CN202902342U

CN202902342U - 一种改进型生物质低碳炉

Info

Publication number: CN202902342U
Application number: CN 201220501480
Authority: CN
Inventors: 沈桀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2022-09-27

Abstract

本实用新型公开一种改进型生物质低碳炉，包括：炉体，所述炉体上端成型有烟气排放通道；以及，设置于炉体内部的由炉胆包围起来的炉膛，所述炉膛与加料斗连通，所述炉膛下部为炉箅和灰斗，所述炉膛上部设置有长颈裂解筒，所述长颈裂解筒的上口为燃烧室，所述炉体外壳与炉胆之间成型有空气预热流动腔，所述炉体外壳上成型有复数个二次进风孔。本实用新型既保留了原有先进的核心技术，又改进和简化了多余的部件，以成本最省的圆桶状炉体外壳为基础，设置各项功能部件，保证了原有优良的性能效果，减少了不必要的料、工、费的消耗，提高了生产效率，降低了产品成本，减轻了用户的经济负担，解决了用户反映的一些不足，更加有利于全面推广和普及。

Description

一种改进型生物质低碳炉

技术领域

本实用新型涉及农作物秸秆综合利用装备，是将农、林、牧废弃的生物质通过限氧燃烧热解反应转化为可燃气体直接燃烧用于炊事取暖的一种节能炉灶，尤其是家用生物质低碳炉。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的基础，随着社会经济的快速发展，人类对能源的需求也越来越大。大量的开采和使用化石能源会污染环境和破坏生态平衡，开发和利用清洁的可再生能源已经迫在眉睫，生物质是可以转化为气体燃料的对环境友好的可再生能源，生物质是可以转化为液体燃料的环境友好的可再生能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源。生物质气化技术是清洁高效利用生物质能的有效途径之一，生物质气化技术除了可以用于发电、供气、供热等方面外，还可以用于将各种生物质能转化为高品位的燃料。

生物质气化是指将固体生物质加热，进行不完全燃烧，使生物质裂解，变成小分子量的C0、H₂、CH₄等可燃性气体，在转换过程中要加入气化剂（空气、氧气或水蒸气）。由于生物质的特殊性质，在气化前还需要经过干燥、破碎和切片等预处理过程。经预处理的生物质在气化炉中，约于600°C下发生热解反应，生成的气体中包括解离气体、气化的挥发分、H₂、CO、CO₂、焦油和水蒸气。由于生物质中的挥发分含量(70%～80%，干基）远高于煤炭(30%)，所以生物质气化的热解反应比煤炭更为重要。挥发分在气相中的热裂化反应可降低焦油量，热解反应的副产物是生成不挥发的焦炭和灰分。在气化炉中的第二反应为焦炭与氧气、蒸汽反应，生成H₂、CO、CO₂等气体，未转化的焦炭燃烧为热解反应提供所需的热量。

我国目前使用的生物质炊事炉主要有普通炉(俗称“地锅”)和全气化炉具。普通炉建造技术粗糙，吊火高度高，灶门大、炉膛大,生物质在炉膛内直接燃烧,炊事过程中大量热能损失，同时还具有严重污染空气、不易封火等缺点。全气化炉将生物质完全气化,利用其产生可燃气体。该炉虽然解决了传统地锅的部分缺点，但燃烧过程中，产生大量的焦油（含有致癌物质,影响用户身心健康）;难点火，每次加料烟雾大,熏人;对原材料的密度要求较高;燃烧过程不稳定（易熄火冒烟）;此外，生物质炉灶普遍采用烟囱或鼓风机以加速空气的流通，否则因供氧不足容易冒烟，火力不旺；大多体形笨重，不便于运输和移动；售价较高，主要燃用经加工粉碎的甚至要压缩成型的燃料，使用成本较高，操作不便，不适应就地取柴，不利于推广和普及；同时，原有发明尚存在着结构较为复杂，制作成本较高，用户反映经济负担偏重以及偶见回火现象的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种体积小巧轻便，成本低廉，适合各种场所，能就地取柴，可利用各种秸秆、树枝等生物质直接投入燃烧，使用方便，燃烧充分不冒烟，不再回火，炊事烤火两用的改进型生物质低碳炉。

为了解决上述技术问题，本实用新型就提出了如下技术方案：

一种改进型生物质低碳炉，包括：

炉体，所述炉体上端成型有烟气排放通道；

以及，设置于炉体内部的由炉胆包围起来的炉膛，所述炉膛与加料斗连通，所述炉膛下部为炉箅和灰斗，

所述炉膛上部设置有长颈裂解筒，所述长颈裂解筒的上口为燃烧室，所述炉体外壳与炉胆及长颈裂解筒之间成型有空气预热流动腔，所述炉体外壳上成型有复数个二次进风孔。

作为本实用新型所述的改进型生物质低碳炉的一种优选方案，其中：所述炉胆周壁设置有至少一个保火孔。

作为本实用新型所述的改进型生物质低碳炉的一种优选方案，其中：所述炉膛呈圆柱状或者上小下大的半球状,所述半球状炉膛周壁底部紧邻炉体外壳周壁，所述炉体外壳与炉胆及长颈裂解筒之间成型有由下至上渐渐扩大的空气预热流动腔。本实用新型与众不同的，半球状炉胆底部尽量放大至贴近外壳，以充分扩大炉膛下部直径，便于使用较长的燃料，炉膛由下至上逐渐缩小，有利于形成足够的空气预热流动腔。

作为本实用新型所述的改进型生物质低碳炉的一种优选方案，其中：所述长颈裂解筒其周壁开设有复数个助燃进风孔，有利于空气预热流动腔内的热空气涌入助燃。

作为本实用新型所述的改进型生物质低碳炉的一种优选方案，其中：所述加料斗开口处设置有一起隔绝空气作用的小门，除添料时应关闭小门，以减少炉膛内空气的进入，有利于形成限氧燃烧、高温裂解，转化成可燃气体后向上经长颈裂解筒与热空气混合后喷至燃烧室燃烧。

作为本实用新型所述的改进型生物质低碳炉的一种优选方案，其中：所述炉箅与炉膛的底部相对应配合，所述燃烧室周围设置有耐火层。

作为本实用新型所述的改进型生物质低碳炉的一种优选方案，其中：所述炉体底部设置有底板及起支撑作用的复数个炉脚。

作为本实用新型所述的改进型生物质低碳炉的一种优选方案，其中：所述长颈裂解筒为直筒长颈裂解筒，所述长颈裂解筒下端设置有小于其直筒内径的喉口，或与炉胆顶部的喉口组合装配使用。

作为本实用新型所述的改进型生物质低碳炉的一种优选方案，其中：所述炉体上端成型有一个燃烧室，所述燃烧室上设置有炉面板。

作为本实用新型所述的改进型生物质低碳炉的一种优选方案，其中：所述灰斗为抽屉式灰斗，设置于炉箅的下部，所述灰斗一端成型有拉柄。所述抽屉式灰斗可以控制炉膛内一次进风量的大小，拉开程度大点，则进风量大，拉开程度小点，则进风量小。能够更方便地的控制炉膛内产气量的多少，从而达到控制长颈裂解筒喷出的火力的大小。

采用本实用新型所述结构的改进型生物质低碳炉，达到了小巧轻便，成本低廉，适合各种场所，能就地取柴，可利用各种秸秆、树枝等生物质直接投入燃烧，使用方便，燃烧充分不冒烟，不再回火，可随意控制火力大小，炊事烤火两用；同时，本实用新型的有益效果是既保留了原有先进的核心技术，又改进和简化了多余的部件，以成本最省的圆桶状炉体外壳为基础，设置各项功能部件，保证了原有优良的性能效果，减少了不必要的料、工、费的消耗，提高了生产效率，降低了产品成本，减轻了用户的经济负担，解决了用户反映的一些不足，更加有利于全面推广和普及。

附图说明

图1是本实用新型所述改进型生物质低碳炉的内部结构示意图。

图2是本实用新型所述改进型生物质低碳炉的外部结构示意图。

图3是本实用新型一个实施例采用圆柱状炉胆的改进型生物质低碳炉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1～图3所示，图中，1.燃烧室，2.炉面板，3.耐火层，4.炉体，5.长颈裂解筒，6.炉胆，7.小门，8.加料斗，9.炉膛，10.灰斗，11.底板，12.炉箅，13.保火孔，14.喉口，15.助燃进风孔，16.空气预热流动腔，17.烟气排放道，18.挡火圈，19.烟筒，20.炉脚，21.下凹筋，22.二次进风孔，23.上凹筋，24.保火装置。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本实用新型的描述中，术语“上”、“下”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，图1为本实用新型所述改进型生物质低碳炉的内部结构示意图。在此实施例中，该改进型生物质低碳炉，其包括炉体4和炉膛9；所述炉体4其上端成型有燃烧室1，在该燃烧室1上设置有炉面板2，炉面板2可以较好的起到支撑锅具并与锅具保持相对密封状态的功效。

挡火圈18可以起到阻止火焰直接从烟气排放道17窜出，延长火焰在锅具底部的逗留时间的作用，其可以设置成独立的组件采取活动连接或固定连接方式组合，可设置成一个圆圈，也可设置成半月形。

所述炉膛9设置于炉体4的内部，其是由炉胆6包围起来的供燃料燃烧的立体空间，所述炉膛9保证燃料尽可能地适合其燃烧。该实施例中，所述炉膛9呈上小下大的特种形状，既可容纳较长的树枝等生物质燃料，增加产气量，又可以让出上部空间以便于二次风的进入流动和预热升温，保证了供氧充足，燃烧充分；并且其周壁上设置有保火孔13，当炉膛9内部氧气含量过低而熄灭冒烟时，通过保火孔13对炉膛9内进行限量补氧，达到保留火苗防止熄灭的作用。同时，该炉膛9周壁上还设置有一加料斗8，该加料斗8与炉膛9相通，通过加料斗8将生物质燃料添加到炉膛9内部进行燃烧，所述加料斗8开口处还设置有一起隔绝空气作用的小门7，当生物质燃料开始燃烧时，关闭小门7，以使得炉膛9内形成缺氧状态。该炉膛9底部设置有一炉箅12，在保证有空气进入炉膛9内部进行燃烧的同时也能把炉膛9里产生的灰烬漏下去。

在此实施例中，所述炉膛9上部设置有长颈裂解筒5，该长颈裂解筒5其周壁围成的空间为混合燃烧裂解室，炉膛中的生物质经限氧燃烧、高温裂解所产生的可燃气体上升至该长颈裂解筒5时与其周壁开设的助燃进风孔15涌入的热空气相混合而得以充分燃烧并将燃气中的焦油经高温裂解后喷向燃烧室，对锅底进行燃烧加热。

所述炉体4其外壳与炉胆6以及长颈裂解筒5之间成型有空气预热流动腔16，该空气预热流动腔16利用热空气向上流动的原理，将从二次进风孔22（图1中未示出）进入的冷空气通过炉胆6壁温的烘烤下不断升温上升，再通过助燃进风孔15涌入混合燃烧裂解室内进行混合助燃。

在此实施例中，炉体4其外壳下端开设有可供灰斗10拉开与关闭的的灰斗口（图中未示出），所述灰斗10位于炉箅12的下部，一次进风时，只有利用灰斗10的拉开与关闭的大小来控制一次进风量的大小，使得空气再由炉箅12进入到炉膛9内；同时，在该实施例中，炉体4底部设置有底板11及起支撑作用的多个炉脚20，较佳地，炉脚20为三个，适应高低不平的地面使用，起到较好的支撑本生物质炉的同时减少生产成本。

在这一个实施例中，改进型生物质低碳炉，包括炉体外壳4、加料斗8、进风调节灰斗10、炉胆6、燃烧室1、烟气排放道17，其中：炉胆6的上部设置有长颈裂解筒5与燃烧室1三者上中下组合相连通；炉胆6及其上部的长颈裂解筒5与炉体外壳4之间设置有空气预热流动腔16；所述的炉体外壳4为一圆桶，其中由上至下排列设置有燃烧室1、长颈裂解筒5、炉胆6、炉箅12、进风调节灰斗10，底部设有底板11封闭，基于圆桶状炉体外壳4的侧壁开孔设置有烟气排放通道17与燃烧室1相通、加料斗8与炉膛9相通。

所述的改进型生物质低碳炉，其中：长颈裂解筒5是一个圆形直筒状的，其周壁设置有若干助燃进风孔15，中下部设有小于内径的喉口14或与炉膛顶部设置的喉口相配合。

如图2所示，图2为本实用新型所述改进型生物质低碳炉的外部结构示意图。图中，炉体4其外壳周壁上成型有多个二次进风孔22，冷空气由二次进风孔22进入到空气预热流动腔16（图2中未示出）内，在经炉胆壁温的烘烤下使得冷空气不断升温上升，再通过助燃进风孔15进入到混合燃烧裂解室内进行助燃，如此，使得混合燃烧裂解室内的燃气供氧充足，燃烧充分而不再冒烟。

在此实施例中，炉体4为圆桶状，其周壁开设有二次进风孔22、炉体外壳上附有向里凹进的上凹筋23和下凹筋21，其顶部还装配有方形或圆形的炉面板2，底部设置有三个炉脚20。

图2中，所述的加料斗8紧贴或近邻炉箅12的上平面向上设置，并配有小门7，灰斗10上还成型有拉柄，以方便灰斗10的拉开与关闭，从而控制一次进风量的大小，使空气穿过炉箅进入炉膛内。

如图3所示，图3为本实用新型一个实施例，设置有圆柱状炉胆的改进型生物质低碳炉的结构示意图。如图所示，在这一个实施例中，炉体外壳4制作成圆筒状，在对应部位预留各部件按装用的开孔和功能孔，底部应配底板11封闭，设置活动或固定的炉脚20三个，在圆桶上开孔配上进风调节灰斗10，在其周壁胀压凹筋21用于搁置炉箅12，再放置炉胆6并安装带有小门7的加料斗8，炉胆6的顶部配合装配长颈裂解筒5，在上凹筋23位置搁置制作燃烧室1。燃烧室的周壁应设置既耐火又保温的耐火层3，固定烟气排气道17并插上烟筒19，炉体顶部固定炉面板2，为了提高热效率，还可加装挡火圈18。

如果设置圆柱形炉胆6，应在炉胆的侧壁设置保火装置24以获得更加稳定的燃烧效果。

由此，在实际使用时，生物质燃料首先从加料斗8投入到炉膛9内，点燃后开始燃烧，然后关闭小门7，以隔绝空气，使得炉膛9内形成缺氧状态，此时，只有通过灰斗10的拉开与关闭大小来控制一次进风量，以使空气从炉箅12进入炉膛9内，这时炉膛9内形成高温裂解气化反应，所产生的可燃气体上升至长颈裂解筒5内部；接着根据热空气向上流动的原理，从二次进风孔22进入的冷空气在炉胆6壁温的烘烤下冷空气不断升温上升，由助燃进风孔15进入到混合燃烧裂解室内与燃气相混合燃烧，由于供氧充足，燃烧充分不再冒烟。炉膛9设置成上小下大的形状，加大了炉箅12的面积，既可容纳较长的未经粉碎加工的树枝等燃料，提高了实用性，同时又能留出上部空间便于二次风的流动和升温，保证了供氧充足，燃烧充分，使用更方便。

综上所述，由于炉膛9的特殊形状再配合长颈裂解筒，使可燃气体燃烧时形成的火焰更加集中，热效率提高；利用炉胆6的壁温所散发的热量在二次进风时，对二次风进行预热，提高二次风助燃效率，同时还增加了生物质半气化炉的整体能源利用热效率；不需要加装风机，结构简单巧妙，占用空间小，缩小了产品体积，造型轻便、美观。

该改进型生物质低碳炉不需要用风机，小巧轻便，制作简单，生产成本低廉，适用于各种秸秆、树枝等生物质散料，无须精加工，燃烧充分不冒烟，既可炊事又能烤火，就地取柴，操作简便，使用成本低，便于推广普及。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种改进型生物质低碳炉，包括：

炉体，所述炉体上端成型有烟气排放通道；

其特征在于：所述炉膛上部设置有长颈裂解筒，所述长颈裂解筒的上口为燃烧室，所述炉体外壳与炉胆及长颈裂解筒之间成型有空气预热流动腔，所述炉体外壳上成型有复数个二次进风孔。

2.根据权利要求1所述的改进型生物质低碳炉，其特征在于：所述炉胆上设置有至少一个保火孔。

3.根据权利要求1所述的改进型生物质低碳炉，其特征在于：所述炉膛呈圆柱状或者上小下大的半球状,所述半球状炉膛周壁底部紧邻炉体外壳周壁，所述炉体外壳与炉胆及长颈裂解筒之间成型有由下至上渐渐扩大的空气预热流动腔。

4.根据权利要求1所述的改进型生物质低碳炉，其特征在于：所述长颈裂解筒其周壁开设有复数个助燃进风孔。

5.根据权利要求1所述的改进型生物质低碳炉，其特征在于：所述加料斗开口处设置有一起隔绝空气作用的小门。

6.根据权利要求1所述的改进型生物质低碳炉，其特征在于：所述炉箅与炉膛的底部相对应配合，所述燃烧室周围设置有耐火层。

7.根据权利要求1所述的改进型生物质低碳炉，其特征在于：所述炉体底部设置有底板及起支撑作用的复数个炉脚。

8.根据权利要求1所述的改进型生物质低碳炉，其特征在于：所述长颈裂解筒为直筒长颈裂解筒，所述长颈裂解筒下端设置有小于其直筒内径的喉口。

9.根据权利要求1所述的改进型生物质低碳炉，其特征在于：所述炉体上端成型有一个燃烧室，所述燃烧室上设置有炉面板。

10.根据权利要求1所述的改进型生物质低碳炉，其特征在于：所述灰斗为抽屉式灰斗，设置于炉箅的下部，所述灰斗一端成型有拉柄。