CN102748780A

CN102748780A - 一种便携式生物质野炊烤火炉

Info

Publication number: CN102748780A
Application number: CN2012102485667A
Authority: CN
Inventors: 沈桀; 韦勇; 张建祥; 茅佩专
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明公开一种便携式生物质野炊烤火炉，包括炉体和设置于炉体内部的由炉膛壁包围起来的炉膛，所述炉膛与进料斗连通，所述炉膛下部为炉箅和灰斗，所述炉膛上部设置有燃烧器，所述燃烧器的上口为燃烧盆，所述炉体外壳与炉膛壁之间成型有空气预热流动腔，所述炉体外壳上成型有复数个二次进风孔。本发明不需要用烟管和风机，小巧轻便，制作简单，生产成本低廉，适用于各种秸秆、树枝等生物质散料，无须精加工，燃烧充分不冒烟，既可炊事又能烤火，就地取柴，操作简便，使用成本低，便于推广普及。

Description

一种便携式生物质野炊烤火炉

技术领域

本发明涉及一种以生物质为燃料转化为可燃气体的炉具，具体地说，是涉及一种将有机物质经高温裂解气化成可燃气体燃烧的便携式生物质野炊烤火炉。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的基础，随着社会经济的快速发展，人类对能源的需求也越来越大。大量的开采和使用化石能源会污染环境和破坏生态平衡，开发和利用清洁的可再生能源已经迫在眉睫，生物质是可以转化为气体燃料的对环境友好的可再生能源，生物质是可以转化为液体燃料的环境友好的可再生能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源。生物质气化技术是清洁高效利用生物质能的有效途径之一，生物质气化技术除了可以用于发电、供气、供热等方面外，还可以用于将各种生物质能转化为高品位的燃料。

生物质气化是指将固体生物质加热，进行不完全燃烧，使生物质裂解，变成小分子量的CO、H₂、CH₄等可燃性气体，在转换过程中要加入气化剂（空气、氧气或水蒸气）。由于生物质的特殊性质，在气化前还需要经过干燥、破碎和切片等预处理过程。经预处理的生物质在气化炉中，约于600°C下发生热解反应，生成的气体中包括解离气体、气化的挥发分、H₂、CO、CO₂、焦油和水蒸气。由于生物质中的挥发分含量(70%~80%，干基）远高于煤炭(30%)，所以生物质气化的热解反应比煤炭更为重要。挥发分在气相中的热裂化反应可降低焦油量，热解反应的副产物是生成不挥发的焦炭和灰分。在气化炉中的第二反应为焦炭与氧气、蒸汽反应，生成H₂、CO、CO₂等气体，未转化的焦炭燃烧为热解反应提供所需的热量。

我国目前使用的生物质炊事炉主要有普通炉(俗称“地锅”)和全气化炉具。普通炉建造技术粗糙，吊火高度高，灶门大、炉膛大,生物质在炉膛内直接燃烧,炊事过程中大量热能损失，同时还具有严重污染空气、不易封火等缺点。全气化炉将生物质完全气化,利用其产生可燃气体。该炉虽然解决了传统地锅的部分缺点，但燃烧过程中，产生大量的焦油（含有致癌物质,影响用户身心健康）;难点火，每次加料烟雾大,熏人;对原材料的密度要求较高;燃烧过程不稳定（易熄火冒烟）;此外，生物质炉灶普遍采用烟囱或鼓风机以加速空气的流通，否则因供氧不足容易冒烟，火力不旺；大多体形笨重，不便于运输和移动；售价较高，主要燃用经加工粉碎的甚至要压缩成型的燃料，使用成本较高，操作不便，不适应就地取柴，不利于推广和普及。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种不再依赖烟管或鼓风机，力求小巧轻便，成本低廉，适合各种场所，能就地取柴，可利用各种秸秆、树枝等生物质直接投入燃烧，使用方便，燃烧充分不冒烟，炊事烤火两用的便携式生物质野炊烤火炉。

为了解决上述技术问题，本发明就提出了如下技术方案：一种便携式生物质野炊烤火炉，包括炉体和设置于炉体内部的半球形炉膛，所述炉膛与进料斗连通，所述炉膛下部为炉箅和灰斗，其中：所述的炉膛为半球形，其周壁底部紧邻炉体外壳周壁，炉膛上部设置有燃烧器，所述燃烧器的上口为燃烧盆，所述炉体外壳与炉膛壁之间成型有由下至上渐渐扩大的空气预热流动腔，所述炉体外壳上成型有复数个二次进风孔。

作为本发明所述的便携式生物质野炊烤火炉的一种优选方案，其中：所述炉膛壁周壁设置有至少一个保火孔。

作为本发明所述的便携式生物质野炊烤火炉的一种优选方案，其中：所述炉膛呈上小下大的半球状或馒头状。本发明与众不同的，炉膛壁底部尽量放大至贴近外壳，以充分扩大炉膛内径，便于使用较长的燃料，炉膛由下至上逐渐缩小，有利于形成足够的空气预热流动腔。

作为本发明所述的便携式生物质野炊烤火炉的一种优选方案，其中：所述燃烧器其周壁开设有复数个助燃进风孔，有利于空气预热流动腔内的热空气涌入助燃。

作为本发明所述的便携式生物质野炊烤火炉的一种优选方案，其中：所述进料斗开口处设置有一起隔绝空气作用的小门，除添料时应关闭小门，以减少炉膛内空气的进入，有利于形成限氧燃烧、高温裂解，转化成可燃气体后向上经燃烧器与热空气混合后喷至燃烧盆燃烧。

作为本发明所述的便携式生物质野炊烤火炉的一种优选方案，其中：燃烧盆上设置有固定连接或活动连接的挡火圈

作为本发明所述的便携式生物质野炊烤火炉的一种优选方案，其中：所述炉体底部设置有底板及起支撑作用的复数个炉脚。

作为本发明所述的便携式生物质野炊烤火炉的一种优选方案，其中：所述燃烧器为直筒燃烧器或带有一定锥度的燃烧器，所述带有一定锥度的燃烧器的上口径略小于下口径。带有一定锥度的燃烧器的燃烧效果更好。

作为本发明所述的便携式生物质野炊烤火炉的一种优选方案，其中：所述炉体上端成型有一个或一个以上的燃烧盆，所述燃烧盆上设置有复数个锅具支撑架。

作为本发明所述的便携式生物质野炊烤火炉的一种优选方案，其中：所述灰斗为抽屉式灰斗，设置于炉箅的下部，所述灰斗一端成型有拉柄。所述抽屉式灰斗可以控制炉膛内一次进风量的大小，拉开程度大点，则进风量大，拉开程度小点，则进风量小。能够更方便地的控制炉膛内产气量的多少，从而达到控制燃烧器喷出的火力的大小。

采用本发明所述结构的便携式生物质野炊烤火炉，不再依赖烟管或鼓风机，达到了小巧轻便，成本低廉，适合各种场所，能就地取柴，可利用各种秸秆、树枝等生物质直接投入燃烧，使用方便，燃烧充分不冒烟，可随意控制火力大小，炊事烤火两用，适合在全球各阶层推广普及。

附图说明

图1是本发明所述便携式生物质野炊烤火炉的内部结构示意图。

图2是本发明所述便携式生物质野炊烤火炉的外部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1～图2所示，图中，1、燃烧盆；2、炉体；201、二次进风孔；3、燃烧器；301、燃烧室；302、助燃进风孔；4、炉膛；401、炉膛壁；402、保火孔；5、小门；6、进料斗；7、灰斗；701、拉柄；8、底板；9、炉脚；10、炉箅；11、空气预热流动腔；12、支撑架;13、挡风圈。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，图1为本发明所述便携式生物质野炊烤火炉的内部结构示意图。在此实施例中，该便携式生物质野炊烤火炉，其包括炉体2和炉膛4；所述炉体2其上端成型有燃烧盆1，在该燃烧盆1上设置有多个支撑架12，虽然支撑架12的数目并非本发明的核心技术特征，较佳地，所述支撑架12为三个，以使其结构稳定可靠，承载能力强；同时，所述支撑架12等距间隔，使得燃烧盆1内燃烧时产生的火焰集中于支撑架12中心空旷之处，避免支撑架13承受高温火焰，延长支撑架12的使用寿命。

考虑到野外使用的环境变化，挡风圈13可以起到挡风的作用，其可以设置成独立的组件采取活动连接或固定连接方式组合。

所述炉膛4设置于炉体2的内部，其是由炉膛壁401包围起来的供燃料燃烧的立体空间，所述炉膛4保证燃料尽可能地适合其燃烧。该实施例中，所述炉膛4呈上小下大的特种形状，既可容纳较长的树枝等生物质燃料，增加产气量，又可以让出上部空间以便于二次风的进入流动和预热升温，保证了供氧充足，燃烧充分；并且其周壁上设置有保火孔402，当炉膛4内部氧气含量过低而熄灭冒烟时，通过保火孔402对炉膛4内进行限量补氧，达到保留火苗防止熄灭的作用。同时，该炉膛4周壁上还设置有一进料斗6，该进料斗6与炉膛4相通，通过进料斗6将生物质燃料添加到炉膛4内部进行燃烧，所述进料斗6开口处还设置有一起隔绝空气作用的小门5，当生物质燃料开始燃烧时，关闭小门5，以使得炉膛4内形成缺氧状态。该炉膛4底部设置有一炉箅10，在保证有空气进入炉膛4内部进行燃烧的同时也能把炉膛4里产生的灰烬漏下去。

在此实施例中，所述炉膛4上部设置有燃烧器3，该燃烧器3其周壁围成的空间为混合燃烧室301，炉膛中的生物质经限氧燃烧、高温裂解所产生的可燃气体上升至该燃烧器3时与其周壁开设的助燃进风孔302涌入的热的空气相混合而得以充分燃烧并喷向燃烧盆，对锅底进行加热。

所述炉体2其外壳与炉膛壁401之间成型有空气预热流动腔11，该空气预热流动腔11利用热空气向上流动的原理，将从二次进风孔201（图1中未示出）进入的冷空气通过炉膛壁401壁温的烘烤下不断升温上升，再通过助燃进风孔302涌入混合燃烧室301内进行混合助燃。

在此实施例中，炉体2其外壳下端开设有可供灰斗7拉开与关闭的的灰斗口（图中未示出），所述灰斗7位于炉箅10的下部，一次进风时，只有利用灰斗7的拉开与关闭的大小来控制一次进风量的大小，使得空气再由炉箅10进入到炉膛4内；同时，在该实施例中，炉体2底部设置有底板8及起支撑作用的多个炉脚9，虽然炉脚9数目不是本发明的核心技术方案，较佳地，炉脚9为三个，适应高低不平的野外使用，起到较好的支撑本生物质炉的同时减少生产成本。

如图2所示，图2为本发明所述便携式生物质野炊烤火炉的外部结构示意图。图中，炉体2其外壳四周壁上成型有多个二次进风孔201，冷空气由二次进风孔201进入到空气流动腔（图2中未示出）内，在经炉膛壁壁温的烘烤下使得冷空气不断升温上升，再通过助燃进风孔进入到混合燃烧室内进行助燃，如此，使得混合燃烧室内的燃气供氧充足，燃烧充分而不再冒烟。

图2中，灰斗7上还成型有拉柄701，以方便灰斗7的拉开与关闭，从而控制一次进风量的大小，使空气穿过炉箅进入炉膛内。

由此，在实际使用时，生物质燃料首先从进料斗6投入到炉膛4内，点燃后开始燃烧，然后关闭小门5，以隔绝空气，使得炉膛4内形成缺氧状态，此时，只有通过灰斗7的拉开与关闭大小来控制一次进风量，以使空气从炉箅10进入炉膛4内，这时炉膛4内形成高温裂解气化反应，所产生的可燃气体上升至燃烧器3内部；接着根据热空气向上流动的原理，从二次进风孔201进入的冷空气在炉膛壁401壁温的烘烤下冷空气不断升温上升，由助燃进风孔302进入到混合燃烧室301内与燃气相混合燃烧，由于供氧充足，燃烧充分不再冒烟。炉膛4设置成上小下大的形状，加大了炉箅10的面积，既可容纳较长的未经粉碎加工的树枝等燃料，提高了实用性，同时又能留出上部空间便于二次风的流动和升温，保证了供氧充足，燃烧充分。

综上所述，由于炉膛4的特殊形状使可燃气体燃烧时形成的火焰更加集中，热效率提高；利用炉膛壁401的壁温所散发的热量在二次进风时，对二次风进行预热，提高二次风助燃效率，同时还增加了生物质半气化炉的整体能源利用热效率；不需要加装风机，结构简单巧妙，占用空间小，缩小了产品体积，造型轻便、美观。

在燃烧盆1上设置用于支撑炊具的锅具支撑架12，锅具支撑架12便于将各种形状的炊具支撑在一定的吊火高度上，使用方便，功能齐全；该锅具支撑架12等距分布，结构稳定可靠，承载能力强，同时，燃烧产生的火焰集中于锅具支撑架12中心空旷之处，避免锅具支撑架承受高温火焰，延长了锅具支撑架12使用寿命。

该便携式生物质野炊烤火炉不需要用烟管和风机，小巧轻便，制作简单，生产成本低廉，适用于各种秸秆、树枝等生物质散料，无须精加工，燃烧充分不冒烟，既可炊事又能烤火，就地取柴，操作简便，使用成本低，便于推广普及。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种便携式生物质野炊烤火炉，包括炉体和设置于炉体内部的由炉膛壁包围起来的炉膛，所述炉膛与进料斗连通，所述炉膛下部为炉箅和灰斗，其特征在于：所述炉膛上部设置有燃烧器，所述燃烧器的上口为燃烧盆，所述炉体外壳与炉膛壁之间成型有空气预热流动腔，所述炉体外壳上成型有复数个二次进风孔。

2.根据权利要求1所述的便携式生物质野炊烤火炉，其特征在于：所述炉膛壁设置有至少一个保火孔。

3.根据权利要求1所述的便携式生物质野炊烤火炉，其特征在于：所述炉膛呈上小下大的半球状或馒头状,所述炉膛周壁底部紧邻炉体外壳周壁，所述炉体外壳与炉膛壁之间成型有由下至上渐渐扩大的空气预热流动腔。

4.根据权利要求1所述的便携式生物质野炊烤火炉，其特征在于：所述燃烧器其周壁开设有复数个助燃进风孔。

5.根据权利要求1所述的便携式生物质野炊烤火炉，其特征在于：所述进料斗开口处设置有一起隔绝空气作用的小门。

6.根据权利要求1所述的便携式生物质野炊烤火炉，其特征在于：所述炉箅与炉膛的底部相对应配合，所述燃烧盆上设置有固定连接或活动连接的挡风圈。

7.根据权利要求1所述的便携式生物质野炊烤火炉，其特征在于：所述炉体底部设置有底板及起支撑作用的复数个炉脚。

8.根据权利要求1所述的便携式生物质野炊烤火炉，其特征在于：所述燃烧器为直筒燃烧器或带有一定锥度的燃烧器，所述带有一定锥度的燃烧器的上口径略小于下口径。

9.根据权利要求1所述的便携式生物质野炊烤火炉，其特征在于：所述炉体上端成型有一个或一个以上的燃烧盆，所述每个燃烧盆上设置有复数个支撑架。

10.根据权利要求1所述的便携式生物质野炊烤火炉，其特征在于：所述灰斗为抽屉式灰斗，设置于炉箅的下部，所述灰斗一端成型有拉柄。