CN106439923A - 一种家用新型节能环保采暖炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能环保采暖炉，包括炉体，所述炉体内设有炉膛以及与炉膛相通的多回程反烧燃烧室，炉体上设有通向所述炉膛的加燃料口以及通向所述反烧燃烧室的烟箱；所述烟箱内设有烟气余热回收装置，且烟箱上设有通向外部的排烟筒；所述炉体上还设有包裹在所述炉膛、多回程反烧燃烧室以及烟箱外侧的水套。本发明的节能环保采暖炉通过控制燃料粒度、烟气余热回收的手段达到节能环保的目的，同时对尾气进行过滤，减少污染，本发明的节能环保采暖炉结构简单，成本低，使用方便。

Description

一种家用新型节能环保采暖炉
技术领域
本发明是涉及小型燃煤锅炉领域的装置，具体是一种家用新型节能环保采暖炉。
背景技术
家用采暖炉，一般以煤为主要燃料，少数以型煤、木柴、生物质颗粒为燃料，多用于没有集中供暖或不具备燃气采暖条件的农村或城乡结合部，而且这些地区大部分使用的是未经处理的原煤。近年来雾霾天气频发，甚至出现雾霾天气已成为某些地区的常态，据环保部分析，北方农村每燃烧1吨高挥发分原煤，将会排放2.5吨以上的二氧化碳，150公斤以上的其他污染物。一吨散煤燃烧的排放相当于5吨到10吨电厂排放的污染物。重污染期间，化石燃料或生物质燃烧排放的颗粒物增加明显，低矮面源的污染，也就是原煤散烧对PM2.5浓度“贡献”最大。
对现在市场上的家用燃煤采暖炉调研、总结发现：燃煤燃烧方式多为直烧式，使得燃煤燃烧不彻底，燃料利用率和热能利用率低，运行热效率一般在65％以下，使用维护状况差的锅炉甚至不到50％，平均热效率为60～65％，而电站锅炉热效率为80％～90％，导致大量的能源浪费；这类锅炉配备的除尘器落后，或根本没有配，脱硫装置几乎没有，大气污染物排放普遍超标，尤其是烟尘排放量较大，造成周边地区的PM2.5浓度在采暖季明显增加。目前有的用户设计安装了一种钢管余热回收器，这种钢管余热回收器有一定除尘效果，但余热回收率不高。此外，市面上新型采暖锅炉形形色色，尽管都宣称是节能环保型锅炉，但通过调查用户使用经验反馈，很少能真正实现其宣传的节能和减排效果，由于技术条件不成熟和成本较高等方面问题，用户选择时受到很大限制。
目前我国仍有两亿分散采暖人口，尤其是在我国的北方省区家用燃煤采暖炉使用量十分巨大，而且这些地区大部分使用的是未经处理的散煤。初步估算，西北黄河地区、华北和东北地区等供暖方面就有上千亿元的潜在市场发展空间和经济效益。因其它清洁能源使用价格与燃煤价格差异较大，燃煤采暖炉在很长一段时间内仍会是北方家庭采暖的首选，因此设计一种低成本新型采暖炉来解决现有家用燃煤采暖炉燃煤利用率低、热能利用率低、污染大的问题已成为节能减排的一项重要工作，具有十分重要的社会价值。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种热利用率更高的节能环保采暖炉。
技术方案：为实现上述目的，本发明的新型家用节能环保采暖炉包括炉体，所述炉体内设有炉膛以及与炉膛相通的多回程反烧燃烧室，炉体上设有通向所述炉膛的加燃料口以及通向所述反烧燃烧室的烟箱；所述烟箱内设有烟气余热回收装置，且烟箱上设有通向外部的排烟筒；所述炉体上还设有包裹在所述炉膛、多回程反烧燃烧室以及烟箱外侧的水套。
进一步地，还包括设置在所述加燃料口内的燃料粒度控制装置。
进一步地，所述排烟筒内设有除尘装置。
进一步地，所述烟气余热回收装置包括多个超导热管，所述超导热管的一个端部伸入所述烟箱内，且该端部上设有沿超导热管的轴向阵列排布的多个翅片；所述超导热管的另一个端部伸入所述水套中。
进一步地，所述超导热管的伸入烟箱的端部倾斜向下。
进一步地，所述燃料粒度控制装置包括中轴、圆周阵列分布在所述中轴周围的多个破碎齿板以及连接所述中轴的的中轴驱动机构，所述破碎齿板的板面上均匀设置有若干破碎钉。
进一步地，所述除尘装置包括除尘布袋、用于撑开所述除尘布袋的振动环、以及用于使所述振动环振动的振动装置。
进一步地，所述振动装置包括振动装置机架、与振动装置机架滑动连接的滑块以及用于驱动所述滑块相对于振动装置机架来回滑动的滑块驱动装置，所述振动环相对于所述滑块固定。
进一步地，所述滑块驱动装置包括偏心杆与偏心杆驱动机构，所述偏心杆相对于所述振动装置机架转动连接，偏心杆的一端安装有滑块驱动轴，滑块驱动轴的中心轴与偏心杆的转动中心轴平行且不共线；所述滑块上开有条形孔，条形孔的长度方向垂直于滑块的滑动方向，滑块驱动轴垂直伸入滑块上的条形孔内。
进一步地，所述偏心杆驱动机构包括安装在所述偏心杆上的珠轮以及用于驱动珠轮转动的环形拉珠绳，所述环形拉珠绳上的拉珠与所述珠轮啮合。
有益效果：一、燃烧前将燃料放入燃料粒度控制装置后，符合尺寸范围的燃料块直接翻至炉膛，较大燃料块通过破碎板与燃料斗挤压破碎后进入炉膛，以对燃料进行初步处理，控制燃料粒度的均匀性，提高燃烧效率。
二、烟箱内的超导热管可以避免传统传热方式导热效率低、易出现的导热死区的问题，大大提升了余热回收率。
三、尘粒在通过除尘装置的过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截，实现除尘效果，降低烟尘排放量，并且当布袋积尘较多时，需进行清灰处理，拉动环形拉珠绳，带动珠轮转动，进而使偏心杆转动，推动滑块往复运动，不断推动振动环振动，实现清灰。该装置操作简单，使用方便。
附图说明
附图1为节能环保采暖炉的剖视图；
附图2为节能环保采暖炉的立体图；
附图3为烟气余热回收装置的剖视图；
附图4为燃料粒度控制装置的剖视图；
附图5为除尘装置的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示的新型家用节能环保采暖炉，包括炉体1，所述炉体1内设有炉膛2以及与炉膛2相通的多回程反烧燃烧室3，炉体1上设有通向所述炉膛2的加燃料口4以及通向所述反烧燃烧室3的烟箱5；所述烟箱5内设有烟气余热回收装置6，且烟箱上设有通向外部的排烟筒7；加燃料口4内安装有用于控制燃料的粒度保证燃烧率的燃料粒度控制装置9，排烟筒7内设有用于清除排出尾气中颗粒物质的除尘装置10。所述炉体1上还设有包裹在所述炉膛2、多回程反烧燃烧室3以及烟箱5外侧的水套8。其中多回程反烧燃烧室3可以是三回程反烧燃烧室或者更多回程数的反烧燃烧室。
燃料在炉膛2内燃烧后的烟气通过多回程反烧燃烧室3进入烟箱，烟气余热回收装置6将烟气余热进一步吸收，最后烟气通过除尘装置10把一部分烟尘过滤掉后排到空气中，当除尘装置10积尘较多时，需进行清灰处理。
所述烟气余热回收装置6包括多个超导热管601，所述超导热管601的一个端部伸入所述烟箱5内，且该端部上设有沿超导热管601的轴向直线阵列排布的多个翅片602，翅片602为圆形薄片，与超导热管601同心固定；所述超导热管601的另一个端部伸入所述水套8中。翅片602可增加吸收余热的面积，余热通过超导热管601传至水套8的水中。
所述超导热管601的伸入烟箱5的端部倾斜向下，所有的超导热管601分为两组，两组超导热管601分别分布在烟箱5的两个相对的侧壁上，且两组超导热管601在烟箱5内交叉，将烟箱5内排满。超导热管601采热端部朝下有利于热量的传输，且超导热管601采用超导热管制作，超导热管601的排布方式可以最大化发挥采集余热的作用。
所述燃料粒度控制装置9包括中轴901、圆周阵列分布在所述中轴901周围的多个破碎齿板902以及连接所述中轴的901的中轴驱动机构903，所述破碎齿板902的板面上均匀设置有若干破碎钉，所述中轴驱动机构903可以是最简单的摇动手柄，也可以是电机等可以自动驱动中轴901转动的装置。摇动中轴901使破碎齿板902转动，将燃料打碎后进入炉膛2燃烧，如此可使燃料充分燃烧，保证燃烧率，且可防止燃烧不充分产生有害气体。
所述除尘装置10包括除尘布袋1001、用于撑开所述除尘布袋的振动环1002、以及用于使所述振动环1002振动的振动装置，除尘布袋1001采用玻璃纤维针刺毡制成，振动环1002与排烟筒7同心安装，除尘布袋1001沿轴向安装于排烟筒7内。玻璃纤维针刺毡可有效阻挡烟气中的颗粒物质，且该材质对颗粒物质的吸附作用非常小，可以很容易将颗粒物质震落，可有效防止除尘布袋1001的过滤孔被堵塞。
所述振动装置包括振动装置机架1003、与振动装置机架1003滑动连接的滑块1004以及用于驱动所述滑块1004相对于振动装置机架1003来回滑动的滑块驱动装置，所述振动环1002通过连杆1009相对于所述滑块1004固定。所述滑块驱动装置包括偏心杆1006与偏心杆驱动机构，所述偏心杆1006相对于所述振动装置机架1003转动连接，偏心杆1006的一端连接有滑块驱动轴1005，滑块驱动轴1005的中心轴与偏心杆1006的转动中心轴平行且不共线；滑块1004上开有条形孔，条形孔的长度方向垂直于滑块1004的滑动方向，滑块驱动轴1005垂直伸入滑块1004上的条形孔内。所述偏心杆驱动机构包括固定在偏心杆1006上的珠轮1007以及环形拉珠绳1008，环形拉珠绳1008为上面串有多个珠子的环形绳，珠轮1007与环形拉珠绳1008形成啮合，通过拉动环形拉珠绳1008可带动珠轮1007转动，类似于窗帘上的拉珠装置。
上述燃料可以是煤块、木炭、生物质颗粒等日常采暖常用燃料。
本发明在热能利用上：余热回收率高达25％以上。按锅炉效率提高的低值计算，仅京津冀地区一年散煤消耗量减少360万吨。
本发明在污染物排放上：减少了部分二氧化硫等有害物质的产生。除尘效率高达90％以上，仅京津冀地区一年排尘量可减少32.76万吨。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：包括炉体(1)，所述炉体(1)内设有炉膛(2)以及与炉膛(2)相通的多回程反烧燃烧室(3)，炉体(1)上设有通向所述炉膛(2)的加燃料口(4)以及通向所述反烧燃烧室(3)的烟箱(5)；所述烟箱(5)内设有烟气余热回收装置(6)，且烟箱上设有通向外部的排烟筒(7)；所述炉体(1)上还设有包裹在所述炉膛(2)、多回程反烧燃烧室(3)以及烟箱(5)外侧的水套(8)。
2.根据权利要求1所述的一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：还包括设置在所述加燃料口(4)内的燃料粒度控制装置(9)。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：所述排烟筒(7)内设有除尘装置(10)。
4.根据权利要求1所述的一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：所述烟气余热回收装置(6)包括多个超导热管(601)，所述超导热管(601)的一个端部伸入所述烟箱(5)内，且该端部上设有沿超导热管(601)的轴向阵列排布的多个翅片(602)；所述超导热管(601)的另一个端部伸入所述水套(8)中。
5.根据权利要求4所述的一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：所述超导热管(601)的伸入烟箱(5)的端部倾斜向下。
6.根据权利要求2所述的一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：所述燃料粒度控制装置(9)包括中轴(901)、圆周阵列分布在所述中轴(901)周围的多个破碎齿板(902)以及连接所述中轴的(901)的中轴驱动机构(903)，所述破碎齿板(902)的板面上均匀设置有若干破碎钉。
7.根据权利要求3所述的一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：所述除尘装置(10)包括除尘布袋(1001)、用于撑开所述除尘布袋的振动环(1002)、以及用于使所述振动环(1002)振动的振动装置。
8.根据权利要求7所述的一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：所述振动装置包括振动装置机架(1003)、与振动装置机架(1003)滑动连接的滑块(1004)以及用于驱动所述滑块(1004)相对于振动装置机架(1003)来回滑动的滑块驱动装置，所述振动环(1002)相对于所述滑块(1004)固定。
9.根据权利要求8所述的一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：所述滑块驱动装置包括偏心杆(1006)与偏心杆驱动机构，所述偏心杆(1006)相对于所述振动装置机架(1003)转动连接，偏心杆(1006)的一端安装有滑块驱动轴(1005)，滑块驱动轴(1005)的中心轴与偏心杆(1006)的转动中心轴平行且不共线；所述滑块(1004)上开有条形孔，条形孔的长度方向垂直于滑块(1004)的滑动方向，滑块驱动轴(1005)垂直伸入滑块(1004)上的条形孔内。
10.根据权利要求9所述的一种新型家用节能环保采暖炉，其特征在于：所述偏心杆驱动机构包括安装在所述偏心杆(1006)上的珠轮(1007)以及用于驱动珠轮(1007)转动的环形拉珠绳(1008)，所述环形拉珠绳(1008)上的拉珠与所述珠轮(1007)啮合。
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