CN103134177A - 生物质无灰燃烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明及一种供热设备，即一种生物质无灰燃烧炉，其特点是：所说的送风管(7)端口所对的炉膛(2)内壁，以及送风管(7)上方的炉膛(2)内壁，是由圆弧面圆滑连接形成的圆拱形曲面，进入炉膛(2)的送风管(7)上侧开有负压口(8)，在负压口(8)助燃风先经过的一侧边缘设有向后下方斜向弯折的压风片(9)，炉体(1)外面送风管(7)接通燃料输送管(5)。其有益效果是：燃料随风进入炉膛后上下旋转飞行燃烧，不易堆积，未燃尽的燃料被吸回送风管，再次喷出燃烧，燃烧更加充分，几乎没有灰分残留。加之储热室储存大量热能，可提高炉膛温度。送风管通过储热室，使燃料和助燃风得到预热，大量助燃风取自炉膛，由此造成炉温的持续积累，达到或接近压缩秸秆及煤炭的热量，可以作为热风炉、热水炉、油炉等多种换热设备，替代燃煤炉具进行各种供热作业，对于节约煤炭、保护环境、充分利用农作物秸秆、提高秸秆的价值和增加农民收入，都具有重要的意义。

Description

生物质无灰燃烧炉

技术领域

本发明及一种供热设备，即一种生物质无灰燃烧炉。

背景技术

农作物秸秆以及杂草、碎木等生物质燃料，量大价廉，是宝贵的热能资源，如果将其用于工业生产及大面积供热，对于替代煤炭、燃油等矿物质燃料、节约能源、保护环境、解决农村秸秆处理难题、提高农民收入，都具有重要的作用。可是，由于生物质密度小，燃点低，300-500℃即可燃烧，炉温一般不超过600℃，不能满足工业锅炉及大面积集中供热锅炉的需求。此外，由于燃烧温度低，只能燃烧一部分可燃物，另一些固体物，特别是有害的苯类衍生物以及二恶类物质，不能燃尽而成为灰分。这样，既降低了热效率，还会污染环境。为了解决这个问题，人们把秸秆粉碎挤压成高密度的颗粒，使其单位体积的热量接近煤炭，提高了秸秆的燃烧温度。可是，压缩颗粒的成本太高，只能用于利润率较高的产业，还不能普遍推广应用。因此，我们希望不经过压缩，就能够提高秸秆燃料的燃烧温度，使秸秆燃料满足工业生产的需要。

发明内容

本发明目的是提供一种能够燃用不经压缩的生物质燃料，且能显著提高燃烧温度，达到或接近压缩秸秆燃料或煤炭的燃烧温度，燃料燃烧充分，灰分极少的无灰燃烧炉。

上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种生物质无灰燃烧炉，包括炉体、炉膛和风机，风机的送风管从炉体一侧进入炉膛，炉体上方设有热量输出管。其特点是：所说的送风管端口所对的炉膛内壁，以及送风管上方的炉膛内壁，是由圆弧面圆滑连接形成的圆拱形曲面，进入炉膛的送风管上侧开有负压口，在负压口助燃风先经过的一侧边缘设有向后下方斜向弯折的压风片，炉体外面送风管接通燃料输送管。

所说的送风管在负压口处断开。

所说的负压口的压风片是在断开处口径内收而形成的锥状环。

所说的炉膛和热量输出管的一侧下部开口与引风管相接，引风管的另一端接风机的进风口。

所说的炉膛与引风管相接处是下凹的沉降池。

所说的炉膛到热量输出管之间设有储热室，储热室内设有多个吸热块，送风管穿过储热室进入炉膛。

所说的炉体的外围设有水套，水套设有出水管和回水管，出水管和回水管与用热器的两端相接。

所说的炉体的热量输出管上装有换热器。

所说的炉膛在送风管进入一侧的内壁内侧设有滤挡筛，滤挡筛由多片挡板对接而成，各个挡板之间留有间隙。

所说的送风管的出口端上侧装有竖立且回折的阻风板。

本发明的有益效果是：燃料随风进入炉膛后上下旋转飞行燃烧，不易堆积，未燃尽的燃料被吸回送风管，再次喷出燃烧，燃烧更加充分，几乎没有灰分残留。加之储热室储存大量热能，可提高炉膛温度。送风管通过储热室，使燃料和助燃风得到预热，大量助燃风取自炉膛，由此造成炉温的持续积累，达到或接近压缩秸秆及煤炭的热量，可以作为热风炉、热水炉、油炉等多种换热设备，替代燃煤炉具进行各种供热作业，对于节约煤炭、保护环境、充分利用农作物秸秆、提高秸秆的价值和增加农民收入，都具有重要的意义。

附图说明

图1是第一种实施例的主视图；

图2是第一种实施例的俯视图；

图3是第一种实施例的部件送风管的主视图；

图4是第二种实施例的部件送风管的主视图；

图5是第三种实施例的部件送风管的主视图；

图6是第四种实施例的主视图；

图7是第四种实施例的俯视图；

图8是第五种实施例的主视图；

图9是第六种实施例的主视图；

图10是第七种实施例的主视图；

图11是第八种实施例的主视图。

图中可见：炉体1，炉膛2，热量输出管3，限流阀4，燃料输送管5，风机6，送风管7，负压口8，压风片9，引风管10，储热室11，吸热块12，水套13，出水管14，回水管15，换热器16，滤挡筛17，挡板18，阻风板19，清灰孔20，维护门21，沉降池22。

具体实施方式

第一种实施例：如图1、2所示，这种生物质无灰燃烧炉的炉体1里面有炉膛2，炉膛一侧有热量输出管3，热量输出管3上设有限流阀4。炉体1的外面设有燃料输送管5和风机6，燃料输送管5的下端与风机6的送风管7相通，送风管7进入炉膛2。炉膛2的内壁两侧为平面，其余前后上下四面内壁，即送风管7端口所对的炉膛2内壁，以及送风管7上方的炉膛2内壁，是由多个圆弧面圆滑连接，形成连续的接近闭合的圆拱形曲面。结合图3可见，送风管7进入炉膛2的一段上侧开有负压口8，在负压口8助燃风先经过的一侧边缘设有向后下方斜向弯折的压风片9。

工作时，先将秸秆切成小段，装入燃料斗，开动风机7，燃料即可出燃料输送管5进入送风管7，随助燃风吹送到炉膛2内点燃。由于炉膛2内壁为圆滑弧面，助燃风打入后顺壁面上下旋转，秸秆燃料也随风上下旋转燃烧。送风管7里面的助燃风在经过负压口8的时候，上部气流被压风片9阻挡而向下流动，加快了下部风的流速，同时也在负压口8的上方形成了一个负压区。这样，一部分旋转燃烧的燃料和气流被吸入负压区，再次从送风管8抛出而进行旋转燃烧。大量实验证明，由于燃料比气流更重，下落速度更快，炉膛2内经一次旋转没有燃尽的燃料，绝大部分被吸入负压口8再次喷出燃烧。这样，生物质燃料反复在飞行中燃烧，氧气充足，燃烧充分，炉内温度可以达到600-800℃。据有关资料表明，秸秆燃料在燃点300-500℃燃烧后所留下的灰分，在600℃以上的温度下还可以继续燃烧，在800℃下基本可以氧化燃尽，很少残留，由此达到灰分极少的效果。秸秆燃料在燃点300-500℃燃烧后所留下的灰分，含有多种污染物，将其燃尽，不仅可以提高热效率，同时还可以消除污染排放。

第二种实施例：如图4所示，这种炉具与前一实施例的结构基本一样，所不同的是送风管7在负压口8处断开，这应当属于负压口8的一种极端的形式。实验证明，送风管在负压口8处适当的断开的效果更好，而且便于制造安装。

第三种实施例：如图5所示，送风管7在负压口8处断开，而压风片9在断端形成的锥状环，在周围形成负压区。

第四种实施例：如图6、7所示，这种炉具有炉体1、炉膛2、热量输出管3、限流阀4、燃料输送管5、风机6、送风管7，送风管7设有负压口8。上述结构与第一种实施例基本相同，所不同的是：在炉膛2和热量输出管3的下方接出引风管10，引风管10另一端接风机6的进风口。引风管6的口径可控，风机6把炉膛2内的热风适量抽回后再打入炉膛2，避免低温助燃风对炉膛温度的影响，使炉膛2内的温度不断积累，可以达到800-900℃，秸秆燃料的灰分基本可以氧化燃尽，既可提高热效率，还可以消除污染排放。

第五种实施例：如图8所示，这种炉具除了炉体1、炉膛2、热量输出管3、限流阀4、燃料输送管5、风机6、送风管7、负压口8以外，在炉膛2与热量输出管3的下部设有储热室11，储热室11内设有多个吸热块12，吸热块12可以是耐火砖等耐热并吸热的材料。炉膛2的热量在进入热量输出管3之前通过储热室11，把一部分热量留在储热室11，可以显著的提高炉膛温度。同时，没有燃尽的燃料反复触碰吸热块4而再次燃烧，提高了热效率。送风管7穿过储热室11进入炉膛2，进一步提高了助燃风的温度，有利于炉膛温度的积累。炉膛温度可达到900-1000℃，秸秆燃料的灰分可以氧化燃尽，没有残留，可提高热效率，消除污染排放。

第六种实施例：如图9所示，这种炉具除了炉体1、炉膛2、热量输出管3、限流阀4、燃料输送管5、风机6、送风管7、负压口8以外，炉体1的外面加装了水套13，水套13是由两层壁板构成的一个装水的空腔，上部设有出水管14，下部设有回水管15，出水管14和回水管15分别与用热器的两端连接，构成闭合的热交换回路，把炉内的热能传递到用热场所。

此外，在炉体1的热量输出管3的上方还装有换热器16，可以把烟气的热量转换成其他导热载体，供应各种场所使用。

第七种实施例：如图10所示，炉膛2在送风管7进入一侧的内壁内侧设有滤挡筛17，滤挡筛17由多片挡板18对接而成，各个挡板18之间留有间隙。这种滤挡筛17的作用是把没有燃尽的燃料阻拦下来，由于挡板18的温度很高，燃料可以进一步燃烧，没有完全烧尽的燃料再落到负压口8，重新打出燃烧。而大部分热气流则从挡板18的间隙流出，经过储热室11，从热量输出管3输出。

此外，图中的送风管7的出口端上侧装有竖立且回折的阻风板19。其作用是阻挡一时没有进入负压口8的燃料和气流，迫使其回流进入负压口8再次喷出燃烧。

正常情况下，这种炉具没有灰分残留，但在使用不合理，或出现故障时，还可能出现灰分残留。为此，在炉体1的下面设有可开关的清灰孔20，需要时打开清理灰烬。

第八种实施例：如图11所示，这种炉具有炉体1、炉膛2、热量输出管3、限流阀4、燃料输送管5、风机6、送风管7，送风管7设有负压口8，炉膛2和热量输出管3之间设有储热室11，储热室11里面设有吸热块12。在炉膛2和热量输出管3的下方接出引风管10，引风管10另一端接风机6的进风口。其特点上：炉膛2和热量输出管3下方的引风管6接口处有一个下凹的沉降池22，一些没有燃尽的颗粒物会落在沉降池22里面，被风机6抽回后再次打入炉膛2燃烧。实验证明：这种炉具的炉膛温度可达到1000-1200℃，秸秆燃料的灰分完全可以氧化燃尽，没有残留。

图中还可看到，炉膛一侧设有可开关的维护门21，以被维修观察之用。

Claims (10)

1.一种生物质无灰燃烧炉，包括炉体(1)、炉膛(2)和风机(6)，风机(6)的送风管从(7)炉体一侧进入炉膛(2)，炉体(1)上方设有热量输出管(3)，其特征在于：所说的送风管(7)端口所对的炉膛(2)内壁，以及送风管(7)上方的炉膛(2)内壁，是由圆弧面圆滑连接形成的圆拱形曲面，进入炉膛(2)的送风管(7)上侧开有负压口(8)，在负压口(8)助燃风先经过的一侧边缘设有向后下方斜向弯折的压风片(9)，炉体(1)外面送风管(7)接通燃料输送管(5)。

2.根据权利要求1所述的生物质无灰燃烧炉，其特征在于：所说的送风管(7)在负压口(8)处断开。

3.根据权利要求1和2所述的生物质无灰燃烧炉，其特征在于：所说的负压口(8)的压风片(9)是在断开处口径内收而形成的锥状环。

4.根据权利要求1所述的生物质无灰燃烧炉，其特征在于：所说的炉膛(2)和热量输出管(3)的一侧下部开口与引风管(10)相接，引风管(10)的另一端接风机(6)的进风口。.

5.根据权利要求1所述的生物质无灰燃烧炉，其特征在于：所说的炉膛(2)与引风管(10)相接处是下凹的沉降池(22)。

6.根据权利要求1所述的生物质无灰燃烧炉，其特征在于：所说的炉膛(2)到热量输出管(3)之间设有储热室(11)，储热室(11)内设有多个吸热块(12)，送风管(7)穿过储热室(11)进入炉膛(2)。

7.根据权利要求1所述的生物质无灰燃烧炉，其特征在于：所说的炉体(1)的外围设有水套(13)，水套(13)设有出水管(14)和回水管(15)，出水管(14)和回水管(15)与用热器的两端相接。

8.根据权利要求1所述的生物质无灰燃烧炉，其特征在于：所说的炉体(1)的热量输出管(3)上装有换热器(16)。

9.根据权利要求1所述的生物质无灰燃烧炉，其特征在于：所说的炉膛(2)在送风管(7)进入一侧的内壁内侧设有滤挡筛(17)，滤挡筛(17)由多片挡板(18)对接而成，各个挡板(18)之间留有间隙。

10.根据权利要求1所述的生物质无灰燃烧炉，其特征在于：所说的送风管(7)的出口端上侧装有竖立且回折的阻风板(19)。

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