CN101956999A - 生物质直燃炉 - Google Patents

Abstract

一种生物质直燃炉，涉及一种固体燃料的家用炉，包括外壳、炉体、和风机，风机通过一次空气输送管、二次空气输送管对应连接一次空气室、二次空气室，炉体上端设有烟囱，在炉体的内侧壁固接有内筒，内筒内放置有料筒，料筒上方放置有二次空气分配器，二次空气室有二次空气室出气孔接通二次空气分配器，料筒壁上开有料筒进气孔接通一次空气室。本发明采用直燃方式，具有结构简单，点火容易、上火快，火力调节性能好，操作简单，火力强劲、热效率高，安全卫生，可持续燃烧等特点，本发明对燃料的形状无特殊要求，能适用的燃料有各种成型燃料、薪柴和农业副产物的谷壳、莲壳、秸秆和玉米芯等，特别适合我国农村居民使用。

Description

生物质直燃炉

技术领域

本发明涉及一种固体燃料的家用炉，特别是涉及一种将生物质直接集中燃烧的炉具。

背景技术

我国的生物质能极为丰富，而随着农业和林业的发展，生物质资源将越来越多，当前利用生物质能的主要问题是能量利用率很低，使用上也很不合理，造成资源的巨大浪费，如农村一直利用传统的土灶燃烧柴禾、秸秆，燃烧效率低而且劳动强度大，也给环境造成破坏。

近些年来，出现了一些家用或小型的生物质气化炉装置，然而该项技术尚不够成熟，其在使用中常出现烧穿现象，燃烧时间短，不能持续燃烧，供气不纯，燃烧不充分，热效率低，冷炉起动时间长，燃料耗用量大，节能效果差，特别是燃烧过程中产生的异味及焦油，对环境污染严重，损害人体健康。中国专利号200720123853.X公开的一种鼓风式家用生物质半气化炉，其燃烧性能虽有所改善，但由于结构不合理，致使燃烧不充分、热效率不高，产生的烟气比较多，炉筒固定在炉体上，装料不方便，特别是对于比较松散的燃料，如麦秆、秸秆等，且炉筒的进料口比较小，燃烧过程中加料困难，添料器只适于添加比较小的颗粒等碎料。而且其进风方式不合理、一次二次进风操作不易掌握，用户使用不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用直燃方式、结构简单、使用方便、操作简单、安全卫生，高效节能、无烟尘污染、可持续燃烧的生物质直燃炉。

本发明是通过以下的技术方案来实现的。

一种生物质直燃炉，包括外壳、炉体、和风机，风机通过一次空气输送管、二次空气输送管对应连接一次空气室、二次空气室，炉体上端设有烟囱，在炉体的内侧壁固接有内筒，内筒内放置有料筒，料筒上方放置有二次空气分配器，二次空气室有二次空气室出气孔接通二次空气分配器，料筒壁上开有料筒进气孔接通一次空气室。二次空气分配器及料筒均可取出炉体，方便使用过程中的装料、加料及倒灰等操作。

本发明还可以通过以下技术措施来进一步实现。

所述二次空气分配器是由内壁、外壁、上壁和底壁围成的空腔体，中部有火孔，外壁上有进气孔，内壁及底壁上开有出气孔；

所述二次空气分配器的外壁呈倒锥形，防止因受热变形与内筒装配过紧或是松动；所述二次空气分配器的内壁及底壁的出气孔是条形缝隙孔，条形缝隙孔结构使气流旋转，冷炉点火容易，燃烧更充分，热效率更高；

所述一次空气室、二次空气室是由隔板的内外周边分别与炉体和内筒固接而分隔开；

所述风机装在外壳的一侧，风机的出气口连接空气调节阀的进气端，所述空气调节阀包括阀体、与阀体配合的阀芯，所述阀体上有一次空气输送管和二次空气输送管，阀芯的侧壁上有通孔一、通孔二；通过一个空气调节阀控制一次二次空气的供给，操作更简单、方便，调节火力动作准确，风机外挂，可以减少炉体对风机的传导热和辐射热，降低风机温度，保证了风机的使用寿命；

所述内筒上部固装有挡火圈，挡火圈与固装于炉体上部的锅支架形成环形缝隙排气通道，使废气排放均匀，能提高整体热效率；

所述二次空气分配器的火孔上方放置有锥形的聚火圈，使火力强劲、火焰更集中，提高热效率；

所述炉体的上端设有观火管，观火管一端穿过挡火圈，另一端穿过外壳并装有观火盖；

所述烟囱的管道穿过水箱，设置水箱利用余热，水箱的出水管接至装风机的一侧外壳，使用更方便。

本发明提供的一种生物质直燃炉其结构简单，采用直燃方式，具有点火容易、上火快，火力调节性能好，操作简单，火力强劲、热效率高，安全卫生等特点，其二次空气分配器及料筒均可取出炉体，方便使用过程中的装料、加料及倒灰等操作，生物质燃料在料筒内由上往下燃烧，无灰尘，烟气排放少，无异味无焦油。该发明对燃料的形状无特殊要求，能适用的燃料有各种成型燃料、薪柴(包括各种树杆、树枝和树叶等)和农业副产物的谷壳、莲壳、秸杆和玉米芯等，非常适合我国农村居民使用。

附图说明

图1是生物质直燃炉的结构示意图；

图2为图1的左视示意图；

图3是本发明的二次空气分配器的结构示意图；

图4是本发明的料筒的俯视示意图；

图5是本发明的空气调节阀的结构示意图；

图6是本发明为点火状态时空气调节阀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

实施例一，生物质直燃炉如图1所示，包括四方体的外壳1，内装有圆筒型的炉体2，炉体2外壁包有可减少热量损失的保温隔热材料，炉体2内壁固接有上大下小圆筒型的内筒7，圆桶状的料筒8通过上部的法兰片83挂装放置在内筒7的环形支架上，料筒8的内部放置生物质燃料，料筒8的底壁有若干料筒进气孔81，如图4所示；料筒8的侧壁的上端有向里突出的凸环82，方便通过工具将料筒8取出或放置于内筒7。环形的隔板10将炉体2、内筒7及料筒8形成的空间分割为一次空气室5和二次空气室6，上部为二次空气室6，在内筒7的上端开有二次空气室出气孔71，下部是一次空气室5，料筒8底壁的料筒进气孔81连通一次空气室5。料筒8的上方放置有二次空气分配器9，二次空气分配9器如图3所示，由内壁91、外壁92、上壁93和底壁94围成的环形空腔体，中部有火孔95，外壁92呈倒锥形，开有进气孔96，内壁91及底壁94上开有均匀分布的百叶窗形的出气孔97，使二次空气往火孔95及料筒8的上端旋流送气，燃烧更充分，且点火时更容易上火，上壁93和底壁上94各有两道加强筋98。二次空气分配器9的外壁92紧靠内筒7上端的阶梯状筒体，倒锥形外壁92可防止因受热变形与内筒7装配过紧或是松动，进气孔96通过二次空气室出气孔71接通二次空气室6。二次空气分配器9的火孔95上方放置有锥形的聚火圈14，使火力强劲、火焰更集中，提高热效率；内筒7上部固装有环形的挡火圈11，挡火圈11与固装于炉体2上部的锅支架12形成环形缝隙排气通道13，使废气排放均匀，能提高整体热效率；外壳的上面板与锅支架12采用分体结构，不直接连在一起，可以减少锅支架12对上面板的传导热，并有利于炉体2内热量通过面板和锅支架12之间缝隙向外传出，降低炉体2表面温度；炉体2的上端设有观火管15，观火管15一端穿过挡火圈11，另一端穿过外壳1的前侧板并装有观火盖16；炉体2上端的后侧设有烟囱17，烟囱17的管道穿过水箱18，设置水箱18可充分利用烟囱17管道的余热，水箱18固接在外壳1的后侧，水箱18的出水管19接至外壳1的前侧板并装有水阀，使用更方便。生物质直燃炉的底部设置了支撑脚21，在炉体的底座还设置了灰孔22以及与其配合的灰盖23，料筒8内可能有少量燃烧残留的灰通过料筒进气孔81掉至炉体的底座，可通过灰孔22排出。

风机3采用直流低压小型风机，装在外壳1的前侧，可以减少炉体2对风机3的传导热和辐射热，降低风机温度，保证了风机3的使用寿命。本发明是通过一个空气调节阀4控制一次二次空气的供给，使操作更简单、动作准确，风机3的出气口连接空气调节阀4的进气端，空气调节阀4包括阀体41、与阀体41配合的阀芯42，阀体41上有一次空气输送管43和二次空气输送管44对应连通一次空气室5和二次空气室6，采用内筒7下方切线方向进风，一是有利于二次空气的预热，补充的二次冷空气沿着高温内筒7螺旋上升将内筒7壁热量一同带到二次空气分配器9，使燃烧更充分，二是带走的热量可以适当降低内筒温度，提高使用寿命。阀芯42的侧壁上有通孔一45、通孔二46，通过调节阀芯42，可同时控制一次二次空气的进气量。阀体41的阀体顶盖上装有定位脚，阀芯42的阀芯顶盖上有定位块，可限制阀芯42转动的角度。外壳的前侧装有风罩20，风机3及空气调节阀4装在风罩20内，风罩20的两侧有百叶窗形的空气进气孔，空气调节阀4的手柄穿过风罩20的正面，风罩20的正面粘贴有手柄标识牌，手柄标识牌标识有“点火”、“大火”、“正常”、“小火”及“熄火”，均为本发明工作状态。

图6为点火时空气调节阀4工作状态示意图，阀体41与阀芯42配合，通孔一45部分接通二次空气输送管44，通孔二46全部接通一次空气输送管43，其一次空气进气量较大，二次空气进气量较小。一次空气经一次空气室5、料筒8引向火孔95，二次空气经二次空气室6、二次空气分配器9的百叶窗形的出气孔97引向火孔95及料筒8的上端，形成旋转气流，使燃料燃烧充分，点火容易，上火快，一小撮树叶就可将火点燃，烟气排放少。逆时钟转动手柄，带动阀芯42旋转，本发明转至大火状态，此时一次空气进气量与二次空气进气量均较大，料筒8内的燃料从上往下燃烧，火焰从火孔95集中且强劲喷出；继续转动手柄，转至正常燃烧状态，其一次空气进气量关闭，二次空气进气量较大；再转动手柄，转至小火状态，其一次空气进气量关闭，二次空气进气量较小。本发明的生物质直燃炉火力调节方便，不脱火，烟尘少，大、小火可随意调节，热效率高，可达到40％以上，且废气排放少，两项指标远远超过了现有标准。燃烧过程中加料操作简单，将火力调节至小火或是熄火状态，用工具取出二次空气分配器9或是还取出料筒8，往料筒8内加好料再依次装好，调节手柄位置即可继续燃烧。本发明在熄火状态时，其一次空气进气与二次空气进气均关闭，可关闭风机电源停止供气，还可防止自然空气流通。

Claims (10)

1.一种生物质直燃炉，包括外壳(1)、炉体(2)、和风机(3)，风机(3)通过一次空气输送管(43)、二次空气输送管(44)对应连接一次空气室(5)、二次空气室(6)，炉体(2)上端设有烟囱(17)，其特征在于在炉体(2)的内侧壁固接有内筒(7)，内筒(7)内放置有料筒(8)，料筒(8)上方放置有二次空气分配器(9)，二次空气室(6)有二次空气室出气孔(71)接通二次空气分配器(9)，料筒(8)的壁上开有料筒进气孔(81)接通一次空气室(5)。

2.根据权利要求1所述的生物质直燃炉，其特征在于所述二次空气分配器(9)是由内壁(91)、外壁(92)、上壁(93)和底壁(94)围成的空腔体，中部有火孔(95)，外壁(92)上有进气孔(96)，内壁(91)及底壁(94)上开有出气孔(97)。

3.根据权利要求2所述的生物质直燃炉，其特征在于所述二次空气分配器(9)的外壁(92)呈倒锥形。

4.根据权利要求2所述的生物质直燃炉，其特征在于所述二次空气分配器(9)的内壁(91)及底壁(94)的出气孔(97)是条形缝隙孔。

5.根据权利要求1所述的生物质直燃炉，其特征在于所述一次空气室(5)、二次空气室(6)是由隔板(10)的内外周边分别与炉体(2)和内筒(7)固接而分隔开。

6.根据权利要求1所述的生物质直燃炉，其特征在于所述风机(3)装在外壳(1)的一侧，风机(3)的出气口连接空气调节阀(4)的进气端，所述空气调节阀(4)包括阀体(41)、与阀体(41)配合的阀芯(42)，所述阀体(41)上有一次空气输送管(43)和二次空气输送管(44)，阀芯(42)的侧壁上有通孔一(45)、通孔二(46)。

7.根据权利要求1至6任意权利要求所述的生物质直燃炉，其特征在于所述内筒(7)上部固装有挡火圈(11)，挡火圈(11)与固装于炉体(2)上部的锅支架(12)形成环形缝隙排气通道(13)。

8.根据权利要求1至6任意权利要求所述的生物质直燃炉，其特征在于所述二次空气分配器(9)的火孔(95)上方放置有锥形的聚火圈(14)。

9.根据权利要求1至6任意权利要求所述的生物质直燃炉，其特征在于所述炉体(2)的上端设有观火管(15)，观火管(15)一端穿过挡火圈(11)，另一端穿过外壳(1)并装有观火盖(16)。

10.根据权利要求1至6任意权利要求所述的生物质直燃炉，其特征在于所述烟囱(17)的管道穿过水箱(18)，水箱(18)的出水管(19)接至装风机(3)的一侧外壳(1)。

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