CN105276629A - 一种型煤专用清洁燃烧炉具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种型煤专用清洁燃烧炉具，涉及民用清洁炉具技术领域，包括炉体和排烟通道，炉体内壁设有水套，炉体内设有聚火炉膛，聚火炉膛上部的燃烧室渐缩形结构，其出口为圆形，聚火炉膛下部储料仓为方形，聚火炉膛中部为圆形到方形的过渡结构，形成了上圆下方且储料燃烧为一体的聚火炉膛，聚火炉膛与水套之间为防火隔热材料。本发明底部宽敞，主燃区旺火层厚，炉渣层宽松，透气性好，聚火增温效果好，满足了型煤燃烧的条件，真正实现型煤环保高效燃烧，适宜燃用高热值、燃烧时间长、辐射热量大的无烟煤型煤燃料。
Description
技术领域
本发明涉及民用炉具技术领域，尤其是一种型煤专用清洁燃烧炉具。
背景技术
近年大气污染加剧、秋冬季节雾霾现象频发，其中，原煤的粗放燃烧PM2.5排放增多是雾霾形成的重要因素之一。煤作为储量固定的化石能源，在国民经济发展中具有重要的作用，为了兼顾经济发展和环境保护，洁净型煤的研制与使用，可有效减少烟尘排放，降低SO2等污染物排放，是燃煤综合高效利用的好方法。型煤燃料替代原煤散烧利国利民，是国家提倡和扶持的。
现阶段，政府在能源结构上调整，禁止原煤散烧，推广洁净型煤，为有效减少城乡居民原煤散烧污染，改善空气质量，各级政府在推广使用洁净型煤的同时，配套推广民用无烟煤型煤专用炉具，以高效燃用无烟煤型煤。
作为炉具企业，我们加大研发投入，针对这一能源结构转换中存在的新型燃料替换、环保要求高的需求，按照型煤燃烧的条件,设计出了一种可高效燃用型煤或无烟煤球的新型环保清洁燃烧炉具。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种型煤专用清洁燃烧炉具，该炉具底部宽敞，主燃区旺火层厚，炉渣层宽松，透气性好，聚火增温效果好，上火快，满足了型煤燃烧的条件，真正实现型煤环保高效燃烧，适宜燃用高热值、燃烧时间长、辐射热量大的无烟煤型煤燃料。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种型煤专用清洁燃烧炉具，包括炉体和排烟通道，炉体内壁设有水套，其特征在于所述的炉体内设有聚火炉膛，聚火炉膛上部的燃烧室渐缩形结构，其出口为圆形，聚火炉膛下部储料仓为方形，聚火炉膛中部为圆形到方形的过渡结构，形成了上圆下方且储料燃烧为一体的聚火炉膛，聚火炉膛与水套之间为防火隔热材料。
对上述结构作进一步限定，所述的聚火炉膛的上圆口直径为30-40cm，下部方形为70×70~90×90cm，其整体高度为60-100cm。
对上述结构作进一步限定，所述的聚火炉膛的上部出口外部与水套之间设置有截断面为三角形的火焰回旋腔，所述的火焰回旋腔为环形结构，其一侧设有二次进风口，另一侧与排烟通道连通，火焰回旋腔的上方与炉口连通。
对上述结构作进一步限定，所述的火焰回旋腔与排烟通道的邻接处设有半圆环形的挡火圈，在聚火炉膛的出口处覆盖有可调封火盖，在聚火炉膛的出口与炉口之间设有聚火罩，挡火圈围绕在可调封火盖和聚火罩的外侧。
对上述结构作进一步限定，所述的聚火罩为锥台状的环形薄壁结构，在薄壁上均布有方形孔，方形孔把火焰回旋腔与聚火罩内部空间连通，聚火罩的上沿与炉口平齐，聚火罩的下口与聚火炉膛的出口之间留有少许间隙。
对上述结构作进一步限定，所述的火焰回旋腔与排烟通道的邻接处设有半圆环形的挡火圈，所述的挡火圈占据聚火炉膛出口的一半，聚火炉膛出口的另一半设有半圆环形的挡煤齿，在聚火炉膛的出口处覆盖有可调封火盖，挡火圈和挡煤齿环绕在可调封火盖周围，在聚火罩上方的炉口处覆盖有二次加温盖。
对上述结构作进一步限定，所述的挡煤齿包括一个半圆环形板以及在半圆形板表面设的梳状突起，其突起的高度填充与炉口与聚火炉膛之间。
对上述结构作进一步限定，所述的挡火圈为半圆环形结构，表面弧形过渡，其填充于炉口与聚火炉膛之间。
对上述结构作进一步限定，所述的二次加温盖内部为空心结构，其表面设有手柄，在二次加温盖上表面通过软管与排烟通道内的水套连通，形成水循环管路。
对上述结构作进一步限定，所述的排烟通道包括吸热腔和烟囱，吸热腔为高温烟气的换热通道，在吸热腔内布置有吸热水管，吸热水管与水套连通，烟囱设于吸热腔的出口处，在吸热腔的最低处设有后漏灰门。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
（1）本发明采用一体成型的“上圆下方”的聚火炉膛，其储料仓底部宽敞，透气性好，不易结渣，上部集中，聚火增温，辐射热高，采用型煤燃烧时燃烧条件充足，燃料充分燃烧，热效率高；
（2）本发明在聚火炉膛与炉壁水套间设有防火隔热材料，使燃烧室不直接与水套夹层接触，保证炉膛内燃烧室温度足够高，聚火增温效果好，适宜燃用辐射热量大、高热值、燃烧时间长的无烟煤型煤；
（3）聚火炉膛的炉口外侧与炉体水套之间形成了一条截断面为三角形的火焰回旋腔，该腔体与燃烧部位靠近，这样使炉体水套的吸热面积增大，增加热效率，同时在结合近烟道一侧的挡火圈，这样可以使烟气的走向由烟道远端经过火焰回旋腔，然后流向排烟通道，避免烟气直接排向烟道一侧，高温烟气沿回旋腔旋转，逐步排向烟道口处，可增加炉体的吸热效率；火焰回旋腔中的环形回旋结构，使其腔体内温度较高，结合二次进风口处的充分供氧，回旋燃烧，更利于烟气中CO和挥发分等充分燃烧，实现环保低排放；
（4）在排烟通道内的吸热腔内设置多根吸热管，烟气在吸热管之间逐级降温，大部分烟尘扩散、降速、沉降在烟道底部，少部分烟尘在烟囱内沉降、下落；最后落灰均可由后漏灰门排出炉外。在吸热腔内，排烟温度大大降低，低温烟气排放，烟囱出口无可见黑烟，烟尘排放显著降低，更环保；
（5）本发明在炉口处增设了聚火罩、挡火板，可以在炊事时间，配合聚火罩安装好，将火焰集中在上炉口处，充分利用烟火余热，炊事效率高；在炉口处增设二次加温盖、挡煤齿和挡火板，一方面防止煤块等燃料落入火焰回旋腔内，非炊事时间使用，将聚火罩去掉，盖上二次加温盖，可以充分利用炉口烟火余热，提高采热效率，有效提升3-5%的热效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中聚火罩的结构示意图；
图3是图1中可调封火盖的结构示意图；
图4是本发明的另一种结构示意图
图5和图6共同构成了图4中聚火罩的结构；
图7是本发明的进风及烟气流动图；
其中：1、簸箕，2、主进风口，3、炉排，4、二次进风口，5、火焰回旋腔，6、可调封火盖，7、二次加温盖，8、聚火罩，9、清灰门，10、烟囱，11、出水口，12、后漏灰门，13、挡火圈，14、回水口，15、聚火炉膛，16、挡煤齿。
具体实施方式
根据附图1可以看出，本发明具体涉及一种型煤专用清洁燃烧炉具，涉及民用清洁炉具技术领域，该炉具包括炉体和排烟通道，在炉体内设有聚火炉膛15，聚火炉膛15的下方为可旋转炉排3，炉排3的下方为收集炉灰的簸箕1，同时簸箕1处也设有主进风口2，在炉体的外壁上设有水套。本炉具的最大改进之处在于聚火炉膛15的结构，其具体为聚火炉膛15上部的燃烧室渐缩形结构，其出口为圆形，聚火炉膛15下部储料仓为方形，聚火炉膛15中部为圆形到方形的过渡结构，形成了上圆下方的储料燃烧为一体的聚火炉膛15，聚火炉膛15与炉体的水套之间为防火隔热材料，防火隔热材料可以选用泡沫水泥隔热板或硅酸铝纤维毡等。这种“上圆下方”的聚火炉膛15底部宽敞，透气性好，不易结渣；上部集中，聚火增温，辐射热高。使用该炉膛燃烧型煤，燃烧条件充足，燃料充分燃烧，热效率高，同时取暖升温快，做饭上火猛。炉膛深、容量大，型煤专用炉；一次加料，长时间使用。燃烧室不直接与水套夹层接触，这样采用的炉膛内壁均为防火隔热材料制作，保证炉膛的温度，燃烧室温度高，聚火增温效果好；适宜燃用高热值、燃烧时间长、辐射热量大的无烟煤型煤。
本发明中的聚火炉膛15采用上圆下方结构，上部出口直径30-40cm之间，下部方形在70×70~90×90cm之间，整体高度为60-100cm，设计为大炉膛形式，容量相比与普通炉具储量增大，同时减缩部分的高度与整体高度之比在0.3-0.5:1的范围内，优选的为0.35:1，可以有效地聚火燃烧，效果较佳。
另外，本发明的另一个改进之处在于：聚火炉膛15的上部出口外与炉体水套之间设置有截断面为三角形的火焰回旋腔5，火焰回旋腔5为环形结构，炉体前部的一端设有二次进风口4，二次进风口4可调风量大小，火焰回旋腔5另一端与排烟通道连通，火焰回旋腔5的上方与炉口连通。火焰回旋腔中的环形回旋结构，使其腔体内温度较高，结合二次进风口处的充分供氧，回旋燃烧，更利于烟气中CO和挥发分等充分燃烧，实现环保低排放。
在聚火炉膛15与炉口之间设置的配件有两种方式，其中一种如附图2所示，在火焰回旋腔5与排烟通道的接口处设有挡火圈13，在聚火炉膛15的出口处覆盖有可调封火盖6，如附图3所示；在聚火炉膛15的出口与炉口之间设有聚火罩8，挡火圈13围绕在可调封火盖6和聚火罩8的外侧。火焰回旋腔5的存在增大炉壁水套层的吸热面积，增加热效率，结合靠近烟道一侧的挡火圈13，避免烟气直接排向烟道一侧，高温烟气沿火焰回旋腔5旋转，逐步排向烟道口处，可增加炉体的吸热效率，也有利于烟气尾气的充分燃烧，可以由图7看出烟气的流通路径。其中，聚火罩8如附图2所示，其为锥台状的环形薄壁结构，在薄壁上均布有方形孔，方形孔把火焰回旋腔5与聚火罩8内部空间连通，聚火罩8的上沿与炉口平齐，聚火罩8的下口与聚火炉膛15的出口之间留有少许间隙。聚火罩8为一体式结构，可以配合挡火圈13使用，其燃烧聚火效果明显，燃烧效率高。
本发明中的另一种配置形式如图4所示，其中火焰回旋腔5与排烟通道的邻接处设有半圆环形的挡火圈13，挡火圈13占据聚火炉膛15出口的一半，聚火炉膛15出口的另一半设有半圆环形的挡煤齿16，在聚火炉膛15的出口处覆盖有可调封火盖6，挡火圈13和挡煤齿16环绕在可调封火盖6周围，在聚火罩8上方的炉口处覆盖有二次加温盖7。
挡火圈13和挡煤齿16如附图5和6所示，挡煤齿16包括一个半圆环形板以及在半圆形板表面设的梳状突起，其突起的高度填充与炉口与聚火炉膛15之间，可以有效避免所添加的煤落入火焰回旋腔内，防止烟道堵塞；挡火圈13为半圆环形结构，表面弧形过渡，其填充与炉口与聚火炉膛15之间。该结构为分体式结构，其结构简单，成本低，并且防止煤块或未燃尽的燃烧物进入火焰回旋腔5中，避免堵塞烟道。
另外，本发明在聚火罩8上方的炉口处覆盖有二次加温盖7，二次加温盖7内部为空心结构，其表面设有手柄，在二次加温盖7上表面通过软管与排烟通道内的水套层连通，形成水循环管路。炉体的上炉口处设置二次加温盖，非做饭时间使用，将聚火罩8去掉，盖上二次加温盖7，可以提高采热效率，有效提升3-5%的热效率，可以作为选装配件。
本发明的排烟通道包括吸热腔和烟囱10，该吸热腔为后背式吸热腔，吸热腔为高温烟气的换热通道，在吸热腔内布置有吸热水管，吸热水管与水套层连通，烟囱10设于吸热腔的出口处，在吸热腔的最低处设有后漏灰门12。烟气在吸热管之间逐级降温，大部分烟尘扩散、降速、沉降在烟道底部，少部分烟尘在烟囱内沉降、下落；最后均可由后漏灰门排出炉外。采用此种结构，烟囱出口无可见黑烟，排放指标远远低于国家最低排放指标。
炉膛口处放置密封盖，设有可调封火盖6，如附图3所示，可根据需要调节火力大小，封火时间长，起火速度快；完全燃烧，适宜燃烧型煤，安全性高。
本发明在具体使用时，从炉口处添加充足型煤燃料至聚火炉膛15内，在封火时炉口处的聚火罩8底部覆盖上可调封火盖6，在聚火罩8上部覆盖二次加温盖7，并对主进风口2和二次进风口4密封，这样整个炉体内部处于密封状态，此时燃料缓慢燃烧，形成封火效果，其封火时间长；启火时，掀开二次加温盖7，把可调封火盖6取出，依次打开主进风口2和二次进风口4，外界空气充分进入，聚火炉膛15底部宽大，燃料迅速燃烧，上火速度快。另外，本炉具的燃烧室上部特殊缩紧形聚火增温结构，满足了热辐射集中于炉膛内的高温燃烧条件，有利于无烟煤型煤燃烧；不管在封火还是启火时，均有利于型煤和烟气的充分燃烧，降低有害气体排放，更符合环保指标；其次，高温烟气经过火焰回旋腔5、烟气吸热腔后从烟囱10排出，整个过程中高温烟气与炉体水套、吸热水管充分换热，节能高效，同时，烟气在流动过程中，排烟温度大大降低，低温烟气排放，烟尘排放显著降低，经济环保。
本发明对现有环保节能炉具进行改造，对燃烧结构和吸热结构进行改进，同时增设了二次配风装置，有利于无烟煤型煤的高效环保燃烧。燃烧室内部形成底部宽大、出口收缩结构，燃烧室中上部热辐射集中，底部主燃区旺火层厚，炉渣层宽松，满足了型煤燃烧的温度高、辐射热大、低挥发分、燃尽时间长等特性，真正实现无烟煤型煤的高效环保燃烧；主燃区上的炉体空腔内形成火焰回旋腔，吸热充分，结合二次配风，燃烧完全，环保高效。本发明的炉底均匀进风，高热值低挥发分的型煤（无烟煤）燃烧，并且可有效防止型煤燃烧时的散落煤灰堵塞气孔，增大燃料透气性，提高型煤的燃烧热效率。
Claims (10)
1.一种型煤专用清洁燃烧炉具，包括炉体和排烟通道，炉体内壁设有水套，其特征在于所述的炉体内设有聚火炉膛（15），聚火炉膛（15）上部的燃烧室渐缩形结构，其出口为圆形，聚火炉膛（15）下部储料仓为方形，聚火炉膛（15）中部为圆形到方形的过渡结构，形成了上圆下方且储料燃烧为一体的聚火炉膛（15），聚火炉膛（15）与水套之间为防火隔热材料。
2.根据权利要求１所述的一种型煤专用清洁燃烧炉具，其特征在于所述的聚火炉膛（15）的上圆口直径为30-40cm，下部方形为70×70~90×90cm，其整体高度为60-100cm。
3.根据权利要求１所述的一种型煤专用清洁燃烧炉具，其特征在于所述的聚火炉膛（15）的上部出口外部与水套之间设置有截断面为三角形的火焰回旋腔（5），所述的火焰回旋腔（5）为环形结构，其一侧设有二次进风口（4），另一侧与排烟通道连通，火焰回旋腔（5）的上方与炉口连通。
4.根据权利要求3所述的一种型煤专用清洁燃烧炉具，其特征在于所述的火焰回旋腔（5）与排烟通道的邻接处设有半圆环形的挡火圈（13），在聚火炉膛（15）的出口处覆盖有可调封火盖（6），在聚火炉膛（15）的出口与炉口之间设有聚火罩（8），挡火圈（13）围绕在可调封火盖（6）和聚火罩（8）的外侧。
5.根据权利要求4所述的一种型煤专用清洁燃烧炉具，其特征在于所述的聚火罩（8）为锥台状的环形薄壁结构，在薄壁上均布有方形孔，方形孔把火焰回旋腔（5）与聚火罩（8）内部空间连通，聚火罩（8）的上沿与炉口平齐，聚火罩（8）的下口与聚火炉膛（15）的出口之间留有少许间隙。
6.根据权利要求3所述的一种型煤专用清洁燃烧炉具，其特征在于所述的火焰回旋腔（5）与排烟通道的邻接处设有半圆环形的挡火圈（13），所述的挡火圈（13）占据聚火炉膛（15）出口的一半，聚火炉膛（15）出口的另一半设有半圆环形的挡煤齿（16），在聚火炉膛（15）的出口处覆盖有可调封火盖（6），挡火圈（13）和挡煤齿（16）环绕在可调封火盖（6）周围，在聚火罩（8）上方的炉口处覆盖有二次加温盖（7）。
7.根据权利要求6所述的一种型煤专用清洁燃烧炉具，其特征在于所述的挡煤齿（16）包括一个半圆环形板以及在半圆形板表面设的梳状突起，其突起的高度填充与炉口与聚火炉膛（15）之间。
8.根据权利要求4或6所述的一种型煤专用清洁燃烧炉具，其特征在于所述的挡火圈（13）为半圆环形结构，表面弧形过渡，其填充于炉口与聚火炉膛（15）之间。
9.根据权利要求6或7所述的一种型煤专用清洁燃烧炉具，其特征在于所述的二次加温盖（7）内部为空心结构，其表面设有手柄，在二次加温盖（7）上表面通过软管与排烟通道内的水套连通，形成水循环管路。
10.根据权利要求1所述的一种型煤专用清洁燃烧炉具，其特征在于所述的排烟通道包括吸热腔和烟囱（10），吸热腔为高温烟气的换热通道，在吸热腔内布置有吸热水管，吸热水管与水套连通，烟囱（10）设于吸热腔的出口处，在吸热腔的最低处设有后漏灰门（12）。
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