CN102635937B - 并燃气化热水炉 - Google Patents
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Abstract
一种并燃气化热水炉，气化室中下部周向水平设计有环形的送风筒，送风筒周圈开有送风孔；气化室设计有穿过水套结构的进料斗和出灰斗，气化室位于箱体中部的侧壁上开有热能喷嘴；热能喷嘴将气化室与燃烧室连通，燃烧室侧壁上连接有穿过箱体壁的进风口；燃烧室顶部通过多支散热管与箱体上部的上调向室导通，连接于上调向室侧壁上的排烟横管穿出箱体；燃烧室、上调向室、散热管与箱体之间为与气化室水套连通的水套结构。本发明气化、燃烧同时完成，热效率高，固体燃料热能转换得到充分利用，它的燃料使用范围广，既能以煤烟为燃料又能使用生物质燃料供应热能。
Description
技术领域
本发明涉及一种热能转换装置，尤其涉及一种固体燃料直燃、气化同时燃烧进行热能转换的热水炉。
背景技术
热水炉是人们日常生活中常用的设备，以固体燃料为能源的热水炉，一般采用直燃形式，燃料置于炉箅子之上，风机在炉箅子之下鼓风，炉膛内的火焰导热炉壁或换热管辐射热量提高水的温度，体积小于炉箅子间隙的固定碳瞬间落入灰腔，燃料在高温下生成的一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体被烟尘携带进入大气，不仅浪费能源而且造成大气污染。近年来，随着生物质气化技术的飞速发展，人们开始研发固体燃料在同一装置内释放全部热能的热水炉，这种热水炉不仅节能而且环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种固体燃料在同一装置内进行热裂解、燃气燃烧、热能释放使冷水升温的常压热水炉。
为实现上述目的本发明的技术方案如下：
一种并燃气化热水炉，其主体结构为一密封箱体，箱体一侧是气化室，气化室壁与箱体壁形成水套结构，其特征在于：气化室中下部周向水平设计有环形的送风筒，送风筒周圈开有送风孔，送风孔开口水平朝向气化室中部；送风筒通过穿过水套结构的送风管与鼓风机相连；气化室设计有穿过水套结构的进料斗和出灰斗，进料斗和出灰斗分别由进料斗门和出灰斗门封闭；气化室位于箱体中部的侧壁上开有热能喷嘴，热能喷嘴位于送风筒的上方；热能喷嘴伸出气化室一端与封闭的燃烧室相连，热能喷嘴将气化室与燃烧室连通，燃烧室侧壁上连接有穿过箱体壁的进风口，燃烧室下方为斗状的燃烧室底板，燃烧室底板与燃烧室出灰斗相连；燃烧室顶部通过多支散热管与箱体上部的上调向室导通，上调向室为独立的箱式结构，上调向室顶部由上调向室盖板封闭，连接于上调向室侧壁上的排烟横管穿出箱体；燃烧室、上调向室、散热管与箱体之间为与气化室水套连通的水套结构，在箱体一侧下方开有冷水入口管，箱体另一侧上方开有热水出口管。
上述的一种并燃气化热水炉，其特征在于：上调向室内靠近排烟横管一侧设计有竖向的上调向室隔板，上调向室隔板将上调向室分成独立的两部分，上调向室与排烟横管隔绝的部分通过散热管与下方的下调向室相连通，下调向室为独立箱式结构，其底部为斗状的下调向室底板，下调向室底板与下调向室出灰斗相连；上调向室与排烟横管相通的部分通过散热管也与下调向室相通；燃烧室与下调向室的外壁上设计有突出的翅片。
上述的一种并燃气化热水炉，其特征在于：排烟横管的端部由清污门封闭，排烟横管的上部连有竖直向上的排烟竖管，引风管一端穿过排烟横管或排烟竖管壁置于排烟竖管内并开口向上，引风管另一端与引风机相连。
上述的一种并燃气化热水炉，其特征在于：燃烧室与下调向室为一整体式箱式结构，其中部由竖向的隔板分隔。
固体燃料从进料斗进入气化室，并在其中进行反应产生可燃气体，可燃气体从热能喷嘴中进入燃烧室并在其中充分燃烧，所需氧气由进风口补足，高温气体从与燃烧室相连的散热管上行至上调向室，再通过散热管下行至下调向室，在下调向室内高温气体再次通过散热管折回至上调向室与排烟横管相通的独立部分，最后气化经排烟竖管排出。
在气化室、燃烧室及气体的整个流通管路中，热量被不停地传导至水套中的水。
气体在燃烧室及上调向室、下调向室之间每一次回转，供气体流通的散热管都会减少，在鼓风机、引风机的作用下，随着气体的温度由高变低，流速由慢变。
本发明的优点如下：
1、燃料从气化室正面上部投入，鼓风机将空气中的氧气依次通过送风管、送风筒、送风孔周向送入气化室内腔下部，固体燃料在气化剂的助燃下进行热化学反应生成以一氧化碳为主的可燃气体，气化效率高。
2、并燃气化热水炉无炉箅子，固体燃料中的固定碳逐次接触氧气层层氧化为气体能源，固定碳最终化为灰烬，燃料热能利用率高。
3、气化、燃气燃烧、热能释放一次性完成，密封式水箱内热交换面积大，固体燃料热能转换得到充分利用。
4、体积小，适应广大小型热水用户的需要。
5、燃料使用范围广，既能以煤烟为燃料又能使用生物质燃料供应热能。
6、对固体燃料在炉体内生成的气体燃料及时采用空气中的氧气进行助燃燃烧，燃气中的焦油被喷嘴中射出的高温火焰燃尽并转换为水的辐射热源，烟囱排出的气体无污染。
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图中：1、下调向室出灰斗门，2、下调向室出灰斗，3、下调向室底板，4、下调向室，5、冷水入口管，6、散热管，7、引风机调速器，8、引风机，9、上调向室底板，10、上调向室，11、上调向室隔板，12、清污门，13、排烟横管，14、排烟竖管，15、引风管，16、上调向室盖板，17、热水出口管，18、进料斗，19、进料斗门，20、气化室，21、鼓风机调速器，22、鼓风机，23、出灰斗门，24、出灰斗，25、送风管，26、送风筒，27、送风孔，28、观察孔，29、进风口，30、热能喷嘴，31、燃烧室出灰斗，32、燃烧室出灰斗门，33、燃烧室底板，34、燃烧室，35、隔板，36封闭式水箱，37翅片。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的一种并燃气化热水炉，其主体结构为一密封箱体，箱体一侧是气化室20，气化室壁与箱体壁形成水套结构，气化室20中下部周向水平设计有环形的送风筒26，送风筒26周圈开有送风孔27，送风孔27开口水平朝向气化室中部；送风筒26通过穿过水套结构的送风管25与鼓风机22相连；气化室设计有穿过水套结构的进料斗18和出灰斗24，进料斗18和出灰斗24分别由进料斗门19和出灰斗门23封闭；气化室20位于箱体中部的侧壁上开有热能喷嘴30，热能喷嘴30位于送风筒26的上方；热能喷嘴伸出气化室一端与封闭的燃烧室34相连，热能喷嘴将气化室20与燃烧室34连通，燃烧室侧壁上连接有穿过箱体壁的进风口29，燃烧室下方为斗状的燃烧室底板33，燃烧室底板33与燃烧室出灰斗31相连；燃烧室34顶部通过多支散热管6与箱体上部的上调向室10导通，上调向室10为独立的箱式结构，上调向室10顶部由上调向室盖板16封闭，连接于上调向室10侧壁上的排烟横管13穿出箱体。上调向室内靠近排烟横管13一侧设计有竖向的上调向室隔板11，上调向室隔板11将上调向室分成独立的两部分，上调向室10与排烟横管隔绝的部分通过散热管6与下方的下调向室4相连通，燃烧室34与下调向室4为一整体式箱式结构，其中部由竖向的隔板35分隔。下调向室底部为斗状的下调向室底板3，下调向室底板3与下调向室出灰斗2相连；上调向室10与排烟横管13相通的部分通过散热管6也与下调向室4相通；燃烧室34与下调向室的外壁上设计有突出的翅片37。排烟横管13的端部由清污门12封闭，排烟横管13的上部连有竖直向上的排烟竖管14，引风管15一端穿过排烟横管或排烟竖管壁置于排烟竖管14内并开口向上，引风管15另一端与引风机8相连。燃烧室、上调向室、下调向室、散热管与箱体之间为与气化室水套连通的水套结构，在箱体一侧下方开有冷水入口管5，箱体另一侧上方开有热水出口管17。
本发明适用于常压热水炉，为工厂、学校、商场、机关单位提供热水。
并燃气化热水炉采用整体结构，集固体燃料直燃和气化燃烧放射热能为一身，实施体内放射热提高水温，固体燃料燃烧充分热能利用率高，可使用调速器调节升温速度，封火时间大于24小时，出炉灰渣无固定碳，无三废污染。交叉式并燃能量转换热水炉操作简单使用方便，是人类进入高科技时代最理想的常压热水炉。
工作原理：
本发明采用炉内腔加温、外腔受热的原理，炉内腔气化室密封，全面正压供氧促使固体燃料燃烧气化，鼓风机正压、引风机负压使热能喷嘴中喷出的火苗、燃气均匀获取了空气中的氧气及时充分燃烧，燃烧室输出的高温气体导热了散热管、调向室，气化室、散热管为炉体内的低温水提供了热量。
使用方法：
首次生火时，水箱必须加满水，再打开气化室上料门，将燃料倒入气化室料位高于热能喷嘴上沿200mm左右后，铺上大量软柴并全面点燃，关紧进料斗门，低频率启动引风机和鼓风机，当从观察孔看到热能喷嘴冒出火苗时，关闭鼓风机5分钟后再打开气化室上料门，为气化室加足燃料后关紧进料斗门，高频率启动鼓风机并将引风机调至高速档位，从排烟竖管口看不到气体颜色即视为运行正常，热水升温达到要求后，关闭鼓风机5分钟后再停止引风机运转。
首次使用，热水出炉三次后，在鼓风机停止运转时再打开出灰斗门，将首次未烧尽的底料从进料斗门倒入气化室，以后根据燃料用量在认定鼓风机停止运转时正常出灰，正常出灰无固定碳是本设备最显著的特点。
Claims (4)
1.一种并燃气化热水炉，其主体结构为一密封箱体，箱体一侧是气化室（20），气化室壁与箱体壁形成水套结构，其特征在于：气化室（20）中下部周向水平设计有环形的送风筒（26），送风筒（26）周圈开有送风孔（27），送风孔（27）开口水平朝向气化室中部；送风筒（26）通过穿过水套结构的送风管（25）与鼓风机（22）相连；气化室设计有穿过水套结构的进料斗（18）和出灰斗（24），进料斗（18）和出灰斗（24）分别由进料斗门（19）和出灰斗门（23）封闭；气化室（20）位于箱体中部的侧壁上开有热能喷嘴（30），热能喷嘴（30）位于送风筒（26）的上方；热能喷嘴伸出气化室一端与封闭的燃烧室（34）相连，热能喷嘴将气化室（20）与燃烧室（34）连通，燃烧室侧壁上连接有穿过箱体壁的进风口（29），燃烧室下方为斗状的燃烧室底板（33），燃烧室底板（33）与燃烧室出灰斗（31）相连；燃烧室（34）顶部通过多支散热管（6）与箱体上部的上调向室（10）导通，上调向室（10）为独立的箱式结构，上调向室（10）顶部由上调向室盖板（16）封闭，连接于上调向室（10）侧壁上的排烟横管（13）穿出箱体；燃烧室、上调向室、散热管与箱体之间为与气化室水套连通的水套结构，在箱体一侧下方开有冷水入口管（5），箱体另一侧上方开有热水出口管（17）。
2.根据权利要求1所述的一种并燃气化热水炉，其特征在于：上调向室内靠近排烟横管（13）一侧设计有竖向的上调向室隔板（11），上调向室隔板（11）将上调向室分成独立的两部分，上调向室（10）与排烟横管隔绝的部分通过散热管（6）与下方的下调向室（4）相连通，下调向室（4）为独立箱式结构，其底部为斗状的下调向室底板（3），下调向室底板（3）与下调向室出灰斗（2）相连；上调向室（10）与排烟横管（13）相通的部分通过散热管（6）也与下调向室（4）相通；燃烧室（34）与下调向室的外壁上设计有突出的翅片（37）。
3.根据权利要求2所述的一种并燃气化热水炉，其特征在于：排烟横管（13）的端部由清污门（12）封闭，排烟横管（13）的上部连有竖直向上的排烟竖管（14），引风管（15）一端穿过排烟横管或排烟竖管壁置于排烟竖管（14）内并开口向上，引风管（15）另一端与引风机（8）相连。
4.根据权利要求3所述的一种并燃气化热水炉，其特征在于：燃烧室（34）与下调向室（4）为一整体式箱式结构，其中部由竖向的隔板（35）分隔。
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