CN202101218U - 燃煤蒸汽机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种燃煤蒸汽机，包括蒸汽机本体及炉膛，蒸汽机本体的内部设置有第一烟腔，第一烟腔具有第一进气口与第一出气口，且第一进气口炉膛相连接，第一出气口与燃煤蒸汽机的烟囱相连通。如此设置，本实用新型所提供的燃煤蒸汽机，其排出的烟气可再次散热并用于加热蒸汽机本体内部的水，显然，本实用新型提供的燃煤蒸汽机具有较好的热效率。

Description

燃煤蒸汽机

技术领域

本实用新型涉及热能设备领域，更具体的涉及一种燃煤蒸汽机。

背景技术

随着经济建设的突飞猛进，蒸汽机在工业生产及人们日常生活中的应用也越来越广泛。

蒸汽机是一种能量转换设备，向蒸汽机输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，经过蒸汽机转换，向外输出具有一定热能的蒸汽。

燃煤蒸汽机作为利用煤、木柴等固体燃料的热能把水加热成蒸汽的机械设备，固体燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给蒸汽机受热面，而高温烟气本身温度不断降低，最后由烟囱排出。

请参考图1，图1为现有技术中燃煤蒸汽机结构示意图。

现有技术中的燃煤蒸汽机一般包括蒸汽机本体01和烟室02，本体01包含燃烧室04、火管03、清渣口05和蒸汽出口021，蒸汽机本体01内容置有一定量的水内上部空间形成蒸汽室07。在燃烧室04内点燃煤、柴等固体燃料可对燃烧室04内壁进行直接加热，燃料燃烧形成的灰渣经出渣口05排出。燃烧室04燃料燃烧形成高温烟气通过火管03直接加热火管03内壁，高温烟气经过烟室02汇集然后经烟囱06排出。燃烧室04内壁和火管03内壁与水接触通过热传递使介质水升温，水温度升高进而转化为水蒸汽，水蒸汽汇集蒸汽室07后由排气口021排出做功。

煤、柴等固体燃料产生的高温烟气，其大部分热量由蒸汽机本体01内的水吸收，之后由与燃烧室04相连通的烟囱06排出。现有技术中的燃煤蒸汽机，燃料燃烧散发的热量只经过一次蒸汽机本体01内的水吸收，蒸汽机排出的烟气温度较高。显然，现有技术中的燃煤蒸汽机热效率较低，造成了较严重的能源浪费。

因此，如何克服燃煤蒸汽机热效率较低的技术难题，已成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃煤蒸汽机，以克服燃煤蒸汽机热效率低的技术难题。

本实用新型提供的一种燃煤蒸汽机，包括蒸汽机本体及炉膛，所述蒸汽机本体的内部设置有第一烟腔，所述第一烟腔具有第一进气口与第一出气口，且所述第一进气口与炉膛相连接，所述第一出气口与所述燃煤蒸汽机的烟囱相连通。

优选地，所述蒸汽机本体的内部设有第二烟腔，所述第二烟腔具有第二进气口与第二出气口，且所述第二进气口与所述第一出气口相连接，所述第二出气口与所述烟囱相连接。

优选地，所述第二烟腔位于所述第一烟腔的下端，且所述第一烟腔具有通向所述蒸汽机本体的外部的第一清灰口，所述第二烟腔具有通向所述蒸汽机本体的外部的第二清灰口。

优选地，所述炉膛的外侧壁套设有第一容水装置，且所述第一容水装置通过第一管路与所述蒸汽机本体单向连接。

优选地，所述烟囱的外侧壁套设有第二容水装置，且所述第二容水装置通过第二管路与所述第一容水装置相连接。

优选地，还包括一端通向于所述蒸汽机本体内的水面以上，另一端与所述燃煤蒸汽机的蒸汽出口相连接的蒸汽加热管路，所述蒸汽加热管路经过所述炉膛。

优选地，所述第一管路上设置有水泵装置。

优选地，所述炉膛的下端设有滚轮装置。

本实用新型提供的一种燃煤蒸汽机，包括蒸汽机本体及炉膛，所述蒸汽机本体的内部设置有第一烟腔，所述第一烟腔具有第一进气口与第一出气口，且所述第一进气口与炉膛相连接，所述第一出气口与所述燃煤蒸汽机的烟囱相连通。需要说明的是，蒸汽机本体内部容置有水，水在炉膛中的煤、柴等固体燃料的加热作用下，在蒸汽机本体内部形成蒸汽。第一烟腔设置于蒸汽机本体的内部，当蒸汽机本体内部注入一定量的水时，第一烟腔被水淹没。当炉膛中固体燃料燃烧时，固体燃料产生的高温烟气可直接加热蒸汽机本体，以使得蒸汽机本体内的水温升高，同时，高温烟气温度降低。而后，温度降低后的高温烟气被排入至第一烟腔，并在第一烟腔内进行再次散热，其散发的热量被蒸汽机本体内部的水直接吸收，水温得到进一步上升。如此设置，本实用新型所提供的燃煤蒸汽机，其排出的烟气可再次散热并用于加热蒸汽机本体内部的水，显然，本实用新型提供的燃煤蒸汽机具有较好的热效率。

附图说明

图1为现有技术中燃煤蒸汽机结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式中燃煤蒸汽机内部结构示意图；

图3为本实用新型具体实施方式中燃煤蒸汽机外部结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种燃煤蒸汽机，其具有较好的热效率。

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图2和图3，图2为本实用新型具体实施方式中燃煤蒸汽机内部结构示意图；图3为本实用新型具体实施方式中燃煤蒸汽机外部结构示意图。

本具体实施方式所提供的一种燃煤蒸汽机，包括蒸汽机本体11及炉膛12，蒸汽机本体11的内部设置有第一烟腔13，第一烟腔13具有第一进气口131及第一出气口132，且第一进气口131与炉膛12相连接，第一出气口132与燃煤蒸汽机的烟囱14相通。

需要说明的是，蒸汽机本体11内部容置有水，水在炉膛12中固体燃料的加热作用下，在蒸汽机本体11内部形成蒸汽。第一烟腔13设置于蒸汽机本体11的内部，当蒸汽机本体内部注入一定量的水时，第一烟腔13被水淹没。当炉膛12中固体燃料燃烧时，固体燃料产生的高温烟气可直接加热蒸汽机本体11，以使得蒸汽机本体11内的水温升高，同时，高温烟气温度降低。而后，温度降低后的高温烟气被排入至第一烟腔13，并在第一烟腔13内进行再次散热，其散发的热量被蒸汽机本体11内部的水直接吸收，水温得到进一步上升。

如此设置，本实用新型所提供的燃煤蒸汽机，其排出的烟气可再次散热并用于加热蒸汽机本体11内部的水，显然，本实用新型提供的燃煤蒸汽机具有较好的热效率。

本具体实施方式所提供的优选方案中，燃煤蒸汽机还包括设置于蒸汽机本体11内部的第二烟腔15，该第二烟腔15具有第二进气口151和第二出气口152，其中第二进气口151与第一出气口132相连接，第二出气口152与烟囱14相连接。

需要说明的是，该第二烟腔15同样设置于蒸汽机本体11内部，当蒸汽机本体11内部注入一定量得水时，第二烟腔15可被水淹没。带有余热的烟气在第一烟腔13内进行放热之后，还带有一定量的余热，其可在第二烟腔15内再次进行散热并被蒸汽机本体11内的水吸收，蒸汽机本体11内的水温可得到进一步升高。

如此设置，烟气的余热可进一步被蒸汽机本体内的水吸收，显然，本具体实施方式所提供的燃煤蒸汽机，其热效率可得到进一步提高。

应当理解，燃煤蒸汽机，其采用固体燃料，比如，煤、木柴、秸秆等固体燃料。长时间燃烧上述固体燃料，第一烟腔13和第二烟腔15内会积存一定量的烟灰，该烟灰需经常清理方可保证第一烟腔13和第二烟腔15不被堵塞。

鉴于此，本具体实施方式所提供的燃煤蒸汽机，其第二烟腔15位于第一烟腔13的下端，且第一烟腔13具有通向蒸汽机本体11的外部的第一清灰口133，第二烟腔15具有通向蒸汽机本体11的外部的第二清灰口153。

需要说明的是，由于第一烟腔13与炉膛12直接通过烟气管路相连接，故第一烟腔13相比第二烟腔15更易积满烟灰。本具体实施方式通过将第二烟腔15设置于第一烟腔13的下端，连接于第一烟腔13与第二烟腔15之间的烟气管路，其侧壁的烟灰可掉入第二烟腔15内，如此可减少掉入第一烟腔13内的烟灰，有效延长了清理烟灰的周期。

如此设置，当第一烟腔13与第二烟腔15内积满烟尘时，可通过第一清灰口133和第二清灰口153将其内部的烟灰清除，显然，有效避免了第一烟腔13和第二烟腔15被烟灰阻塞的问题。

应当理解，炉膛12内的固体燃料燃烧时，炉膛12侧壁的温度较高。鉴于此，本具体实施方式所提供的另一种优选方案中，炉膛12的外侧壁套设有第一容水装置16，且该第一容水装置16通过第一管路163与蒸汽机本体11单向连接。

需要指出的是，上述第一容水装置16通过第一管路163与蒸汽机本体11单向连接，系指第一容水装置16内的水可被输送至蒸汽机本体11内部，而蒸汽机本体11内部的水不能回流至第一容水装置16。该第一容水装置16可具体包括环绕于炉膛12的外侧壁的围板161及连接于围板161与炉膛12的外侧壁之间的底板162，其中围板161与炉膛12的外侧壁之间具有一定的距离，进而形成容水装置。

如此设置，炉膛12内的固体燃料燃烧时，使得炉膛12的侧壁温度升高，进而可使得接触于炉膛12的侧壁的水的温度升高，待该部分水的温度升高之后，将其输送至蒸汽机本体11。因此，本具体实施方式所提供的燃煤蒸汽机，其炉膛12的外侧壁产生的高温可加热第一容水装置16内的水，显然，进一步提高了蒸汽机的热效率。

此外，烟气经烟囱14排出时，烟气所带的余热会引起烟囱14的温度升高。鉴于此，本具体实施方式所提供的燃煤蒸汽机，其烟囱14的外围同样可套设有第二容水装置17，第二容水装置17与第一容水装置16通过第二管路171相连接。

需要指出的是，由于第二容水装置17位置高于第一容水装置16，其之间的第二管路171只需安装有截止阀门(图中未示出)即可，当截止阀门打开时，由于重力作用第二容水装置17内的水流至第一容水装置16，阀门关闭时，水流被截止。第二容水装置17可依照第一容水装置16设置，本具体实施方式不再赘述。

如此设置，烟囱的外壁在烟气余热的作用下温度升高，进而使得第二容水装置17内的水的温度升高，待该部分水的温度升高后，将其输送至第一容水装置16进行二次加热，之后再将其输送至蒸汽机本体11内。显然，烟气的余热可被第二容水装置17进行再次吸收，进一步提高了燃煤蒸汽机的热效率。

此外，为了满足某些场所对高温蒸汽的使用需求，本具体实施方式所提供的燃煤蒸汽机，还包括一端通向于蒸汽机本体11内的水面以上，另一端与燃煤蒸汽机的蒸汽出口相连接的蒸汽加热管路18，该蒸汽加热管路18经过炉膛12。

需要说明的是，上述蒸汽加热管路18伸入蒸汽机本体11内的部分，其端部需始终外露于蒸汽机本体11内的水面，如此方可使得蒸汽进入蒸汽加热管路18。蒸汽加热管路18经过炉膛12系指，炉膛12内的固体燃料燃烧时，可直接对蒸汽加热管路18进行加热作用。

如此设置，本具体实施方式所提供的燃煤蒸汽机，其蒸汽机本体11内产生的蒸汽，可进入蒸汽加热管路18内，并被导入炉膛12内进行直接加热，蒸汽温度迅速上升，之后由蒸汽加热管路18输出。显然，本具体实施方式所提供的燃煤蒸汽机可提供高温蒸汽。

此外，需要说明的是，第一容水装置16与蒸汽机本体11相连接的第一管路163上可设置有水泵装置(图中未示出)。

如此设置，当第一容水装置16内的水温升高后，需补入蒸汽机本体11时，只需开启水泵装置，在水泵的驱动作用下，第一容水装置16内的水可迅速补入蒸汽机本体11内。当水泵装置关闭后，蒸汽机本体11内的水不能回流至第一容水装置16。

此外，为了便于燃煤蒸汽机的移动，本具体实施方式所提供的优选方案中，炉膛12的下端可设置有滚轮装置19。

如此设置，燃煤蒸汽机需要移动位置时，无需将其搬起，只需推动蒸汽机即可实现其位置的移动。显然，本具体实施方式所提供的燃煤蒸汽机较易实现其位置的移动。

此外，还需要说明的是，蒸汽机本体11内的水容积可小于30L，本具体实施方式所提供的蒸汽机本体11可容积设计为29.5L，小容积蒸汽机蒸发速率快、产气速率也快，且进入蒸汽机本体11的介质水先后经过烟囱预热利用第二容水装置17和第一容水装置16(该两个容水装置可视为两个余热吸收器)的两次加热形成高温水进入蒸汽机本体11，经蒸汽机本体11加热后可迅速产生蒸汽，提高了蒸汽的产量。29.5L的设计容积其排污水量小，能有效避免热能由于排污造成的浪费，并且能节约水资源。水容积消储热能力小，有效散热面积小，同样能减少热能的散失提高蒸汽机的热效率。

以上对本实用新型所提供的一种燃煤蒸汽机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种燃煤蒸汽机，包括蒸汽机本体及炉膛，其特征在于，所述蒸汽机本体的内部设置有第一烟腔，所述第一烟腔具有第一进气口与第一出气口，且所述第一进气口与炉膛相连接，所述第一出气口与所述燃煤蒸汽机的烟囱相连通。

2.如权利要求1所述的燃煤蒸汽机，其特征在于，所述蒸汽机本体的内部设有第二烟腔，所述第二烟腔具有第二进气口与第二出气口，且所述第二进气口与所述第一出气口相连接，所述第二出气口与所述烟囱相连接。

3.如权利要求2所述的燃煤蒸汽机，其特征在于，所述第二烟腔位于所述第一烟腔的下端，且所述第一烟腔具有通向所述蒸汽机本体的外部的第一清灰口，所述第二烟腔具有通向所述蒸汽机本体的外部的第二清灰口。

4.如权利要求3所述的燃煤蒸汽机，其特征在于，所述炉膛的外侧壁套设有第一容水装置，且所述第一容水装置通过第一管路与所述蒸汽机本体单向连接。

5.如权利要求4所述的燃煤蒸汽机，其特征在于，所述烟囱的外侧壁套设有第二容水装置，且所述第二容水装置通过第二管路与所述第一容水装置相连接。

6.如权利要求5所述的燃煤蒸汽机，其特征在于，还包括一端通向于所述蒸汽机本体内的水面以上，另一端与所述燃煤蒸汽机的蒸汽出口相连接的蒸汽加热管路，所述蒸汽加热管路经过所述炉膛。

7.如权利要求6所述的燃煤蒸汽机，其特征在于，所述第一管路上设置有水泵装置。

8.如权利要求7所述的燃煤蒸汽机，其特征在于，所述炉膛的下端设有滚轮装置。

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