CN203147825U - 一种生物质炊事采暖炉具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种生物质炊事采暖炉具,属于民用炉具技术领域,包括炉体以及炉体一侧的烟道,烟道的上表面与烟囱连通,炉体分为三层,其下部为清灰口,中部为燃烧室,上部为加热层,三者依次贯通,燃烧室为上小下大的纺锤形空腔,空腔的四周为耐火层,耐火层的中部或中上部设有二次进风通道。本实用新型设置了二次配风,并调整二次配风的位置,使燃料在燃烧室内最大限度的燃烧,改善燃烧室内的燃烧环境,增强炉口的火焰温度和炊事火力强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种家用燃气发生装置,属于民用炉具技术领域,尤其是一种用于燃烧秸秆、木屑等生物质材料的生物质炊事采暖炉具。
背景技术
在我国北方农村地区,农作物秸秆资源丰富,其产量随着粮食产量增加也迅速的增加。据估计,全国农作物秸秆每年的利用率只占全部产量的30%左右,主要集中于造纸、饲料、粉碎还田等,其余均被焚烧或废弃。对于广大农民来说,对农作物秸秆的唯一用途还是作为燃料使用。但是,在我国广大农村所用的这些以农作物秸秆作为燃料的炉具,一般仅作为炊事工具,功能过于单一,存在污染较严重、能量浪费较为严重的缺陷。还有使用的柴草燃烧炉,其结构简单、热效率低,着火方向是向上的,容易倒烟,数百年来没有太大变化,使用时烟尘飞扬,容易给室内带来灰尘和污染,在使用时需非常频繁的添加燃料,使之能持续燃烧,这样不仅麻烦,而且费时费力,效率不高。
随着经济条件的改善和技术的发展,使用砖和水泥或粘土垒砌成的柴炉柴灶正逐渐被淘汰。取而代之的是美观、实用、符合现代人生活特点、能满足现代人生活需要的钢板焊接或铸铁的整体炉具。
2006年1月1日,我国颁布实施了《中华人民共和国可再生能源法》,生物质能源开发利用得到了加强。生物质炊事采暖炉具的研发生产与销售推广得到了快速发展。然而,生物质炊事采暖炉具仍然存在结构设计不合理,操作使用不方便,炊事采暖效果不理想等问题,具体包括:(1)炉具燃烧室内二次配风设置不合理,甚至有的炉具根本没有设置二次配风,影响了生物质的充分燃烧,造成烟气污染物排放不达标;(2)没有设置储料仓,造成炉具持续工作时间太短,添加燃料不方便;(3)烟道吸热面积太小,热量不能被水套充分吸收利用,造成排烟温度过高、热效率降低。为此,科技部将研制生产“热效率≥85%、不结渣、废气符合排放标准的生物质固体燃料高效燃烧技术与装置”列入国家重点支持的高新技术领域。同时,2012年12月国家发布实施的《生物产业发展规划》中明确提出“重点推广生物质成型燃料技术的规模化应用,加大对大生物质供热锅炉技术和民用炉具的研发和应用力度”。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种生物质炊事采暖炉具,该设备设置了二次配风,并调整二次配风的位置,使燃料在燃烧室内最大限度的燃烧,改善燃烧室内的燃烧环境,增强炉口的火焰温度和炊事火力强度。
为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种生物质炊事采暖炉具,包括炉体以及炉体一侧的烟道,烟道的上表面与烟囱连通,所述炉体分为三层,其下部为清灰口,中部为燃烧室,上部为加热层,三者依次贯通,其特征在于所述燃烧室为上小下大的纺锤形空腔,空腔的四周为耐火层,所述耐火层的中部或中上部设有二次进风通道。
对上述结构作进一步的说明,所述二次进风通道为设于耐火层内壁均匀分布的圆形进风口,所述进风口与设于耐火层外壁的环形槽连通,环形槽与清灰口之间由位于耐火层外壁的通道连通。本实用新型设置的二次配风,通过二次进风通道与清灰口之间连通,把外部空气直接引入至燃烧室的中部,具有位置在燃烧室垂直深度1/2高度或稍上部分,这样可以满足生物质中的挥发分充分燃烧的需氧量,并保证在炉口处的火焰温度达到最高,来提高生物质燃料中可燃成分的充分燃烧。
对上述结构作进一步的说明,所述炉体侧壁、与烟道相对的一侧设有储料仓,所述储料仓的上表面与炉体上表面平齐,储料仓的下表面为倾斜面,其倾斜面的最底端高于燃烧室的底面,储料仓的下部与燃烧室连通,储料仓的上表面设有进料口。本实用新型在炉体侧壁上设置料仓,可以保证生物质燃料燃烧的持续时间,提高炉具使用的稳定性和方便程度。
对上述结构作进一步的说明,所述储料仓上倾斜面的倾斜角度为45~50°。规定储料仓底面的倾斜角度,可以使储料仓中的生物质燃料在重力作用下自动让燃烧室内滑动,达到自动进料的效果。
对上述结构作进一步的说明,述烟道的下表面与燃烧室的下表面平齐,烟道的上表面高于炉体的上表面,所述烟道中纵向设置水套隔板,所述水套隔板的上端与加热层平齐,下端与烟道底面留有间隙,水套隔板的上端铰接有可调挡板,可调挡板与水套隔板把烟道分为二回程结构,烟道的底部侧壁设有清灰口。本实用新型中的烟道与传统炉具的烟道相比,其空间增大,并形成二回程结构,可以增大生物质燃料余热的吸收,提高炉具的热效率。同时,设置一个可调的挡板,用来调节烟气走向,从而实现炉具炊事与采暖炉强度的调节。
对上述结构作进一步的说明,所述炉体的外壁、储料仓的外壁、烟道的外壁及水套隔板均为相互连通的双层水套结构,烟道的底部侧壁设有进水口,上部侧壁上设有出水口。
对上述结构作进一步的说明,所述耐火层与炉体形成的空间内,以及烟道内部横向分布有吸热管。本实用新型中增设的吸热管以及双层的水套,可以增大吸热面积,提高热量的利用率。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
(1)本实用新型中通过设置二次配风,给出了二次进风通道的结构,并规定二次配风的位置,并配合一次进风,使炉具形成了一次配风满足生物质燃料中固定碳的燃烧,二次配风满足燃料中挥发分的燃烧,使生物质燃料中的可燃成分实现了充分的燃烧利用,并且大幅降低了CO、H2S、CH4等可燃成分及有害气体的排放;
(2)由于生物质燃烧具有固定碳含量低(约30%左右),挥发分含量高(约70%左右)的特性,所以燃烧速度与煤炭相比要快的多,因此设置自动进料的储料仓,可有效地延长燃料燃烧持续时间,提高炉具使用的稳定性和方便程度,封火能力达到10小时以上;
(3)本实用新型在燃烧室中的耐火层与炉体形成的空间内,横向设置吸热管,增加吸热面积。在烟道中纵向设置水套隔板,使烟道形成二回程结构,增加设置吸热管,增大吸热面积,大大提高了炉具的热效率。同时,设置一个可调的挡板,用来调节烟气走向,从而实现炉具炊事与采暖炉强度的调节。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图;
其中:1、清灰杆,2、燃烧室,3、储料仓,4、进料口,5、二次进风通道,6、耐火层,7、烟囱,8、出水口,9、可调挡板,10、烟道,11、水套隔板,12、进水口,13、防爆阀。
具体实施方式
根据附图1可知,本实用新型具体涉及一种生物质炊事采暖炉具,该炉具同时具备了炊事和采暖的两种功能。炉具主要包括储料仓3、配风装置、燃烧室2、吸热的水套、烟道10、清灰装置和安全防爆阀13,在配风装置中通过清灰室对燃烧室2进行了一次配风,利用二次进风通道5对燃烧室2进行了二次配风。二次进风通道5的具体结构为设于耐火层6内壁均匀分布的圆形进风口,进风口与设于耐火层6外壁的环形槽连通,环形槽与清灰口之间由位于耐火层6外壁的通道连通。
有附图可知,在燃烧室2四周的耐火层6内壁上设置二次配风口,进风口为圆形,直径一般在10-15mm范围内,水平均匀分布,数量不少于6个,可设置一层或者两层,具***置在燃烧室2垂直深度1/2高度稍上部分。生物质燃料中挥发分的含量高达70%左右,约300℃就开始在燃烧室内热解析处。由于挥发分的热解析出速度较快,燃烧室内容积有限,只有在燃烧室内设置二次配风口,才能向燃烧室内供给足够的氧气,满足挥发分的燃烧需氧量,使挥发分最大限度的在燃烧室内燃烧,提高燃烧室内温度,改善燃烧室的燃烧环境,增强炉口的火焰温度和炊事火力强度。形成了一次配风满足生物质燃烧中固定碳的燃烧,二次配风满足挥发分的燃烧,使生物质燃料中的可燃成分实现了充分的燃烧利用。从而大幅降低了CO、H2S、CH4等可燃成分及有害气体的排放。
本实用新型中的炉体侧壁、与烟道10相对的一侧设有储料仓3,储料仓3的上表面与炉体上表面平齐,储料仓3的下表面为倾斜面,倾斜面的倾斜角度为45~50°,倾斜面的最底端高于燃烧室2的底面,储料仓3的下部与燃烧室2连通,储料仓3的上表面设有进料口4。
储料仓3的容积大小可根据炉具功率设置。储料仓3壁均为双层钢板的水套结构。由于生物质燃烧具有固定碳含量低(约30%左右),挥发分含量高(约70%左右)的特性,所以燃烧速度与煤炭相比要快的多。设置储料仓3可有效地延长燃料燃烧持续时间,提高炉具使用的稳定性和方便程度,封火能力达到10小时以上。储料仓3底部设置倾角,可使储料仓3中的燃料在重力作用下自动向燃烧室内滑动,达到自动进料效果。
另外,本实用新型的烟道10的结构也做了改进,烟道10的下表面与燃烧室2的下表面平齐,烟道10的上表面高于炉体的上表面,烟道10中纵向设置水套隔板11,水套隔板11的上端与加热层平齐,下端与烟道10底面留有间隙,水套隔板11的上端铰接有可调挡板9,可调挡板9与水套隔板11把烟道10分为二回程结构,烟道10的底部侧壁设有清灰口。其中可调挡板9可绕水套隔板11顶端旋转,并与烟道10上部的左右内壁接触,从而形成两种烟气走向通道。当炉具在做饭时,把灶具置于炉口,可以把可调挡板9向右拨动,其端部与烟道10右侧内壁接触,保证烟气直接从上部烟道排除,避免烟气从炉口处散发,避免了倒烟现象;当取暖时,把炉口封闭,可以把可调挡板9向左拨动,这样烟气从加热层进入烟道10,并经过烟道10的二回程结构,两次循环,可以延长余热的路径,提高其利用率。
在烟道10的底部侧壁设有清灰口,可以方便清理烟道底部的积灰,防止烟道堵塞。
由于炉体的外壁、储料仓3的外壁、烟道的外壁及水套隔板11均为相互连通的双层水套结构,烟道10的底部侧壁设有进水口12,上部侧壁上设有出水口8,可以使水套内的水循环。
本实用新型重点对储料仓3、燃烧室3、二次配风、水套在烟道内的布置进行了改进,结构设计简单、合理,形成了高效环保的生物质炊事采暖炉具,可有效地提高了生物质燃料燃烧率,也相应的提高热量的利用率。
Claims (7)
1.一种生物质炊事采暖炉具,包括炉体以及炉体一侧的烟道(10),烟道(10)的上表面与烟囱(7)连通,所述炉体分为三层,其下部为清灰口,中部为燃烧室(2),上部为加热层,三者依次贯通,其特征在于所述燃烧室(2)为上小下大的纺锤形空腔,空腔的四周为耐火层(6),所述耐火层(6)的中部或中上部设有二次进风通道(5)。
2.根据权利要求1所述的一种生物质炊事采暖炉具,其特征在于所述二次进风通道(5)为设于耐火层(6)内壁均匀分布的圆形进风口,所述进风口与设于耐火层(6)外壁的环形槽连通,环形槽与清灰口之间由位于耐火层(6)外壁的通道连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种生物质炊事采暖炉具,其特征在于所述炉体侧壁、与烟道(10)相对的一侧设有储料仓(3),所述储料仓(3)的上表面与炉体上表面平齐,储料仓(3)的下表面为倾斜面,其倾斜面的最底端高于燃烧室(2)的底面,储料仓(3)的下部与燃烧室(2)连通,储料仓(3)的上表面设有进料口(4)。
4.根据权利要求3所述的一种生物质炊事采暖炉具,其特征在于所述储料仓(3)上倾斜面的倾斜角度为45~50°。
5.根据权利要求4所述的一种生物质炊事采暖炉具,其特征在于所述烟道(10)的下表面与燃烧室(2)的下表面平齐,烟道(10)的上表面高于炉体的上表面,所述烟道(10)中纵向设置水套隔板(11),所述水套隔板(11)的上端与加热层平齐,下端与烟道(10)底面留有间隙,水套隔板(11)的上端铰接有可调挡板(9),可调挡板(9)与水套隔板(11)把烟道(10)分为二回程结构,烟道(10)的底部侧壁设有清灰口。
6.根据权利要求5所述的一种生物质炊事采暖炉具,其特征在于所述炉体的外壁、储料仓(3)的外壁、烟道的外壁及水套隔板(11)均为相互连通的双层水套结构,烟道(10)的底部侧壁设有进水口(12),上部侧壁上设有出水口(8)。
7.根据权利要求6所述的一种生物质炊事采暖炉具,其特征在于所述耐火层(6)与炉体形成的空间内,以及烟道(10)内部横向分布有吸热管。
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