下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐的制作方法
【專利摘要】一種下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，在底座上設(shè)有爐殼，爐殼上面設(shè)有投料口，在爐殼內(nèi)設(shè)有一次風(fēng)室、燃燒室、煙氣通道、出灰室和炊事爐灶，一次風(fēng)室和燃燒室之間設(shè)有爐灶下圈，在煙氣通道內(nèi)設(shè)有換熱器，其特殊之處是：在爐殼內(nèi)上部設(shè)有與一次風(fēng)室入口相通的傾斜狀氣化室，氣化室與燃燒室之間形成V型水槽，在一次風(fēng)室內(nèi)設(shè)有由斜置的固定爐排和活動(dòng)爐排構(gòu)成的組合爐排，在爐灶下圈上設(shè)置富氧圈，爐灶下圈和富氧圈之間的夾腔形成二次風(fēng)室，在爐灶下圈上設(shè)有富氧管。優(yōu)點(diǎn)是：PM2.5、二氧化硫和氧化物排放指標(biāo)低，無焦油、無灰份逸出、不冒煙、燃燒充分，對燃料適應(yīng)范圍廣，熱效率高，熱備時(shí)間長，不需要二次點(diǎn)火，故障率低，適合農(nóng)村家庭使用。
【專利說明】下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)鍋爐，特別涉及一種下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]由于我國地廣人多，常規(guī)能源不可能完全滿足廣大農(nóng)村日益增長的需求，而且由于國際上正在制定各種有關(guān)環(huán)境問題的公約，限制C02等溫室氣體排放，這對以煤炭為主的我國是很不利的。目前，我國對生物質(zhì)能開發(fā)與利用工作越來越加重視，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。因此，立足于農(nóng)村現(xiàn)有的生物質(zhì)資源，研究新型轉(zhuǎn)換技術(shù)，開發(fā)新型裝備既是農(nóng)村發(fā)展的迫切需要，又是減少排放、保護(hù)環(huán)境、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。
生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅能夠大大加快村鎮(zhèn)居民實(shí)現(xiàn)能源現(xiàn)代化進(jìn)程，滿足農(nóng)民富裕后對優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求，同時(shí)也可在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。近三年來，生物質(zhì)粉碎壓縮成型技術(shù)的應(yīng)用使農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)三剩物由低品位能源成為高品質(zhì)能源，促使生物質(zhì)爐具和生物質(zhì)鍋爐推廣和應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展，以企業(yè)為主體紛紛加大了技術(shù)創(chuàng)新力度，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。
[0003]市場上生物質(zhì)炊事采暖爐主要型式有層燃爐排機(jī)械燃燒爐具、活動(dòng)爐排直燃爐具和固定爐排直燃爐具三種型式。層燃爐排機(jī)械燃燒爐具具有自動(dòng)化程度較高的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是操作不靈活，耗電大，對生物質(zhì)燃料品質(zhì)要求高，燃料適用范圍小，使用結(jié)焦生物質(zhì)燃料時(shí)，鍋爐無法使用，爐具故障率高，爐具造價(jià)高，肉眼可見煙色，煙氣排放不達(dá)標(biāo)?；顒?dòng)爐排直燃爐具和固定爐排直燃爐具的優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，操作簡單，實(shí)質(zhì)上是傳統(tǒng)燃煤爐具稍加改進(jìn)，環(huán)境污染問題仍很嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，其PM2.5、二氧化硫和氧化物排放指標(biāo)低，無焦油、無灰份逸出、不冒煙、燃燒充分，對燃料適應(yīng)范圍廣，熱效率高，熱備時(shí)間長，不需要二次點(diǎn)火，故障率低，操作簡單方便，造價(jià)低廉，適合農(nóng)村家庭使用。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，包括底座，底座上設(shè)有爐殼，爐殼上面設(shè)有投料口，爐殼內(nèi)設(shè)水套，在爐殼內(nèi)由前至后設(shè)有一次風(fēng)室和煙氣通道，在一次風(fēng)室底部設(shè)有出灰室，在爐殼內(nèi)上部設(shè)有與一次風(fēng)室出口相通的燃燒室，在燃燒室上方設(shè)炊事爐灶，炊事爐灶與燃燒室通過爐灶下圈連通，在煙氣通道內(nèi)設(shè)有與水套相通的換熱器，所述燃燒室上口經(jīng)炊事爐灶、煙氣通道與設(shè)在爐殼3上的煙氣出口相通，其特殊之處是:在爐殼內(nèi)上部設(shè)有與一次風(fēng)室入口相通并呈傾斜狀的氣化室，氣化室上口與投料口相通，氣化室與燃燒室之間形成與水套相通的V型水槽，在一次風(fēng)室內(nèi)位于出灰室上方和氣化室下方位置斜置有與氣化室傾斜方向一致的固定爐排，在出灰室上方和燃燒室下方與固定爐排底端相鄰位置設(shè)有活動(dòng)爐排，所述活動(dòng)爐排和固定爐排構(gòu)成組合爐排，V型水槽的下端和組合爐排間上下空間形成的間隙為燃?xì)庖隹?，在氣化室上面設(shè)置投料口，在爐灶下圈上設(shè)置作為火焰出口的富氧圈，富氧圈上均布風(fēng)孔，爐灶下圈內(nèi)壁和富氧圈外壁之間的夾腔形成二次風(fēng)室，在爐灶下圈上設(shè)有富氧管，富氧管穿透爐殼后引出。
[0006]氣化室的水平傾角為30° -60°。
[0007]在炊事爐灶底面設(shè)有前焰口和后焰口，所述前焰口正對換熱器，在煙氣通道內(nèi)對應(yīng)換熱器后方位置設(shè)有與水套相通的水套隔板，所述燃燒室上口經(jīng)炊事爐灶、前焰口、后焰口、煙氣通道與設(shè)在爐殼上的煙氣出口相通。
[0008]在爐殼上對應(yīng)富氧管的弓I出處設(shè)有調(diào)風(fēng)板。
[0009]所述投料口由水槽和封蓋構(gòu)成。所述出灰室內(nèi)設(shè)置有出灰抽屜。
[0010]所述煙氣出口上設(shè)置密封圈。
[0011]該下吸式生物質(zhì)氣化燃燒炊事采暖爐與現(xiàn)有生物質(zhì)炊事采暖爐相比，具有如下有益效果:
1、由于采用氣化室實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)燃料的干熘和熱解，干熘出燃料的可燃?xì)怏w和焦油成份，經(jīng)氧化層還原層進(jìn)入燃燒室，焦油在此段濾掉并燃盡，進(jìn)入燃燒室內(nèi)的只有潔凈燃?xì)?，解決了直燃爐煙氣焦油含量高、異味大且腐蝕爐體受熱面降低換熱效率的問題。
[0012]2、由于進(jìn)入燃燒室燃燒的是潔凈燃?xì)猓瑳r且不需鼓風(fēng)，爐膛屬負(fù)壓燃燒，所以火焰中灰份極低，且不會(huì)外逸，不會(huì)有灰落入勺內(nèi)，保持室內(nèi)清潔。
[0013]3、氣體燃燒充分，燃燒效率高，不會(huì)出現(xiàn)直燃爐因燃料燃燒不充分而冒煙的現(xiàn)象。經(jīng)測試PM2.5、二氧化硫及氮氧化物排放指標(biāo)極低，完全優(yōu)于現(xiàn)行環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。
[0014]4、采用的組合爐排是承載燃料和氣化劑進(jìn)入氣化室8和燃燒室7的通道，活動(dòng)爐排3具有清除氣化和燃燒后產(chǎn)生的灰渣的作用并具有破焦功能，對燃料適應(yīng)范圍廣，可使用低灰熔點(diǎn)生物質(zhì)成型燃料。
[0015]5、因采用氣化燃燒形式，在同等供熱負(fù)荷狀態(tài)下，比直燃爐節(jié)約用料30%。
[0016]6、該爐具不需電輔，便可正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)炊事、采暖、熱炕、生活熱水四項(xiàng)功能，非常適合我國北方農(nóng)村家庭使用。
[0017]7、鍋爐熱備時(shí)間可長達(dá)72小時(shí)，正常使用一冬季只需點(diǎn)火一次，因此不需要二次點(diǎn)火。
[0018]8、操作簡單，功能實(shí)用，價(jià)格低廉，易維護(hù)，故障率極低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖；
圖3是圖1的俯視圖；
圖4是圖1中富氧圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:底座1，活動(dòng)爐排2，出灰抽屜3，一次風(fēng)室4，固定爐排5，燃?xì)庖隹?6，燃燒室7，氣化室8，V型水槽9，水槽10，封蓋11，爐灶下圈12，二次風(fēng)室13，富氧管14，富氧圈15，風(fēng)孔1501，可活動(dòng)爐蓋16，炊事爐灶17，前焰口 18，后焰口 19，密封圈20，煙氣出口 21，換熱器22，爐殼23，水套2301，水套隔板2302，煙氣通道24，搖把25，大氣連通管接口管座 26，出水管口 27，調(diào)風(fēng)板28，進(jìn)水管口 29。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖所示，本發(fā)明有一個(gè)底座1，底座上設(shè)有爐殼23，爐殼23內(nèi)設(shè)水套2301，在爐殼23內(nèi)由前至后設(shè)有一次風(fēng)室4和煙氣通道24，在一次風(fēng)室4底部設(shè)有出灰室，在出灰室內(nèi)設(shè)有出灰抽屜3，在爐殼23內(nèi)上部由前到后設(shè)有與一次風(fēng)室4入口相通的氣化室8和與一次風(fēng)室4出口相通的燃燒室7，所述氣化室8呈傾斜狀且其水平傾角為30° -60°，本實(shí)施例為50°，氣化室8與燃燒室7之間形成與水套2301相通的V型水槽9，V型水槽9將氣化室8和燃燒室7聯(lián)結(jié)并分割開來。
[0022]在一次風(fēng)室4內(nèi)位于出灰抽屜3上方和氣化室8下方通過支板斜置有固定爐排5，所述固定爐排5與氣化室傾斜方向一致，在一次風(fēng)室4內(nèi)位于出灰抽屜3上方和燃燒室7下方與固定爐排5底端相鄰位置設(shè)置有活動(dòng)爐排2，活動(dòng)爐排2由引出至爐殼23外的搖把25驅(qū)動(dòng)，所述活動(dòng)爐排2和固定爐排5構(gòu)成組合爐排。V型水槽9的下端和組合爐排間上下空間形成的間隙為燃?xì)庖隹?6，燃?xì)庖隹诘闹饕饔檬菍饣細(xì)庖肴紵?進(jìn)行燃燒，燃盡后的灰渣通過活動(dòng)爐排2翻轉(zhuǎn)落入設(shè)置于一次風(fēng)室4內(nèi)的出灰抽屜3排出。
[0023]在氣化室8上面設(shè)置由水槽10和封蓋11構(gòu)成的投料口，氣化物料由投料口進(jìn)入。在燃燒室7上方設(shè)炊事爐灶17，炊事爐灶17與燃燒室7通過爐灶下圈12連通，炊事爐灶17的上端和爐殼23聯(lián)接并形成圓口，圓口處放置可活動(dòng)爐蓋16，在炊事爐灶17底面設(shè)有前焰口 18和后焰口 19，在煙氣通道24內(nèi)正對前焰口 18下方設(shè)有與水套2301相通的換熱器22，在煙氣通道24內(nèi)位于換熱器22后方設(shè)有與水套2301相通的水套隔板2302，所述燃燒室7上口經(jīng)炊事爐灶17、前焰口 18、后焰口 19、煙氣通道24與設(shè)在爐殼23上的煙氣出口21相通，所述煙氣出口 21上設(shè)置密封圈20。
[0024]在爐灶下圈12上設(shè)置作為火焰出口的富氧圈15，所述富氧圈15為管板組合結(jié)構(gòu)，富氧圈15上均布風(fēng)孔1501，富氧圈15形成火焰出口。爐灶下圈12內(nèi)壁和富氧圈15外壁之間的夾腔形成二次風(fēng)室13，在爐灶下圈12上設(shè)有富氧管14，富氧管14穿透爐殼23后引出，在爐殼23上對應(yīng)富氧管14的引出處設(shè)有調(diào)風(fēng)板28。
[0025]在爐體外殼23上分別設(shè)置與水套2301相通的進(jìn)出水管口 29、27和大氣連通管接口管座26，保障鍋爐安全運(yùn)行進(jìn)行采暖循環(huán)或產(chǎn)出熱水。
[0026]生物質(zhì)燃料自投料口進(jìn)入氣化室8滿料層操作，利用氣化劑和燃料氧化燃燒所產(chǎn)生的熱量使燃料在氣化室內(nèi)形成干燥層、干餾層、還原層、氧化層和灰渣層。燃料投入氣化室后流經(jīng)以上五個(gè)層次充分燃盡后通過燃?xì)庖隹?6進(jìn)入活動(dòng)爐排2落入出灰抽屜3后形成灰渣，通過燃?xì)庖隹谶M(jìn)入活動(dòng)爐排通過活動(dòng)爐排翻轉(zhuǎn)落入出灰抽屜排出爐外，生物質(zhì)灰渣儲(chǔ)存后可直接作為有機(jī)肥使用，能增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤營養(yǎng)狀況，提高化肥的利用率。增強(qiáng)作物的抗病能力，促進(jìn)氮、磷、鉀及微量元素的吸收，刺激作物快速生長。
[0027]生物質(zhì)成型燃料經(jīng)此過程干燥出水分，干餾干餾出焦油，生產(chǎn)出干餾燃?xì)夂蜌饣細(xì)馔ㄟ^氧化層、還原層流經(jīng)燃?xì)庖隹?6進(jìn)入燃燒室與通過活動(dòng)爐排2進(jìn)入燃燒室7的一次空氣進(jìn)行混合進(jìn)行燃燒，水分和焦油經(jīng)氧化還原層被高溫(800-1000° C)裂解，燃燒室7內(nèi)火焰通過富氧圈15與空氣二次混合進(jìn)入炊事爐灶17進(jìn)行強(qiáng)化燃燒，并實(shí)現(xiàn)炊事功能，火焰和高溫氣體通過前焰口 18進(jìn)入煙氣通道24流經(jīng)換熱器24的U形通道與換熱器24內(nèi)受熱面充分沖刷換熱后經(jīng)煙氣出口 21入炕，煙氣余熱用來暖炕。氣化室8內(nèi)壁和爐殼23形成水夾套，氣化室燃料氣化過程產(chǎn)生的熱量以傳導(dǎo)方式和介子產(chǎn)生熱傳遞，燃燒室7內(nèi)壁和爐殼23形成水夾套，燃燒室7和炊事爐灶17內(nèi)氣態(tài)燃燒過程所產(chǎn)生的熱量主要以輻射方式和介子產(chǎn)生熱傳遞，換熱器22與爐殼23之間形成水夾套，換熱器主要以對流方式和介子產(chǎn)生熱傳遞。
[0028]由一次風(fēng)室通過的空氣氣化劑經(jīng)固定爐排進(jìn)入氣化室內(nèi)，生物質(zhì)燃料經(jīng)干燥干餾氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生氣化燃?xì)夂透绅s燃?xì)猓細(xì)庠跉饣覂?nèi)不具備燃燒空間，強(qiáng)制引入負(fù)壓燃燒室，與活動(dòng)爐排進(jìn)入的一次空氣混合進(jìn)行燃燒，火焰通過富氧圈與空氣二次混合后進(jìn)入進(jìn)入炊事爐灶進(jìn)行強(qiáng)化燃燒，火焰和高溫?zé)煔馔ㄟ^前焰口進(jìn)入換熱器，經(jīng)換熱器U形通道經(jīng)煙氣出口入炕，經(jīng)火炕S形煙道經(jīng)火炕出口排入大氣。
【權(quán)利要求】
1.一種下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，包括底座，底座上設(shè)有爐殼，爐殼上面設(shè)有投料口，爐殼內(nèi)設(shè)水套，在爐殼內(nèi)由前至后設(shè)有一次風(fēng)室和煙氣通道，在一次風(fēng)室底部設(shè)有出灰室，在爐殼內(nèi)上部設(shè)有與一次風(fēng)室出口相通的燃燒室，在燃燒室上方設(shè)炊事爐灶，炊事爐灶與燃燒室通過爐灶下圈連通，在煙氣通道內(nèi)設(shè)有與水套相通的換熱器，所述燃燒室上口經(jīng)炊事爐灶、煙氣通道與設(shè)在爐殼上的煙氣出口相通，其特征是:在爐殼內(nèi)上部設(shè)有與一次風(fēng)室入口相通并呈傾斜狀的氣化室，氣化室上口與投料口相通，氣化室與燃燒室之間形成與水套相通的V型水槽，在一次風(fēng)室內(nèi)位于出灰室上方和氣化室下方位置斜置有與氣化室傾斜方向一致的固定爐排，在出灰室上方和燃燒室下方與固定爐排底端相鄰位置設(shè)有活動(dòng)爐排，所述活動(dòng)爐排和固定爐排構(gòu)成組合爐排，V型水槽的下端和組合爐排間上下空間形成的間隙為燃?xì)庖隹冢跉饣疑厦嬖O(shè)置投料口，在爐灶下圈上設(shè)置作為火焰出口的富氧圈，富氧圈上均布風(fēng)孔，爐灶下圈內(nèi)壁和富氧圈外壁之間的夾腔形成二次風(fēng)室，在爐灶下圈上設(shè)有富氧管，富氧管穿透爐殼后引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，其特征是:氣化室的水平傾角為30° -60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，其特征是:在炊事爐灶底面設(shè)有前焰口和后焰口，所述前焰口正對換熱器，在煙氣通道內(nèi)對應(yīng)換熱器后方位置設(shè)有與水套相通的水套隔板，所述燃燒室上口經(jīng)炊事爐灶、前焰口、后焰口、煙氣通道與設(shè)在爐殼上的煙氣出口相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，其特征是:在爐殼上對應(yīng)富氧管的引出處設(shè)有調(diào)風(fēng)板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，其特征是:所述投料口由水槽和封蓋構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，其特征是:所述出灰室內(nèi)設(shè)置有出灰抽屜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下吸式氣化燃燒生物質(zhì)炊事采暖爐，其特征是:所述煙氣出口上設(shè)置密封圈。
【文檔編號】F24B1/191GK103742946SQ201310673959
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】生繼成, 生浩巖 申請人:錦州生泰環(huán)保設(shè)備鍋爐有限公司