CN108105757A - 一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉 - Google Patents

一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉 Download PDF

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CN108105757A
CN108105757A CN201711477901.XA CN201711477901A CN108105757A CN 108105757 A CN108105757 A CN 108105757A CN 201711477901 A CN201711477901 A CN 201711477901A CN 108105757 A CN108105757 A CN 108105757A
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刘锋
杨天坤
史海廷
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联合优发生物质能源徐州有限公司
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Abstract

一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,包括进料点火装置、多室分区燃烧室、热水输出循环装置、火焰烟气后处理装置、动态燃烧除渣传动装置、智能控制装置、维护检修装置;本发明核心采用三室四区分段逐级燃烧室,并以绞龙、耙齿全程动态结构替代活动炉排,提高燃烧效率、防止结焦结渣;且采用了前鼓后引微负压双向三次配风系统。此外采暖炉高温区采用全水套结构,通过烟‑水逆向热交换实现循环水的对外供热输出;通过智能控制及自动点火系统的引入简化了操作;本发明提供的采暖炉具有良好的燃料适用性、操作简便性,是一种清洁、高效、节能环保的分散式采暖设备,将为我国新型城镇化提供优质的供暖解决方案,且预期经济、社会效益显著。

Description

一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉
技术领域
[0001] 发明涉及一种新型生物质采暖炉,尤其涉及一种新型高效、智能化、防结焦全动态 分区燃烧型生物质颗粒采暖炉,属于生物质采暖设备技术领域。
背景技术
[0002] 近年随着我国经济的快速发展人们的生活水平及物质需求日益提升,寒冷冬季的 采暖问题就成为了一个比较突出的问题;集中式热站供暖在过去的几十年中成为了人们对 于采暖主要记忆,形式虽好但是由于种种局限性,造就了它只能服务中型以上城市的集中 供暖需求,而对供暖需求更大、更广的分布式供暖需求却无力触及。
[0003] 因此早年分布式供暖需求几乎全部依赖于小型燃煤锅炉及家用煤炉,但是随着传 统化石能源的逐渐枯竭及环境环保问题的日益严峻,燃煤散烧这一现象正被各地逐步取 缔,应对供暖市场需求,煤改气、煤改电、地源热泵、空气源热泵、太阳能等各种适用于分布 式供暖需求的解决方案得到了普遍推广;但是高昂的一次建设成本及后继使用维护成本造 成了这一系列“贵族”式的供暖方式仅能服务于部分人群,怎样因地制宜的发展、整合区域 分布式能源特性,提供让广大老百姓真正用得起、用得上、可持续的清洁能源成为了解决全 面分布式供暖的重要课题。
[0004] 因而生物质能源技术以其低污染、可持续、中性碳排放的独特性能受到普遍关注 及认可;其中被称为“固体天然气”的生物质颗粒成型燃料则是目前研宄最深入、应用范围 最广的一种生物质能源应用技术;与传统的化石燃料相比,生物质颗粒燃料不仅具有了生 物质能源的全部优势且可以解决生物质能源的运输、储存问题,使用过程更加环保清洁,力口 工过程不产生二次污染,完全符合我国现今可持续发展和低碳转型的刚性需求,成为了可 再生能源品类中替代传统化石能源最为有效的途径。
[0005] 生物质采暖炉是一种在分布式供暖领域得到普遍发展和推广生物质成型颗粒燃 料综合供暖应用设备,设备主要通过生物质燃料的气化、半气化及直燃技术将以秸杆、林业 三剩物等农林生物质为主要原料的颗粒或压块燃料在高温下裂解燃烧释放热量,通过热 水、热风、蒸汽等形式为用户提供采暖需求的一种民用炉具。
[0006] 生物质采暖设备在我国己有几千年的发展历史,其中土炕、地炕、炭炉、薪柴炉等 甚至沿用至今;而真正意义上的生物质成型燃料采暖炉具也发展了近几十年,目前市面上 在售较多的成型燃料采暖炉具普遍采用绞龙上料、固定单室燃烧室、前鼓风燃烧的技术形 式;结构较为单一、点火启动及压火困难、效率较低、烟尘污染及结焦结渣严重、控制操作复 杂等一系列问题造成了客户体验的下降,从而限制了本行业的进一步发展;一种新型、高 效、低污染排放、抗结渣结焦、操作简单快捷的分布式生物质成型燃料采暖炉具被市场迫切 需求。
发明内容
[0007] 为了克服现有生物质成型燃料采暖炉运行稳定性差、点火压火困难、烟尘污染严 重、效率低下、易结焦结渣、环境适用及操作体验差等技术不足,本发明提供一种采用分区 多室、全程动态、前鼓后引双配风微负压核心燃烧技术,结合高效自动热风点火、多层活动 式阻火清灰板、“L”型全方位蓄热水套、间接抽引排烟等技术,设计了一种新型、高效、客户 体验较好的生物质采暖炉具;设计中通过动态、分区燃烧结构在大幅提高燃烧效率的同时 有效杜绝了结焦、结渣的困扰、通过提高炉具的燃料适用性降低了客户使用成本,通过前鼓 后引微负压双配风及多层活动式阻火清灰板结构降低了燃烧烟尘排放、提高了环保性能, 通过高效自动热风点火及分室燃烧结构提高了炉具点火及压火便捷性,通过高智能化控制 系统可实现一键操作,降低了客户操作难度、提高了客户操作体验。
[0008] 为实现上述目的,本发明提出以下技术方案: 本发明所涉及的一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其设计技术特征主要如下 列所述: 1)本采暖炉采用多室分区、全程动态、微负压燃烧结构设计,主要核心部件包括进料点 火装置、多室分区燃烧室、热水输出循环装置、火焰烟气后处理装置、动态燃烧除渣传动装 置、智能控制装置、维护检修装置等。
[0009] 2)所述的进料点火装置主要包括进料装置及点火装置;其中进料装置主要由料 仓、进料管、进料电机、进料绞龙、落料仓、落料仓引流板等组成,主要用于将存储在料仓中 的成型燃料按量均匀的送至燃烧室中,进料管连接在料仓底部,进料管一边连接落料仓,另 一边通过传动装置连接进料电机,落料仓引流板固定在落料仓底部,用于将进料绞龙送下 的燃料导入横道蓄热气化燃烧室中;而其中点火装置主要由点火风机、点火加热棒装置、点 火热风管等组成,点火风机固定在有法兰的连接管上,然后通过法兰连接在接有法兰的点 火加热棒装置上部,最后点火加热棒装置通过法兰固定在点火热风管上部,由点火风机产 生的风经过点火加热棒装置加热后通过点火热风管直接送到位于横道蓄热气化燃烧室前 端的料堆上,主要用于点火启动及部分燃烧配风。
[0010] 3)所述的多室分区燃烧室主要由横道蓄热气化燃烧室、横道燃烧室、立道燃烧室、 立道燃烧室炉箅、落灰室、横道蓄热气化燃烧室蓄热壁、横道燃烧室水套、立道燃烧室水套 及立道燃烧室隔热侧门等组成;其中横道蓄热气化燃烧室位于浇筑有耐火材料的横道蓄热 气化燃烧室蓄热壁内部,主要用于成型颗粒燃料的点火、干燥、气化、燃烧;横道燃烧室内腔 作为横道燃烧室,并与内部被立道燃烧室炉箅分割形成立道燃烧室及落灰室的立道燃烧室 水套焊接连接在一起,形成的水套整体作为采暖炉的热量交换核心部件;横道蓄热气化燃 烧室蓄热壁左侧连接点火落料仓、右侧连接横道燃烧室水套,立道燃烧室炉箅位于立道燃 烧室水套内部腔靠下侧,从而将其形成的内腔分为立道燃烧室水套及落灰室,立道燃烧室 隔热侧门外部连接除渣传动装置,安装于立道燃烧室水套另一侧,横道燃烧室主要用于成 型燃料的气化、燃烧及放热过程,而立道燃烧室主要用于成型颗粒燃料的固定碳燃尺及灰 分收集、热量交换等。
[0011] 4)所述的热水输出循环装置主要包括横道燃烧室水套、立道燃烧室水套、炉体热 水输出口、炉体排气口、炉体排污口、炉体低位补水口、炉体回水进口;炉体回水进口焊接在 横道燃烧室水套上,主要用于供暖循环水回水输入;炉体热水输出、炉体排气口、炉体排污 口及炉体低位补水口焊接固定在立道燃烧室水套上,其中炉体热水输出口用于供暖循环水 回水输出、炉体排气口用于实现横道燃烧室水套及立道燃烧室水套排气、炉体排污口用于 炉体水套的定期排污清理、炉体低位补水口用于炉体水套及循环管路的定时补水。
[0012] 5)所述的火焰烟气后处理装置主要由清灰阻火板、燃烧室排烟管、排烟引风机、排 烟引风套管腔组成;其中清灰阻火板通过后部清灰门安装于立道燃烧室上部,用于阻挡气 化燃烧火焰、延长烟气行程并降低烟气灰分含量;燃烧室排烟管焊接于立道燃烧室水套上 端,其后部插接排烟引风套管腔,主要用于炉具烟气的抽引排放,实现炉膛的微负压燃烧; 排烟引风套管腔下部安装排烟引风机,整体插接于炉体燃烧室排烟管上,通过间接抽引实 现炉体燃烧室烟气排放,并有效延长了设备寿命。
[0013] 6)所述的动态燃烧除渣传动装置主要包括除渣清灰杆、除渣电机、除渣传动装置; 其中除渣清灰杆作为本发明的另一核心结构,贯穿多室分区燃烧室的全部腔室,其一端固 定在左侧观察道下部、另一端固定在立道燃烧室隔热侧门外侧;除渣清灰杆通过除渣传动 装置连接除渣电机,通过一定规律的转动促成生物质成型颗粒燃烧由点火、气化燃烧、到最 终的固定碳燃烧及排渣的全部燃烧流程。
[0014] 7)所述的智能控制装置主要包括智能控制器、总电源开关、强制除渣开关等组成; 其中智能控制器及其控制逻辑参数也是本发明的核心成果,智能控制器通过核心设置有效 的拟合进料、点火、鼓风、除渣、引风等多运行参数实现本发明炉具的高效稳定运行,智能控 制器设定核心参数后用户即可以实现一键开关机操作;总电源开关用于整个炉具供电开合 状态的控制,而强制除渣开关则用于非正常状态下的炉膛清灰除渣。
[0015] 8)所述的维护检修装置主要包括前部观火口、灰盒、左面观察口、左侧检修口、后 部检修口、后部清灰门、右侧检修口、左侧观察道;其中前部观火口位于立道燃烧室正面,主 要用于观察炉内火焰及固定碳燃烧情况;灰盒安装于立道燃烧室下部落灰室中,用于盛放 立道燃烧室炉箅落下的灰分及小固定碳残渣,实现最终燃烧及灰分收集;左面观察口内部 包括左侧观察道整体位于炉具左侧点火装置下部,主要用于观察前部炉膛点火状态,并在 炉膛燃烧异常时进行紧急处理;左侧检修口位于炉具左侧面板正中,主要用于点火风机及 点火加热棒装置的维护维修;后部检修口位于炉具后部面板正中,主要用于进料电机及其 传动装置、控制柜接线的维护维修;后部清灰门安装于立道燃烧室后部上方,主要用于清灰 阻火板、立道燃烧室及清灰阻火板的日常清理维护;右侧检修口位于炉具右侧面板下方,主 要用于除渣电机及除渣传动装置的维护维修。
[0016] 9)此外,所述的除渣清灰杆主要由除渣清灰杆轴、燃烧室推料绞龙及燃烧室固定 碳扰动耙齿组成,其中除渣清灰杆轴作为整个装置的骨架,燃烧室推料绞龙沿轴向横穿横 道蓄热气化燃烧室及横道燃烧室,主要实现这两个腔室中生物质成型燃料的行进推动、及 动态防结焦;燃烧室固定碳扰动耙齿位于立道燃烧室炉箅上方并与其同心同轴安装,包括 多跟间歇排列的耙齿,主要通过实现立道燃烧室炉箅上的充分扰动促进固定碳完全燃烧及 灰分触落。
[0017] 10)所述的点火加热棒装置主要包括点火加热套管、点火加热隔热云母层、点火加 热电芯及点火加热棒连接法兰,点火加热隔热云母层包裹点火加热电芯整体装入点火加热 套管中,点火加热棒连接法兰焊接在点火加热套管两端,用于连接点火风机及点火热风管。 [0018] 11)所述的采暖炉在使用中可以将由排烟引风机及排烟引风套管腔组成的烟气间 接抽引装置拆除,然后对接装有引风设备的节能净化器,以实现综合效率及环保效益的提 升。
[0019] 另外本发明提供技术特征还在于:所述生物质成型颗粒燃料正常储存于料仓中, 炉具运行时在进料电机的带动下进料绞龙推动进料管中的成型燃料由落料仓落下经过落 料仓引流板导流后落入横道蓄热气化燃烧室前部,形成料层堆积;点火风机通过点火吸风 口引入的新风被点火加热棒装置加热升温后穿过点火热风管吹入横道蓄热气化燃烧室料 层上,最终通过蓄热引燃成型燃料,并在成型燃料正常燃烧时提供助燃一次配风;生物质成 型燃料在横道蓄热气化燃烧室引燃,并在除渣清灰杆作用下依次通过横道蓄热气化燃烧 室、横道燃烧室及立道燃烧室,完成蓄热干燥、挥发分析出、气化裂解燃烧、固定碳燃烧等一 系列过程,最终由立道燃烧室炉箅落入安装于落灰室的灰盒中;成型颗粒燃料析出的挥发 分及气化部分在炉膛高温作用下引燃后经过前部一次风及末端引风抽引依次经过横道蓄 热气化燃烧室、横道燃烧室及立道燃烧室三个腔室,其中在经过横道蓄热气化燃烧室、横道 燃烧室及立道燃烧室下半段时以火焰状态存在,并在经过位于立道燃烧室上半部清灰阻火 板后转变为高温烟气最终在引风抽引作用下由燃烧室排烟管析出;炉具的燃烧助燃空气主 要来自于点火风机鼓吹及排烟引风机的抽引,正常状态下排烟引风机的抽引风压、风量略 大于点火鼓风机的鼓吹风压、风量,从而形成炉膛的微负压燃烧状态;在点火风机及排烟引 风机的作用下炉膛主要有三次配风,其中一次风包括点火鼓风机由点火热风管吹入的鼓风 及在引风作用下经由左侧观察道抽引进入的空气,一次风主要用于挥发分的析出及气化燃 烧使用,二次风是在排烟引风机抽引作用下经由前部观火口孔洞及后部清灰门间隙透入的 新鲜空气,主要用户立道燃烧室炉箅上固定碳的燃烧并为立道燃烧室中未燃烧完全的可燃 组分提供过量空气以完成充分燃烧,三次风是在排烟引风机抽引作用下经由灰盒上孔洞及 其间隙进入的新鲜空气,主要用于为燃烧室炉箅提供底风并促使灰盒中落入的未燃尽固定 碳渣完成燃烧;横道燃烧室水套及立道燃烧室水套内壁面是炉具对外输出热量的主要换热 面,外部供暖循环水由炉体回水进口输入炉体水套,经过换热升温后经由炉体热水输出排 出实现对外供暖。
[0020] 本发明专利所提供的一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其有益效果在 于: 1)本发明专利结构设计紧凑合理,外观结构与环境嵌入性强,因此本发明不但占用体 积小,还可以充分适用各种安装环境,具有较好的推广前景。
[0021] 2)本发明采用全程动态多室分区燃烧室并结合前鼓后引微负压双向配风的燃烧 形式,在提高成型颗粒燃料燃烧效率的同时有效杜绝燃烧结焦结渣现象。
[0022] 3)本发明采用新型的燃烧机理及结构设计在根本上杜绝了成型燃料结焦可能,从 而大幅提升了本发明炉具对于不同种类成型燃料的适用性,降低了客户日常使用成本。 [0023] 4)本发明提供的独特燃烧及点火方式,大幅度降低了炉具点火启动及压火保温的 难度,在提高用户体验的同时,降低了常规运行成本,并避免了频繁操作。
[0024] 5)本发明设备采用的独特燃烧室、双向微负压配风及清灰阻火板在有效延长热烟 气接触换热时间的同时,对烟气中的灰尘颗粒进行了有效的净化清理,从而降低了炉具燃 烧烟尘排放、提高了环保性能。
[0025] 6)本发明设备采用长行程“L”型水套结构、结合清灰阻火板的使用提高了对外输 出热量的热交换效率,提供同等供暖效果,本发明炉具更节约更经济。
[0026] 7)本发明炉具主体采用全固态钢结构设计,采用的技术原理成熟稳定,从而大大 提升了本发明设备的持续稳定性。
[0027] 8)本发明炉具采用智能化控制系统,人机交互界面友好亲善,在设置好出厂参数 后运行维护操作简单,适用性广,操作难度低。
[0028]综上所述、本发明提供了一种稳定可靠、节能环保、综合效率高、操作使用简便、抗 结焦结渣、点火压火容易、用户体验好、适用范围广发的新型生物质成型颗粒燃料采暖炉 具。
附图说明
[0029]图1为一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉正面外形图; 图2为一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉背面外形图; 图3为一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉正面剖视结构图; 图4为一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉除渣清灰核心装置结构示意图; 图5为一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉点火装置结构示意图。
[0030] 附图中:01-智能控制器;02-总电源开关;03-强制除渣开关;04-料仓门;05-前部 观火口;〇6_灰盒;07-左面观察口;08-左侧检修口;09-点火吸风口; 10-后部检修口; 11-后 部清灰门;12-烟气排放口; 13-右侧检修口; 14-炉体热水输出;15-炉体排气口; 16-炉体排 污口; 17-炉体低位补水口; 18-炉体回水进口; 19-料仓;20-进料管;21-进料电机;22-进料 绞龙;23_落料仓;落料仓引流板;25-点火风机;26_点火加热棒装置;261-点火加热套管 (261) ;262_点火加热隔热云母层(262) ;263_点火加热电芯(263) ;264_点火加热棒连接法 兰(264) ; 27-点火热风管;2S-左侧观察道;29_横道蓄热气化燃烧室;30-横道燃烧室;31-除 渣清灰杆;311-除渣清灰杆轴;312-燃烧室推料绞龙;313-燃烧室固定碳扰动耙齿;32-立道 燃烧室;33_立道燃烧室炉箅;34-落灰室;35-清灰阻火板;3e-燃烧室排烟管;37-排烟引风 机;38_排烟引风套管腔;39_除渣电机;40-除渣传动装置;41-横道蓄热气化燃烧室蓄热壁; 42-横道燃烧室水套;43-立道燃烧室水套;44-立道燃烧室隔热侧门。
[0031] 具体实施方法 如附图1、附图2、附图3中所示的具体实施例,本发明提供的一种新型防结焦智能高效 型生物质采暖炉,实施例采暖炉主要由进料点火装置、多室分区燃烧室、热水输出循环装 置、火焰烟气后处理装置、动态燃烧除渣传动装置、智能控制装置、维护检修装置七大部分 组成,采暖炉主体固定在炉体支架上,炉体支架左、右、前、后、上五个面均扣装了面板外壳。 [0032]优选的,结合附图3、附图5本具体实施例中进料点火装置主要由进料装置及点火 装置两部分组成,其中进料装置主要由料仓(19)、进料管(20)、进料电机(21)、进料绞龙 (22)、落料仓(2¾、落料仓引流板(24)等组成,进料管(2〇)焊接连接在在料仓(20)底部,进 料电机(21)通过进料电机支架固定在进料管(2〇)右侧,并通过轴销与安装在进料管(20)中 的进料绞龙(22)连接,进料管(20)的左侧通过法兰固定落料仓(23)顶部,落料仓(23)底部 安装可活动的落料仓引流板(24),装置中进料管(20)、进料电机(21)出轴、进料绞龙(22)同 心同轴安装固定;点火装置主要由点火风机(25)、点火加热棒装置(26)、点火热风管(27)组 成,其中点火加热棒装置(26)又包括点火加热套管(261)、点火加热隔热云母层(262)、点火 加热电芯(263)、点火加热棒连接法兰(2M)四个部分组成,点火加热隔热云母层(262)紧贴 在点火加热套管(261)内壁起到绝缘保温作用,而点火加热电芯(263)位于点火加热隔热云 母层(262)内部,而整体点火加热棒装置(26)通过点火加热棒连接法兰(264)与外部部件进 行连接,其中点火风机(25)通过对应的连接装置固定在点火加热棒装置(26)上部,点火加 热棒装置(26)的下部安装在点火热风管(27)上部,点火装置整体固定在落料仓(23)底部, 点火热风管(27)整体穿过左侧观察道(28)进入横道蓄热气化燃烧室(29)。
[0033]优选的,结合附图3本具体实施例中多室分区燃烧室所述的多室分区燃烧室主要 由横道蓄热气化燃烧室(29)、横道燃烧室(30)、立道燃烧室(32)、立道燃烧室炉箅(33)、落 灰室(34)、横道蓄热气化燃烧室蓄热壁(41)、横道燃烧室水套(42)、立道燃烧室水套(43)及 立道燃烧室隔热侧门(44)组成,其中横道蓄热气化燃烧室蓄热壁(41)内部腔形成横道蓄热 气化燃烧室(29)、横道燃烧室水套(42)内部腔形成横道燃烧室(30)、立道燃烧室炉箅(33) 将立道燃烧室水套(43)及立道燃烧室隔热侧门(44)内部腔形成的腔道分为立道燃烧室 (32)及落灰室(34),其中横道蓄热气化燃烧室(29)通过法兰左侧与落料仓(23)下部及左侧 观察道(28)后端形成的装配件进行连接,右侧与横道燃烧室水套(42)进行连接;横道燃烧 室水套(42)与立道燃烧室水套(43)通过密封焊接成型采暖炉的整体水套结构,立道燃烧室 隔热侧门(44)安装于立道燃烧室水套(43)上用于固定横道燃烧室水套(42)的壁面对面,立 道燃烧室炉箅(33)位于立道燃烧室水套(43)中下侧,并将立道燃烧室水套(43)内部分为立 道燃烧室(32)及落灰室(34),其安装时与立道燃烧室隔热侧门(44)同心同轴。
[0034]优选的,结合附图2、附图3本具体实施例中热水输出循环装置主要由横道燃烧室 水套(42)、立道燃烧室水套(43)、炉体热水输出口(14)、炉体排气口(15)、炉体排污口(16)、 炉体低位补水口(17)、炉体回水进口(18)组成,其中横道燃烧室水套(42)及立道燃烧室水 套(43)密封焊接形成的整体作为本发明实施例的热能输出核心部件,炉体回水进口(18)位 于横道燃烧室水套(42)上,主要用于外部供暖循环水进入炉体加热,炉体热水输出口(14) 及炉体排气口(15)位于立道燃烧室水套(43)顶部后面,其中炉体热水输出口(14)主要用于 炉体加热后的供暖循环水输出,炉体排气口(15)用于炉体及管路中的蒸汽、析出溶氧排放, 炉体排污口(16)及炉体低位补水口(I7)位于立道燃烧室水套(43)低部后面,其中炉体排污 口(16)用于定期排放炉体水套及管路中的污渍,炉体低位补水口(17)用于在正常运行中为 水套及管路补充循环水。
[0035]优选的,结合附图3本具体实施例中火焰烟气后处理装置主要由清灰阻火板(35)、 燃烧室排烟管(36)、排烟引风机(37)、排烟引风套管腔(38)组成,其中清灰阻火板(35)安装 固定于立道燃烧室(3¾上部用于阻隔炉膛内部火焰及烟气,在延长火焰及烟气行程时间的 同时通过惯性阻拦降低了烟气中的烟尘含量,燃烧室排烟管(36)焊接于立道燃烧室水套 (43) 顶部外侧,排烟引风套管腔G8)套装固定在燃烧室排烟管(36)外侧,而排烟引风机 (37)通过丝扣紧固在排烟引风套管腔(38)下部。
[0036]优选的,结合附图3、附图5本具体实施例中动态燃烧除渣传动装置主要由除渣清 灰杆(31)、除渣电机(39)及除渣传动装置(40)组成,其中除渣清灰杆(31)是本实施例的又 一核心装置,装配中贯穿落料仓(23)下部、横道蓄热气化燃烧室(29)、横道燃烧室(30)及立 道燃烧室(32),左侧通过轴承固定于左侧观察道(28)下部,右侧穿过立道燃烧室隔热侧门 (44) 后通过装有轴承的固定盒进行固定,同时除渣电机(39)通过除渣传动装置(40)与其进 行联动;核心部件除渣清灰杆(31)主要包括除渣清灰杆轴(311)、燃烧室推料绞龙(312)、燃 烧室固定碳扰动耙齿(313)三个部分组成,其中除渣清灰杆轴(311)贯穿部件始终起到固定 及传动作用,而燃烧室推料绞龙(312)主要分布于横道蓄热气化燃烧室(29)及横道燃烧室 (30)中主要通过一定规律的间歇转动推动整个横道燃烧室中成型燃料及固定碳气化、燃烧 及移动,燃烧室固定碳扰动耙齿(313)主要分布在立道燃烧室炉箅(33)上方,主要通翻转及 搅拌促进炉箅上的固定碳燃尽及灰渣的漏落。
[0037]优选的,结合附图1本具体实施例中智能控制装置主要由智能控制器(01)、总电源 开关(02)、强制除渣开关(03)组成,全部智能控制装置均装配在位于正面板上的控制柜面 板上,其中总电源开关(02)用于控制本发明实施例的整体电源通断情况,强制除渣开关 (03)主要用于强制除渣清灰杆(31)转动从而实现非常规运行状态下的维护,而智能控制器 (01)通过接线与实施例中各控制元件连接,并通过集成电路及事先设定的控制程序实现对 本发明实施例采暖炉点火启动、常规运行、档位火力调整、恒温保火、关停吹扫等一些列智 能化操作控制。
[0038]优选的,结合附图1、附图2本具体实施例中维护检修装置主要由分布在各面板上 的前部观火口(05)、灰盒(06)、左面观察口(07)、左侧检修口(08)、后部检修口(10)、后部清 灰门(11)、右侧检修口(13)、左侧观察道(28)组成,其中前部观火口(05)位于前面板右下 侧,内部直通立道燃烧室炉箅(33)上方,主要用于观察立道燃烧室燃烧及积灰情况;灰盒 (〇6)位于前部观火口(05)下方,并安装于落灰室(34)内主要用于收集燃烧室炉箅(33)上落 下的燃尽灰;左面观察口(07)位于左面板中下方,内部连接左侧观察道(28),主要用于观察 横道燃烧室燃烧点火、燃烧情况;左侧检修口(08)位于左面板上并分布在左面观察口(07) 上方,主要用于维护及维修点火加热装置及前鼓风装置;后部检修口(10)位于后面板中部, 主要用于进料电机(21)及其配套装置的日常维护、维修;后部清灰门(11)位于后面板靠左 侧,并安装固定于立道燃烧室水套(43)后部,主要用于清灰阻火板(35)及立道燃烧室水套 (43)内部换热壁的日常维护及清理;右侧检修口(13)位于左面版中下侧,主要用于除渣电 机(39)及除渣传动装置(40)的日常维护及维修。
[0039] 优选的,结合附图2、附图3本具体实施例正常运行使用中,成型燃料被储存于料仓 (19)中,启动后储存在料仓(19)中成型燃料在进料电机(21)及进料绞龙(22)的转动作用下 经由进料管(20)及落料仓(23)并在落料仓引流板(24)作用下落到横道蓄热气化燃烧室 (29)前部,经过启动点火或火种引燃后开始燃烧及挥发分析出,其中未燃尽的成型燃料在 除渣清灰杆(31)及积料的相互挤推作用下不断向前移动,并在横道燃烧室(30)完成全部挥 发分的析出及部分固定碳部分的裂解、气化及燃烧,然后部分未燃尽的固定碳被推入立道 燃烧室炉箅(33)上并在燃烧室固定碳扰动耙齿(313)的不断搅拌下结合二次风完成固定碳 的燃烧放热,最终极少部分未燃尽固定碳及全部燃尽灰渣会在燃烧室固定碳扰动耙齿 (313)作用下由立道燃烧室炉箅CB3)孔洞落入安装于落灰室(34)中的灰盒(06)上并在少量 的三次风作用下完成剩余部分碳的燃尽及灰渣的收集;横道燃烧室中的挥发分及部分裂解 气化气在横道燃烧室上部及立道燃烧室(32)中上部与二次风的混合并完成燃烧放热,并与 热烟气一起穿过分布在立道燃烧室(32)中的清灰阻火板(35),最终在排烟引风机(37)及排 烟引风套管腔(38)产生的抽引作用下由烟气排放口(丨2)排出或进入连接的节能器进行余 热回收利用。
[0040] 优选的,结合附图1、附图2、附图3、附图5本具体实施例中燃烧的配风主要采用前 鼓后引双向三次配风模式,同时后部排烟引风机(37)产生的抽引风压及风量略大于前部点 火风机(25)产生的鼓风风压及风量,因此本实施例采暖炉膛内部呈现微负压燃烧状态;本 实施例一次风主要为点火风机(25)由点火热风管(27)吹入的鼓风及在排烟引风机(37)作 用下经由左侧观察道(28)抽引进入的空气,一次风的主要用于横道燃烧室中成型燃料挥发 分的析出、燃烧,固定碳的气化、裂解及燃烧使用;而本实施例二次风主要为在排烟引风机 (37)抽引作用下经由前部观火口(05)及后部清灰门(11)间隙透入的新鲜空气,主要用于立 道燃烧室炉箅上固定碳的燃烧并为立道燃烧室中未燃烧完全的可燃组分提供过量空气已 完成充分燃烧;最后本实施例三次风为在排烟引风机抽引作用下经由灰盒上孔洞及其间隙 进入的新鲜空气,主要用于为燃烧室炉箅提供底风并促使灰盒中落入的未燃尽固定碳渣完 成燃烧。
[0041]优选的,结合附图2、附图3本具体实施例中的供暖循环水主要通过燃烧室水套内 壁上火焰烟气及循环水的热交换实现的,采暖炉的燃烧火焰及高温烟气依次通过横道燃烧 室(30)及立道燃烧室(32)将自身热量通过横道燃烧室水套(42)及立道燃烧室水套(43)内 壁面传递给水套中的循环水,而供暖循环水从位于横道燃烧室水套(42)上的炉体回水进口 (18)进入本实施例采暖炉水套,经过吸热升温后最终由位于立道燃烧室水套(43)上的炉体 热水输出(14)排出,并通过结合外部散热器实现供暖需求。
[0042]最后,本具体实施例采用智能化程序运行结合一键式启停操作,实施例中采暖炉 的控制主要通过智能控制器(〇1)实现对进料电机(21)、除渣电机(39)、点火风机(25)、排烟 引风机(37)及点火加热电芯(263)等运行变量的实时控制,实施例执行中通过大量的实际 运行参数拟合,结合用户现场供热需求及环境保温效果等实际参数,可以提前设定最佳的 实施例运行执行参数,用户仅需执行一键开关机即可完成本实施例采暖炉的常规运行使 用。

Claims (9)

1. 一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,采用分区多室燃烧室设计、炉体水套保 温换热输出、结合活动炉排动态燃烧结构;其特征在于:采暖炉主体采用三室四区分段逐级 燃烧,助燃风采用前鼓后引微负压双向三次配风,本发明采暖炉主要结构包括进料点火装 置、多室分区燃烧室、热水输出循环装置、火焰烟气后处理装置、动态燃烧除渣传动装置、智 能控制装置、维护检修装置; 所述的进料点火装置包括进料装置及点火装置,其中进料装置主要由料仓(19)、进料 管(20)、进料电机(21)、进料绞龙(22)、落料仓(23)、落料仓引流板(24)组成,进料管(20)连 接在料仓(20)底部,进料电机(21)固定在进料管(20) —端,并与安装在进料管(20)中的进 料绞龙(22)连接,进料管(20)另一端固定在落料仓(23)上,落料仓(23)底部安装落料仓引 流板(24);点火装置主要由点火风机(25)、点火加热棒装置(26)、点火热风管(27)组成,点 火风机(25)固定在点火加热棒装置(26)上部,点火加热棒装置(26)另一端安装在点火热风 管(27)上,点火装置整体固定在落料仓(23)底部,穿过左侧观察道(28)进入横道蓄热气化 燃烧室(29); 所述的多室分区燃烧室主要由横道蓄热气化燃烧室(29)、横道燃烧室(30)、立道燃烧 室(32)、立道燃烧室炉箅(33)、落灰室(34)、横道蓄热气化燃烧室蓄热壁(41)、横道燃烧室 水套(42)、立道燃烧室水套(43)及立道燃烧室隔热侧门(44)组成,横道蓄热气化燃烧室蓄 热壁(41)内部腔作为横道蓄热气化燃烧室(29)、横道燃烧室水套(42)内部腔作为横道燃烧 室(30)、立道燃烧室水套(43)内部腔分为立道燃烧室(32)及落灰室(34),其中横道燃烧室 水套(42)与立道燃烧室水套(43)进行焊接密封固定作为炉体供热主要结构,横道蓄热气化 燃烧室蓄热壁(41) 一端固定横道燃烧室水套(42)上,另一端固定在落料仓(23)下部、左侧 观察道(28)后端,立道燃烧室炉箅(33)固定在立道燃烧室水套(43)内壁中下部将其分为立 道燃烧室(32)及落灰室(34)、立道燃烧室隔热侧门(44)安装在立道燃烧室水套(43)另一端 对应位置,用于固定立道燃烧室水套(43)及其传动装置; 所述的热水输出循环装置主要包括横道燃烧室水套(42)、立道燃烧室水套(43)、炉体 热水输出口(14)、炉体排气口(15)、炉体排污口(16)、炉体低位补水口(17)、炉体回水进口 (18)组成,横道燃烧室水套(42)及立道燃烧室水套(43)连接形成的整体作为本发明炉具的 换热供暖水套,其中炉体回水进口(18)固定在横道燃烧室水套(42)后部,炉体热水输出口 (14)及炉体排气口(15)固定在立道燃烧室水套(43)上部,而炉体排污口(16)及炉体低位补 水口(17)固定在立道燃烧室水套(43)下部; 所述的火焰烟气后处理装置主要由清灰阻火板(35)、燃烧室排烟管(36)、排烟引风机 (37)、排烟引风套管腔(38)组成,其中清灰阻火板(35)由后部清灰门(11)安装入立道燃烧 室(32)的立道燃烧室炉箅(33)上方,排烟引风机(37)固定在排烟引风套管腔(38)上,而排 烟引风套管腔(38)插接在燃烧室排烟管(36)外侧; 所述的动态燃烧除渣传动装置主要包括除渣清灰杆(31)、除渣电机(39)及除渣传动装 置(40),其中除渣电机(39)通过除渣传动装置(40)固定在立道燃烧室隔热侧门(44)外部, 除渣清灰杆(31) —端通过除渣传动装置(40)与除渣电机(39)进行联动,另一端固定在左侧 观察道(28)下方; 所述的智能控制装置主要由智能控制器(01)、总电源开关(02)、强制除渣开关(03)组 成,上述全部智能控制装置安装于正面板上,通过接线控制整个采暖炉; 所述的维护检修装置主要包括前部观火口(〇5)、灰盒(06)、左面观察口(07)、左侧检修 口(08)、后部检修口(10)、后部清灰门(11)、右侦彳检修口(13)、左侧观察道(2® ;其中前部观 火口(05)安装于正面板灰盒(06)上方,灰盒(〇6)由正面板上对应位置安装于落灰室(34) 中,左面观察口(07)位于左侧面板左侧观察道(28)外部,左侧检修口(08)位于左侧面板左 面观察口(07)上方,后部检修口(10)安装于后面板中部,后部清灰门(11)安装于后面及板 立道燃烧室水套(43)后部外侧,右侧检修口(13)位于左侧面板下部,左侧观察道(28)位于 炉内左侧落料仓(23)下部、横道蓄热气化燃烧室(29)前侧。
2. 根据权利要求1所述一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其特征在于:所述的 家用采暖炉装置采用多区多室燃烧室结构替代原有单燃烧室采暖炉,成型燃料经由落料仓 (23)在落料仓引流板(24)作用下落入横道蓄热气化燃烧室(29)后首先进行吸热干燥,然后 开始挥发分析出并在上部开始燃烧;然后完成部分气化的成型燃料在除渣清灰杆(31)及积 料的相互挤推下向后移动并进入横道燃烧室(30),在横道燃烧室中下部主要完成成型燃料 的全部挥发分析出及部分固定碳裂解、气化燃烧,在上部主要进行挥发分及部分气化气的 燃烧放热;最后横道燃烧室(30)末端喷出的火焰及烟气进入立道燃烧室(32)进行充分燃烧 放热,而剩余的固定碳部分进入立道燃烧室炉箅(33),并在二次风的作用继续燃烧放热;立 道燃烧室炉箅(33)燃尽的灰分及部分小碳渣则会由箅孔落入落灰室(34)的灰盒(06)内,其 中落入的小碳渣将会在三次风的作用下完成最终燃烧。
3. 根据权利要求1所述一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其特征在于:所述的 家用采暖炉装置采用自动热风点火启动装置,点火热风管(27)穿过左侧观察道(28)后部及 落料仓(23)下方伸入横道蓄热气化燃烧室(29)前部,点火热风经点火风机(25)由点火吸风 口(09)引入,经过点火加热棒装置(26)升温后由点火热风管(27)吹入横道蓄热气化燃烧室 (29)前部;其中点火风机(25)将伴随采暖炉使用长期运行,启动时点火加热棒装置(26)通 电供热,产生的热风主要用于成型燃料点火引燃,正常运行中点火加热棒装置(26)断电停 止加热,产生的室温风主要用于冷却保护点火加热棒装置(26)并为后部燃烧提供一次鼓 风;其中点火加热棒装置(26)核心部分为包裹在点火加热隔热云母层(262)内部的点火加 热电芯(263),核心装置整体装配于点火加热套管(261)中并通过点火加热棒连接法兰 (264)与点火风机(25)及点火热风管(27)进行连接。
4. 根据权利要求1所述一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其特征在于:所述的 家用采暖炉装置采用多功能热水供热循环实现热能输出,采暖炉换热水套主要由横道燃烧 室水套(42)及立道燃烧室水套(43)组成,同时可以结合单独设计的节能器装置进行热能回 收及效率提升;供暖循环热水由位于横道燃烧室水套(42)上的炉体回水进口(18)进入水 套,经过换热升温后再由位于立道燃烧室水套(43)上部的炉体热水输出(14)排出,并进入 外循环进行供暖,同时采暖炉立道燃烧室水套(43)顶部还装有炉体排气口(15)主要用于排 放采暖炉在加热升温过程中产生的蒸汽及循环水中的溶氧,此外在采暖炉立道燃烧室水套 (43)底部还装配有炉体排污口(16)及炉体低位补水口(17),其中炉体排污口(16)主要用于 定期排放炉体及循环管路中的杂质及水锈,而炉体低位补水口(17)主要用于安装炉体补水 箱,并在采暖炉水套及外循环管路缺水时实现及时补水。
5. 根据权利要求1所述一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其特征在于:所述的 家用采暖炉装置采用交替阻隔型清灰阻火板(35)结合间接抽引排烟装置,其中左右交错分 布的清灰阻火板(35)主要用于延长高温火焰及烟气在立道燃烧室(32)中的停留时间,以加 强烟气、火焰及水套壁面的换热,同时通过多层分布的隔板起到良好的除尘净化效果;间接 抽引排烟装置主要用于通过负压抽引作用实现炉膛内部烟气排放,其中抽引力主要由排烟 引风机(37)通过高压风鼓吹经由排烟引风套管腔(3®后形成中部负压实现。
6. 根据权利要求1所述一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其特征在于:所述的 家用采暖炉装置采用全程动态燃烧防结渣传动装置,核心部件为除渣清灰杆(31),燃烧室 推料绞龙(312)位于除渣清灰杆(31)前半部,主要用于实现成型燃料及其固定碳在横道蓄 热气化燃烧室(29)及横道燃烧室(30)的前行运动及动态防结渣,燃烧室固定碳扰动耙齿 (313)位于除渣清灰杆(31)后半部,主要用于实现立道燃烧室炉箅(33)上的固定碳充分扰 动燃烧及燃尽灰拌落;除渣清灰杆(31)通过轴承固定在炉体上,为提高除渣电机(39)使用 寿命,除渣电机(39)及除渣清灰杆(31)主要通过由齿轮及链条组成的除渣传动装置(40)进 行间接连接。
7. 根据权利要求1所述一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其特征在于:所述的 家用采暖炉装置采用全自动智能控制装置实现常规运行操作,总电源开关(〇2)用于控制整 个采暖炉的通、断电运行情况,强制除渣开关(〇3)用于非常规运行后的维护操作,而控制装 置的核心为智能控制器(01),通过预先设置智能程序实现启动预送料、鼓风加热点火、启动 除渣延时、常规运行送料及清灰除渣、运行档位分配调整、智能温度控制调整、炉膛超温保 护、关机清灰吹扫等系列操作自动化一键式运行。
8. 根据权利要求1所述一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其特征在于:所述的 家用采暖炉装置采用立体式扣合面板,结合多检修孔位结构设计,采暖炉的面板采用多道 折边冲压技术,从而使得面板坚固可靠、不易变形,而设立在各面板上关键位置、并且便^ 拆卸的点火吸风口(09)、后部检修口(10)、右侧检修口(13)等多个检修孔位不但降低了采 暖炉的常规维护及检修难度,也大幅降低了相关操作的执行时间,节约了人工成本。
9. 根据权利要求1所述一种新型防结焦智能高效型生物质采暖炉,其特征在于:所述的 家用采暖炉装置采用全模块化可拆卸拼搭式结构设计,内部所有关键部件为相互插接或丝 扣紧固的活动结构,同时针对不同使用场景需求及设备配搭特性另行设计了热风、热水、净 化除尘等多款功能各异的采暖炉辅机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108745861A (zh) * 2018-06-07 2018-11-06 陈晨 一种双层逐级振动筛选式的工业用颗粒物料处理设备
CN110779044A (zh) * 2019-11-07 2020-02-11 联合优发生物质能源徐州有限公司 一种防返火全水套生物质炊事烤火水暖炉

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