CN215062219U - 一种户用秸秆压块燃料炉具 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种户用秸秆压块燃料炉具，包括燃烧炉本体和烟囱，燃烧炉本体包括上炉体和下炉体，上、下两个炉体的内部空间共同形成燃烧炉本体的炉膛；燃烧炉本体的炉膛内竖直设有两个水冷隔板，将炉膛内部空间沿横向依次分为一次燃烧室、二次燃烧室和烟气换热室，两个水冷隔板的顶部与上炉体的顶壁之间均留有缝隙，分别在一次燃烧室和二次燃烧室之间形成平衡烟道，在二次燃烧室和烟气换热室之间形成总烟道；一次燃烧室和二次燃烧室之间的水冷隔板的下部设有多根燃料挡齿，相邻燃料挡齿之间存在缝隙。利用两个燃烧室实现了固定碳和挥发分的分区燃烧，促进了挥发分快速着火和燃尽，提高了燃烧效率；增加烟气换热室，以增加烟气的对流换热面积。

Description

一种户用秸秆压块燃料炉具

技术领域

本实用新型属于生物质供暖技术领域，具体为一种户用秸秆压块燃料炉具。

背景技术

我国是一个农业大国，农作物秸秆、林业剩余物等生物质资源丰富，相当于每年可供能源化利用约4亿吨标煤，因此生物质供暖具有极大的发展潜力。目前生物质供暖发展滞后，主要因素包括基于生物质燃料的燃烧装备技术不成熟、污染物排放不达标、成本高推广困难等。生物质能源作为全生命周期零碳排放的清洁能源，既适用于因地制宜地发展农村供暖，又符合节能减排的目标。

现阶段，生物质供暖的燃料多为生物质成型燃料，挥发分含量高，具有良好的着火和燃烧特性。常见的生物质成型燃料主要分为木质颗粒燃料和秸秆压块燃料。木质颗粒燃料的市场价格约1100元/吨，低位发热量为16.5-17.6MJ/kg；秸秆压块燃料的市场价格为600元/吨左右，低位发热量为13.5-16.3MJ/kg，从燃料特性及经济性角度考虑，秸秆压块燃料更适用于农村生物质供暖。但秸秆压块燃料，灰熔融温度在900℃-1000℃，具有严重结渣倾向，灰层易板结，设计燃料炉时，需考虑灰熔融问题。

现有的生物质供暖设备多为木质颗粒燃料炉具，技术相对成熟，自动化程度高，在欧盟国家应用广泛，但是设备造价比较昂贵，不适于农村地区推广。而现有的秸秆压块燃料炉，存在自动化程度低，燃烧效率低、烟气利用率低等问题。

申请号为201520483460.4的中国专利公开了一种双胆反烧生物质成型燃料锅炉，利用双胆及双炉排技术，实现了生物质成型燃料的分布燃烧，缓解生物质燃烧速度，但是中炉门和下炉门需要定期进行人工清渣和除灰，人工劳动强度大，自动化程度低。申请号为201920035284.6的中国专利提出了一种生物质炊事采暖炉，燃烧室设置有倾斜缓冲壁，可以避免局部燃烧，只有一个燃烧室，挥发分流失严重，燃料燃烧不够充分。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种户用秸秆压块燃料炉具。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种户用秸秆压块燃料炉具，包括燃烧炉本体和烟囱，燃烧炉本体包括上炉体和下炉体，上、下两个炉体的内部空间共同形成燃烧炉本体的炉膛；其特征在于，

燃烧炉本体的炉膛内竖直设有两个水冷隔板，将炉膛内部空间沿横向依次分为一次燃烧室、二次燃烧室和烟气换热室，两个水冷隔板的顶部与上炉体的顶壁之间均留有缝隙，分别在一次燃烧室和二次燃烧室之间形成平衡烟道，在二次燃烧室和烟气换热室之间形成总烟道；一次燃烧室和二次燃烧室之间的水冷隔板的下部设有多根燃料挡齿，相邻燃料挡齿之间存在缝隙。

所述上炉体的顶部位于一次燃烧室的区域内设有进料口，烟气换热室的下部设有出气口，通过该出气口将燃烧炉本体的炉膛与烟囱连通；一次燃烧室的下部设有风盒和灰斗，燃烧炉本体位于一次燃烧室的区域设有与风盒连通的送风口，送风口处安装有鼓风机；摇动炉排位于风盒的下方，燃烧炉本体的侧壁上设有贯通风盒的点火孔，点火孔内安装有点火器；生活用水水套包裹在烟囱的四壁，采暖水套包裹在上炉体的四壁，且与燃烧炉本体的炉膛内的两个水冷隔板的内部空间相连通。

所述摇动炉排由安装框和两个转动连接在安装框上的摇动炉排本体构成，其中一个摇动炉排本体的转轴的一端伸出燃烧炉本体外；

该炉具还包括驱动组件，驱动组件包括自动推拉杆、外伸连杆、摇柄和活动支架；自动推拉杆的末端与外伸连杆的一端铰接，外伸连杆的另一端与伸出燃烧炉本体外的摇动炉排本体的转轴连接，该转轴的另一端与一个摇柄的一端固连，一个摇柄的另一端与活动支架的一端铰接；活动支架的另一端与另一个摇柄的一端铰接，另一个摇柄的另一端与另一个摇动炉排本体的转轴连接，两个摇动炉排本体的转轴、两个摇柄和活动支架构成曲柄摇杆机构，实现两个摇动炉排本体同步转动。

所述烟气换热室的出气口处设置有多个降尘滤网。

所述一次燃烧室的上部和中部分别设有燃料挡板，燃料挡板的内部空间与采暖水套连通；上部的燃料挡板与上炉体的侧壁连接，下部的燃料挡板与一次燃烧室和二次燃烧室之间的水冷隔板连接。

上述两个燃料挡板在空间上呈倾斜交叉布置，上部的燃料挡板与上炉体侧壁的夹角为25°，中部的燃料挡板与相连的水冷隔板的夹角为45°。

所述下炉体的四壁、燃料挡齿的下部以及二次燃烧室与烟气换热室之间的水冷隔板的下部均设有保温层。

所述烟囱的下部设有除渣孔，烟囱的出气口处转动连接有烟囱调节板，通过烟囱调节板调节烟囱出气口的开度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的燃烧炉本体采用一次燃烧室和二次燃烧室相结合的结构，一次燃烧室主要是秸秆压块燃料中固定碳的燃烧，二次燃烧室主要为挥发分的燃烧，两个燃烧室实现了固定碳和挥发分的分区燃烧，结合秸秆压块燃料的燃烧特性，促进了挥发分快速着火和燃尽，提高了燃烧效率。增加了烟气换热室，不仅可以增加烟气的对流换热面积，降低烟气温度，同时，烟囱外壁包裹有生活用水水套，用于进一步吸收烟气热量，进一步降低烟气温度。

2.一次燃烧室内设置燃料挡板，可以有效避免燃料高处掉落到燃烧层，造成灰飞扬，有助于降低烟气中灰尘的含量，同时燃料挡板增加了一次燃烧室的换热面积，有利于控制燃烧室温度。

3.烟气换热室的出气口处设有降尘滤网，能有效降低烟气中烟尘含量。

4.烟囱上设有除渣孔，能够及时清除烟囱内的残渣，保证烟气流通顺畅。通过调节烟道调节板开度，控制炉内压力，使燃烧更充分。

5.采用摇动炉排并配套有驱动组件，通过调节自动推拉杆的“间隔时间”，采用间歇除灰的原理，对摇动炉排进行自动控制，定时除灰，可以确保燃尽灰顺利排出，调节穿过燃烧层的风量，同时对燃料层进行定时松动，保证焦炭完全燃烧，提高燃烧效率。本实用新型的炉具与外部自动送料机结合，可以使燃料炉实现十小时连续、稳定地燃烧，可实现十小时无人值守，自动化程度高。

6.采用生物质燃料专用点火器，可以有效缩短燃料炉点燃时间，节约燃料；利用小功率鼓风机，采用小功率鼓风方式可以连续、稳定地提供过量空气，并且不会造成炉内正压。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为本实用新型的后视图；

图4为本实用新型的纵向剖视图；

图5为本实用新型的横向剖视图；

图6为本实用新型的驱动组件的结构示意图；

图中，1、进料口；2、观察门；3、灰斗；4、除渣孔；5、泄压阀；6、出水口；7、鼓风机；8、点火器；9、自动推拉杆；10、进水口；11、采暖水套；12、燃料挡板；13、送风孔；14、燃料挡齿；15、一次燃烧室；16、风盒；17、保温层；18、降尘滤网；19、生活用水水套；20、烟囱；21、烟囱调节板；22、水冷隔板；23、烟气换热室；24、总烟道；25、二次燃烧室；26、平衡烟道；27、摇动炉排；28、送风口；29、点火孔；30、外伸连杆；31、摇柄；32、活动支架。

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施例，具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型的技术方案，不限制本申请的保护范围。

本实用新型为一种户用秸秆压块燃料炉具(简称炉具，参见图1-6)，该炉具整体呈“L”型结构，包括燃烧炉本体和烟囱20；燃烧炉本体采用上、下分体结构，包括上炉体和下炉体，上、下两个炉体用法兰进行连接，两个炉体的内部空间共同形成燃烧炉本体的炉膛；

燃烧炉本体的炉膛内竖直设有两个水冷隔板22，将炉膛内部空间沿横向依次分为一次燃烧室15、二次燃烧室25和烟气换热室23，两个水冷隔板22的顶部与上炉体的顶壁之间均留有缝隙，分别在一次燃烧室15和二次燃烧室25之间形成平衡烟道26，在二次燃烧室25和烟气换热室23之间形成总烟道24，一次燃烧室15产生的烟气经过平衡烟道26和总烟道24进入烟气换热室23中；一次燃烧室15和二次燃烧室25之间的水冷隔板22的下部设有多根燃料挡齿14，相邻燃料挡齿14之间存在缝隙，使得秸秆压块燃料的挥发分进入二次燃烧室25，同时防止从进料口1进入的燃料弹落到二次燃烧室25内；上炉体的顶部位于一次燃烧室15的区域内设有进料口1，用于向一次燃烧室15内投料；烟气换热室23的下部设有出气口，通过出气口将燃烧炉本体的炉膛与烟囱20连通；

一次燃烧室15的下部由上至下依次设有风盒16和灰斗3，灰斗3用于收集压块燃料燃烧时所产生的灰渣；风盒16的侧壁设有多个送风孔13，燃烧炉本体上设有与风盒16连通的送风口28，送风口28处安装有鼓风机7，为炉膛内的燃烧提供足够的空气量；摇动炉排27位于风盒16的下方，燃烧炉本体的侧壁上设有贯通风盒16的点火孔29，点火孔29位于摇动炉排27上方，点火孔29中安装有点火器8；

生活用水水套19包裹在烟囱20的四壁，在烟囱20的侧壁上形成水冷壁，生活用水水套19与外部生活用水端连通；采暖水套11包裹在上炉体的四壁，且与水冷隔板22的内部空间相连通，采暖水套11与上炉体的侧壁上形成水冷壁，采暖水套11包裹一次燃烧室15、二次燃烧室25和烟气换热室23，整体组成一个循环水系统，燃烧产生的烟气与位于烟气换热室23区域内的水冷壁进行热交换；采暖水套11的进水口10位于上炉体的顶部，出水口6位于上炉体的下部；采暖水套11的侧面设有泄压阀5，采暖水套11与外部的采暖用热端连接，实现供暖。

所述一次燃烧室15的上部和中部分别设有燃料挡板12，燃料挡板12的内部空间与采暖水套11连通，增大了换热面积；上部的燃料挡板12与上炉体的侧壁连接，中部的燃料挡板12与一次燃烧室15和二次燃烧室25之间的水冷隔板22连接，两个燃料挡板12在空间上呈倾斜交叉布置，上部的燃料挡板12与上炉体侧壁的夹角为25°，下部的燃料挡板12与水冷隔板22的夹角为45°，对燃料掉落到炉排起缓冲作用。

所述下炉体的四壁、燃料挡齿14的下部以及二次燃烧室25和烟气换热室23之间的水冷隔板22的下部均设有由黏性耐火泥制成的保温层17，减少燃料燃烧时热量外泄，保证炉体不被烧坏。

所述烟气换热室23的出气口处设置有多个降尘滤网18，用于过滤烟气换热室23排出的烟气。

所述摇动炉排27由安装框和两个转动连接在安装框上的摇动炉排本体构成，其中一个摇动炉排本体的转轴的一端伸出燃烧炉本体外。

该炉具还包括用于实现摇动炉排本体转动的驱动组件，驱动组件包括自动推拉杆9、外伸连杆30、摇柄31和活动支架32；自动推拉杆9的末端与外伸连杆30的一端铰接，外伸连杆30的另一端与伸出燃烧炉本体外的摇动炉排本体的转轴的一端固连，该摇动炉排本体的转轴的另一端与一个摇柄31的一端固连，该摇柄31的另一端与活动支架32的一端铰接；活动支架32的另一端与另一个摇柄31的一端铰接，该摇柄31的另一端与另一个摇动炉排本体的转轴的一端固连，两个摇动炉排本体的转轴、两个摇柄31和活动支架32构成曲柄摇杆机构；自动推拉杆9伸缩，使外伸连杆30转动，进而带动与外伸连杆30连接的摇动炉排本体的转轴转动，然后通过摇柄31和活动支架32带动另一个摇动炉排本体的转轴转动，实现两个摇动炉排本体的同步转动，实现清灰。

自动推拉杆9上设有“自动启停”按钮，通过调节“间隔时间”对摇动炉排27进行自动控制，自动推拉杆9采用电动推杆。

所述烟囱20的下部设有除渣孔4，用于清除烟囱20内壁焦油与燃烧颗粒物凝结产生的残渣；烟囱20的出气口处转动连接有烟囱调节板21，通过烟囱调节板21的旋钮转动烟囱调节板21，对烟囱20出气口的开度进行调节。

上炉体的下部还设有观察门2，使用时方便观察内部状况。

所述点火器8采用生物质燃料专用点火器，具体为点火枪ZT，可以有效缩短燃料炉点燃时间，节约燃料；鼓风机7采用20W的小功率鼓风机，鼓风方式可以连续、稳定地提供过量空气，并且不会造成炉内正压。

本实用新型的工作原理和工作流程是：

将点火器8插入点火孔29并通电，点燃底薪，并打开鼓风机7进行送风。通过进料口1加入秸秆压块燃料，秸秆压块燃料经过燃料挡板12掉落到摇动炉排27上，在一次燃烧室15进行燃烧，主要为秸秆压块燃料的固定碳和少部分挥发分的燃烧；鼓风机7提供的过量空气和秸秆压块燃料的大部分的挥发分混合进入二次燃烧室25燃烧；一次燃烧室15和二次燃烧室25产生的高温烟气分别通过平衡烟道26和总烟道24进入烟气换热室23，与烟气换热室23的水冷壁进行换热；然后烟气流经降尘滤网18进行除尘后进入烟囱20内，与烟囱20四壁的生活用水水套19进行换热，最后从烟囱20的出气口处排出。通过调节电动推拉杆9的“间隔时间”，对炉排27进行自动控制，定时除灰。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (8)

1.一种户用秸秆压块燃料炉具，包括燃烧炉本体和烟囱，燃烧炉本体包括上炉体和下炉体，上、下两个炉体的内部空间共同形成燃烧炉本体的炉膛；其特征在于，

燃烧炉本体的炉膛内竖直设有两个水冷隔板，将炉膛内部空间沿横向依次分为一次燃烧室、二次燃烧室和烟气换热室，两个水冷隔板的顶部与上炉体的顶壁之间均留有缝隙，分别在一次燃烧室和二次燃烧室之间形成平衡烟道，在二次燃烧室和烟气换热室之间形成总烟道；一次燃烧室和二次燃烧室之间的水冷隔板的下部设有多根燃料挡齿，相邻燃料挡齿之间存在缝隙。

2.根据权利要求1所述的户用秸秆压块燃料炉具，其特征在于，所述上炉体的顶部位于一次燃烧室的区域内设有进料口，烟气换热室的下部设有出气口，通过该出气口将燃烧炉本体的炉膛与烟囱连通；一次燃烧室的下部设有风盒和灰斗，燃烧炉本体位于一次燃烧室的区域设有与风盒连通的送风口，送风口处安装有鼓风机；摇动炉排位于风盒的下方，燃烧炉本体的侧壁上设有贯通风盒的点火孔，点火孔内安装有点火器；生活用水水套包裹在烟囱的四壁，采暖水套包裹在上炉体的四壁，且与燃烧炉本体的炉膛内的两个水冷隔板的内部空间相连通。

3.根据权利要求2所述的户用秸秆压块燃料炉具，其特征在于，所述摇动炉排由安装框和两个转动连接在安装框上的摇动炉排本体构成，其中一个摇动炉排本体的转轴的一端伸出燃烧炉本体外；

该炉具还包括驱动组件，驱动组件包括自动推拉杆、外伸连杆、摇柄和活动支架；自动推拉杆的末端与外伸连杆的一端铰接，外伸连杆的另一端与伸出燃烧炉本体外的摇动炉排本体的转轴连接，该转轴的另一端与一个摇柄的一端固连，一个摇柄的另一端与活动支架的一端铰接；活动支架的另一端与另一个摇柄的一端铰接，另一个摇柄的另一端与另一个摇动炉排本体的转轴连接，两个摇动炉排本体的转轴、两个摇柄和活动支架构成曲柄摇杆机构，实现两个摇动炉排本体同步转动。

4.根据权利要求2或3所述的户用秸秆压块燃料炉具，其特征在于，所述烟气换热室的出气口处设置有多个降尘滤网。

5.根据权利要求2或3所述的户用秸秆压块燃料炉具，其特征在于，所述一次燃烧室的上部和中部分别设有燃料挡板，燃料挡板的内部空间与采暖水套连通；上部的燃料挡板与上炉体的侧壁连接，下部的燃料挡板与一次燃烧室和二次燃烧室之间的水冷隔板连接。

6.根据权利要求5所述的户用秸秆压块燃料炉具，其特征在于，两个燃料挡板在空间上呈倾斜交叉布置，上部的燃料挡板与上炉体侧壁的夹角为25°，中部的燃料挡板与相连的水冷隔板的夹角为45°。

7.根据权利要求1所述的户用秸秆压块燃料炉具，其特征在于，所述下炉体的四壁、燃料挡齿的下部以及二次燃烧室与烟气换热室之间的水冷隔板的下部均设有保温层。

8.根据权利要求1所述的户用秸秆压块燃料炉具，其特征在于，所述烟囱的下部设有除渣孔，烟囱的出气口处转动连接有烟囱调节板，通过烟囱调节板调节烟囱出气口的开度。

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