CN201497009U - 一种半水煤气炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种半水煤气炉，包括能构成炉膛的炉体及炉体上设置的加料口、烟气出口和电控系统，炉体下部设有捞渣口，炉体内设保温层，炉体内部设有固定炉筛板、活动炉排和带数个二次进气助燃孔的助燃器；固定炉筛板一端固定在炉体上，另一端固定在活动炉排支撑档板上，且倾斜设置；活动炉排一端固定在活动炉排支撑档板上，另一端延伸到炉体外部与手柄连接。本实用新型使煤或生物质固体燃料直接燃烧产生大量的可燃性气体(CO、H2、CH4等)及粒状黑碳充分彻底燃烧，可消除黑烟，最大限度的提高了燃料的热能转换率，具有节约燃料成本、保护环境等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能源转化设备，尤其是涉及一种半水煤气炉，属于燃烧设备技术领域。
背景技术
近年来，对生物质能源的开发和利用已逐步得到推广和应用，20世纪90年代初期在市场上出现了户用生物质气化炉，一般采用下吸式气化炉，燃料以锯末、散碎的树枝、秸秆、玉米芯等，优点是一次填料多次使用，但结构比较复杂，有发生炉(料仓和气化室)、鼓风机、管道、阀门和灶具等，售价较高，主要的问题是产生焦油含量较高，油和水一起排出来。由于农作物秸秆等燃烧时由于助燃空气不足而形成的烟气，不仅污染环境，而且其中的焦油是世界卫生组织公认的致癌物，严重的影响了人体健康。因此，目前急需一种环保、节能、安全的生物质燃料装置来解决这一不足。
中国实用新型专利200820032304.6公开了一种固体生物质半水煤气发生炉，包括炉体及传动、进料和排渣机构。在炉体内有保温层和耐火层，在耐火层内有换热管，炉膛上有匀料耙。炉体下方有灰渣仓、冷却水箱，灰渣仓上有气化剂进口，其底部有灰渣出口并同螺旋排渣器相连接。在炉膛和灰渣仓的界面处有可以旋转的炉箅。但此发明的生物质半水煤气发生炉的燃料燃烧和空气助燃效果仍不理想，无法达到环保、安全的要求。
发明内容
本实用新型主要是针对现有技术所存在的上述不足，提供一种可消除烟气、提高燃料热能转换率的半水煤气炉。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种半水煤气炉，包括能构成炉膛的炉体及炉体上设置的加料口、烟气出口和电控系统，炉体下部设有捞渣口，炉体内设保温层，其特征是：所述的炉体内部设有固定炉筛板、活动炉排和带数个二次进气助燃孔的助燃器；固定炉筛板一端固定在炉体上，另一端固定在活动炉排支撑档板上，且倾斜设置；活动炉排一端固定在活动炉排支撑档板上，另一端延伸到炉体外部与手柄连接；炉体上部设有固定盖板，所述的烟气出口设于固定盖板上，其进气口与炉体的内部相连通；炉体底部设有开口大、底小的蓄水槽。
作为优选，所述的二次进气助燃孔分布在活动炉排上方，且设有上下两排，确保二次气化燃烧达到着火点。
作为优选，炉体外侧下部设有一次进风调节阀和二次补风机，二次补风机与二次进气助燃孔之间设有二次进风通道。通过调节一次进风调节阀和二次补风机的风量，可有效控制火焰的燃烧情况，从而控制烟气出口的温度和热量。
作为优选，固定炉筛板与水平面之间的夹角呈15°-30°。由于固定炉筛板以此角度斜放，可实现燃料先进先出的顺序，使燃料燃烧更充分。
作为优选，助燃器设置在加料口和烟气出口之间，有利于增大助燃器的补气效果。
作为优选，固定盖板、烟气出口和炉体采用法兰连接，便于设备的维修和更换。
本实用新型使用时，以煤或生物质压块为燃料由加料口投入到固定炉筛板，遵循半气化燃烧原理，即：直接燃烧加二次气化燃烧。煤(尤其烟煤)或生物质固体燃料进入固定炉筛板燃烧分成三个阶段：第一阶段是干馏，水分烘干；第二阶段是生物质在高温下裂解(还原区)；第三阶段是炭火燃烧(氧化区)。其中，第二阶段高温下分解成大量的可燃性气体(如：H2、CH4、CO等)及粒状黑碳，当其经过二次进气助燃孔时与氧气充分混合，并达到着火点，将其彻底燃烧，消除黑烟和焦油，提高燃料的一次性燃烧率和利用率。由于固定炉筛板以一定的角度斜放，可实现燃料先进先出的顺序，燃料燃烧更充分。同时，炉体底部设有开口大、底小的蓄水槽，内充满水，当活动炉排上的炉渣掉到水里，利用炉渣的余热，会产生水蒸汽，与煤或生物质燃料中的炭在高温下发生反应：C+H2O高温CO↑+H2↑，即生成水煤气，当其经过二次进气助燃孔时，再次与氧气充分混合和接触，进行气化燃烧，提高热能转换的效率；二次进气助燃孔分布在活动炉排上方及周围，确保二次气化燃烧进达到着火点；二次补风机设在炉体下半部，当二次补风经过其通道时，冷空气吸收炉体的余热而变成热空气，进入二次进气助燃孔，不会降低火焰的温度，提高其热效率。
本实用新型中所述的助燃器为现有技术，如中国发明专利CN101245922A中详细描述的平面炉排托架或弧形板托架，在此不做累述。
本实用新型使煤或生物质固体燃料直接燃烧产生大量的可燃性气体(CO、H2、CH4等)及粒状黑碳充分彻底燃烧，可消除黑烟，最大限度的提高了燃料的热能转换率，具有节约燃料成本、保护环境等特点。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图。
图2是本实用新型的右视示意图。
图3是本实用新型的俯视示意图。
图4是图1沿A-A线的剖视示意图。
标号说明：1炉体，2烟气出口，3固定盖板，4固定炉筛板，5二次进气助燃孔，6加料口，7活动炉排，8捞渣口，9活动炉排支撑档板，10保温层，11二次补风机，12一次进风调节阀，13手柄。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1
如图1-图4所示，一种半水煤气炉，包括能构成炉膛的炉体1及炉体1上设置的加料口6、烟气出口2和电控系统，炉体1下部设有捞渣口8，炉体1内设保温层10，炉体1内部设有固定炉筛板4、活动炉排7和带数个二次进气助燃孔5的助燃器，助燃器6设置在加料口6和烟气出口2之间。二次进气助燃孔5分布在活动炉排7上方，且设有上下两排。固定炉筛板4一端固定在炉体1上，另一端固定在活动炉排支撑档板9上，且倾斜设置。固定炉筛板4与水平面之间的夹角呈15°-30°为最优化的方案。活动炉排7一端固定在活动炉排支撑档板9上，另一端延伸到炉体1外部与手柄13连接。炉体1上部设有固定盖板3，所述的烟气出口2设于固定盖板3上，其进气口与炉体1的内部相连通。固定盖板3、烟气出口2和炉体1采用法兰连接。炉体1底部设有开口大、底小的蓄水槽。炉体1外侧下部设有一次进风调节阀12和二次补风机11，二次补风机11与二次进气助燃孔5之间设有二次进风通道。
使用时，以煤或生物质压块为燃料由加料口2投入到固定炉筛板4，遵循半气化燃烧原理，即：直接燃烧加二次气化燃烧。煤(尤其烟煤)或生物质固体燃料进入固定炉筛板4燃烧分成三个阶段：第一阶段是干馏，水分烘干；第二阶段是生物质在高温下裂解(还原区)；第三阶段是炭火燃烧(氧化区)。其中，第二阶段高温下分解成大量的可燃性气体(如：H2、CH4、CO等)及粒状黑碳，当其经过二次进气助燃孔5时与氧气充分混合，并达到着火点，将其彻底燃烧，消除黑烟和焦油，提高燃料的一次性燃烧率和利用率。由于固定炉筛板4以一定的角度斜放，可实现燃料先进先出的顺序，燃料燃烧更充分。同时，在炉体2底部装有水，当活动炉排7上的炉渣掉到水里，利用炉渣的余热，会产生水蒸汽，与煤或生物质燃料中的炭在高温下发生反应：C+H2O高温CO↑+H2↑，即生成水煤气，当其经过二次进气助燃孔5时，再次与氧气充分混合和接触，进行气化燃烧，提高热能转换的效率；二次进气助燃孔5分布在活动炉排上方周围(前面和两侧面)，确保二次气化燃烧进达到着火点；二次补风机11设在炉体下半部，当二次补风经过其通道时，冷空气吸收炉体1的余热而变成热空气，进入二次进气助燃孔5，不会降低火焰的温度，提高其热效率；固定盖板3、烟气出口2和炉体1法兰连接，方便更换和维修。通过调节一次进风调节阀12和二次补风机11的风量，可有效控制火焰的燃烧情况，从而控制烟气出口2的温度和热量。
应理解，以上提供的实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种半水煤气炉，包括能构成炉膛的炉体(1)及炉体(1)上设置的加料口(6)、烟气出口(2)和电控系统，炉体(1)下部设有捞渣口(8)，炉体(1)内设保温层(10)，其特征是：所述的炉体(1)内部设有固定炉筛板(4)、活动炉排(7)和带数个二次进气助燃孔(5)的助燃器；固定炉筛板(4)一端固定在炉体(1)上，另一端固定在活动炉排支撑档板(9)上，且倾斜设置；活动炉排(7)一端固定在活动炉排支撑档板(9)上，另一端延伸到炉体(1)外部与手柄(13)连接；炉体(1)上部设有固定盖板(3)，所述的烟气出口(2)设于固定盖板(3)上，其进气口与炉体(1)的内部相连通；炉体(1)底部设有开口大、底小的蓄水槽。
2.根据权利要求1所述的半水煤气炉，其特征是：所述的二次进气助燃孔(5)分布在活动炉排(7)上方，且设有上下两排。
3.根据权利要求1或2所述的半水煤气炉，其特征是：炉体(1)外侧下部设有一次进风调节阀(12)和二次补风机(11)，二次补风机(11)与二次进气助燃孔(5)之间设有二次进风通道。
4.根据权利要求1或2所述的半水煤气炉，其特征是：固定炉筛板(4)与水平面之间的夹角呈15°-30°。
5.根据权利要求3所述的半水煤气炉，其特征是：固定炉筛板(4)与水平面之间的夹角呈15°-30°。
6.根据权利要求1或2所述的半水煤气炉，其特征是：助燃器(6)设置在加料口(6)和烟气出口(2)之间。
7.根据权利要求3所述的半水煤气炉，其特征是：助燃器(6)设置在加料口(6)和烟气出口(2)之间。
8.根据权利要求4所述的半水煤气炉，其特征是：助燃器(6)设置在加料口(6)和烟气出口(2)之间。
9.根据权利要求5所述的半水煤气炉，其特征是：助燃器(6)设置在加料口(6)和烟气出口(2)之间。
10.根据权利要求1或2所述的半水煤气炉，其特征是：固定盖板(3)、烟气出口(2)和炉体(1)采用法兰连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN104165380A (zh) * | 2013-05-20 | 2014-11-26 | 山东军泰化工有限公司 | 环保高热效率燃烧炉 |
| CN105864827A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-17 | 石家庄市春燕采暖设备有限公司 | 自流式颗粒燃料环保炉具 |
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