CN1963311A - 一体式家用生物质制气炉制作方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一体式家用生物质制气炉制作方法及装置。在制气炉的顶部设置混气室和燃烧器，制气炉产生的可燃气体先进入混气室，让可燃气体与空气充分混合后再送入燃烧器，并在混气室设置可燃气体进入口和空气进入口，在鼓风机与制气炉进风口连接的管道上和鼓风机与混气室空气进入口连接的管道上分别装有气体流量调节阀，以分别调节送入制气炉和混气室的空气量。采用本发明方法及装置，可以将制气炉产生的可燃气体在不降低温度的情况下直接送入混气室，与空气混合后再送入燃烧器，减少了热量损耗，简化了制气炉结构，降低了燃料消耗，更重要的是含有焦油的可燃气体与空气混合后可以完全燃烧，彻底解决了困扰生物质的制气炉推广使用的重大难题。

Description

一体式家用生物质制气炉制作方法及装置

技术领域

本发明涉及到一体式家用生物质制气炉制作方法及装置。

背景技术

家用生物质制气炉是利用生物质(如：秸秆、稻壳、树枝、杂草等农作物废弃物或生活垃圾等)在缺氧状态下进行燃烧，使大部分可燃烧物质转化为可燃气体，经冷却、净化后供炊事、取暖等使用。常见的家用制气炉包括上吸式固定床制气炉和下吸式固定床制气炉。上吸式固定床制气炉基本结构是一个圆柱形炉体，在炉体内壁衬有耐火材料，炉体下部连接有空气进气管道，炉体上部有密封上盖。使用时将生物质放入炉体内，点火后密闭燃烧，仅由鼓风机向炉体内输送空气，控制空气输入量就可保证生物质的缺氧燃烧，生成可燃气体。在炉体的上部通常设置有可燃气体收集装置，并有向外输送可燃气体的管道。目前，家用制气炉大都为分体式结构，即制气炉与燃烧器分离，制气炉收集到生物质气化形成的可燃气体后，通过管道输送到冷却装置、过滤装置或焦油分离装置等，以除去可燃气体中的灰尘、焦油等，再输送到燃烧器燃烧。而在此输送过程中最难处理的就是燃气中的焦油，因其含量较高，在输送过程中可能会沉积在管道或冷却装置及过滤装置内，造成输气管道或装置阻塞，形成二次污染等等。另外，如果焦油分离不彻底，则可能造成燃气热值较低，不能有效利用能源，燃烧器集炭阻塞等现象。因此，怎样减少家用制气炉燃气中的焦油含量成为其推广使用的重要课题。

发明内容

本发明提出一种一体式家用生物质制气炉制作方法及装置，在制气炉的顶部设置混气室和燃烧器，制气炉产生的可燃气体先进入混气室，让可燃气体与空气充分混合后再送入燃烧器，并在混气室设置可燃气体进入口和空气进入口(二次进风)，在鼓风机与制气炉进风口连接的管道上和鼓风机与混气室空气进入口连接的管道上分别装有气体流量调节阀，以分别调节送入制气炉和混气室的空气量。采用本发明方法及装置，可以将制气炉产生的可燃气体在不降低温度的情况下直接送入混气室，与空气混合后再送入燃烧器，减少了热量损耗，简化了制气炉结构。降低了燃料消耗，更重要的是含有焦油的可燃气体与空气混合后可以完全燃烧，彻底解决了困扰生物质制气炉推广使用的重大难题。

附图说明

附图1是本发明方法及装置制气炉结构1示意图

附图2是本发明方法及装置放置烹饪用锅的示意图

附图3是无底锅示意图

附图4是本发明方法及装置制气炉结构2示意图

附图5是本发明制气炉旋风燃烧器结构示意图

附图6是本发明制气炉旋风式燃烧器进气孔展开示意图

附图7是本发明制气炉简易燃烧器结构示意图

附图8是本发明制气炉红外燃烧器结构1示意图

附图9是本发明制气炉红外燃烧器结构2示意图

下面结合附图和具体实施方式对本发明方法及装置做进一步的说明。

附图1是本发明方法及装置制气炉结构1示意图，图中：1是制气炉炉体，2是制气炉上盖，3是水封槽，4是排烟管，5是燃烧器，6是混气室。7是混气室进气管，8是混气室进气量调节阀，9是制气炉进气量调节阀，10是设置在混气室上部的燃烧器接口，11是上盖底部的可燃气体收集孔。由图可见，生物质在制气炉内气化后形成可燃气体，在制气炉内气体压力和比重较轻的共同作用下通过制气炉上盖下部的燃气收集孔进入混气室，与混气室空气进入管送入的空气混合后，再送到燃烧器燃烧。显然，通过调节制气炉的空气送气量可以调节送入混气室的可燃气体量，使得可燃气体产生量与燃烧器的燃烧量保持平衡。通过调节混气室空气进气管的调节阀可以调节可燃气体与空气的混合比，使得可燃气体的燃烧达到最佳状态。

为了方便添加生物质的操作，制气炉上盖与炉体之间采用水封方式连接。即在制气炉体的内表面，有一个环形的水封槽，水封槽内装有水，制气炉的上盖放入后其下边缘部分刚好放置在环形水封槽中，使制气炉气化室完全处于密封状态，气化产生的可燃气体只能通过制气炉上盖下部的可燃气体收集孔流入混气室。混气室设置在制气炉上盖的下部，混气室的上部设置有安置燃烧器的燃烧器接口。

为了防止环境污染，制气炉体的外壁延长至燃烧器的上部并形成一个圆筒状，圆筒的直径比烹饪用锅的外径稍小，烹饪用锅放置在圆筒上部后，烹饪用锅的底部刚好被置于燃烧器的上部(如附图2所示)。在放置烹饪用锅圆筒状炉壁上还设置有排烟管，燃烧后的烟尘从排烟管排除到室外。如果烹饪用锅的外径比圆筒直径小，则可采用如附图3所示的无底锅放置在圆筒炉壁上后再放置烹饪用锅，附图3中的上图为正视图，下图为俯视图。

具体实施例1

附图1是本发明方法及装置的一个具体实施例。此实施例的特点在于制气炉上盖2的下部设置有混气室6，制气炉上盖2的上部中心处设置有燃烧器接口10，燃烧器5可以直接连接在燃烧器接口上，混气室由制气炉上盖板和底板组成，并在底板上设有可燃气体收集孔11，混气室与空气进气管道7相连接，在制气炉空气进气管道上安装有气体流量调节阀9，在混气室6空气进气管道7上也安装有气体流量调节阀8。制气炉的可燃气体经混气室6下部的燃气收集孔11进入混气室6与空气进气管7送入的空气相混合，然后通过燃烧器接口10送入燃烧器5燃烧。调节制气炉的空气进气量可以调节可燃气体的产生量使其与燃烧器燃烧的燃气量相平衡，调节混气室进气量可以调节可燃气体与空气的混合比，保证燃烧器处于最佳的燃烧状态。炉体内壁设置有环形水封槽3，制气炉上盖3与炉体1通过环形水封槽连接。炉体壁延伸至燃烧器上部，并在一则安装有排烟管道4。

具体实施例2

附图4是本发明方法及装置的另一个实施例。与附图1所不同的是，混气室6没有采用相对密封的结构，而是采用敞开式的结构。制气炉的可燃气体在制气炉内气体压力和比重较轻的共同作用下，聚集在制气炉上盖的底部，而混气室6的空气进气管7也将空气送到了制气炉上盖的下部，可燃气体和空气在此混合后，经燃烧器接口10送入燃烧器5。本实例的其他技术特征与附图1所示实施例1的技术特征基本相同。

具体实施例3

附图5是本发明方法及装置的另一个实施例。在此实施例中，混气室与燃烧器设置为一体，为方便表述附图5中仅显示出燃烧器与混气室的部分，其他部分均与实施例1、2相近，只需对可燃气体的输出管道和燃烧器空气进气管道稍加改装即可。附图5中，进气口12与圆柱状气体分配室13相连接，圆柱状气体分配室13的内侧设置有气体旋风孔14，进气口15的上部设置有气体缓冲罩16，气体缓冲罩16的上部空间为燃烧室17。由图可知，可燃气体从进气口15进入燃烧器，气体缓冲罩16使可燃气体回流，并从气体缓冲罩16与进气管之间的间隙呈圆心放射状流出到燃烧室17下部。空气从进气口12流入，均匀地分布在圆柱状的气体分配室中，然后，从气体旋风孔流出。由于气体旋风孔的作用，空气呈旋风状，带动燃烧室内的可燃气体一起旋转流动，同时充分混合，当混合气体旋转流动到燃烧器上部后燃烧。显然，也可将可燃气体和空气的进气口对调，也即可燃气体从进气口12送入，空气从进气口15进入。另外，为了提高从气体旋风孔流出的气体形成的旋风强度，保证空气与可燃气体的混合效果，圆柱状气体分配室内侧的气体旋风孔14呈阶梯状分布(如附图6所示)。

附图7是本发明制气炉简易燃烧器结构示意图，图中：18是混合气体进气口，19是混合气体分配室，20是燃烧室，21是混合气体射流孔。由于本发明制气炉设置有混气室，送入燃烧器的可燃气体是与空气充分混合的，因此，燃烧器可以不设置空气流入通道，简化了燃烧器结构。附图7中可燃气体与空气混合后从进气口18送入燃烧器，在其混合气体分配室19内均匀分配，然后在压力下从混合气体射流孔21流出，在燃烧室20燃烧。采用此结构简化了燃烧器结构，为清洁燃烧器提供了方便，同时有能保证混合气体的充分燃烧。

附图8是本发明制气炉红外燃烧器结构1示意图，图中：22是红外发射板外罩，23是红外发射板，24是燃烧室，25是混合气体进口。与附图7简易燃烧器结构相比，附图8所示红外燃烧器结构1增加了红外发射板外罩22和红外发射板23。并且，红外发射板23安置在燃烧室24上方，红外发射板外罩22安置在红外发射板23上方。混合气体在燃烧室24燃烧加热了红外发射板23，混合气体燃烧的热量和红外发射板发射的红外线一同对烹饪用锅进行加热，提高了燃烧效率。而红外发射板外罩22有效的防止了对红外发射板23以外损伤。所述红外发射板23呈密集多小孔板状，由低温红外线发射陶瓷制成。所述红外发射板外罩22呈筛网状，由高温金属材料制成。

附图9是本发明制气炉红外燃烧器结构2示意图，与附图8的红外燃烧器结构相比，炉体26有所增高形成一个倒锥形圆柱安置在整个燃烧器外部，即防止了外界来风对燃烧器的影响，又防止了燃烧器的热量散失，有效的提高了燃烧器热量的利用率。附图9所示的红外燃烧器的其他技术特征与附图8所示的基本相同。

Claims (9)

1、一种家用生物质制气炉制作方法，采用鼓风机对制气炉输送空气，其特征在于：在制气炉的顶部设置有混气室和燃烧器，制气炉产生的可燃气体先进入混气室，让可燃气体与空气充分混合后再送入燃烧器。

2、根据权利要求1所述制作方法，其特征在于：在混气室设置可燃气体进入口和空气进入口，在鼓风机与制气炉进风口连接的管道上和鼓风机与混气室空气进入口连接的管道上分别装有气体流量调节阀。

3、根据权利要求1所述制作方法，其特征在于混气室可以采用相对封闭的结构或敞开式的结构或与燃烧器形成一体的结构。

4、根据权利要求1所述制作方法，其特征在于燃烧器可以采用简易燃烧器结构或红外燃烧器结构。

5、一种家用生物质制气炉，鼓风机送风管道与制气炉连接，其特征在于：制气炉上盖(2)的下部设置有混气室(6)，制气炉上盖(2)的上部中心处设置有燃烧器接口(10)，燃烧器(5)可以直接安置在燃烧器接口(10)上，混气室(6)与空气进气管道(7)相连接，在混气室(6)的空气进气管道(7)上安装有气体流量调节阀(8)，空气进气管道(7)与鼓风机连接，鼓风机与制气炉连接的管道上安装有气体流量调节阀(9)。

6、根据权利要求5所述制气炉，其特征在于：炉体内壁设置有环形水封槽(3)，制气炉上盖(2)与炉体(1)通过环形水封槽(3)连接。

7、根据权利要求5所述制气炉，其特征在于：炉体壁延伸至燃烧器(5)上部，并安装有排烟管道(4)。

8、根据权利要求5所述制气炉，其特征在于：混气室由制气炉上盖板和底板组成并在底板上设有可燃气体收集孔(11)、上盖板中部设有燃烧器接口(10)或者混气室由制气炉上盖的底部空间所组成。

9、根据权利要求5所述制气炉，其特征在于：混气室与燃烧器设置为一体，进气口(12)与圆柱状气体分配室(13)相连接，圆柱状气体分配室(13)的内侧设置有气体旋风孔(14)，进气口(15)的上部设置有气体缓冲罩(16)，气体缓冲罩(16)的上部空间为燃烧室(17)，圆柱状气体分配室(13)的内侧的气体旋风孔(14)呈阶梯状分布。

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