CN212157124U - 一种供暖炉具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种供暖炉具，涉及煤炭燃烧设备领域。该供暖炉具包括储料仓、下给料装置、气化装置、炉膛、绝热消烟室和第一回程换热室；储料仓用于储存燃料；下给料装置设于储料仓的下端，且下给料装置输出轴线相对于水平面向上倾斜，用于定量推送出料端的燃料；气化装置与下给料装置连接，用于将下给料装置推送的燃料气化形成气化气；炉膛设于气化装置后，供气化气在其中燃烧；绝热消烟室设于炉膛后，供气化气进行在其中二次燃烧；第一回程换热室设于绝热消烟室后，其内设第一换热管，用于与绝热消烟室流出的烟气进行初次换热。该供暖炉具实现了燃料的清洁燃烧，提高能源利用率，且能自动定量进料，提高供暖周期稳定性。

Description

一种供暖炉具

技术领域

本实用新型涉及煤炭燃烧设备领域，具体涉及一种供暖炉具。

背景技术

针对一些远离主城区、不具备集中供暖的小城镇社区、政府、敬老院、学校及乡村等区域的清洁供暖市场，燃煤采暖炉具作为燃气壁挂炉、电暖炉、水源热泵、空气源热泵、太阳能、生物质炉具等民用采暖设备的有效补充，市场需求巨大。

燃煤采暖炉具主要采用煤炭燃烧和煤炭气化燃烧形式。煤炭的直接燃烧会生成二氧化硫、一氧化氮等有害气体。且直接燃烧产生的炉烟带走了大量的热，不能充分利用煤炭资源。而煤炭气化后生成的可燃性气体经燃烧后只会生成水、二氧化碳，大大减轻了煤炭利用给环境带来的压力，可以说是未来煤炭洁净利用的技术基础。但目前的煤炭气化燃烧形式的采暖炉具仍存在加煤操作频繁、自动化程度低、供热量周期性波动大、燃煤气化燃烧不够充分等实际问题，制约其推广应用。

因此，亟需一种供暖炉具，用以解决如上提到的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种供暖炉具，该供暖炉具能够实现燃料的清洁燃烧，提高能源利用率，且能自动定量进料，提高供暖周期稳定性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种供暖炉具，包括：

储料仓，用于储存燃料；

下给料装置，设于所述储料仓的下端，且所述下给料装置输出轴线相对于水平面向上倾斜，所述下给料装置用于定量推送所述下端的燃料；

气化装置，与所述下给料装置连接，所述气化装置被配置为将所述下给料装置推送的所述燃料气化形成气化气；

炉膛，设于所述气化装置后，供所述气化气在其中燃烧；

绝热消烟室，设于所述炉膛后，供所述气化气在其中二次燃烧；

第一回程换热室，设于所述绝热消烟室后，所述第一回程换热室内设第一换热管，所述第一换热管用于与所述绝热消烟室流出的烟气进行初次换热。

可选地，所述供暖炉具还包括第二回程换热室，所述第二回程换热室设于所述第一回程换热室后，所述第二回程换热室内设第二换热管，所述第二换热管用于与初次换热后的所述烟气进行二次换热。

可选地，所述气化装置包括气化风风管，所述气化风风管一端与所述下给料装置连接，另一端与所述炉膛连通，所述气化风风管上设有多个第一风孔，空气穿过所述第一风孔与所述燃料接触。

可选地，所述气化装置还包括气化风风室，所述气化风风室设于所述气化风风管外周。

可选地，所述炉膛内还设有残炭燃烧风风室，所述残炭燃烧风风室与所述气化装置连接，所述残炭燃烧风风室用于对所述气化装置气化后的残炭的二次燃烧提供氧气。

可选地，所述残炭燃烧风风室上设有绝热风管，所述绝热风管上设有第二风孔。

可选地，所述下给料装置的输出轴线相对于水平面向上倾斜30°-45°。

可选地，所述供暖炉具还包括下料管，所述下料管一端与所述储料仓的下端连接，另一端与所述下给料装置连接。

可选地，所述绝热消烟室内设有气化燃烧风风管，所述气化燃烧风风管用于对所述气化气的二次燃烧提供氧气。

可选地，所述炉膛内还设有渣室，所述渣室用于储存所述燃料燃尽后的灰渣。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种供暖炉具，通过设置下给料装置实现燃料的自动定量进料，提高供暖周期稳定性；气化装置与下给料装置连接，且下给料装置输出轴线相对于水平面向上倾斜，以使燃料逐步被推动向前，使气化装置内的空气与燃料有足够的时间充分接触气化，从而提高燃料气化效率，实现清洁燃烧；进一步地，由于下给料装置推料过程中有燃料封堵在下料管内，因此能够防止气化气反窜储料仓内，从而减少了燃料热损失；且设置的炉膛和绝热消烟室实现了气化气的充分燃烧，提高了能源利用率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种供暖炉具的整体结构示意图。

图中：

1、储料仓；2、下料管；3、下给料装置；4、气化装置；41、气化风风管；5、炉膛；51、残炭燃烧风风室；52、渣室；6、绝热消烟室；61、气化燃烧风风管；7、第一回程换热室；71、第一换热管；8、第二回程换热室；81、第二换热管。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型公开的一种供暖炉具包括储料仓1、下料管2、下给料装置3、气化装置4、炉膛5、绝热消烟室6和第一回程换热室7，储料仓1与下给料装置3通过下料管2连接，下给料装置3与气化装置4连接，炉膛5设于气化装置4后，绝热消烟室6设于炉膛5后，第一回程换热室7设于绝热消烟室6后。具体地，储料仓1用于储存燃料；下料管2一端连接于储料仓1的下端，以便于燃料的自然堆积和远距离输送；下给料装置3设于下料管2另一端，且下给料装置3的输出轴线相对于水平面向上倾斜，用于定量推送下料管2的出口端的燃料；气化装置4用于将下给料装置3推送的燃料气化形成气化气；炉膛5用于供气化气在其中燃烧；绝热消烟室6用于供气化气在其中进行二次燃烧；第一回程换热室7内设第一换热管71，用于与绝热消烟室6流出的烟气进行初次换热。该供暖炉具通过设置下给料装置3实现燃料的自动定量进料，提高供暖周期稳定性，且设置的气化装置4和炉膛5实现了燃料的清洁燃烧，进一步设置绝热消烟室6供气化气在其中进行二次燃烧，提高了能源利用率。

需要说明的是，本实施例中的燃料为含水量大于15％、挥发分大于25％、灰分小于25％的清洁燃料，如湿法型煤；如果燃料含水量达不到要求，可从储料仓1上部喷洒适当水、或对燃料浸泡以保证含水量。

具体地，储料仓1下端为出料端，该出料端设计为漏斗形以便于燃料向下流动和输送，且储料仓1的容积应满足供暖炉具额定热功率下燃烧12小时以上以确保长效供暖。

可选地，下料管2与出料端连接以便于将出料端堆积的燃料输送出去，延长燃料的输送距离且也能对出料端的燃料起到缓冲作用。

下给料装置3用于推送燃料，通过对下给料装置3设置一定的时间间隔往复运行实现定时定量给料功能，减少燃料推送量的波动，提高供暖炉具供热周期稳定性。进一步地，下给料装置3的输出轴线相对于水平面向上倾斜30°-45°，以使燃料逐步被推动向前，能够使气化装置4内的空气与燃料有足够的时间充分接触气化，从而提高燃料气化效率。进一步地，由于下给料装置3推料过程中有燃料封堵在下料管2内，因此能够防止气化气反窜储料仓1内，从而减少了燃料热损失。可选地，下给料装置3可选用活塞式给料器、单轮或双轮驱动推料板、螺旋等执行机构。下给料装置3推送端设置成绝热结构，如果是推板式给料，推送端可以是浇注件、耐热铸件等材质；如果是螺旋式给料，推送端可以涂覆耐温材料。

气化装置4控制温度小于1000℃以保证气化效率。具体地，气化装置4包括气化风风管41，气化风风管41一端与下给料装置3连接，通过下给料装置3的往复运动，将新鲜燃料推入气化风风管41内，并依次将气化后的残炭推出气化风风管41。气化风风管41和下给料装置3结构相匹配，如果下给料装置3为螺旋给料，气化风风管41一般为圆管结构；如果下给料装置3是推板给料，气化风风管41一般为方形结构。具体地，气化风风管41上设有多个第一风孔，多个第一风孔可单排或多排设置，空气穿过第一风孔与燃料接触。多个第一风孔均布在气化风风管41上以使空气均匀进入，使燃料气化均匀。优选地，气化风风管41的开孔率不小于40％以保证气化所需的空气量。在高温作用下，气化风风管41内燃料中的水变成水蒸气，水蒸气、空气与燃料接触气化形成CO、H₂、CH₄等气化气。同时，气化风风管41与下给料装置3之间的燃料依靠气化装置4的辐射热进行低温贫氧热解，析出的挥发分穿过气化风风管41进入炉膛5燃烧，热解气中HCN、NH₃等在气化的焦炭表面可对已经生成的氮氧化物有一定的还原作用，在一定程度上降低了氮氧化物的生成和排放，减少有害物质生成。

进一步地，气化装置4还包括气化风风室，气化风风室设于气化风风管41外周以实现空气进入气化风风管41前的缓冲。具体地，气化风风室风源来自独立配置的小型风机，小型风机先将空气注入气化风风室，再穿过多个第一风孔进入气化风风管41内。

可选地，炉膛5与气化风风管41连通，以供燃料气化产生的气化气在其中燃烧。不难理解的是，为实现气化气的燃烧和烟气在各部分的流动，在该供暖炉具的尾部安装有鼓风机以使整个炉膛5内部为负压状态。

进一步地，炉膛5内还设有残炭燃烧风风室51，用于对气化装置4气化后的残炭的二次燃烧提供氧气以提高能源利用率。具体地，残炭燃烧风风室51靠炉膛5负压引入空气与残炭接触，对其助燃。通过调节残炭燃烧风风室51的风门的开度，控制残炭的燃尽率。

可选地，残炭燃烧风风室51上设有绝热风管，绝热风管与气化风风管41连接以承接气化后的残炭，绝热风管上带有第二风孔，空气穿过第二风孔与残炭接触，对其助燃。绝热风管可以是带有风孔的布风板，也可以炉箅子结构的条形铸件。

炉膛5内还设有渣室52，渣室52用于储存燃料燃尽后的灰渣。具体地，渣室52设于残炭燃烧风风室51下游以使燃尽的灰渣落至渣室52内，渣室52容积一般可满足供暖炉具额定供热量下12小时以上的渣量存储，减少人工劳动强度。

绝热消烟室6与炉膛5连通，其能对炉膛5未燃尽的气化气进行二次燃烧以提高燃烧效率。通过对绝热消烟室6引入空气，以对气化气的二次燃烧提供氧气，达到消烟和降低烟气中可燃物含量的目的。可选地，绝热消烟室6内壁增加耐温浇注料或可塑料浇注的绝热结构以减少热量损失，绝热区结构可以是蜂窝式的，也可是多层迷宫折板式的。

具体地，绝热消烟室6内设有气化燃烧风风管61，气化燃烧风风管61用于对气化气的二次燃烧提供氧气。气化燃烧风风管61设于绝热消烟室6连通炉膛5的一端，使引入的空气与气化气在进入绝热区前混入，在绝热区完成掺混、扰流和助燃。

进一步地，第一回程换热室7用于与经绝热消烟室6二次燃烧后的高温烟气进行初次热交换。具体地，第一回程换热室7内设有多根第一换热管71，第一换热管71可以是水管，横向交错布置；也可以是火管，竖向布置，第一换热管71四周均为水套。换热后的热水传输至各个区域实现供暖。

为进一步提高烟气热量利用率，在第一回程换热室7后设第二回程换热室8以对初次换热后的烟气进行二次换热。具体地，第二回程换热室8内设有多根第二换热管81，第二换热管81可以是水管，横向交错布置；也可以是火管，竖向布置，第二换热管81四周均为水套。换热后的热水传输至各个区域实现供暖。根据高温烟气量和烟气焓值，确定尾部高效换热面的换热面积，保证排烟温度小于170℃。

本实用新型提供的一种供暖炉具，通过设置下给料装置3实现燃料的自动定量进料，提高供暖周期稳定性；气化装置4与下给料装置3下端连接，且下给料装置3的输出轴线相对于水平面向上倾斜，以使燃料逐步被推动向前，使气化装置4内的空气与燃料有足够的时间充分接触气化，从而提高燃料气化效率，实现清洁燃烧；进一步地，由于下给料装置3推料过程中有燃料封堵在下料管2内，因此能够防止气化气反窜储料仓1内，从而减少了燃料热损失；且设置的炉膛5和绝热消烟室6实现了气化气的充分燃烧，提高了能源利用率。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种供暖炉具，其特征在于，包括：

储料仓(1)，用于储存燃料；

下给料装置(3)，设于所述储料仓(1)的下端，且所述下给料装置(3)输出轴线相对于水平面向上倾斜，所述下给料装置(3)用于定量推送所述下端的燃料；

气化装置(4)，与所述下给料装置(3)连接，用于将所述下给料装置(3)推送的所述燃料气化形成气化气；

炉膛(5)，设于所述气化装置(4)后，供所述气化气在其中燃烧；

绝热消烟室(6)，设于所述炉膛(5)后，供所述气化气在其中二次燃烧；

第一回程换热室(7)，设于所述绝热消烟室(6)后，所述第一回程换热室(7)内设第一换热管(71)，所述第一换热管(71)用于与所述绝热消烟室(6)流出的烟气进行初次换热。

2.根据权利要求1所述的供暖炉具，其特征在于，还包括第二回程换热室(8)，所述第二回程换热室(8)设于所述第一回程换热室(7)后，所述第二回程换热室(8)内设第二换热管(81)，所述第二换热管(81)用于与初次换热后的所述烟气进行二次换热。

3.根据权利要求1所述的供暖炉具，其特征在于，所述气化装置(4)包括气化风风管(41)，所述气化风风管(41)一端与所述下给料装置(3)连接，另一端与所述炉膛(5)连通，所述气化风风管(41)上设有多个第一风孔，空气穿过所述第一风孔与所述燃料接触。

4.根据权利要求3所述的供暖炉具，其特征在于，所述气化装置(4)还包括气化风风室，所述气化风风室设于所述气化风风管(41)外周。

5.根据权利要求1所述的供暖炉具，其特征在于，所述炉膛(5)内还设有残炭燃烧风风室(51)，所述残炭燃烧风风室(51)与所述气化装置(4)连接，所述残炭燃烧风风室(51)用于对所述气化装置(4)气化后的残炭的二次燃烧提供氧气。

6.根据权利要求5所述的供暖炉具，其特征在于，所述残炭燃烧风风室(51)上设有绝热风管，所述绝热风管上设有第二风孔。

7.根据权利要求1所述的供暖炉具，其特征在于，所述下给料装置(3)的输出轴线相对于水平面向上倾斜30°-45°。

8.根据权利要求1所述的供暖炉具，其特征在于，还包括下料管(2)，所述下料管(2)一端与所述储料仓(1)的下端连接，另一端与所述下给料装置(3)连接。

9.根据权利要求1所述的供暖炉具，其特征在于，所述绝热消烟室(6)内设有气化燃烧风风管(61)，所述气化燃烧风风管(61)用于对所述气化气的燃烧提供氧气。

10.根据权利要求1所述的供暖炉具，其特征在于，所述炉膛(5)内还设有渣室(52)，所述渣室(52)用于储存所述燃料燃尽后的灰渣。

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