CN101956999A - 生物质直燃炉 - Google Patents

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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
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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
[0004] 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。
[0005] 本发明是通过以下的技术方案来实现的。
[0006] 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。
[0007] 本发明还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0008] 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,夕卜 壁上有进气孔,内壁及底壁上开有出气孔;
[0009] 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;
[0010] 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;
[0011] 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;
[0012] 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,使废气排放均勻,能提高整体热效率;
[0013] 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;
[0014] 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;
[0015] 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。
[0016] 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
[0017] 图1是生物质直燃炉的结构示意图;
[0018] 图2为图1的左视示意图;
[0019] 图3是本发明的二次空气分配器的结构示意图;
[0020] 图4是本发明的料筒的俯视示意图;
[0021] 图5是本发明的空气调节阀的结构示意图;
[0022] 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
[0023] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明:
[0024] 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上开有均勻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,使废气排放均勻,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 —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。 [0025] 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。
[0026] 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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⑵上部的锅支架(12)形成环形缝隙 排气通道(13)。
  8. 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. 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) —端穿过挡火圈(11),另一端穿过外壳(1)并装有观 火盖(16)。
  10. 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(I)0
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