CN107435949A - 一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途 - Google Patents

一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途 Download PDF

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CN107435949A CN201710816541.5A CN201710816541A CN107435949A CN 107435949 A CN107435949 A CN 107435949A CN 201710816541 A CN201710816541 A CN 201710816541A CN 107435949 A CN107435949 A CN 107435949A
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Abstract

本发明提供了一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途,所述燃煤炊事采暖炉由第一炉体和第二炉体组成,第一炉体的高度大于第二炉体的高度,第一炉体与第二炉体之间无隔板使燃煤炊事采暖炉形成一个整体;以第一炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧,第二炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧;即将炉膛前后布置完全反转,炉前变炉后,并从炉膛侧面加煤,将焦炭燃烧侧和烟气排出侧相同高度的设计改为不同高度设计。本发明通过将现有炊事采暖炉前后反转,即炉前为反烧烟气流动区,调整炊事烟气流通区和热解气化区两侧炉体的高度,进而解决稳定燃烧需要炉膛高度高和炊事火力强需要炉膛低的矛盾,实现稳定分级燃烧,提高炊事强度。

Description

一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途
技术领域
本发明属于燃煤燃烧设备领域,涉及一种燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途,尤其涉及一种基于分级燃烧理论的节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途。
背景技术
目前,我国北方大部分地区的乡镇和农村住户,普遍采用燃煤土暖气采暖,由于炉灶的设计不科学,加之使用劣质烟煤,导致由于煤炭燃烧不充分冒黑烟现象严重,不仅使煤炭利用效率低,消耗量大,而且对大气造成严重的污染。并且,在实际生活中,根据生活习惯和经济状况,广大农村用户在采暖的同时,还希望炉具同时能够用与炊事,如烧水、做饭和炒菜等等。
目前,市面上民用燃煤炉具的主要有两种燃烧形式:
正烧炉(图1(a)):即传统的最简单也是最普遍的直燃方式,固体燃料燃烧时火焰顺热烟气自然流动方向传播,燃烧强度高,火力旺,能满足用户炊事需求。为了防止燃煤冒烟。正烧炉仅适用于无烟煤等挥发分低的燃料。然而由于无烟煤可燃性差,需要富养高温才能达到较高的燃尽程度,而高温富养却促进了氮氧化物的生成,因此正烧炉即使燃烧无烟煤,环保效果也不理想。另外正烧炉在使用烟煤散煤或以烟煤为原料制成的型煤时,虽然具有良好的炊事能力,但由于燃煤加入后受热升温,挥发分析出,随烟气立即排出,挥发分难以燃尽,导致大量黑烟(焦油,CO,VOC,硫和氮的氧化物等)和呛人气味冒出,严重污染环境。
反烧炉(图1(b)):即固体燃料燃烧时火焰逆热烟气自然流动方向传播的燃烧方式,具有能延缓挥发分析出速度的特点,炉温高、燃烧充分,可基本消除黑烟,适用于烟煤等挥发分高的燃料。由于反烧燃烧多采用多回程设计以提高燃尽程度,火力较弱,因此其不宜用于炊事,只能取暖,难以被部分老百姓接受;同时由于几乎整个炉膛处于富氧高温燃烧,氮氧化物排放浓度较高。
针对传统炉具中存在的问题,人们研究出可同时应用于炊事和采暖的民用燃煤炉-气化炉(如CN 201212696Y和CN 201555250U等),但均存在炉具燃烧周期性强、负荷不易调节,封火时间短和耗煤量大等缺陷。其在加煤后会迅速升温,挥发分快速析出,导致大量的硫及氮氧化物急剧析出。
分级燃烧炉具是基于分级燃烧理论而开发的,利用煤炭自身燃烧产生的CO等还原性气体和半焦将燃烧过程中产生的NOx还原为N2,是国内外唯一具有此类特征的低氮燃煤炉具。
现有常用的适合烟煤燃烧的炉具多为反烧炉,如图2所示,大多为多个对流烟道,形成了多个回程,导致火力弱,上火速度慢,不适用于炊事,无法满足炊事和采暖的双重用途。
而常用的用于炊事采暖的炉具在进行炊事时本质上仍属于正烧炉,不同于传统的正烧炉,其将燃煤析出的挥发分在随烟气排出前,经过二次风燃烧,降低排烟黑度。然而如图3所示,在每次加煤前都要将切换拉杆到供暖状态,进而使加煤时炉内燃烧状态变化较大(如火力强弱和污染物的排放量等)。并且,气化炉在炊事时依然为“正烧”,使用烟煤炊事时依然冒烟,并未从根本上解决污染气体排放的问题。
同时,现有炊事采暖炉在实际使用过程中,还存在“稳定燃烧需要炉膛高度高”和“炊事火力强需要炉膛低(锅口离燃烧区火焰近)”之间的矛盾。尤其是在炊事时,由于用煤量大,如不能及时添加煤,则干馏解耦区烧透,整个炉膛转为类似于正烧状态,不仅造成燃烧不稳定,而且造成氮氧化物和SO2排放浓度增高。
发明内容
针对现有炊事采暖炉在实际使用过程中,“稳定燃烧需要炉膛高度高”和“炊事火力强需要炉膛低(锅口离燃烧区火焰近)”之间存在的矛盾,以及燃烧不稳定,燃烧效率低,污染物排放量较高的问题。本发明提供了一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途。本发明在分级燃烧理论的基础上,通过对采暖炉炉体的改进和优化,将现有炊事采暖炉前后反转,即炉前为反烧烟气流动区,调整炊事烟气流通区和热解气化区两侧炉体的高度,进而解决“稳定燃烧需要炉膛高度高”和“炊事火力强需要炉膛低(锅口离燃烧区火焰近)”之间存在的矛盾,实现稳定分级燃烧,提高炊事强度。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种燃煤炊事采暖炉,所述燃煤炊事采暖炉的炉体由第一炉体和第二炉体组成,第一炉体的高度大于第二炉体的高度,第一炉体与第二炉体之间无隔板使燃煤炊事采暖炉形成一个整体,以第一炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧,第二炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧;
在所述第一炉体顶部设有烟囱,烟囱下方设置一个宽度小于第一炉体宽度的第一横隔板,第一横隔板的一端与燃煤炊事采暖炉的后侧壁连接,另一端垂直于第一横隔板向下设置第一竖隔板,第一横隔板和第一竖隔板将第一炉体内部分为两个连通的腔室,其中一个腔室为位于第一横隔板下方的热解气化区,另一个腔室为与热解气化区相连的采暖烟气流通区,所述采暖烟气流通区与烟囱相连;所述热解气化区一侧的炉壁上开设加煤口,所述热解气化区下部倾斜设置炉箅子,所述炉箅子下方设有一次风口;
在所述第二炉体的顶部开有炊事口,所述炊事口下方设置一个宽度小于等于第二炉体宽度的第二横隔板,第二横隔板的一端与燃煤炊事采暖炉的前侧壁连接,另一端垂直于第二横隔板向下设置第二竖隔板,第二横隔板和第二竖隔板将第二炉体内部分为两个连通的腔室,其中一个腔室为位于第二横隔板下方的炊事烟气流通区,另一个腔室为与炊事烟气流通区相连的采暖烟气流通区,所述第二竖隔板的下方设有二次风口;所述第二横隔板上设有炊事内火口,所述炊事内火口上盖有移动盖板。
本发明中,所述第一炉体与第二炉体之间无隔板是指第一炉体与第二炉体之间呈连通状态。以第一炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧,第二炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧,目的在于便于描述炉体的位置关系,并非未对其在实际应用中放置位置的限制。
本发明中,所述炉箅子倾斜设置可以使燃煤以重力向半焦燃烧区移动,同时延长焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧的时间。
本发明中,所述加煤口可以设置有炉体侧面,便于炉体靠墙设置。
本发明中,所述热解气化区为贫氧热解气化区,即燃煤进入热解气化区后在贫氧低温条件下进行干馏热解。
本发明中,所述二次风口设置于第二竖隔板下方目的在于使二次风口可以为炊事烟气流通区和采暖烟气流通区均引入空气以进行烟气的燃烧。
以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案,所述烟囱外侧环绕烟囱设置采暖用水换热器。
优选地,所述采暖烟气流通区内设置采暖用水换热管。
本发明中,所述燃煤炊事采暖炉外侧还可增设水套用于采暖用水的加热。
作为本发明优选的技术方案,所述炉箅子为固定式或活动式。当所述炉箅子为活动式时,通过设置与之相连的摇把使其活动;所述摇把处设有限位钉。
优选地,所述炉箅子上设有布风孔。
优选地,所述炉箅子上设有布风孔。所述布风孔可条形开孔也可为圆形开孔,但并不仅限于所列举的开孔类型,其他类型开孔同样可适用于本发明,只要其可以起到通风作用即可。所述炉箅子即可以起到支持,排渣和通风作用,为半焦燃烧提供氧气。
作为本发明优选的技术方案,所述燃煤炊事采暖炉中炊事烟气流通区一侧的炉壁上开设观察窗口,以便于观察炉内燃烧情况。
优选地,所述观察窗口为玻璃材质等耐高温材质,但并不仅限于所述材质,其他耐高温透明材质均可适用于本发明。
优选地,所述二次风口下方设有底渣排出口。
优选地,所述底渣排出口下方设有收灰斗。
作为本发明优选的技术方案,所述第一横隔板(4)距炉体底部的高度为H1,所述热解气化区(6)的宽度为D1,H1/D1>3,例如3、3.5、4、4.5、5或5.5等以及更高比值,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述第二炉体的高度不高于800mm,例如750mm、700mm、650mm、600mm、550mm、500mm或450mm等以及更低,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为不高于600mm。此高度可以方面用户使用,同时可以保证炊事火力强度。
本发明中,所述第一炉体的高度要高于第二炉体的高度,目的在于解决稳定燃烧需要炉膛高度高和达到炊事火力强需要炉膛低(锅口离燃烧区火焰近)之间的矛盾。
降低第二炉体的高度,即降低炊事烟气流通区的高度,使其接近焦炭燃烧区的火焰高度,可以实现炊事时上火快,火力强的要求,若第二炉体的高度过高,会降低炊事火力,无法满足生活中炊事需求;提高第一炉体的高度,即提高热解气化区的高度,可有效增大烟气和热量向加煤口顶部的传递阻力,防止煤层烧透,尤其是在炊事情况下,可以实现稳定燃烧。若第一炉体的高度过低,热解气化区接近加煤口,易造成倒烟、焦油沉积以及干馏热解区完全烧穿,进而造成燃烧不稳定,燃烧变为正烧状态,氮氧化物排放浓度增高等问题。
第二方面,本发明提供了上述燃煤炊事采暖炉的炊事采暖方法,所述方法包括以下步骤:
(a)将燃煤通过加煤口加入燃煤炊事采暖炉中,燃煤进入热解气化区进行热解气化,产生焦油、挥发分和半焦;
(b)步骤(a)产生的焦油、挥发分和半焦向下流动,与一次风口引入的空气接触,使焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧;
(c)步骤(b)所述焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧后产生的烟气与二次风口引入的空气接触燃尽,当燃煤炊事采暖炉进行炊事时,调节移动盖板,使炊事内火口处于开启状态,同时阻隔采暖烟气流通区,燃尽后的烟气经炊事烟气流通区流向炊事口带动火焰进行炊事;当燃煤炊事采暖炉进行采暖时,调节移动盖板,使炊事内火口处于闭合状态,燃尽后的烟气经采暖烟气流通区流向烟囱,带动火焰进行采暖用水的加热。
作为本发明优选的技术方案,步骤(a)所述燃煤为烟煤、无烟煤、兰炭或洁净型煤中任意一种或至少两种的组合;所述组合典型但非限制性实例有:烟煤和无烟煤的组合,无烟煤和兰炭的组合,兰炭和洁净型煤的组合,烟煤、无烟煤和兰炭的组合,无烟煤、兰炭和洁净型煤的组合等,但并不仅限于所列燃煤。
优选地,步骤(a)所述燃煤为洁净型煤。
优选地,步骤(a)所述洁净型煤为由烟煤制备的烟煤型煤,优选为具有固灰、固硫和脱硝功能的烟煤型煤。
优选地,步骤(a)所述热解气化过程中含氧量为0%~5%,例如0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,选为0%~3%。此处,所述氧含量指氧气的体积含量。
优选地,步骤(a)所述热解气化的温度为300℃~700℃,例如300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃或700℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(b)中所述焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧的燃烧温度<1000℃,例如970℃、950℃、930℃、900℃、870℃或、850℃等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,优选为850℃~1000℃。
优选地,步骤(b)中所述焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧的接触时间>2s,例如3s、4s、5s、6s、7s、8s、9s、10s、11s、12s或13s等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(c)中所述带动火焰进行采暖用水的加热是通过烟气与水套、采暖用水换热器和采暖用水换热管进行加热实现的。
第三方面,本发明提供了上述燃煤炊事采暖炉的用途,所述燃煤炊事采暖炉用于民用炊事和采暖领域。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明在分级燃烧理论的基础上,通过对采暖炉炉体的改进和优化,将现有炊事采暖炉前后反转,即炉前为反烧烟气流动区,调整炊事烟气流通区和热解气化区两侧炉体的高度,进而解决“稳定燃烧需要炉膛高度高”和“炊事火力强需要炉膛低(锅口离燃烧区火焰近)”之间存在的矛盾,实现稳定分级燃烧,提高炊事强度,使火力强度最高可达2kW以上,上火速度达8℃/min以上,燃煤燃尽率大于98%,不冒烟,CO排放量少,低于1000ppm;同时,具有隔热保温,安全性高,外观漂亮,一炉多用等优点。
附图说明
图1(a)是传统正烧炉燃烧示意图;
图1(b)是传统反烧炉燃烧示意图;
图2是现有技术中基于分级燃烧理论的反烧炉;
图3是现有技术中气化炉结构示意图;
图4是本发明所述燃煤炊事采暖炉的结构示意图;
图5是本发明实施例1中所述燃煤炊事采暖炉进行炊事时烟气流动示意图;
图6是本发明实施例1中所述燃煤炊事采暖炉进行采暖时烟气流动示意图;
图7是本发明对比例2中所述燃煤炊事采暖炉的结构示意图;
其中,1-第一炉体,2-第二炉体,3-烟囱,4-第一横隔板,5-第一竖隔板,6-热解气化区,7-采暖烟气流通区,8-加煤口,9-炉箅子,10-一次风口,11-炊事口,12-第二横隔板,13-第二竖隔板,14-炊事烟气流通区,15-二次风口,16-炊事内火口,17-移动盖板,18-采暖用水换热器,19-采暖用水换热管,20-观察窗口,21-底渣排出口,22-对流烟道。
具体实施方式
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施例部分提供了一种燃煤炊事采暖炉及其处理方法,如图4所示,所述燃煤炊事采暖炉的炉体由第一炉体1和第二炉体2组成,第一炉体1的高度大于第二炉体2的高度,第一炉体1与第二炉体2之间无隔板使燃煤炊事采暖炉形成一个整体;以第一炉体1一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧,第二炉体2一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧;
在所述第一炉体1顶部设有烟囱3,烟囱3下方设置一个宽度小于第一炉体1宽度的第一横隔板4,第一横隔板4的一端与燃煤炊事采暖炉的后侧壁连接,另一端垂直于第一横隔板4向下设置第一竖隔板5,第一横隔板4和第一竖隔板5将第一炉体1内部分为两个连通的腔室,其中一个腔室为位于第一横隔板4下方的热解气化区6,另一个腔室为与热解气化区6相连的采暖烟气流通区7,所述采暖烟气流通区7与烟囱3相连;所述热解气化区6一侧的炉壁上开设加煤口8,所述热解气化区7下部倾斜设置炉箅子9,所述炉箅子9下方设有一次风口10;
在所述第二炉体2的顶部开有炊事口11,所述炊事口11下方设置一个宽度小于等于第二炉体2宽度的第二横隔板12,第二横隔板12的一端与燃煤炊事采暖炉的前侧壁连接,另一端垂直于第二横隔板12向下设置第二竖隔板13,第二横隔板12和第二竖隔板13将第二炉体2内部分为两个连通的腔室,其中一个腔室为位于第二横隔板12下方的炊事烟气流通区14,另一个腔室为与炊事烟气流通区14相连的采暖烟气流通区7,所述第二竖隔板13下方设有二次风口15;所述第二横隔板12上设有炊事内火口16,所述炊事内火口16上盖有移动盖板17。
所述燃煤炊事采暖炉的炊事采暖方法,所述方法包括以下步骤:
(a)将燃煤通过加煤口8加入燃煤炊事采暖炉中,燃煤进入热解气化区5进行热解气化,产生焦油、挥发分和半焦;
(b)步骤(a)产生的焦油、挥发分和半焦向下流动,与一次风口10引入的空气接触,使焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧;
(c)步骤(b)所述挥发分、半焦与空气接触燃烧后产生的烟气与二次风口15引入的空气接触燃尽,当燃煤炊事采暖炉进行炊事时,调节移动盖板17,使炊事内火口16处于开启状态,同时阻隔采暖烟气流通区7,燃尽后的烟气经炊事烟气流通区14流向炊事口11带动火焰进行炊事;当燃煤炊事采暖炉进行采暖时,调节移动盖板17,使炊事内火口16处于闭合状态,燃尽后的烟气经采暖烟气流通区7流向烟囱,带动火焰进行采暖用水的加热。
以下为本发明典型但非限制性实施例:
实施例1:
本实施例提供了一种燃煤炊事采暖炉及其处理方法,所述燃煤炊事采暖炉的炉体由第一炉体1和第二炉体2组成,第一炉体1的高度大于第二炉体2的高度,第一炉体1与第二炉体2之间无隔板使燃煤炊事采暖炉形成一个整体;以第一炉体1一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧,第二炉体2一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧;
在所述第一炉体1顶部设有烟囱3,烟囱3下方设置一个宽度小于第一炉体1宽度的第一横隔板4,第一横隔板4的一端与燃煤炊事采暖炉的后侧壁连接,另一端垂直于第一横隔板4向下设置第一竖隔板5,第一横隔板4和第一竖隔板5将第一炉体1内部分为两个连通的腔室,其中一个腔室为位于第一横隔板4下方的热解气化区6,另一个腔室为与热解气化区6相连的采暖烟气流通区7,所述采暖烟气流通区7与烟囱3相连;所述热解气化区6一侧的炉壁上开设加煤口8,所述热解气化区7下部倾斜设置炉箅子9,所述炉箅子9下方设有一次风口10;
在所述第二炉体2的顶部开有炊事口11,所述炊事口11下方设置一个宽度小于等于第二炉体2宽度的第二横隔板12,第二横隔板12的一端与燃煤炊事采暖炉的前侧壁连接,另一端垂直于第二横隔板12向下设置第二竖隔板13,第二横隔板12和第二竖隔板13将第二炉体2内部分为两个连通的腔室,其中一个腔室为位于第二横隔板12下方的炊事烟气流通区14,另一个腔室为与炊事烟气流通区14相连的采暖烟气流通区7,所述第二竖隔板13下方设有二次风口15;所述第二横隔板12上设有炊事内火口16,所述炊事内火口16上盖有移动盖板17。
其中,所述烟囱3外侧环绕烟囱设置采暖用水换热器18;所述采暖烟气流通区7内设置采暖用水换热管19。
所述炉箅子9为固定式,炉箅子9上设有布风孔。
所述燃煤炊事采暖炉中炊事烟气流通区14一侧的炉壁上开设观察窗口20,观察窗口20为耐高温玻璃材质;所述二次风口15下方设有底渣排出口21;底渣排出口21下方设有收灰斗。
所述第一横隔板4距炉体底部的高度为H1,所述热解气化区6的宽度为D1,H1/D1为4,第二炉体2的高度为550mm。
所述燃煤炊事采暖炉的炊事采暖方法为:
(a)将洁净型煤通过加煤口8加入燃煤炊事采暖炉中,燃煤进入热解气化区5进行热解气化,产生焦油、挥发分和半焦;
(b)步骤(a)产生的焦油、挥发分和半焦向下流动,与一次风口10引入的空气接触,使焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧,其中接触燃烧的温度<1000℃,接触时间>2s;
(c)步骤(b)所述挥发分、半焦与空气接触燃烧后产生的烟气与二次风口15引入的空气接触燃尽,当燃煤炊事采暖炉进行炊事时,调节移动盖板17,使炊事内火口16处于开启状态,同时阻隔采暖烟气流通区7,如图5所示,燃尽后的烟气经炊事烟气流通区14流向炊事口11带动火焰进行炊事;当燃煤炊事采暖炉进行采暖时,调节移动盖板17,使炊事内火口16处于闭合状态,如图6所示,燃尽后的烟气经采暖烟气流通区7流向烟囱,带动火焰对采暖用水换热器18和采暖用水换热管19进行加热。
本实施例所述燃煤采暖炉的采暖炊事过程中,火力强度为2.3kW,上火速度为8.5℃/min,燃煤燃尽率大于98%,在排渣,炊事和采暖状态下不冒烟,CO排放量少,低于1000ppm,并且能够有效抑制NOx,低于250mg/Nm3;同时,具有隔热保温,安全性高,外观漂亮,一炉多用等优点。
实施例2:
本实施例提供了一种燃煤炊事采暖炉及其处理方法,所述燃煤炊事采暖炉的结构参照实施例1,区别在于:所述炉箅子9为活动式,通过设置与之相连的摇把使其活动;所述摇把处设有限位钉;H1/D1为5,第二炉体2的高度为600mm。
本实施例所述燃煤采暖炉的采暖炊事方法参照实施例1中处理方法。
本实施例所述燃煤采暖炉的采暖炊事过程中,火力强度为2.1kW,燃上火速度为8.1℃/min,煤燃尽率大于98%,在排渣,炊事和采暖状态下不冒烟,CO排放量少,低于1000ppm,并且能够有效抑制NOx,低于250mg/Nm3;同时,具有隔热保温,安全性高,外观漂亮,一炉多用等优点。
对比例1:
本对比例提供了一种燃煤炊事采暖炉及其处理方法,所述燃煤采暖炉的结构与实施例1中炊事采暖炉的区别在于:第一炉体1的高度与第二炉体2的高度相同。
其处理方法为参照实施例1中处理方法。
本对比例中,由于第一炉体1的高度与第二炉体2的高度相同,会使炊事火力不足,火力强度仅为1.1KW,上火速度低于5℃/min,(上火速度应当与火力强度匹配)加煤侧,尤其是在连续炊事时容易烧透而冒烟,CO排放量高于3000ppm,NOx排放浓度大于300mg/Nm3。可见本发明所述燃煤采暖炊事炉具有升温速度快,火力强,可同时满足采暖和炊事的需求。
对比例2:
本对比例提供了一种燃煤炊事采暖炉及其处理方法,所述燃煤采暖炉的结构如图7所示,炊事口11设于加煤口9一侧,而采暖烟气流通区7设于加煤口9相对一侧,其处理方法为参照实施例1中处理方法。
本对比例中,由于炊事口11设于加煤口9一侧,而采暖烟气流通区7设于加煤口9相对一侧,半焦燃烧区处于正烧状态,在使用过程中频繁冒烟,CO排放量高于3000ppm,可见本发明所述燃煤采暖炊事炉具有升温速度快,火力强,可同时满足采暖和炊事的需求。
综合上述实施例和对比例可以看出,本发明在分级燃烧理论的基础上,通过对采暖炉炉体的改进和优化,将现有炊事采暖炉前后反转,即炉前为反烧烟气流动区,调整炊事烟气流通区和热解气化区两侧炉体的高度,进而解决“稳定燃烧需要炉膛高度高”和“炊事火力强需要炉膛低(锅口离燃烧区火焰近)”之间存在的矛盾,实现稳定分级燃烧,提高炊事强度,使火力强度最高可达2kW,上火速度大8℃/min以上,燃煤燃尽率大于98%,不冒烟,CO排放量少,低于1000ppm;同时,具有隔热保温,安全性高,外观漂亮,一炉多用等优点。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种燃煤炊事采暖炉,其特征在于,所述燃煤炊事采暖炉的炉体由第一炉体(1)和第二炉体(2)组成,第一炉体(1)的高度大于第二炉体(2)的高度,第一炉体(1)与第二炉体(2)之间无隔板使燃煤炊事采暖炉形成一个整体;以第一炉体(1)一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧,第二炉体(2)一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧;
在所述第一炉体(1)顶部设有烟囱(3),烟囱(3)下方设置一个宽度小于第一炉体(1)宽度的第一横隔板(4),第一横隔板(4)的一端与燃煤炊事采暖炉的后侧壁连接,另一端垂直于第一横隔板(4)向下设置第一竖隔板(5),第一横隔板(4)和第一竖隔板(5)将第一炉体(1)内部分为两个连通的腔室,其中一个腔室为位于第一横隔板(4)下方的热解气化区(6),另一个腔室为与热解气化区(6)相连的采暖烟气流通区(7),所述采暖烟气流通区(7)与烟囱(3)相连;所述热解气化区(6)一侧的炉壁上开设加煤口(8),所述热解气化区(6)下部倾斜设置炉箅子(9),所述炉箅子(9)下方设有一次风口(10);
在所述第二炉体(2)的顶部开有炊事口(11),所述炊事口(11)下方设置一个宽度小于等于第二炉体(2)宽度的第二横隔板(12),第二横隔板(12)的一端与燃煤炊事采暖炉的前侧壁连接,另一端垂直于第二横隔板(12)向下设置第二竖隔板(13),第二横隔板(12)和第二竖隔板(13)将第二炉体(2)内部分为两个连通的腔室,其中一个腔室为位于第二横隔板(12)下方的炊事烟气流通区(14),另一个腔室为与炊事烟气流通区(14)相连的采暖烟气流通区(7),所述第二竖隔板(13)下方设有二次风口(15);所述第二横隔板(12)上设有炊事内火口(16),所述炊事内火口(16)上盖有移动盖板(17)。
2.根据权利要求1所述的燃煤炊事采暖炉,其特征在于,所述烟囱(3)外侧环绕烟囱设置采暖用水换热器(18);
优选地,所述采暖烟气流通区(7)内设置采暖用水换热管(19)。
3.根据权利要求1或2所述的燃煤炊事采暖炉,其特征在于,所述炉箅子(9)为固定式或活动式;
优选地,所述炉箅子(9)上设有布风孔。
4.根据权利要求1-3任一项所述的燃煤炊事采暖炉,其特征在于,所述燃煤炊事采暖炉中炊事烟气流通区(14)一侧的炉壁上开设观察窗口(20);
优选地,所述观察窗口(20)为玻璃材质;
优选地,所述二次风口(15)下方设有底渣排出口(21);
优选地,所述底渣排出口(21)下方设有收灰斗。
5.根据权利要求1-4任一项所述的燃煤炊事采暖炉,其特征在于,所述第一横隔板(4)距炉体底部的高度为H1,所述热解气化区(6)的宽度为D1,H1/D1>3;
优选地,所述第二炉体(2)的高度不高于800mm,优选为不高于600mm。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的燃煤炊事采暖炉的炊事采暖方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(a)将燃煤通过加煤口(8)加入燃煤炊事采暖炉中,燃煤进入热解气化区(5)进行热解气化,产生焦油、挥发分和半焦;
(b)步骤(a)产生的焦油、挥发分和半焦向下流动,与一次风口(10)引入的空气接触,使焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧;
(c)步骤(b)所述挥焦油、发分、半焦与空气接触燃烧后产生的烟气与二次风口(15)引入的空气接触燃尽,当燃煤炊事采暖炉进行炊事时,调节移动盖板(17),使炊事内火口(16)处于开启状态,同时阻隔采暖烟气流通区(7),燃尽后的烟气经炊事烟气流通区(14)流向炊事口(11)带动火焰进行炊事;当燃煤炊事采暖炉进行采暖时,调节移动盖板(17),使炊事内火口(16)处于闭合状态,燃尽后的烟气经采暖烟气流通区(7)流向烟囱,带动火焰进行采暖用水的加热。
7.根据权利要求6所述的炊事采暖方法,其特征在于,步骤(a)所述燃煤为烟煤、无烟煤、兰炭或洁净型煤中任意一种或至少两种的组合;
优选地,步骤(a)所述燃煤为洁净型煤;
优选地,步骤(a)所述洁净型煤为由烟煤制备的烟煤型煤,优选为具有固灰、固硫和脱硝功能的烟煤型煤;
优选地,步骤(a)所述热解气化过程中含氧量为0%~5%,优选为0%~3%;
优选地,步骤(a)所述热解气化的温度为300℃~700℃。
8.根据权利要求6或7所述的炊事采暖方法,其特征在于,步骤(b)中所述焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧的燃烧温度<1000℃,优选为850℃~1000℃;
优选地,步骤(b)中所述焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧的接触时间>2s。
9.根据权利要求6或7所述的炊事采暖方法,其特征在于,步骤(c)中所所述带动火焰进行采暖用水的加热是通过烟气与水套、采暖用水换热器(18)和采暖用水换热管(19)进行加热实现的。
10.一种如权利要求1-5任一项所述的燃煤炊事采暖炉的用途,其特征在于,所述燃煤炊事采暖炉用于民用炊事和采暖领域。
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