CN203757774U - 一种助燃空气预热式生物质炊事采暖炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，包括炉体、炉盖、炉膛、集灰箱和底座、炉栅，在炉体两侧设有烟道口和加料箱，加料箱上方设有加料箱盖以及加料箱盖压紧件，加料箱的下部与炉膛连通；在烟道口的上方还设置有清灰口和热水出口，在烟道口的下方还由上至下设置有回水进口和自然空气进口，其特征在于：炉体中下部设有水夹套，在炉膛的外层设置有外衬耐火层，在水夹套内壁和所述的外衬耐火层之间有一个空气预热夹层。本实用新型炊事采暖炉以农作物秸秆，木屑，谷物皮壳等生物质成型燃料，用于北方农户的炊事采暖和烧炕共用。本实用新型炊事采暖炉强化生物质燃料的燃烧效果，提升了生物质理论燃烧温度和火力强度。

Description

一种助燃空气预热式生物质炊事采暖炉

技术领域

本实用新型属于可再生的生物质燃料利用领域，尤其涉及一种农村生火用能的助燃空气预热式生物质炊事采暖炉。

背景技术

人类自发明了火以来，就是以生物质为燃料直接使用的。有史以来，我国广大农村均以生物质燃料作为日常生活用途的主要来源。众所周知，生物质燃料中含碳量较少，而含有机挥发成分却高达65%以上。传统的炉灶由于助燃空气供给与扩散不当，加之燃烧室的容积和形状以及燃烧的添加口结构设计的问题，导致了燃烧后产生的高温烟气在炉膛内停留时间短，燃料中的挥发成分尚未充分、完全地燃烧，就随烟气进入了烟道，所以烟囱排放的烟气多呈黑色，严重时呈浓黄色（相当于干馏煤气的成分），这不但影响了周围的环境，而且也使得生物质燃料热能的有效利用率大大降低，炊事时火力不够。在我国北方地区的农村中，炉灶与火炕串联，炊事的同时进行采暖，其综合效率也只能达到45%左右。

近些年来，以农业部为首的各级政府主管部门，大力开展以节省生物质能耗为中心的民用炉灶革新推广活动，尽管有的炉灶配置了二次助燃空气，但是由于冬季空气温度较低，冷空气进入炉灶后吸收热量，降低了火焰的实际燃烧温度，加之炉膛容易和栏火调控方式的不同，目前北京地区“炕连灶”的炉型综合热效率也仅在65%左右。

发明内容

本实用新型设计了一种助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其目的是提供一种适用于我国北方冬季没有集中供暖的广大农村及城市边缘区域的居民，以生物质燃料为能源，采用“炕连灶”方式实现“做饭-烧炕-采暖”一炉多用的高热能转化的新型炉灶。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下方案：

一种助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，包括炉体、设置在所述的炉体中的炉膛、炉栅、烟道口、加料箱、热水出口和回水进口，所述的加料箱的下部与所述炉膛连通；其特征在于：在所述炉体的中下部设有水夹套，在所述炉膛的外层设置有外衬耐火层，在所述水夹套内壁和所述的外衬耐火层之间有一个空气预热夹层。

进一步，所述的回水进口设置在所述烟道口的下方，在所述回水进口的下方设有自然空气进口；在所述空气预热夹层靠近炉底的一侧还设置有二次助燃空气控制板，所述的二次助燃空气控制板设置于所述自然空气进气口的上方。

进一步，在所述炉膛上部还设有二次助燃空气均布圈，在所述的二次助燃空气均布圈的侧壁上还设有复数个孔眼。

进一步，所述的空气预热夹层与地面垂直的竖直方向呈上宽下窄形状，所述的空气预热夹层的横向呈U型的空腔，所述空腔的上部与所述的二次助燃空气均布圈贯通，所述空腔的下部经二次助燃空气控制板及自然空气进气口同大气连通。

进一步，所述的炉膛为顶部横截面为圆形，底部横截面为方形的立体结构，所述的炉栅可拆卸的设置在所述炉膛内。

进一步，所述的烟道口和加料箱设置在炉体两侧，在所述炉体上还设有炉盖，在所述炉膛下方设置有集灰箱和底座。

进一步，所述的外衬耐火层采用高温浇注料构筑；所述的加料箱上方还设有加料箱盖以及加料箱盖压紧件。

进一步，在所述的二次助燃空气均布圈的上方还设置有聚火圈，所述聚火圈与所述二次助燃空气均布圈之间是可拆卸的。

进一步，所述聚火圈为马蹄形。

进一步，在所述烟道口的上方还设置有清灰口，在所述烟道口和所述回水进口之间还设置有防爆阀组。

该助燃空气预热式生物质炊事采暖炉具有以下有益效果：

1、本实用新型助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，设置了U型空腔二次助燃空气预热夹层，使定量的二次助燃空气滚动速度减缓，有利于空气预热夹层中充分预热，加大其与环境的温差值，促进空气自然对流的供风能力。在不安装助燃风机的情况下，使富含挥发份的固体生物质，具有气体燃料的燃烧效果，火力强度大，火焰温度高。实践证明，助燃空气温度每提升100℃，燃料的理论燃烧温度可提高50℃，节省燃料约为5%，这一举措弥补了生物质燃料理论燃烧温度偏低的问题。

2、本实用新型助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，鉴于“炕连灶”的使用形式，要求炉灶的高度应该控制在480mm之内，方可让炉灶安放在厨房的地平面之上，否则，炉灶就需要下窖到地面下进行安装。为了在有限的空间内保证炉灶的适当“吊火高度”，本实用新型采用呈“天圆地方”的炉膛结构取代传统的圆锥台的结构形式，扩大燃烧室的容积。所谓燃烧，就是可燃物质与空气中的氧气之间，在一定的温度下，通过扩散的方式，进行传热，传质的氧化过程。它需要一定得燃烧空间和燃烧时间，否则，燃料不会充分然后及释放出全部的热能，而且会出现燎烟，冒黑烟的情况。

3、本实用新型助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，为了进一步增大其在炊事时段的火力强度，设置了马蹄形聚火圈和二次助燃空气调控板，使火焰和炙热的烟气在锅（或者炒勺）底部四周回旋滞留，有效提高炊具吸收燃料燃烧的热量。

4、本实用新型助燃空气预热式生物质炊事采暖炉是一炉多用的炉灶，其内部结构紧凑，炉体中部和下部设置有水夹套，体积小，但是炉膛和加料箱容积大，使用便捷，燃烧效果好，节省燃料，烟气排放环保卫生，是北方地区传统的“炕连灶”炉具的更新换代产品。

附图说明

图1：本实用新型助燃空气预热式生物质炊事采暖炉结构示意图；

图2：本实用新型助燃空气预热式生物质炊事采暖炉A-A面的剖面图。

附图标记说明：

1—加料箱盖压紧件；2—加料箱盖；3—加料箱；4—炉盖；5—聚火圈；6—二次助燃空气均布圈；7—炉体；8—清灰口；9—热水出口；10—烟道口；11—防爆阀组；12—回水进口；13—自然空气进气口；14—二次助燃空气控制板；15—底座；16—集灰箱；17—炉栅；18—炉膛；19—空气预热夹层；20—外衬耐火层；21—水夹套。

具体实施方式

下面结合图1和图2，对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，本实用新型公开了一种助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，包括炉体7、设置在炉体7上方的炉盖4、设置在炉体7中的炉膛18、设置在炉膛18的下方的集灰箱16和底座15、可拆卸的设置在炉膛18内的炉栅17，在炉体7两侧分别设有烟道口10和加料箱3，加料箱3上方设有加料箱盖2以及加料箱盖压紧件1，加料箱3的下部与炉膛18连通；在烟道口10的上方还设置有清灰口8和热水出口9，在烟道口10的下方还由上至下设置有回水进口12和自然空气进口13，在炉体7中下部设有水夹套21，在炉膛18的外层设置有外衬耐火层20，在水夹套21内壁和外衬耐火层20之间有一个空气预热夹层19。在空气预热夹层9的底部还设置有二次助燃空气控制板14，二次助燃空气控制板14设置于自然空气进气口13的上方。在炉膛18上部还设有二次助燃空气均布圈6，在二次助燃空气均布圈6的侧壁上还设有复数个孔眼。如图2所示，空气预热夹层19与地面垂直的竖直方向呈上宽下窄形状，空气预热夹层19的横向呈U型的空腔，空腔的上部与所述的二次助燃空气均布圈6贯通，空腔的下部经二次助燃空气控制板14及自然空气进气口13同大气连通。炉膛18为顶部横截面为圆形，底部横截面为方形的立体结构，即为“天圆地方”的立体结构。外衬耐火层20采用高温浇注料构筑。在二次助燃空气均布圈6的上方还设置有马蹄形聚火圈5，聚火圈5与二次助燃空气均布圈6之间是可拆卸的。在烟道口10和回水进口12之间还设置有防爆阀组11。

本实用新型是这样实现的：

如图1所示，使用前，首先将它的烟道口10与住户的炕洞连接密封，之后将室内的热水采暖系统的进出水管口分别与本实用新型炉灶上的热水出口9及回水进口12相连接，构成水循环系统后，注满水。炉灶点火时，先在活动的炉栅17上面摆放易燃物和少许生物质燃料，然后把炉盖4盖好，利用火炕末端的烟囱抽力，使炉膛18内部形成微负压，便于点火、燃烧和排烟。将点火用的引燃物从加料箱3底部投入点火。待充分燃烧旺后，将加料箱3装满料，盖上加料箱盖2，利用加料箱盖压紧件1将加料箱盖盖紧，同时调整炉底集灰箱16和二次助燃空气控制板14的开度，强化燃烧，进入正常燃烧状态。

燃烧过程中，二次空气预热式这样实现的：

自然空气经进气口13，二次助燃空气控制板14进入炉体7内设置的U型空气预热夹层19的空间，与用耐火材料构筑的呈“天圆地方”形状的外衬耐火层20换热。被预热后的空气，经二次助燃空气均布圈6侧壁上的若干孔眼喷入炉内，促使没能燃烬的有机挥发物得到进一步的燃烧，避免产生游离炭，出现冒黑烟污染环境的现象。

为了增强炒菜，做饭时的火力强度，设置了马蹄形的聚火圈5，但是在采暖，烧炕的时候，应取下聚火圈5，使生物质燃料燃烧释放出炙热的烟气以辐射和传导的方式对炉体7夹层中的水加热，热水从炉体7上的热水出口9进入室内采暖系统，冷却后的温水回流到炉体7下部的回水进口12，构成采暖循环供热过程。而换热后的烟气，经烟道口10进入炕洞，继续放热，给火炕加温后，经烟囱排入大气。生物质燃料燃烧后，形成的灰渣经活动炉栅17落入下部的集灰箱16中，从而完成采用生物质燃料进行炊事，采暖，烧炕的全过程。

为了保证本炉灶的安全、可靠、灵活的使用，在炉体7安装有防爆阀组11和大口的径清灰口8。清灰口8除了具有清灰用途外，在用户无火炕时，将其堵板拆下，封住烟道口10后，安装同口径的铁质烟囱，即可直接将烟气排到室外。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，包括炉体（7）、设置在所述的炉体（7）中的炉膛（18）、炉栅（17）、烟道口（10）、加料箱（3）、热水出口（9）和回水进口（12），所述的加料箱（3）的下部与所述炉膛（18）连通；其特征在于：在所述炉体（7）的中下部设有水夹套（21），在所述炉膛（18）的外层设置有外衬耐火层（20），在所述水夹套（21）内壁和所述的外衬耐火层（20）之间有一个空气预热夹层（19）。

2.根据权利要求1所述助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其特征在于：所述的回水进口（12）设置在所述烟道口（10）的下方，在所述回水进口（12）的下方设有自然空气进口（13）；在所述空气预热夹层（19）靠近炉底的一侧还设置有二次助燃空气控制板（14），所述的二次助燃空气控制板（14）设置于所述自然空气进气口（13）的上方。

3.根据权利要求1或2所述助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其特征在于：在所述炉膛（18）上部还设有二次助燃空气均布圈（6），在所述的二次助燃空气均布圈（6）的侧壁上还设有复数个孔眼。

4.根据权利要求3所述助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其特征在于：所述的空气预热夹层（19）与地面垂直的竖直方向呈上宽下窄形状，所述的空气预热夹层（19）的横向呈U型的空腔，所述空腔的上部与所述的二次助燃空气均布圈（6）贯通，所述空腔的下部经二次助燃空气控制板（14）及自然空气进气口（13）同大气连通。

5.根据权利要求1或2或4所述助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其特征在于：所述的炉膛（18）为顶部横截面为圆形，底部横截面为方形的立体结构，所述的炉栅（17）可拆卸的设置在所述炉膛（18）内。

6.根据权利要求5所述助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其特征在于：所述的烟道口（10）和加料箱（3）设置在炉体（7）两侧，在所述炉体（7）上还设有炉盖（4），在所述炉膛（18）下方设置有集灰箱（16）和底座（15）。

7.根据权利要求4或6所述助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其特征在于：所述的外衬耐火层（20）采用高温浇注料构筑；所述的加料箱（3）上方还设有加料箱盖（2）以及加料箱盖压紧件（1）。

8.根据权利要求7所述助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其特征在于：在所述的二次助燃空气均布圈（6）的上方还设置有聚火圈（5），所述聚火圈（5）与二次助燃空气均布圈（6）之间是可拆卸的。

9.根据权利要求8所述助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其特征在于：所述聚火圈（5）为马蹄形。

10.根据权利要求8或9所述助燃空气预热式生物质炊事采暖炉，其特征在于：在所述烟道口（10）的上方还设置有清灰口（8），在所述烟道口（10）和所述回水进口（12）之间还设置有防爆阀组（11）。