蒸汽可以与颗粒燃料燃烧过程中产生的碳分子相结合，生成CO，有利于助燃；水在蒸发后使炉体内部湿度加大，如果用于烧烤，对食物也有加湿的作用，可以让食物更香嫩可口。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例一中一种生物质燃烧炉的结构示意图；

图2为图1中I处的放大图；

图3为图2中II处的放大图；

图4为本发明实施例一中颗粒燃料堆积在炉排上的示意图；

图5为本发明实施例一中储水盘与接灰盘的示意图；

图6为本发明实施例一中燃烧器的仰视图；

图7为本发明实施例二中一种生物质燃烧炉的结构示意图；

图8为图7中III处的放大图；

图9为本发明实施例二中燃烧器的示意图；

图10为本发明实施例二中燃烧器的仰视图；

图11为本发明实施例二中储水盘与接灰盘的示意图；

图12为本发明实施例三中燃烧器的剖视图。

具体实施方式

简单说明一下，本发明中提到的颗粒燃料是指将木本植物碎屑等生物质原料挤压成型的圆柱状颗粒，固定尺寸范围的颗粒燃烧器所适用的颗粒燃料直径基本固定。

实施例一：

如图1至图6所示，本实施例提供一种生物质燃烧炉，包括炉体1，炉体1外侧设有燃料斗6，炉体1内设有燃烧器2，燃烧器2的侧壁设有进料口201，进料口201通过送料通道104与燃料斗6的底部接通，燃烧器2的顶端敞口，炉体1设有延伸至燃烧器2底部的进风通道，燃烧器2的底面设有用于进风和落灰的贯通口，贯通口上方设有炉排21，炉体1的底部设有储水盘3和接灰盘4，接灰盘4位于燃烧器2的下方并面对贯通口。

本实施例通过贯通口实现大面积的落灰和进风，让落灰效果和进风效率都能得到保障；将接灰盘4设在储水盘3内，由于颗粒燃料在燃烧器2内燃烧时，会产生较多的热量，将储水盘3的水加热，加速水的蒸发、汽化，而颗粒燃料燃烧后的灰烬通过贯通口落入接灰盘4的过程中，会与水汽结合，导致灰烬的重量增加，更容易下落至接灰盘4内，而不会被吹起在炉体1内飞扬，可以起到自清洁的作用；水蒸汽可以与颗粒燃料燃烧过程中产生的碳分子相结合，生成CO，有利于助燃；水在蒸发后使炉体1内部湿度加大，如果用于烧烤，对食物也有加湿的作用，可以让食物更香嫩可口。

进风通道包括从外部送入空气的送风通道100和引导送风通道100的空气至燃烧器2的底部的导风通道101，导风通道101的底端设有环形风挡51，环形风挡51与燃烧器2的底端之间形成进风间隙102，环形风挡51的内圈形成贯通孔511，环形风挡51的下方设有反弹风挡41，反弹风挡41透过贯通孔511面对炉排21。为了能够有效助燃，本发明中没有采取直接进风的方式，而是采取反弹进风的方式，具体是先通过导风通道101引导空气流到燃烧器2的底端，再利用环形风挡51改变空气流向，变成向由外向内流动，经过狭小的进风间隙102后，有一部分空气就会向上进入燃烧器2，有一部分空气会向下穿过贯通孔511，并在遇到反弹风挡41后，这一部分空气又会分成向反弹风挡41四周流动的一部分空气和反弹向上流动的一部分空气，向反弹风挡41四周流动的一部分空气可以将反弹风挡41上的灰烬吹走，反弹向上流动的一部分空气则与前面提到的直接向上进入燃烧器2的空气形成一先一后分层次的流动效果，不仅助燃效果好，可以提高颗粒燃料的燃料效率，经过实验测算，可以节省25％的使用量，而且能够形成震动效果，可以更好地将颗粒燃料的灰烬吹散开，有利于提高落灰效率及效果。

作为安装燃烧器2的一种具体方式，可以在炉体1内设有安装架11，送风通道100位于安装架11内，燃烧器2悬挂固定于安装架11，便于形成环形的进风间隙102并保证结构稳定，安装架11的底部设有导风罩5，导风罩5套在燃烧器2底部的外周形成导风通道101。在本实施例中，安装架11从炉体1外部延伸进入炉体1内部，在炉体1的侧壁开孔与安装架11配合安装，安装架11的外端设有与送风通道100连通的进风口1001并安装有风机12。

为方便加工，并降低成本，可以直接在导风罩5的底端向内翻边形成环形风挡51。

由于炉体1内部的空间比较有限，因此可以在炉体1的底部设有安装通孔103，导风罩5定位于安装通孔103，反弹风挡41位于炉体1外部。在本实施例中，由于颗粒燃料燃烧后的灰烬会掉落到反弹风挡41上，而前面提到通过空气流动会将反弹风挡41上的灰烬吹向四周，因此为了方便接收灰烬，避免灰烬四处飞扬，可以在接灰盘4内设有向上凸起的凸台42，凸台42的顶面形成反弹风挡41。可以理解的，反弹风挡41也可以选择固定在炉体1、导风罩5或燃烧器2上。

为获得最大面积的落灰和进风，本实施例直接设计燃烧器2的底端敞口形成贯通口。贯通口也可以只占燃烧器2底面的一部分，但不宜过小，例如不小于燃烧器2底面的1/4。

炉排21上位于进料口201下方的位置总是容易会有颗粒燃料堆积，因此可以让空气进入燃烧器2的时候，更大的风力吹向进料口201下方的颗粒燃料，可以设计燃烧器2的底端面从进料口201所在的侧壁向相对的侧壁从高到低倾斜设置使进风间隙102的宽度从大到小变化，从图3中看就是从左到右变窄，让进料口201下方的颗粒燃料燃烧得更快，避免在这个位置堆积过高，可以有效防止从进料口201内回火。

为了让空气经过狭小的进风间隙102后，自然有一部分空气就会向上进入燃烧器2，有一部分空气会向下穿过贯通孔511，贯通孔511的口径和贯通口的内周口径大小差别不能太大，因此可以设计贯通孔511的口径D1不小于贯通口的内周口径D2且不大于贯通口外周口径D3。在本实施例中，贯通孔511为圆孔，燃烧器2为圆筒状，因此上述口径都是直径。但是不排除采用其他可行的形状，例如椭圆形、圆角方形等常见形状。为了确保空气的反弹效果，要求贯通孔511在反弹风挡41上的投影位于反弹风挡41的范围内，在本实施例中表现为反弹风挡41的直径D4大于D1。

为了获得更好的落灰效果，可以设计炉排21包括第一层支撑体211和第二层支撑体212，第一层支撑体211低于相邻的第二层支撑体212，第二层支撑体212相对第一层支撑体211在垂直方向上错开分布，第一层支撑体211与第二层支撑体212之间具有用于落灰和进风的第一通道213，第一通道213的宽度W小于颗粒燃料的直径D，相邻两个第二层支撑体212之间的间距L2大于D且小于2D。第一通道213的宽度小于颗粒燃料9的直径D，又由于相邻两个第二层支撑体212之间的间距L2大于D且小于2D，颗粒燃料会进入相邻两个第二层支撑体212之间，而不会直接从第一通道213掉落，并且先进入相邻两个第二层支撑体212之间的颗粒燃料必然会将上方的颗粒燃料架空，相邻两个第二层支撑体212之间不会并排进入两个颗粒燃料，从而提高颗粒燃料与空气的接触面积，有效提高燃烧效率，经过实验测算，可以节省25％的燃料；而颗粒燃料是由低处向高处燃烧，位于相邻两个第二层支撑体212之间的颗粒燃料会先烧成灰烬，因此为了让落灰效率有提升，第一通道213同时用于进风，空气向上流动经过第一层支撑体211和第二层支撑体212，会把颗粒燃料燃烧后产生的灰烬吹散开，另外，颗粒燃料输送进入燃烧腔时会受重力影响而向下滚落，因此会让进料口下方的颗粒燃料产生震动，又由于相邻两个第二层支撑体之间不会并排进入两个颗粒燃料，因此颗粒燃料输送进入燃烧腔时产生的作用力必然可以传递到相邻两个第二层支撑体之间的颗粒燃料灰烬，可以将颗粒燃料燃烧后产生的灰烬震散开，灰烬一旦散开，上方的颗粒燃料就会下落，导致灰烬没有空间维持当前位置而从第一通道213掉落；考虑到灰烬是向下掉落，而空气是向上流动，两者的运动方向相反，为避免相互影响，设计第二层支撑体212相对第一层支撑体211在垂直方向上错开分布，即第二层支撑体212与第一层支撑体211在垂直方向上不会完全重叠，这样形成的第一通道213是倾斜的，从相对的两个第一通道213中通过的空气会相互对冲，能够将灰烬吹散开，再有上方的颗粒燃料的阻挡，使得空气已经不足以提供升力让灰烬能克服重力不下落，再配合上方的燃料颗粒下落挤占灰烬原来所在的空间，就可以让灰烬不断下落到接灰盘4中，如此循环，实现燃烧器2内自动高效落灰，落灰效果也非常好，不仅生产成本低，而且只需要用户定期及时倒掉接灰盘4的积灰即可，用户的使用体验也能得到极大地改善。为确保震动效果，可以要求进料口位于炉排上方且高度差为H，H不小于3D，颗粒燃料下落将颗粒燃料灰烬震散开。

为了让颗粒燃料落到炉排21上能够分布更均匀，其中一个选择是可以设计第一层支撑体211从进料口201所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布，所述第二层支撑体212从进料口201所在的侧部向相对的侧部倾斜向下分布。后续进入燃烧腔的颗粒燃料更容易运动到远离进料口201的侧部去，从而让颗粒燃料在燃烧腔内分布得比较均匀，颗粒燃料能够一层一层地堆叠起来，层与层之间能够有一定的架空空间，颗粒燃料与空气的接触面积也能够增加，燃烧会更充分，不仅燃烧效率高，节省颗粒燃料，而且也有利于后续进入燃烧腔的颗粒燃料覆盖下层的颗粒燃料的灰烬，有利于落灰。再有一种选择则是设计相邻两个第一层支撑体211之间的间距L1从进料口201所在的侧部向相对的侧部逐渐变大，相邻两个第二层支撑体212之间的间距L2从进料口201所在的侧部向相对的侧部逐渐变大。离进料口201越远的位置比较不容易堆高，能容纳更多的颗粒燃料，让后续进入的颗粒燃料能够向远离进料口201的位置运动，从而让颗粒燃料在燃烧器2内分布得比较均匀，有利于提高燃烧效率及效果。本实施例则是上述两种选择都采用了。

为了便于实现上述结构，本实施例中的第一层支撑体211和第二层支撑体212的延伸方向垂直于进料口201的进料方向(参考图6中箭头所示方向)，具体是指延伸方向与进料方向在水平面投影垂直，例如图6中所示。可以理解的，第一层支撑体211和第二层支撑体212的延伸方向倾斜于进料口201的进料方向或者平行于进料口201的进料方向，并且也可以参考采用上述两种选择来分布，也具有较好的燃烧效率和效果。

在本实施例中，接灰盘4设于储水盘3内，接灰盘4可相对储水盘3推入或拉出，为方便用户操作，可以将接灰盘4设置成抽屉状，并设有把手43。除此之外，也可以设计接灰盘4直接相对炉体1推入或拉出，或者设计储水盘3相对炉体1推入或拉出，将储水盘3取出后，可以从储水盘3中取出接灰盘4，这样也可以方便用户向储水盘3加水。

实施例二：

如图7至图11所示，在第一层支撑体211下方设有用于维持底火的辅助支撑体214，辅助支撑体高于贯通口，辅助支撑体214位于进料口201下方的一侧且设置的范围不超过炉排所覆盖面积的1/2，这里的1/2只是概数，以不影响正常落灰和进风为要。增加辅助支撑体214具有两个作用，一方面在大火状态下，可以降低进料口201下方的落灰效率和进风量，这个位置的颗粒燃料燃烧效率可以得到有效控制，以此来有效避免回火情况的发生，另一方面则是在小火状态下，维持底火，避免熄灭。本实施例中，辅助支撑体214采用杆体结构，因此相邻的辅助支撑体214之间也有一定空间来进风，维持底火时起助燃作用。

在本实施例中，第一层支撑体211和第二层支撑体212平行于进料口201的进料方向，辅助支撑体214则垂直于第一层支撑体211和第二层支撑体212。除此之外，辅助支撑体214也可以相对第一层支撑体211和第二层支撑体212倾斜设置。在实际应用中，辅助支撑体214也可以采用网状结构或板状结构，也可以设置成可自由移除的方式，在用户需要时安装在燃烧器2内，不需要时可以移除。

另外，除了将燃烧器2设计成圆筒状，也可以如本实施例设计成中空的棱柱状，具体是燃烧器2包括设置进料口201的第一侧壁2001和位于第一侧壁2001两侧的第二侧壁2002和第三侧壁2003，第二侧壁2002和第三侧壁2003沿进料方向向两侧扩展形成八字状。第二侧壁2002和第三侧壁2003形成八字状，可以避免颗粒燃料堆积在进料口201下方，也有利于防止进料口201处回火。而考虑到第一层支撑体211和第二层支撑体212平行于进料口201的进料方向，为了能够有效利用燃烧器本体的侧壁与第一层支撑体211、第二层支撑体212之间的间隙，燃烧器本体还包括第四侧壁2004、第五侧壁2005和第六侧壁2006，第四侧壁2004与第二侧壁2002连接，第五侧壁2005与第三侧壁2003连接，第六侧壁2006分别与第四侧壁2004、第五侧壁2005连接，第四侧壁2004、第五侧壁2005平行于第一层支撑体211和第二层支撑体212，第四侧壁2004、第五侧壁2005与第一层支撑体211、第二层支撑体212的间隙宽度大小均匀，有利于进风和落灰，而第六侧壁2006垂直于进料口201的进料方向，可以让颗粒燃料撞击到第六侧壁2006后，能够更容易因反弹而落入相邻的第二层支撑体212之间。另外由于安装架11的整体呈长方体结构，第四侧壁2004、第五侧壁2005和第六侧壁2006可以与安装架11上对应的侧壁平行，可以充分利用圆筒状的燃烧器2无法利用到的空间，增加燃烧器2的燃烧面积，有利于获得更高的燃烧效果。

在本实施例中，直接利用接灰盘4的内底面形成反弹风挡41。

在本实施例中，储水盘3与接灰盘4并排设置，两者可以固定成一体，由用户统一操作，也分开设置而由用户分开操作。储水盘3和接灰盘4可相对炉体1推入或拉出。

本实施例未描述的其他内容可以参考上述实施例。

实施例三：

除了设置两层支撑体，也可以在此基础上增加层数，如图12所示，炉排还包括固定于燃烧器2的第三层支撑体215，第三层支撑体215高于第二层支撑体212，第三层支撑体215与第二层支撑体212之间具有第二通道216，第二通道216的宽度W2小于D，相邻两个第三层支撑体215之间的间距L3大于D且小于2D。可以理解的，根据实际需要，支撑体的层数还可以增加。

本实施例未描述的其他内容可以参考上述实施例。

本发明中提到平行、垂直、倾斜和交叉均是指相应结构在同一水平面上的投影之间的关系，平行与垂直不是绝对要求，允许一定的偏差。本发明可以适用于烧烤炉，也可以适用于采暖炉。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (10)

1.一种生物质燃烧炉，包括炉体，炉体外侧设有燃料斗，炉体内设有燃烧器，燃烧器的侧壁设有进料口，进料口通过送料通道与燃料斗的底部接通，燃烧器的顶端敞口，其特征在于，所述炉体设有延伸至燃烧器底部的进风通道，燃烧器的底面设有用于进风和落灰的贯通口，贯通口上方设有炉排，炉体的底部设有储水盘和接灰盘，接灰盘位于燃烧器的下方并面对贯通口。

2.根据权利要求1所述的生物质燃烧炉，其特征在于，所述进风通道包括从外部送入空气的送风通道和引导送风通道的空气至燃烧器的底部的导风通道，导风通道的底端设有环形风挡，环形风挡与燃烧器的底端之间形成进风间隙，环形风挡的内圈形成贯通孔，环形风挡的下方设有反弹风挡，反弹风挡透过贯通孔面对炉排。

3.根据权利要求2所述的生物质燃烧炉，其特征在于，所述炉体内设有安装架，送风通道位于安装架内，燃烧器悬挂固定于安装架，安装架的底部设有导风罩，导风罩套在燃烧器底部的外周形成导风通道。

4.根据权利要求3所述的颗粒燃烧炉，其特征在于，所述导风罩的底端向内翻边形成环形风挡。

5.根据权利要求2所述的生物质燃烧炉，其特征在于，所述接灰盘内设有向上凸起的凸台，凸台的顶面形成反弹风挡；或者，所述接灰盘的内底面形成反弹风挡。

6.根据权利要求2所述的生物质燃烧炉，其特征在于，所述燃烧器的底端面从进料口所在的侧壁向相对的侧壁从高到低倾斜设置使进风间隙的宽度从大到小变化。

7.根据权利要求1所述的生物质燃烧炉，其特征在于，所述炉排包括第一层支撑体和第二层支撑体，第一层支撑体低于相邻的第二层支撑体，第二层支撑体相对第一层支撑体在垂直方向上错开分布，第一层支撑体与第二层支撑体之间具有用于落灰和进风的第一通道，第一通道的宽度小于颗粒燃料的直径D，相邻两个第二层支撑体之间的间距L2大于D且小于2D。

8.根据权利要求7所述的生物质燃烧炉，其特征在于，所述进料口位于炉排上方且高度差为H，H不小于3D，颗粒燃料下落将颗粒燃料灰烬震散开。

9.根据权利要求7所述的生物质燃烧炉，其特征在于，所述第一层支撑体下方设有与第一层支撑体交叉的辅助支撑体，辅助支撑体高于贯通口，辅助支撑***于进料口下方的一侧且设置的范围不超过炉排所覆盖面积的1/2。

10.根据权利要求1至9任一所述的生物质燃烧炉，其特征在于，所述接灰盘设于储水盘内并可相对储水盘或炉体推入或拉出；或者，所述储水盘与接灰盘并排设置，储水盘和接灰盘可相对炉体推入或拉出。

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