CN101430102B - 燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置 - Google Patents

燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置 Download PDF

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Abstract

燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置，它涉及一种炊事洗浴供暖火炕一体化装置。本发明的目的是为解决现有燃烧生物质成型燃料的热能转换装置不能同时满足北方农村炊事、洗浴及取暖要求的问题。本发明：炉膛的上侧炉壁上设有二次进风口，炉膛的上端与二次燃烧室相连通，二次风连接通道设置在炉膛的外侧，二次风道的一端与二次风连接通道相连通，主烟道内设有洗浴热水热交换器和暖气热交换器。本发明针对生物质燃料高挥发分的特点，通过调节一次风量和二次风量，实现生物质在炉膛内气化燃烧以及在二次燃烧室内强烈旋转燃烧的目标。本发明能够在一个装置内同时实现炊事、洗浴、取暖(暖气及火炕)的功能。

Description

燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置
技术领域
本发明涉及一种炊事洗浴供暖火炕一体化装置。
背景技术
我国现阶段在能源领域号召开展节能减排，利用清洁可再生的生物质能源，部分替代化石能源，满足农村对能源的需求。预计到2020年全国每年将生产5000万吨生物质成型燃料，用于生物质发电或农村用能。国内目前燃烧生物质成型燃料的热能转换装置主要用于农村的采暖，少数带有洗浴功能，因用于洗浴的热水是通过采用浸在热水中的盘管通过水-水换热实现的，热水温度低，不能满足北方高寒地区的洗浴要求。一些同类产品只具有其中一项或两项功能，不能满足北方农村炊事、洗浴及取暖要求。
发明内容
本发明的目的是为解决现有燃烧生物质成型燃料的热能转换装置主要用于农村的采暖，少数带有洗浴功能，因用于洗浴的热水是通过采用浸在热水中的盘管通过水-水换热实现的，热水温度低，不能满足北方高寒地区的洗浴要求；一些同类产品只具有其中一项或两项功能，不能满足北方农村炊事、洗浴及取暖要求的问题。提供一种燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置。本发明包括灰斗、调节风门、炉蓖、给燃料口、炉膛、二次风口、二次燃烧室、第一出口烟气挡板、第二出口烟气挡板、洗浴热水热交换器、暖气热交换器、洗浴热水二次热交换器、暖气二次热交换器、热水(洗浴)出水口、暖气出水口、洗浴进水口、暖气进水口、火炕烟道、火炕烟道挡板、二次风道、二次风机、出口烟道挡板、出口烟道、储水箱、二次风连接通道、主烟道和水套，灰斗设置在炉膛的下端，炉蓖设置在灰斗与炉膛之间，灰斗的前端设有调节风门，给燃料口与炉膛的中部相连通，水套设置在炉膛的外侧，炉膛的上侧炉壁上设有二次风口，炉膛的上端与二次燃烧室相连通，二次风连接通道设置在炉膛的外侧，二次风道的一端与二次风连接通道相连通，二次风道的另一端与二次风机的出口相连通，二次燃烧室的后侧与主烟道相连通，主烟道内设有洗浴热水热交换器和暖气热交换器，洗浴热水热交换器与二次燃烧室之间设有第一出口烟气挡板，暖气热交换器与二次燃烧室之间设有第二出口烟气挡板，洗浴热水热交换器的上端设有洗浴热水二次热交换器，洗浴热水二次热交换器的上端设有热水(洗浴)出水口，暖气热交换器的上端设有暖气二次热交换器，暖气二次热交换器的上端设有暖气出水口，洗浴进水口和暖气进水口分别设置在水套外部的下侧，洗浴进水口的一端与洗浴热水热交换器的下端相连通，暖气进水口的一端与暖气热交换器的下端相连通，出口烟道固定在主烟道的上端，出口烟道的入口端内设有出口烟道挡板，火炕烟道与主烟道的下端相连通，火炕烟道的出口端内设有火炕烟道挡板，热水(洗浴)出水口与储水箱的入口相连通，储水箱的出口与洗浴进水口相连通。
本发明的优点是：针对生物质燃料高挥发分的特点，通过调节一次风量和二次风量，实现生物质在炉膛内气化燃烧以及在二次燃烧室内强烈旋转燃烧的目标。考虑北方高寒地区农村供热、洗浴困难的现状，本发明能够在一个装置内同时实现炊事、洗浴、取暖(暖气及火炕)的功能，解决了目前部分同类产品功能单一，或洗浴热水温度低，不能满足北方农村洗浴的需要。本发明燃烧效率高，排烟温度低于220℃，热效率较高，对于节约农村能源具有重要意义。此外，本发明在换热器设计方面借鉴锅炉设计原理，将换热器内管子倾斜布置(5～10°)，有利于管内水循环流动，同时换热管子顺列布置，有利于清灰。采用锅炉设计常用的旋转二次风，加强烟气与二次空气混合，延长燃烧停留时间，有利于生物质燃尽，提高燃烧效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图(不含储水箱29)，图2是图1的A-A剖视图，图3是本发明的主视图，图4是本发明的俯视图，图5是图1的B-B剖视图，图6是本发明的整体结构示意图。图中的附图标记25是清灰门。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见图1～图6)本实施方式包括灰斗1、调节风门2、炉蓖3、给燃料口4、炉膛5、二次风口6、二次燃烧室7、第一出口烟气挡板9、第二出口烟气挡板10、洗浴热水热交换器11、暖气热交换器12、洗浴热水二次热交换器13、暖气二次热交换器14、热水(洗浴)出水口15、暖气出水口16、洗浴进水口17、暖气进水口18、火炕烟道19、火炕烟道挡板20、二次风道21、二次风机22、出口烟道挡板23、出口烟道24、储水箱29、二次风连接通道30、主烟道31和水套32，灰斗1设置在炉膛5的下端，炉蓖3设置在灰斗1与炉膛5之间，灰斗1的前端设有调节风门2，给燃料口4与炉膛5的中部相连通，水套32设置在炉膛5的外侧，炉膛5的上侧炉壁上设有二次风口6，炉膛5的上端与二次燃烧室7相连通，二次风连接通道30设置在炉膛5的外侧，二次风道21的一端与二次风连接通道30相连通，二次风道21的另一端与二次风机22的出口相连通，二次燃烧室7的后侧与主烟道31相连通，主烟道31内设有洗浴热水热交换器11和暖气热交换器12，洗浴热水热交换器11与二次燃烧室7之间设有第一出口烟气挡板9，暖气热交换器12与二次燃烧室7之间设有第二出口烟气挡板10，洗浴热水热交换器11的上端设有洗浴热水二次热交换器13，洗浴热水二次热交换器13的上端设有热水(洗浴)出水口15，暖气热交换器12的上端设有暖气二次热交换器14，暖气二次热交换器14的上端设有暖气出水口16，洗浴进水口17和暖气进水口18分别设置在水套32外部的下侧，洗浴进水口17的一端与洗浴热水热交换器11的下端相连通，暖气进水口18的一端与暖气热交换器12的下端相连通，出口烟道24固定在主烟道31的上端，出口烟道24的入口端内设有出口烟道挡板23，火炕烟道19与主烟道31的下端相连通，火炕烟道19的出口端内设有火炕烟道挡板20，热水(洗浴)出水口15与储水箱29的入口相连通，储水箱29的出口与洗浴进水口17相连通。
具体实施方式二：(参见图4)本实施方式的二次风口6为四角切圆风口。炉膛5的出口处布置有四角切圆风口，用于在炉膛内未完全燃烧的可燃物质提供燃烧所需的二次空气，四角切圆二次风在炉膛出口形成强烈旋转燃烧，加强二次空气与可燃物质的混合，延长燃烧停留时间，使可燃物在二次燃烧室7内完全燃烧。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：(参见图1)本实施方式增加了调速装置26，调速装置26与二次风机22的电源端相连接。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：(参见图1和图5)本实施方式的增加了耐火材料27，耐火材料27固定在炉膛5内。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：(参见图1和图5)本实施方式的增加了保温材料28，保温材料28固定在水套32的外侧。其它与具体实施方式四相同。
使用时将生物质成型燃料(或煤与生物质混合成型燃料)通过给燃料口4送入炉膛5内，炉膛5下面是炉蓖3，燃烧后产生的灰漏到灰斗1内，在灰斗1的前面面板上布置调节风门2，用于调节炉膛5内生物质气化燃烧所需的空气量。炉膛5的出口设有二次风口6，之后进入二次燃烧室7，之上是做饭的锅8，二次燃烧室7出口左侧进入第一出口烟气挡板9，之后进入洗浴热水热交换器11；右侧进入第二出口烟气挡板10，之后进入暖气换热器12。烟气在洗浴热水热交换器11和暖气热交换器12出口汇合后进入洗浴热水二次热交换器13和暖气二次热交换器14，之后通过出口烟道挡板23后进入出口烟道24。在洗浴热水热交换器11和暖气热交换器12下部与火炕烟道19相连，当需要加热火炕时，关小或关闭出口烟道挡板23，让部分或全部烟气进入火炕烟道19加热火炕，在火炕烟道上设有火炕烟道挡板20，用于控制进入火炕的烟气量，当火炕加热到需要温度后，关闭火炕烟道挡板20，打开出口烟道挡板23给洗浴和暖气供热。当洗浴热水温度达到40～45℃后，关闭第一出口烟气挡板9，停止加热洗浴热水，这时主要给暖气供热。燃烧所需的二次风由二次风机22通过二次风道21送入二次风口6，二次风口6切向布置，在炉膛5出口形成假想的切圆，形成强烈旋转燃烧，有利于燃尽，提高燃烧效率。二次风机的转速通过调速装置26实现无级变速，风量连续可调。工质侧：经过暖气换热后的回水通过暖气进水口18进入暖气热交换器12，之后进入暖气二次热交换器14，直至暖气出水口16向外供热。从储水箱29来的洗浴用水经过管道进入洗浴进水口17，之后进入洗浴热水热交换器11和洗浴热水二次热交换器13，最后通过热水(洗浴)出水口15进入储水箱29。

Claims (5)

1.一种燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置，它包括灰斗(1)、调节风门(2)、炉蓖(3)、给燃料口(4)、炉膛(5)、二次风口(6)、二次燃烧室(7)、第一出口烟气挡板(9)、第二出口烟气挡板(10)、洗浴热水热交换器(11)、暖气热交换器(12)、洗浴热水二次热交换器(13)、暖气二次热交换器(14)、热水出水口(15)、暖气出水口(16)、洗浴进水口(17)、暖气进水口(18)、火炕烟道(19)、火炕烟道挡板(20)、二次风道(21)、二次风机(22)、出口烟道挡板(23)、出口烟道(24)、储水箱(29)、二次风连接通道(30)、主烟道(31)和水套(32)，灰斗(1)设置在炉膛(5)的下端，炉蓖(3)设置在灰斗(1)与炉膛(5)之间，灰斗(1)的前端设有调节风门(2)，给燃料口(4)与炉膛(5)的中部相连通，水套(32)设置在炉膛(5)的外侧，其特征在于：炉膛(5)的上侧炉壁上设有二次风口(6)，炉膛(5)的上端与二次燃烧室(7)相连通，二次风连接通道(30)设置在炉膛(5)的外侧，二次风道(21)的一端与二次风连接通道(30)相连通，二次风道(21)的另一端与二次风机(22)的出口相连通，二次燃烧室(7)的后侧与主烟道(31)相连通，主烟道(31)内设有洗浴热水热交换器(11)和暖气热交换器(12)，洗浴热水热交换器(11)与二次燃烧室(7)之间设有第一出口烟气挡板(9)，暖气热交换器(12)与二次燃烧室(7)之间设有第二出口烟气挡板(10)，洗浴热水热交换器(11)的上端设有洗浴热水二次热交换器(13)，洗浴热水二次热交换器(13)的上端设有热水出水口(15)，暖气热交换器(12)的上端设有暖气二次热交换器(14)，暖气二次热交换器(14)的上端设有暖气出水口(16)，洗浴进水口(17)和暖气进水口(18)分别设置在水套(32)外部的下侧，洗浴进水口(17)的一端与洗浴热水热交换器(11)的下端相连通，暖气进水口(18)的一端与暖气热交换器(12)的下端相连通，出口烟道(24)固定在主烟道(31)的上端，出口烟道(24)的入口端内设有出口烟道挡板(23)，火炕烟道(19)与主烟道(31)的下端相连通，火炕烟道(19)的出口端内设有火炕烟道挡板(20)，热水出水口(15)与储水箱(29)的入口相连通，储水箱(29)的出口与洗浴进水口(17)相连通。
2.根据权利要求1所述的燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置，其特征在于：二次风口(6)为四角切圆风口。
3.根据权利要求2所述的燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置，其特征在于：二次风机具有调速装置(26)，调速装置(26)与二次风机(22)的电源端相连接。
4.根据权利要求3所述的燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置，其特征在于：它还包含耐火材料(27)，耐火材料(27)固定在炉膛(5)内。
5.根据权利要求4所述的燃生物质成型燃料农村炊事洗浴供暖火炕一体化装置，其特征在于：它还包含保温材料(28)，保温材料(28)固定在水套(32)的外侧。
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Assignee: Heilongjiang Huarui Bio-Energy Technology Co.,Ltd.

Assignor: Harbin Institute of Technology

Contract record no.: 2013230001781

Denomination of invention: Biomass shaping fuel-combustion countryside cooking/bathing/heating integrated apparatus

Granted publication date: 20100602

License type: Exclusive License

Record date: 20130906

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Granted publication date: 20100602

Termination date: 20211210

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