CN106402938B - 一种洁净燃烧的民用采暖炉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种洁净燃烧的民用采暖炉，包括炉膛，炉箅，灰斗，一次进风口和烟囱，烟囱上设置余热回收箱，在炉膛上部设置有平面换热水套，创新结构改进是在平面换热水套下方中心，设置一个由内风环、外风环和下端面组成的圆筒形供风空腔，外风环与内风环切向并且交错设置有外通风孔和内通风孔，供风空腔的下端面闭合或设置有端面通风孔，二次进风管从炉膛外引入连接到圆筒形供风空腔。本发明的洁净燃烧的民用采暖炉，通过结构改进使得炉膛内分成三次进风助燃的三个燃烧空间，为燃料受热析出但未能及时燃烧的挥发成分供应空气助燃，使可燃物质经多次充分燃烧后，大幅提高热量转换效率，减少排烟中含有的可燃物及污染物，以解决民用燃煤炉具因燃烧不完全造成的污染排放问题。

Description

一种洁净燃烧的民用采暖炉
技术领域
本发明涉及到一种洁净燃烧的民用采暖炉，属于民用采暖除尘技术领域。
背景技术
北方农村及城镇周边居民，冬季普遍使用民用炉具烧散煤采暖，烟气烟尘等污染物排放严重。比如河北约有5万个农村，1500多万农户，年耗散煤2800万吨，年排放颗粒物26.88万吨、二氧化硫46.20万吨、氮氧化物43.68万吨。数据显示，河北农村区域散烧煤污染对全省大气污染贡献率达到了30％。农村烧1吨散煤，比电厂燃烧50吨煤炭的污染物排放量都大。
现有民用采暖炉普遍存在的问题包括如下几个方面：
1、民用采暖炉炉体结构均为单一燃烧室，燃烧所需的一次或二次空气均在同一燃烧室与燃料混合并以层燃状态燃烧，且没有任何烟气净化装置。
2、现在市场上推广使用的二次进风炉具可以部分改善燃烧状态，进风主要依靠炉体内外温差形成的空气压差供给，致使燃烧所需过量空气系数太小，燃料燃烧受热产生的可燃物不能充分燃烧，以烟气和烟尘形式排放，即造成了严重污染，又降低了热效率；
3、进入烟道的烟气余热虽然可以通过反烧等方式延长流程，被换热装置部分吸收，但烟气含有的一氧化碳等可燃物仍然不能参与燃烧和释放热量，二氧化硫、氮氧化物、烟尘等经烟道排放后，形成了污染源。
因此，若要有效降低小型户用炉具烟气污染物排放，在使用洁净燃料的基础上，需要解决被大量使用的民用炉具烟气排放前的净化问题。虽然烟气净化设施已在工业锅炉上得了到广泛应用，可是小型民用采暖用炉具实际使用情况不同于工业锅炉，其中净化装置生产成本、操作自动程度、运行费用都是制约民用炉具推广应用净化装置的瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种洁净燃烧的民用采暖炉，从改进炉具结构、改善燃烧状态提高燃烧效率入手，解决民用燃煤炉具因燃烧不完全造成的污染排放问题。
本发明的技术方案是这样实现的：这种洁净燃烧的民用采暖炉，包括炉膛，炉箅，灰斗，一次进风口和烟囱，烟囱上设置余热回收箱，在炉膛上部设置有平面换热水套，创新结构改进是在平面换热水套下方中心，设置一个由内风环、外风环和下端面组成的圆筒形供风空腔，外风环与内风环切向并且交错设置有外通风孔和内通风孔，供风空腔的下端面闭合且设置有端面通风孔，二次进风管从炉膛外引入，通过外风环进风孔连接到圆筒形供风空腔。
所述洁净燃烧的民用采暖炉，外风环、内风环和供风空腔下端面，分别设置3组倾斜的通风孔，使供风形成的旋流旋转方向一致。
所述洁净燃烧的民用采暖炉，外风环、内风环和供风空腔下端面的每组设置通风孔6-12个，内风环的通风孔和外风环的通风孔轴线与供风空腔半径呈45-60度夹角，与空腔轴线呈30-45度夹角。
所述洁净燃烧的民用采暖炉，圆筒形供风空腔下端面的通风孔轴线与供风空腔半径呈90度夹角，与供风空腔轴线呈30-45度夹角。
所述洁净燃烧的民用采暖炉，供风空腔外壁上设置有进风孔，通过二次进风管与鼓风机连接。
所述洁净燃烧的民用采暖炉，所述的出烟口后面设置导烟板，烟气被导烟板阻挡下行，进入余热回收箱。
所述洁净燃烧的民用采暖炉，其特征在于所述的余热回收箱下部设置有超声雾化器。
本发明的洁净燃烧的民用采暖炉，通过结构改进使得炉膛内分成二次进风助燃的三个燃烧空间，为燃料受热析出但未能及时燃烧的挥发成分供应空气助燃，使可燃物质经多次充分燃烧后，大幅提高热量转换效率，减少排烟中含有的可燃物及污染物。
附图说明
图1是本发明采暖炉的主视图
图2是图1的俯视图
图3是图1的左视图
图4是图1的右视图
图5是图1中圆筒形供风空腔放大图
图6是图5的A-A剖面图
图中：
1、灰斗 2、一次进风口 3、调风旋钮 4、鼓风机
5、炉膛 6、二次进风管 7、炉体换热水套
8、平面换热水套 9、半圆烟道 10、导烟圈 11、排烟口
12、内风环 12-1：内通风孔 13、外风环
13-1、外通风孔 13-2、下端面通风孔 13-3、外风环进风孔
13-4、供风空腔 14、炉盖 15、出烟口 16、防溢环 17、烟囱
18、烟囱座 19、余热回收箱 20、余热回收水套 21、导烟板
22、换热管 23、雾化器 25、清灰口盖 26、清灰口
27、隔热炉胆 28、炉篦 29、炉具底座 30、回水口 31、出水口
具体实施方式
图1-4所示本发明的民用采暖炉，包括炉膛5，炉箅28，灰斗1，一次进风口2和烟囱17，烟囱上设置余热回收箱19，在炉膛5上部设置有平面换热水套8，创新点是在平面换热水套8下方中心，设置一个由内风环12、外风环13和下端面组成的圆筒形供风空腔13-3，外风环13与内风环12切向并且交错设置有外通风孔13-1和内通风孔12-1，供风空腔13-4的下端面闭合或设置有端面通风孔13-2，二次进风由鼓风机通过二次进风管从炉膛外引入通过外风环进风孔13-3连接到圆筒形供风空腔。
这样，在供风空腔下端面以下空间形成第一燃烧室，外风环13与隔热炉胆27之间的环形空间形成第二燃烧室，内风环12包围的空间形成第三燃烧室。
图4所示外风环13、内风环12和圆筒形供风空腔下端面，分别设置3组通风孔，3组倾斜的通风孔使供风形成的旋流旋转方向一致。采暖炉正常燃烧状态时，在第一燃烧室盛放的燃料依靠一次进风口2靠温差吸入的一次空气燃烧。鼓风机4通过二次进风管6向供风空腔13-4内送风，供风空腔下端面的通风孔13-2向第一燃烧室的燃烧层供应二次空气助燃。外风环13的通风孔13-1向环形第二燃烧室供风，为燃料受热析出但未能及时燃烧的挥发成分供应空气助燃，使可燃气第三次燃烧。内风环12的通风孔12-1向第三燃烧室供风，为剩余但尚未燃尽的挥发分供应空气助燃，使可燃物质第四次燃烧。燃料经多次充分燃烧后，可大幅提高热量转换效率，减少排烟中含有的可燃物及污染物。
图6所示：本发明洁净燃烧的民用采暖炉具体的技术方案包括：外风环13、内风环12和圆筒形供风空腔13-4下端面，每组设置通风孔6-12个，内风环的通风孔12-1和外风环的通风孔13-1轴线与空腔半径呈45-60度夹角，与空腔轴线呈30-45度夹角。
圆筒形供风空腔下端面的通风孔13-2轴线与空腔半径呈90度夹角，与空腔轴线呈30-45度夹角。
上述洁净燃烧的民用采暖炉圆筒形供风空腔外壁上设置有通风孔13-3通过二次进风管6与鼓风机4连接。
上述洁净燃烧的民用采暖炉的炉膛的出烟口后面设置导烟板21，烟气被导烟板阻挡下行，进入余热回收箱19。炉具需要供暖时，将导烟圈10上的排烟口11转至出烟口15对面，在烟囱17抽吸作用下，经过多次燃烧后产生的烟气进入由导烟圈和炉盖14之间的空间经过半圆烟道9，被炉体换热水套7吸收部分热量后到达出烟口。余热被换热管22及余热回收水套20充分吸收后，经烟囱排出。
为使烟气进一步净化，本发明借鉴氨法脱硫、脱硝工作原理，在所述的余热回收箱19下部设置有超声雾化器23，用稀释的石灰水吸收。
本发明设置有烟囱座和防溢环，烟囱套接在烟囱座上，当烟囱内出现冷凝水或焦油等脏污时，会从烟囱座与烟囱之间的缝隙流出，因烟囱外缘设置的防溢环上沿高于烟囱座上沿，所以脏污不会流出。
上述描述仅作为本发明洁净燃烧的民用采暖炉可实施的技术方案提出，不作为对其结构或技术的限制条件。

Claims (7)

1.一种洁净燃烧的民用采暖炉，包括炉膛(5)，炉箅(28)，灰斗(1)，一次进风口(2)和烟囱(17)，烟道(17)上设置余热回收箱(19)，在炉膛(5)上部设置有平面换热水套(8)，其特征在于：在平面换热水套(8)下方中心，设置一个由内风环(12)、外风环(13)和下端面组成的圆筒形供风空腔(13-4)，外风环(13)与内风环(12)切向并且交错设置有外通风孔(13-1)和内通风孔(12-1)，圆筒形供风空腔(13-4)的下端面设置有下端面通风孔(13-2)，二次进风管从炉膛外引入通过外风环进风孔(13-3)连接到圆筒形供风空腔(13-4)；在圆筒形供风空腔下端面以下空间形成第一燃烧室，外风环(13)与隔热炉胆(27)之间的环形空间形成第二燃烧室，内风环(12)包围的空间形成第三燃烧室；外风环(13)的外通风孔(13-1)、内风环(12)的内通风孔(12-1)和圆筒形供风空腔(13-4)下端面通风孔(13-2)倾斜设置，使供风形成的旋流旋转方向一致。
2.根据权利要求1所述洁净燃烧的民用采暖炉，其特征在于：外风环(13)、内风环(12)和圆筒形供风空腔下端面的每组通风孔设置6-12个，内风环的内通风孔(12-1)和外风环的外通风孔(13-1)轴线与圆筒形供风空腔半径呈45-60度夹角，与圆筒形供风空腔轴线呈30-45度夹角；
采暖炉正常燃烧状态时，在第一燃烧室盛放的燃料依靠一次进风口(2)靠温差吸入的一次空气燃烧；鼓风机(4)通过二次进风管(6)向圆筒形供风空腔(13-4)内送风，圆筒形供风空腔下端面通风孔(13-2)向第一燃烧室的燃烧层供应二次空气助燃；外风环(13)的外通风孔(13-1)向环形第二燃烧室供风，为燃料受热析出但未能及时燃烧的挥发成分供应空气助燃，使可燃气第三次燃烧；内风环(12)的内通风孔(12-1)向第三燃烧室供风，为剩余但尚未燃尽的挥发分供应空气助燃，使可燃物质第四次燃烧。
3.根据权利要求1所述洁净燃烧的民用采暖炉，其特征在于：圆筒形供风空腔下端面通风孔(13-2)轴线与圆筒形供风空腔半径呈90度夹角，与圆筒形供风空腔轴线呈30-45度夹角。
4.根据权利要求1所述洁净燃烧的民用采暖炉，其特征在于：圆筒形供风空腔外壁上设置有进风孔(13-3)通过二次进风管(6)与鼓风机(4)连接。
5.根据权利要求1所述洁净燃烧的民用采暖炉，其特征在于：所述的炉膛的出烟口(15)后面设置导烟板(21)，烟气被导烟板阻挡下行，进入余热回收箱(19)。
6.根据权利要求5所述洁净燃烧的民用采暖炉，其特征在于：所述的余热回收箱(19)下部设置有超声雾化器(23)。
7.一种洁净燃烧的民用采暖炉，包括炉膛(5)，炉箅(28)，灰斗(1)，一次进风口(2)和烟囱(17)，烟道(17)上设置余热回收箱(19)，在炉膛(5)上部设置有平面换热水套(8)，其特征在于：在平面换热水套(8)下方中心，设置一个由内风环(12)、外风环(13)和下端面组成的圆筒形供风空腔(13-4)，外风环(13)与内风环(12)切向并且交错设置有外通风孔(13-1)和内通风孔(12-1)，圆筒形供风空腔(13-4)的下端面闭合，二次进风管从炉膛外引入通过外风环进风孔(13-3)连接到圆筒形供风空腔(13-4)；在圆筒形供风空腔下端面以下空间形成第一燃烧室，外风环(13)与隔热炉胆(27)之间的环形空间形成第二燃烧室，内风环(12)包围的空间形成第三燃烧室；外风环(13)的外通风孔(13-1)、内风环(12)的内通风孔(12-1)倾斜设置，使供风形成的旋流旋转方向一致。
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