一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了節(jié)能環(huán)保設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】的一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置。該裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體、支架、罐蓋組成；所述罐體的直徑為爐膛直徑的1/3-2/3，高度為可使罐體底部埋于燃料下5-8厘米；所述支架與罐體相連，可將裝置固定在爐灶的爐膛內(nèi)；所述罐蓋呈圓臺形，圓臺側(cè)面開有蒸汽噴出孔，罐蓋無縫隙的蓋在罐體上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置能促使生物質(zhì)燃料充分燃燒，提高能源利用率，并大幅度降低爐灶帶來的室內(nèi)空氣污染及其對人體健康的危害，實現(xiàn)環(huán)保與經(jīng)濟(jì)的雙贏。此外，由于該裝置和爐體本身分離，后期優(yōu)化設(shè)計和批量生產(chǎn)不需要對爐灶結(jié)構(gòu)進(jìn)行大幅度修改，因此，實施更為簡便、節(jié)約。
【專利說明】一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說，涉及一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]早在2002年，世界衛(wèi)生組織(WHO)的《2002年世界衛(wèi)生報告》中指出“在疾病的負(fù)擔(dān)方面，固體燃料釋放的室內(nèi)煙霧是全球十大主要危險因素之一?！笔覂?nèi)空氣污染引起的疾病在發(fā)展中國家，在更多地依賴生物燃料、低質(zhì)量煤和沒有通風(fēng)結(jié)構(gòu)的爐灶的農(nóng)村人群中更為嚴(yán)重。炊事生活中生物質(zhì)燃料在燃燒時通常滿堂濃煙，釋放大量顆粒物(PM)。直徑小于或等于2.5μπι的顆粒物(ΡΜ2.5)可以侵入人體的防御系統(tǒng)，侵害肺組織深部，造成呼吸系統(tǒng)損害，可以使肺癌及其它嚴(yán)重呼吸道疾病的風(fēng)險明顯增加，同時對眼粘膜也有危害。《美國醫(yī)學(xué)協(xié)會雜志》報道，ΡΜ2.5每增加10 μ g/m3,死于肺癌的人數(shù)就增加8%。
[0003]生物質(zhì)爐灶作為一種新興的生產(chǎn)設(shè)備，國家對生物質(zhì)能開發(fā)與利用工作越來越重視，國家和各級地方政府紛紛加大了扶持力度，給生物質(zhì)成型燃料及其加工設(shè)備、生物質(zhì)爐具和鍋爐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇，它的產(chǎn)業(yè)化也能夠帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，據(jù)不完全統(tǒng)計，2 006年至今，中國的生物質(zhì)爐灶總保有量在210萬臺以上。生物質(zhì)半氣化爐采用反燒原理來增加燃程，使得燃料完全充分燃燒。多次配風(fēng)加氧裝置，大幅提高了燃燒效率，降低了部分燃燒產(chǎn)生的污染物，但是大多數(shù)爐灶依靠經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計生產(chǎn)，仍然無法達(dá)到國家乃至世界的爐灶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]隨著中國大氣污染情況的加劇，如何有效降低生物質(zhì)爐灶產(chǎn)生的顆粒物、CO等污染物的排放，仍是我們必須面對的問題。現(xiàn)有的為提高燃燒率，降低污染設(shè)計的生物質(zhì)灶，其作用效果有限，且采用“水箱包火芯”的形式，不易于拆裝。為了進(jìn)一步降低生物質(zhì)爐灶污染物排放，需要一種能夠使燃料燃燒更充分，減少不完全燃燒產(chǎn)物產(chǎn)生的且便于拆裝裝置及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明借由不同含水率的生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生的排放因子具有差異性的理論基礎(chǔ)，并總結(jié)綜合了之前對燃料含水率的研究:即一定量的水蒸氣可以減少生物質(zhì)爐灶PM與CO的污染排放，設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡單、燃燒充分、便于拆裝的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置。該裝置可以在爐灶燃燒過程中顯著降低顆粒物、一氧化碳等污染物的排放。
[0006]本發(fā)明所述的一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體11、支架12、罐蓋13組成；所述罐體11的直徑為爐膛直徑的1/3-2/3，高度為可使罐體11底部埋于燃料下5-8厘米；所述支架12與罐體11相連，可將裝置固定在爐灶的爐膛內(nèi)；所述罐蓋13呈圓臺形，圓臺側(cè)面開有蒸汽噴出孔14，罐蓋13無縫隙的蓋在罐體11上。[0007]所述罐體11由鋼材制成，內(nèi)部磨砂處理防止爆沸。
[0008]所述支架12采用焊接方式連在罐體11中部。
[0009]使用過程中所述罐體11內(nèi)的裝水量不超過其體積的三分之二。
[0010]所述罐蓋13的圓臺側(cè)面對稱均勻分布8-14個直徑4-8mm的蒸汽噴出孔14。
[0011]所述罐蓋13的圓臺側(cè)面斜度為30-60°。
[0012]所述支架12呈S型且對稱連接在罐體11上，其彎曲度根據(jù)爐灶直徑和高度調(diào)整后可固定在爐灶上部邊緣。
[0013]所述罐蓋13的圓臺側(cè)面上對稱均勻分布有12個直徑6mm的蒸汽噴出孔14 ;所述罐蓋13的圓臺側(cè)面斜度為45°。
[0014]將本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置放置在爐灶爐膛內(nèi)，爐灶在使用過程中可以加熱使水罐內(nèi)的水以蒸汽的形式噴出，從而在火焰中加入少量蒸汽而使燃燒更充分。經(jīng)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《NY/T2370-2013，戶用生物質(zhì)炊事爐具性能試驗方法》對本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置進(jìn)行檢測，本裝置可以達(dá)到以下有益效果:對于大多數(shù)生物質(zhì)爐灶，本裝置不影響其炊事熱效率，同時降低CO排放30%?40%，降低PM2.5排放70%?80%。對于現(xiàn)有的大多數(shù)爐灶，本裝置可以降低炊事造成的空氣污染情況和健康風(fēng)險，有較高的實用價值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置能促使生物質(zhì)燃料充分燃燒，提高能源利用率，并大幅度降低爐灶帶來的室內(nèi)空氣污染及其對人體健康的危害，實現(xiàn)環(huán)保與經(jīng)濟(jì)的雙贏。此外，由于該裝置和爐體本身分離，后期優(yōu)化設(shè)計和批量生產(chǎn)不需要對爐灶結(jié)構(gòu)進(jìn)行大幅度修改，因此，實施更為簡便、節(jié)約。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1:生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置主視圖；
[0016]圖2:生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置俯視圖；
[0017]其中，11-罐體、12-支架、13-罐蓋、14-蒸汽噴出孔。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所述的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置做進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0019]實施例1
[0020]本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體11、支架12、罐蓋13組成；所述罐體11由耐高溫、傳熱快的鋼材制成，內(nèi)部磨砂處理防止爆沸；所述罐體11的直徑為爐膛直徑的1/2，高度為可使罐體11底部埋于燃料下6厘米；所述支架12采用焊接方式連在罐體11中部；所述罐蓋13呈圓臺形，圓臺側(cè)面斜度為45°，圓臺側(cè)面對稱均勻分布12個直徑6_的蒸汽噴出孔14，蒸汽可均勻噴射到火焰中，罐蓋13無縫隙的蓋在罐體11上。使用過程中所述罐體11內(nèi)的裝水量不超過其體積的三分之二。所述支架12呈S型且對稱焊接在罐體11中部，其彎曲度根據(jù)爐灶直徑和高度調(diào)整后可固定在爐灶上部邊緣。
[0021]實施例2
[0022]本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體11、支架12、罐蓋13組成；所述罐體11由耐高溫、傳熱快的鋼材制成，內(nèi)部磨砂處理防止爆沸；所述罐體11的直徑為爐膛直徑的1/2，高度為可使罐體11底部埋于燃料下5厘米；所述支架12采用焊接方式連在罐體11中部；所述罐蓋13呈圓臺形，圓臺側(cè)面斜度為30°，圓臺側(cè)面對稱均勻分布8個直徑8_的蒸汽噴出孔14，蒸汽可均勻噴射到火焰中，罐蓋13無縫隙的蓋在罐體11上。使用過程中所述罐體11內(nèi)的裝水量不超過其體積的三分之二。所述支架12呈S型且對稱焊接在罐體11中部，其彎曲度根據(jù)爐灶直徑和高度調(diào)整后可固定在爐灶上部邊緣。
[0023]實施例3
[0024]本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體11、支架12、罐蓋13組成；所述罐體11由耐高溫、傳熱快的鋼材制成，內(nèi)部磨砂處理防止爆沸；所述罐體11的直徑為爐膛直徑的2/3，高度為可使罐體11底部埋于燃料下8厘米；所述支架12采用焊接方式連在罐體11中部；所述罐蓋13呈圓臺形，圓臺側(cè)面斜度為50° ,圓臺側(cè)面對稱均勻分布14個直徑4_的蒸汽噴出孔14，蒸汽可均勻噴射到火焰中，罐蓋13無縫隙的蓋在罐體11上。使用過程中所述罐體11內(nèi)的裝水量不超過其體積的三分之二。所述支架12呈S型且對稱焊接在罐體11中部，其彎曲度根據(jù)爐灶直徑和高度調(diào)整后可固定在爐灶上部邊緣。
[0025]實施例4
[0026]本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體11、支架12、罐蓋13組成；所述罐體11由耐高溫、傳熱快的鋼材制成，內(nèi)部磨砂處理防止爆沸；所述罐體11的直徑為爐膛直徑的1/3，高度為可使罐體11底部埋于燃料下7厘米；所述支架12采用焊接方式連在罐體11中部；所述罐蓋13呈圓臺形，圓臺側(cè)面斜度為60°，圓臺側(cè)面對稱均勻分布12個直徑5mm的蒸汽噴出孔14，蒸汽可均勻噴射到火焰中，罐蓋13無縫隙的蓋在罐體11上。使用過程中所述罐體11內(nèi)的裝水量不超過其體積的二分之一。所述支架12呈S型且對稱焊接在罐體11中部，其彎曲度根據(jù)爐灶直徑和高度調(diào)整后可固定在爐灶上部邊緣。
[0027]實施例5
[0028]本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體11、支架12、罐蓋13組成；所述罐體11由耐高溫、傳熱快的鋼材制成，內(nèi)部磨砂處理防止爆沸；所述罐體11的直徑為爐膛直徑的1/2，高度為可使罐體11底部埋于燃料下6厘米；所述支架12采用焊接方式連在罐體11中部；所述罐蓋13呈圓臺形，圓臺側(cè)面斜度為45°，圓臺側(cè)面對稱均勻分布12個直徑7_的蒸汽噴出孔14，蒸汽可均勻噴射到火焰中，罐蓋13無縫隙的蓋在罐體11上。使用過程中所述罐體11內(nèi)的裝水量不超過其體積的三分之二。所述支架12呈S型且對稱焊接在罐體11中部，其彎曲度根據(jù)爐灶直徑和高度調(diào)整后可固定在爐灶上部邊緣。
[0029]實施例6
[0030]本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體11、支架12、罐蓋13組成；所述罐體11由耐高溫、傳熱快的鋼材制成，內(nèi)部磨砂處理防止爆沸；所述罐體11的直徑為爐膛直徑的1/2，高度為可使罐體11底部埋于燃料下6厘米；所述支架12采用焊接方式連在罐體11中部；所述罐蓋13呈圓臺形，圓臺側(cè)面斜度為44°，圓臺側(cè)面對稱均勻分布12個直徑6_的蒸汽噴出孔14，蒸汽可均勻噴射到火焰中，罐蓋13無縫隙的蓋在罐體11上。使用過程中所述罐體11內(nèi)的裝水量不超過其體積的二分之一。所述支架12呈S型且對稱焊接在罐體11中部，其彎曲度根據(jù)爐灶直徑和高度調(diào)整后可固定在爐灶上部邊緣。
[0031]實施例7
[0032]本發(fā)明設(shè)計的生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體11、支架12、罐蓋13組成；所述罐體11由耐高溫、傳熱快的鋼材制成，內(nèi)部磨砂處理防止爆沸；所述罐體11的直徑為爐膛直徑的1/2，高度為可使罐體11底部埋于燃料下6厘米；所述支架12采用焊接方式連在罐體11上；所述罐蓋13呈圓臺形，圓臺側(cè)面斜度為46°，圓臺側(cè)面對稱均勻分布12個直徑6_的蒸汽噴出孔14，蒸汽可均勻噴射到火焰中，罐蓋13無縫隙的蓋在罐體11上。使用過程中所述罐體11內(nèi)的裝水量不超過其體積的三分之二。所述支架12呈S型且對稱焊接在罐體11上，其彎曲度根據(jù)爐灶直徑和高度調(diào)整后可固定在爐灶上部邊緣。
[0033]為檢測本發(fā)明實施例1-7所述生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置的性能，對其固體顆粒、燃燒率、熱效率、林格慢黑度、排塵濃度等減排指標(biāo)進(jìn)行測定，并與現(xiàn)常用的水箱設(shè)在灶芯內(nèi)的生物質(zhì)爐灶進(jìn)行比較，結(jié)果見表I。
[0034]表I節(jié)能減排裝置測試結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置，其特征在于，所述裝置為設(shè)于爐灶的爐膛內(nèi)且頂部開孔的水罐；所述裝置由罐體(11)、支架(12)、罐蓋(13)組成；所述罐體(11)的直徑為爐膛直徑的1/3-2/3，高度為可使罐體(11)底部埋于燃料下5-8厘米；所述支架(12)與罐體(11)相連，可將裝置固定在爐灶的爐膛內(nèi)；所述罐蓋(13)呈圓臺形，圓臺側(cè)面開有蒸汽噴出孔(14)，罐蓋(13)無縫隙的蓋在罐體(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置，其特征在于，所述罐體(11)由鋼材制成，內(nèi)部磨砂處理防止爆沸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置，其特征在于，所述支架(12)采用焊接方式連在罐體(11)中部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置，其特征在于，使用過程中所述罐體(11)內(nèi)的裝水量不超過其體積的三分之二。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置，其特征在于，所述罐蓋(13)的圓臺側(cè)面對稱均勻分布8-14個直徑4-8mm的蒸汽噴出孔(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置，其特征在于，所述罐蓋(13)的圓臺側(cè)面斜度為30-60°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置，其特征在于，所述支架(12)呈S型且對稱連接在罐體(11)上，其彎曲度根據(jù)爐灶直徑和高度調(diào)整后可固定在爐灶上部邊緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)爐灶蒸汽減排裝置，其特征在于，所述罐蓋(13)的圓臺側(cè)面上對稱均勻分布有12個直徑6_的蒸汽噴出孔(14);所述罐蓋(13)的圓臺側(cè)面斜度為45°。
【文檔編號】F23L7/00GK104019459SQ201410230539
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】劉廣青, 李海熹, 陳暢, 張越, 皇甫宜博, 尤欣然 申請人:北京化工大學(xué)