CN204554864U - 一种利用水蒸气助燃的燃煤炉具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用水蒸气助燃的燃煤炉具，炉具的炉膛燃烧室设有助燃排管组合，助燃排管组合设有至少2层平行排列的蛇形排管，相邻两层蛇形排管的直管管路相互垂直，相邻两层蛇形排管的头尾之间通过异形弯头依次串接起来，助燃排管组合的底层连接有第一进水管路，第一进水管路上还设有进水开关和水位计，助燃排管组合的顶层连接有向外引出的水蒸气助燃管路，其出口喷嘴对着炉条上方的燃煤喷射高压水蒸气助燃，另外在助燃排管组合的上方还设有对外供气排管组合，可以向外供应高温高压水蒸气。本燃煤炉具结构简单，成本低廉，可以使煤炭的燃烧更加充分，既提高了燃煤炉具的热能利用率，又减少了有毒气体的排放。

Description

一种利用水蒸气助燃的燃煤炉具

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤炉具，具体是一种利用水蒸气助燃的燃煤炉具。

背景技术

目前现有的燃煤炉具种类众多，从发电厂的燃煤锅炉到城市供暖站的燃煤供暖炉以及家用的小型煤炉等等都属于燃煤炉具，燃煤炉具需要使用大量的煤炭作为燃料，然而大部分的燃煤炉具受自身结构的影响，煤炭在其内部燃烧并不充分，燃烧的热能利用率也较为低下，不但浪费了煤炭这种不可再生的资源，还会排放有毒气体对环境造成污染。为了使煤炭的燃烧更加充分，并进一步提高热能利用率，人们利用水蒸气在高温中与碳反应生成一氧化碳和氢气的原理，将水蒸气喷射到燃烧的煤炭之上，可以起到明显的助燃作用，但是由于现有利用水蒸气助燃的燃煤炉具结构设计并不合理，造成了此类炉具的推广应用十分有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构新颖的利用水蒸气助燃的燃煤炉具，应用此炉具，可以使煤炭的燃烧更加充分，并能向外供应热能蒸汽，这样既提高了燃烧的热能利用率，又减少了有毒气体的排放。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种利用水蒸气助燃的燃煤炉具，其特征是：炉膛燃烧室正上方设有一个和炉膛燃烧室的大小相适应的助燃排管组合，助燃排管组合设有至少2层平行排列的蛇形排管，相邻两层蛇形排管的直管管路相互垂直，相邻两层蛇形排管的头尾之间通过异形弯头依次串接起来，且底层和顶层蛇形排管的非连接端头封闭，使整个助燃排管组合形成一条连续的封闭管路；助燃排管组合的底层蛇形排管连接有第一进水管路，第一进水管路伸出炉壁之外与供水管相连接，炉壁之外的第一进水管路上还设有进水开关和水位计，以控制进水量；助燃排管组合的顶层蛇形排管连接有向外引出的水蒸气助燃管路，水蒸气助燃管路向外穿出炉壁后向上延伸一段距离，再弯曲向下伸展，再向内穿入炉壁进入炉膛燃烧室的炉条下方，其出口喷嘴对着炉条上方的燃煤喷射高温高压水蒸气，水蒸气助燃管路在炉壁外的部分还设有分流自动减压阀和流量控制阀，对助燃供气压力进行控制。水蒸气助燃管路在炉壁外的部分可用保温材料包裹，以防止热量流失。

为了进一步利用燃煤充分燃烧后的热能，所述炉膛燃烧室内在助燃排管组合的上方还设有一个对外供气排管组合，对外供气排管组合设有至少3层平行排管，相邻两层平行排管的管路相互垂直，炉膛燃烧室周边的炉壁内设有空心夹层，各层平行排管的每一根直管的两端均与炉壁内的空心夹层相连通，底层平行排管对应位置的炉壁外设有和空心夹层相连通的第二进水管路，第二进水管路与供水管相连接，炉壁之外的第二进水管路上也设有进水开关和水位计，以控制进水量；顶层平行排管对应位置的炉壁外设有和空心夹层相连通的对外供气管路，对外供气管路上也设有流量控制阀对向外供气压力进行控制。

另外，所述第一进水管路和第二进水管路上的进水开关可以采用自动控制开关，并和其管路上的水位计实现联动控制，当水位计的数值高于预设的高位值时，进水开关自动关闭，当水位计的数值低于预设的低位值时，进水开关自动打开，从而保证既不会使排管内的水漫至上部的水蒸气管路内，又不会造成底层排管内无水干烧的现象。

本实用新型的优点为：本燃煤炉具采用一个纵横交错的多层蛇形排管组合作为助燃水蒸气蒸发器，结构简单，成本低廉，将其应用在炉膛内，利用燃煤的热量自动产生水蒸气，然后将水蒸气引导至炉膛的下方对燃烧的高温煤炭进行喷射，利用水蒸气在高温中与碳结合生成一氧化碳和氢气的原理，可以起到明显的助燃作用，使煤炭的燃烧更加充分，减少了因燃烧不完全而产生的有毒气体的排放，另外还充分利用炉膛空间，在助燃排管组合的上方设置对外供气排管组合，进一步利用充分燃烧的燃煤热量自动产生高温高压水蒸气向外供应，从而大大提高了燃煤炉具的热能利用率。

附图说明

图1为本实用新型燃煤炉具的结构示意图。

图2为助燃排管组合在炉膛内的俯向示意图。

图3为助燃排管组合的立体示意图。

图4为对外供气排管组合平行排管和炉壁空心夹层相连通的示意图。

图中：1-炉膛燃烧室,2-助燃排管组合，2.1-蛇形排管，2.2-异形弯头，3-第一进水管路，4-炉壁，5-进水开关，6-水位计，7-水蒸气助燃管路,8-炉条，9-出口喷嘴，10-燃煤，11-流量控制阀，12-对外供气排管组合，12.1-平行排管，13-空心夹层，14-第二进水管路，15-对外供气管路，16-分流自动减压阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

以助燃排管组合为3层蛇形排管，对外供气排管组合为5层平行排管为例，如图1-4所示，本燃煤炉具炉膛燃烧室1正上方设有一个和炉膛燃烧室1的大小相适应的助燃排管组合2，助燃排管组合2设有3层平行排列的蛇形排管2.1，相邻两层蛇形排管2.1的直管管路相互垂直，相邻两层蛇形排管2.1的头尾之间通过异形弯头2.2依次串接起来，且底层和顶层蛇形排管2.1的非连接端头封闭，使整个助燃排管组合2形成一条连续的封闭管路；助燃排管组合2的底层蛇形排管2.1连接有第一进水管路3，第一进水管路3伸出炉壁4之外与供水管相连接，炉壁4之外的第一进水管路3上还设有进水开关5和水位计6，进水开关5采用自动控制开关，并和水位计6实现联动控制，以控制进水量，助燃排管组合2的顶层蛇形排管2.1连接有向外引出的水蒸气助燃管路7，水蒸气助燃管路7向外穿出炉壁4后向上延伸一段距离，再弯曲向下伸展，这样蛇形排管2.1内的水就不会溢流到水蒸气助燃管路7内，水蒸气助燃管路7向下伸展的管路再向内穿入炉壁4进入炉膛燃烧室1的炉条8下方，其出口喷嘴9对着炉条8上方的燃煤10喷射高温高压水蒸气，水蒸气助燃管路7在炉壁4外的部分还设有分流自动减压阀16和流量控制阀11对助燃供气压力进行控制，当管内压力过大时，分流自动减压阀16会自动打开放气减压。水蒸气助燃管路7在炉壁4外的部分可用保温材料包裹，以防止热量流失。所述炉膛燃烧室1内在助燃排管组合2的上方还设有一个对外供气排管组合12，对外供气排管组合12设有5层平行排管12.1，相邻两层平行排管12.1的管路相互垂直，炉膛燃烧室1周边的炉壁内设有空心夹层13，各层平行排管12.1的每一根直管的两端均与炉壁4内的空心夹层13相连通，底层平行排管12.1对应位置的炉壁4外设有和空心夹层13相连通的第二进水管路14，第二进水管路14与供水管相连接，炉壁4之外的第二进水管路14上也设有联动控制的进水开关5和水位计6，以控制进水量，顶层平行排管12.1对应位置的炉壁4外设有和空心夹层13相连通的对外供气管路15，对外供气管路15上也设有流量控制阀11对向外供气压力进行控制。

本水蒸气助燃装置使用时首先打开第一、第二进水管路3、14的进水开关5分别往助燃排管组合2和对外供气排管组合12的排管注水，当水位计6的数值达到预设的高位值时，进水开关5自动关闭，同时关闭水蒸气助燃管路7和对外供气管路15的流量控制阀11，然后引燃炉膛燃烧室1内的煤炭，燃煤10对助燃排管组合2内的水加热，从而产生大量的水蒸气并封闭在水蒸气助燃管路7内，当煤炭燃烧得较为充分且水蒸气助燃管路7内的水蒸气达到足够的压力时，将水蒸气助燃管路7上的流量控制阀11打开，高温高压的水蒸气从炉条10下方喷射到高温的燃煤10上，水蒸气在高温下迅速与煤炭反应生成一氧化碳和氢气，一氧化碳和氢气在煤炭的缝隙中和煤炭一起燃烧，从而起到很好的助燃效果，使煤炭的燃烧更加充分。通过调整流量控制阀11还可以控制喷射的水蒸气量，以便和煤炭的燃烧过程相适应，达到最佳的助燃效果。煤炭充分燃烧的同时，还会对助燃排管组合2之上的对外供气排管组合12进行加热，并产生大量的水蒸气封闭在对外供气管路15内，当水蒸气达到足够的压力时，将对外供气管路15上的流量控制阀11打开，可以对外供应的高温高压水蒸气。

以上所述的仅是本实用新型的一个优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种利用水蒸气助燃的燃煤炉具，其特征是：炉膛燃烧室（1）正上方设有一个和炉膛燃烧室（1）的大小相适应的助燃排管组合（2），助燃排管组合（2）设有至少2层平行排列的蛇形排管（2.1），相邻两层蛇形排管（2.1）的直管管路相互垂直，相邻两层蛇形排管（2.1）的头尾之间通过异形弯头（2.2）依次串接起来，且底层和顶层蛇形排管（2.1）的非连接端头封闭，使整个助燃排管组合（2）形成一条连续的封闭管路；助燃排管组合（2）的底层蛇形排管（2.1）连接有第一进水管路（3），第一进水管路（3）伸出炉壁（4）之外与供水管相连接，炉壁（4）之外的第一进水管路（3）上还设有进水开关（5）和水位计（6），以控制进水量；助燃排管组合（2）的顶层蛇形排管（2.1）连接有向外引出的水蒸气助燃管路（7），水蒸气助燃管路（7）向外穿出炉壁（4）后向上延伸一段距离，再弯曲向下伸展，再向内穿入炉壁（4）进入炉膛燃烧室（1）的炉条（8）下方，其出口喷嘴（9）对着炉条（8）上方的燃煤（10）喷射水蒸气，水蒸气助燃管路（7）在炉壁（4）外的部分还设有分流自动减压阀（16）和流量控制阀（11）对助燃供气压力进行控制。

2.根据权利要求1所述的燃煤炉具，其特征是：所述炉膛燃烧室（1）内在助燃排管组合（2）的上方还设有一个对外供气排管组合（12），对外供气排管组合（12）设有至少3层平行排管（12.1），相邻两层平行排管（12.1）的管路相互垂直，炉膛燃烧室（1）周边的炉壁（4）内设有空心夹层（13），各层平行排管（12.1）的每一根直管的两端均与炉壁（4）内的空心夹层（13）相连通，底层平行排管（12.1）对应位置的炉壁（4）外设有和空心夹层（13）相连通的第二进水管路（14），第二进水管路（14）与供水管相连接，炉壁（4）之外的第二进水管路（14）上也设有进水开关（5）和水位计（6），以控制进水量；顶层平行排管（12.1）对应位置的炉壁（4）外设有和空心夹层（13）相连通的对外供气管路（15），对外供气管路（15）上也设有流量控制阀（11）对向外供气压力进行控制。

3.根据权利要求2所述的燃煤炉具，其特征是：所述第一进水管路（3）和第二进水管路（14）上的进水开关（5）采用自动控制开关，并和其管路上的水位计（6）实现联动控制。

4.根据权利要求1～3任一项所述的燃煤炉具，其特征是：所述水蒸气助燃管路（7）在炉壁外的部分包裹有保温材料。