CN205606642U - 小颗粒燃料环保炉具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小颗粒燃料环保炉具，属于民用清洁环保炉具，其结构具体包括炉体，炉体内设有活动炉排，活动炉排沿着进料方向为倾斜放置，活动炉排高端设于炉体内燃烧室与进料口的交汇处，且与燃烧室内壁铰接，活动炉排低端自由支撑于调节板上表面，调节板为悬臂式结构，其约束端设于燃烧室底角处。本炉具可以依靠活动炉排的倾斜角度，合理调节燃烧室内燃烧料层的厚度，一次加满燃料后，燃料可自动流入炉排上，结合炉口处采用的可控制燃烧速度节煤装置，实现了洁净型煤、兰炭小颗粒、无烟煤块等多种固体颗粒燃料的均匀稳定燃烧，不结渣，落灰便捷；配风合理充足，低温状态燃烧，燃烧过程符合低氮燃烧原理，污染排放少，环保高效。

Description

小颗粒燃料环保炉具

技术领域

本实用新型涉及民用清洁炉具技术领域，尤其是一种可以自动进料、稳定燃烧、环保指标好的民用炉具，该炉具用于小粒径兰炭、型煤、烟煤或生物质等块状燃料的高效环保清洁燃烧。

背景技术

我国北方的农村地区居民在取暖期习惯于采用民用炉具取暖、做饭，由于市场上供应的燃料质量参差不齐，居民沿用现有的老旧炉具并不能满足生态环保的要求，会对大气造成污染。现阶段，在国家打造“生态环保型社会”的政策引领下，随着人民环保意识的不断增强，“好煤配好炉”成为大家的共识，洁净燃料结合专用的环保炉具，可有效改善取暖区域低层大气烟尘污染情况，有利于降低雾霾发生机率。

当下，市场上的民用洁净煤燃料主要有型煤（煤球）和兰炭（小颗粒料），两者均由煤炭初加工而来，型煤以优质无烟煤为主要原料、兰炭以烟煤（陕西神木煤炭）为主要原料，由于两者的燃烧特性不同，使用一台炉具不能同时实现高效稳定燃烧，且现有炉具结构缺陷使其存在燃烧稳定性差的问题，环保指标很难保障。因此，亟需设计一种可高效燃烧洁净型煤（煤球）和小粒径兰炭颗粒燃料的民用炊事采暖炉具，以减轻民用炉具的粗放式燃烧可能对大气环境造成的污染。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种小颗粒燃料环保炉具，该炉具的活动炉排设有一个倾斜角度，可以使燃烧室内燃烧料层保持一个标准的厚度，保证炉底的透气性，实现了燃料的低温稳定燃烧，满负荷做功状态也可实现环保低排放指标，具有燃尽率高，落渣量稳定，避免燃料结渣的问题，保证炉具的持续高效燃烧。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种小颗粒燃料环保炉具，包括炉体，其特征在于：所述的炉体内设有活动炉排，活动炉排沿着进料方向为倾斜放置，活动炉排高端设于炉体内燃烧室与进料口的交汇处，且与燃烧室内壁铰接，活动炉排低端自由支撑于调节板上表面，所述的调节板为悬臂式结构，其约束端设于燃烧室底角处。

对上述结构作进一步限定，所述的调节板与燃烧室内壁通过旋转轴连接，在炉体外部设有驱动旋转轴转动的调节手柄，其中调节板旋转可带动活动炉排低端沿着调节板表面滑动，同时实现调节板转动。

对上述结构作进一步限定，所述的活动炉排倾斜角度，在调节过程中始终处于20°～50°范围内。

对上述结构作进一步限定，所述的活动炉排为一种破渣式炉排，其包括网格式的炉排框架，在每个网格内设有可转动的破渣板，所述的破渣板焊接于驱动轴上，并且每个驱动轴通过连动杆连接，在其中一个驱动轴上设有破渣手柄，破渣手柄设于炉体外侧。

对上述结构作进一步限定，所述的活动炉排为设有落渣孔的普通炉排，在活动炉排的下方设有除渣网，除渣网倾斜设置，其一侧与炉体内壁铰接，另一侧置于除灰室底部，在除渣网上表面设有针刺状突起，该突起与落渣孔的位置一一对应。

对上述结构作进一步限定，在炉口处设置有节煤器，所述的节煤器与二次进风通道对应设置。

对上述结构作进一步限定，所述的二次进风通道设置于炉体侧壁，二次进风通道的二次风进口位于燃烧室一侧，二次进风口设有风量调节板；二次进风通道的二次风出口位于炉口处，二次风出口指向处于炉口。

对上述结构作进一步限定，所述的炉体外侧设有进料口，进料口为倾斜设置，在进料口的进口处设有密封盖。

对上述结构作进一步限定，所述的炉体外壁、与进料口相对的的一侧设有排烟通道，所述的排烟通道内横向布置有水管，燃烧室通过炉口和排烟通道之间相互连通。

对上述结构作进一步限定，所述的旋转风板与燃烧器主体中心位置通过旋转螺钉连接，且旋转风板可随着旋转螺钉的转动而旋转。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本实用新型针对洁净型煤（煤球）、神木县兰炭小颗粒料等颗粒状燃料的燃烧特性，对炉具燃烧室进行改进，利用倾斜支撑在燃烧室底部和进料口之间的活动炉排，调整燃料的供给速度和燃烧料层的厚度，使料层均匀分布，实现自动进料；加料的时候，燃料在加料口经过统一预热，最大程度将燃料中的挥发分提前析出，高效稳定燃烧，燃尽率高、节能高效，合理利用低温燃烧技术，也更有利于降低NOX的排放，环保指标好；

（2）本实用新型中的活动炉排的具体除渣功能，在落灰操作的同时，利用炉排上可以旋转的破渣板，对炉排上表面的煤炭结渣层破碎，从而保证炉灰厚度均匀、落渣量稳定，以保持燃烧室底部透气性，避免燃料层局部结渣的问题，一次加料，实现长时间自动、稳定、高效燃烧，热效率高，节能环保，有效降低用户的使用成本；

（3）本实用新型中利用普通的炉排，配合除渣网，通过外力推动除渣网，实现对燃料层下部易结渣层进行穿透性击打，避免燃料层底部结渣，保证落渣量稳定，透气性好；本装置亦可装配在不同结构的民用环保炉具上，通用性好；

（4）本实用新型优化了配风结构，通过炉底主进风和燃烧室上部的二次配风通道，实现对燃烧室内氧气的全方位供应，结合炉口处的节煤装置可调节火力大小，更大范围的控制燃烧区域供氧平衡，燃烧过程稳定可控，热效率高；而且这种配风方式不依靠强制配风，仅依靠自然温差配风，使燃料的炉底进风、炉口配风形成固有的配风比例，在自流式进料炉排的配合下，有效实现小颗粒状燃料的稳定、充分燃烧；

（5）本实用新型炉体整体结构简单合理，易实现产业化批量生产；炉具产品符合用户使用习惯，自动化进料，低成本使用，操作简单，一次加满燃料，长时间稳定燃烧。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是活动炉排的破渣时的结构示意图；

图4是图3中活动炉排的另一视角结构示意图；

图5是活动炉排的另一种结构示意图；

图6是破渣网的结构示意图；

图7是燃烧器的结构示意图；

图8是燃烧器的另一种结构示意图；

其中：1、主进风口，2、活动炉排，3、旋转轴，4、进料口，5、二次配风燃烧器，6、清污口，7、排烟通道，8、二次风出口，9、二次风进口，10、调节板，11、调节手柄，12、除渣网，2-1、破渣板，2-2、连动杆，2-3、破渣手柄，2-4、炉排框架，2-5、驱动轴，5-1、旋转风板，5-2、旋转螺钉，5-3、火焰出口，5-4、燃烧器主体。

具体实施方式

根据附图1和2可知，本实用新型具体涉及一种小颗粒燃料环保炉具，该炉具具体包括炉体、位于炉体前部的进料口，以及炉体外壁、炉体后部的排烟通道7，炉体内部设有燃烧室，燃烧室的上部为炉口，燃烧室下部为除灰室。本实用新型中的炉具结构是在传统炉具基础上进行的改进，主要改进点在于：燃烧室与除灰室之间设有活动炉排2，活动炉排2把燃烧室和除灰室分割开来，活动炉排2在炉体内部倾斜放置，活动炉排2的高端设于燃烧室与进料口4的交汇处，且与燃烧室内壁铰接，可以转动，活动炉排2的低端自由支撑于调节板10上表面，调节板10为悬臂式结构，其约束端设于燃烧室与除灰室的交汇处。

上述结构中的活动炉排2的铰接端位于进料口4处，高于调节板10处的活动端，填入燃烧室的兰炭颗粒沿着进料口4和活动炉排2滑入炉膛内部。

本实用新型中的调节板10与燃烧室内壁通过旋转轴连接，在炉体外部设有驱动旋转轴转动的调节手柄11，其中调节板10的旋转可带动活动炉排2旋转，如附图2所示。操作者可以缓慢转动调节手柄11，带动活动炉排2旋转，在调节过程中，活动炉排2的倾斜角度始终为20°~50°范围内，并且调节手柄11具有自锁功能，利用摩擦力或者定位销实现自锁，可以设定活动炉排2的倾斜角度为可选范围内的任意角度，一般最大为活动炉排2与调节板10共面，这样活动炉排2上的燃料颗粒滑落速度可控，从而实现调整燃烧室内位于活动炉排2上燃烧料层的厚度。当燃料厚度适度，由于主进风口1进入的空气也充分，不至于被细小的颗粒燃料阻碍，保证燃料线性高效充分燃烧，燃尽率高，稳定性好。同时，由于燃料线性滑落，促使煤灰及时掉落，炉底透气，避免燃料堆积或炉底不透气造成局部结渣，保证炉具稳定燃烧，环保性能更好。

本实用新型中的燃烧室为大炉膛结构，可以使产生的挥发分充分燃烧，实现一次加料，长时间燃烧，而且燃尽效率高于普通炉具。

在附图3和4中，活动炉排2为一种破渣式炉排，其包括网格式的炉排框架2-4，在每个网格内设有可转动的破渣板2-1，破渣板2-1焊接于驱动轴2-5上，并且每个驱动轴2-5通过连动杆2-2焊接，在其中一个驱动轴2-5上设有破渣手柄2-3，破渣手柄2-3设于炉体外侧。这种活动炉排本身具有破渣功能，利用破渣手柄2-3驱动驱动轴2-5旋转，破渣板2-1摇动，实现对活动炉排上层的燃料结渣层破碎，并在炉排的间隙或者底部落渣。在该活动炉排上，破渣板2-1与炉排框架2-4之间留有间隙，该间隙在0.8cm内，未燃烧的燃料颗粒粒径在0.8-1.8cm之间，可以保证炭料不会落下，燃烧后的破碎炭渣在倾斜的活动炉排上下滑至底部的落渣孔或者调节板10上，进行除渣。

在上述破渣式炉排的结构基础上，有两种形式的破渣炉排，如附图4和5所示，其中附图4的驱动轴2-5在破渣板2-1的一侧，附图5中的的驱动轴2-5在破渣板2-1的中部，两种结构的炉排破渣效率不同，经实际模型试制及测定，后者两端同时转动，其破渣效率较高，破碎效果好。

另外，若活动炉排2采用普通炉排，在炉排上设有空隙或者间隙，若利用调节板10的抖动，实现破渣有些困难，因此可以在活动炉排2的下方设有除渣网12，如附图6所示，除渣网12为钢丝编织而成的网状结构，除渣网12倾斜设置，其一侧与炉体内壁铰接，另一侧置于除灰室底部，在除渣网12上表面设有针刺状突起，该突起与落渣孔的位置一一对应，通过外力驱动除渣网转动，利用突起刺破结渣层，实现碎渣。

在燃烧室顶部，炉口处设置节煤器，该节煤器将二次配风燃烧器5和可调封火盖的功能合二为一，二次配风燃烧器的上部设置与燃烧器对应的封火板；二次配风燃烧器5与二次进风通道对应设置。与直炉膛的炉具相比，在增加少量成本的前提下，炉具可高效燃用多种燃料，尤其适合型煤煤球和兰炭颗粒料。

该炉具所使用的二次配风燃烧器5包括两种结构，如附图7和8所示，具体包括燃烧器主体5-4和旋转风板5-1，燃烧器主体5-4为圆筒形结构，在其内部设有多层平行设置的分火板，每层分火板上均设有火焰出口5-3，旋转风板5-1上设置有与分火板对应的火焰出口5-3，旋转风板5-1置于燃烧器主体5-4上方，并且可调节旋转风板5-1位置，使旋转风板5-1与燃烧器主体5-4上的火焰出口5-3错开。在附图7中，旋转风板5-1与燃烧器主体5-4中心位置通过旋转螺钉5-2连接，且旋转风板5-1可随着旋转螺钉5-2的转动而旋转。附图8中的旋转风板5-1与燃烧器主体5-4上表面为球面配合，可省去旋转螺钉5-2。

另外，本实用新型的另一个改进，与反烧炉具相比，省去了反烧增温筒，由于反烧增温筒放置于燃烧室正中的火焰区域，需要耐高温特殊材料制成，如碳化硅混合物，而这种昂贵的材料相对炉具本身成本来说，所占比重很大，而且，增温筒的远端为进料盲区，易造成该区域燃料燃烧不充分，因此本实用新型改进后省去该装置后，采用水套内侧搪泥和炉口顶部夹层二次配风的结构，此种结构对通用技术的改进和整合,达到了不增加成本和工价的前提下，实现了炉膛燃烧室的配风比可调、燃料的均匀燃烧，更利于低成本批量化生产，低成本化生产工艺更有利于环保炉具的推广和使用。

另外，本实用新型中的配风结构也做了简化，除了传统的主进风口1以外，仅仅在炉体侧壁设有二次进风通道，二次进风通道的二次风进口9位于燃烧室下部，二次进风口设有风量调节板；二次风出口8位于炉口处，二次风出口8指向处于炉口。二次风进口9设置在侧面，炉体水套夹层上部，也更有利于利用炉膛的辐射热，加快二次进风，更节能。该炉具不依靠强制配风，省去了风机等辅助设备，仅依靠自然温差配风和洁净颗粒燃料的自流来实现炉具的高效环保燃烧，加料后，不用其它操作，易上手，自动化长时间燃烧，降低了用户的使用成本、满足大多数用户的使用规律。

在排烟通道7内横向布置有水管，水管与炉体水套双向连通，增强了水的换热比率，极大提高了炉具的热效率。燃烧室和排烟通道7之间相互连通，炉具工作状态或封火期间均利于利用烟气余热，同时，烟道畅通状态更有利于避免煤气泄漏。为了防止燃烧室返烟，进料口4为倾斜设置，在进料口4的进口处设有密封盖。

`本例中，活动炉排低端与水平面的倾角为具体实验炉具的数据，根据炉膛宽度为423毫米炉具进行试验，倾角设置在20°～50°范围内，热工性能和环保性能均很好，热效率高达70%～85%，炊事火力强度3～4KW，环保排放指标在满负荷做功状态仍能显著低于GB13271国家标准的重点一类地区的最低排放指标。使用中，加满燃料后，在炊事完毕一定周期内（0.5-1小时），定期摇动旋转破渣手柄，或者推动破渣网，去除结渣层，保证燃料灰渣层透风，提高供风率，即可保证均匀的燃烧效果；如果想直接封火，仅需加足燃料，调节旋转风板5-1使炉口上的节煤器通道密封即可。

该炉具通过自流式进料，燃料均匀燃烧，结合自然通风状态下节煤控制器，可控制配风，实现了多种洁净煤炭颗粒燃料的高效清洁燃烧，节能环保。具有结构合理，制造工艺简单，使用成本低等优点，适合农村广大燃煤取暖区域用户的取暖、炊事应用习惯，便于大力推广应用，有利于煤炭清洁高效利用。

Claims (10)

1.一种小颗粒燃料环保炉具，包括炉体，其特征在于：所述的炉体内设有活动炉排（2），活动炉排（2）沿着进料方向为倾斜放置，活动炉排（2）高端设于炉体内燃烧室与进料口（4）的交汇处，且与燃烧室内壁铰接，活动炉排（2）低端自由支撑于调节板（10）上表面，所述的调节板（10）为悬臂式结构，其约束端设于燃烧室底角处。

2.根据权利要求１所述的小颗粒燃料环保炉具，其特征在于所述的调节板（10）与燃烧室内壁通过旋转轴（3）连接，在炉体外部设有驱动旋转轴（3）转动的调节手柄（11），其中调节板（10）旋转可带动活动炉排（2）低端沿着调节板（10）表面滑动，同时实现调节板（10）转动。

3.根据权利要求１所述的小颗粒燃料环保炉具，其特征在于所述的活动炉排（2）倾斜角度，在调节过程中始终处于20°～50°范围内。

4.根据权利要求１-3中任意一项所述的小颗粒燃料环保炉具，其特征在于所述的活动炉排（2）为一种破渣式炉排，其包括网格式的炉排框架（2-4），在每个网格内设有可转动的破渣板（2-1），所述的破渣板（2-1）焊接于驱动轴（2-5）上，并且每个驱动轴（2-5）通过连动杆（2-2）连接，在其中一个驱动轴（2-5）上设有破渣手柄（2-3），破渣手柄（2-3）设于炉体外侧。

5.根据权利要求１-3中任意一项所述的小颗粒燃料环保炉具，其特征在于所述的活动炉排（2）为设有落渣孔的普通炉排，在活动炉排（2）的下方设有除渣网（12），除渣网（12）倾斜设置，其一侧与炉体内壁铰接，另一侧置于除灰室底部，在除渣网（12）上表面设有针刺状突起，该突起与落渣孔的位置一一对应。

6.根据权利要求4所述的小颗粒燃料环保炉具，其特征在于在炉口处设置有节煤器，所述的节煤器与二次进风通道对应设置。

7.根据权利要求6所述小颗粒燃料环保炉具，其特征在于所述的二次进风通道设置于炉体侧壁，二次进风通道的二次风进口（9）位于燃烧室一侧，二次进风口设有风量调节板；二次进风通道的二次风出口（8）位于炉口处，二次风出口（8）指向处于炉口。

8.根据权利要求7所述的小颗粒燃料环保炉具，其特征在于所述的炉体外侧设有进料口（4），进料口（4）为倾斜设置，在进料口（4）的进口处设有密封盖。

9.根据权利要求8所述的小颗粒燃料环保炉具，其特征在于所述的炉体外壁、与进料口相对的的一侧设有排烟通道（7），所述的排烟通道（7）内横向布置有水管，燃烧室通过炉口和排烟通道（7）之间相互连通。

10.根据权利要求6所述的小颗粒燃料环保炉具，其特征在于所述的节煤器为二次配风燃烧器（5），二次配风燃烧器（5）包括燃烧器主体（5-4）和旋转风板（5-1），旋转风板（5-1）与燃烧器主体（5-4）中心位置通过旋转螺钉（5-2）连接，且旋转风板（5-1）可随着旋转螺钉（5-2）的转动而旋转。