一种民用生物质压块、颗粒两用炊事烤火炉

文档序号:583207 发布日期:2021-05-25 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种民用生物质压块、颗粒两用炊事烤火炉 (Civil biomass briquette and particle dual-purpose cooking and baking stove ) 是由 刘锋 杨天坤 史海廷 魏冲 于 2021-01-22 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种民用生物质压块、颗粒两用炊事烤火炉,包括供料部分,用于存储生物质燃料,并向固定碳燃烧除渣部分供应燃料;固定碳燃烧除渣部分,用于完成生物质燃料的进料档位调节、预热、气化、固定碳燃烧、灰分收集,以及炉箅除渣、一次风调节;二次气化燃烧部分,用于将固定碳燃烧除渣部分产生的挥发分充分燃烧;炊事排烟部分,位于二次气化燃烧部分的顶端,用于连接烟囱排放燃烧烟气;所述供料部分、固定碳燃烧除渣部分、二次气化燃烧部分和炊事排烟部分依次连通。本发明具有多燃料适用性,燃料适应性广;燃烧功率可控性效果更佳;分区气化、预热二次配风,燃烧更完全。(The invention discloses a civil biomass briquette and particle dual-purpose cooking and baking stove which comprises a feeding part, a heating part and a discharging part, wherein the feeding part is used for storing biomass fuel and supplying the fuel to a fixed carbon combustion deslagging part; the fixed carbon combustion deslagging part is used for completing feeding gear adjustment, preheating, gasification, fixed carbon combustion and ash collection of biomass fuel, grate deslagging and primary air adjustment; a secondary gasification combustion part for sufficiently combusting volatile components generated by the fixed carbon combustion deslagging part; the cooking smoke exhaust part is positioned at the top end of the secondary gasification combustion part and is used for connecting a chimney to exhaust combustion smoke; the feeding part, the fixed carbon combustion deslagging part, the secondary gasification combustion part and the cooking smoke exhaust part are communicated in sequence. The invention has multi-fuel applicability and wide fuel applicability; the combustion power controllability effect is better; and the combustion is more complete due to the subarea gasification and secondary air distribution preheating.)

一种民用生物质压块、颗粒两用炊事烤火炉

技术领域

本发明涉及一种民用生物质压块、颗粒两用炊事烤火炉,属于生物质炉具技术领域。

背景技术

近年来随着新农村建设和节能环保的需求,对生物质炉具的开发利用已经越来越受到人们的重视,并逐步得到推广和应用。

目前市面上的生物质炉具一般包括炉体和安装在炉体内的炉内胆,在炉内胆中燃烧生物质燃料生成热量,通过辐射散热的方式取暖,但是这种生物质炉具存在以下问题:

1、现有炉具结构单一,一种炉具仅能适应一种生物质燃料,生物质燃料适用性差,选择性窄;

2、进料量不可调节,炉具内参与燃烧的燃料数量也不能控制,燃烧供料可控性差;

3、炉具内燃料燃烧不充分,效率低。

发明内容

本发明提供一种民用生物质压块、颗粒两用炊事烤火炉,能够解决上述问题。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种民用生物质压块、颗粒两用炊事烤火炉,包括供料部分,用于存储生物质燃料,并向固定碳燃烧除渣部分供应燃料;固定碳燃烧除渣部分,用于完成生物质燃料的进料档位调节,预热、气化、固定碳燃烧、灰分收集,以及炉箅除渣、一次风调节;二次气化燃烧部分,用于将固定碳燃烧除渣部分产生的挥发分充分燃烧;炊事排烟部分,位于二次气化燃烧部分的顶端,用于连接烟囱排放燃烧烟气;所述供料部分、固定碳燃烧除渣部分、二次气化燃烧部分和炊事排烟部分依次连通。

优选地,整个烤火炉包括炉具外壳,炉具外壳内分为供料部分、固定碳燃烧除渣部分、二次气化燃烧部分和炊事排烟部分;所述固定碳燃烧除渣部分包括安装在炉具外壳内的固定碳燃烧室、位于固定碳燃烧室下方的灰室、安装在固定碳燃烧室进料口处用于调节进料量的进料调节炉箅和布置在固定碳燃烧室底部位于进料调节炉箅下方的底部燃烧炉箅,所述底部燃烧炉箅能够移动地安装在灰室上;所述炉具外壳上正对底部燃烧炉箅靠近进料调节炉箅一端的位置开设有吸风口;所述炉具外壳靠近固定碳燃烧室进料端的侧壁上安装有燃烧室门,所述灰室上与燃烧室门同侧的位置安装有灰室门;所述供料部分布置在固定碳燃烧室进料端的上方;所述二次气化燃烧部分布置在固定碳燃烧室内燃烧端的上部;所述固定碳燃烧室侧壁上安装有向二次气化燃烧部分提供二次风的二次风预热导板。

优选地,所述固定碳燃烧室内靠近灰室门的位置安装有清灰凸轮,所述清灰凸轮与底部燃烧炉箅的底部接触,并通过传动轴与布置在灰室外部的旋转把手连接。

优选地,所述供料部分包括竖直布置在固定碳燃烧室进料口处的料仓室和密封安装在料仓室顶端的料仓盖,所述进料调节炉箅倾斜布置,所述进料调节炉箅的上端与料仓室或固定碳燃烧室进料口连接,下端能够移动地安装在调节炉箅导轨上;所述调节炉箅导轨安装在炉具外壳侧壁上位于底部燃烧炉箅上方的位置。

优选地,所述二次气化燃烧部分包括安装在固定碳燃烧室内燃烧端上部的二次燃烧室,所述二次燃烧室的外壁和固定碳燃烧室内壁之间形成与二次风预热导板相通的二次风配风腔,所述二次风配风腔的侧壁上开设有若干个二次风喷口。

优选地,所述二次燃烧室下部的配风腔为下宽上窄的倒喇叭口结构。

优选地,所述炊事排烟部分包括布置在炉具外壳上部位于固定碳燃烧室燃烧端顶端的排烟室,所述排烟室位于二次燃烧室上方烟道四侧设有炉膛口蓄热体,所述炉具外壳顶端正对炉膛口蓄热体的位置安装有炊事口盖,所述炉具外壳侧壁上正对排烟室的位置设有排烟口。

优选地,所述炉具外壳顶壁为双层冲压结构。

优选地,所述炉具外壳上位于固定碳燃烧室燃烧端上部位置开设有散热孔。

优选地,所述灰室的底部设有炉腿。

与现有的技术相比,本发明具有如下优点:

1、燃料适用性广:本发明炉具采用的固定碳燃烧除渣部分,可用于完成生物质燃料的进料档位调节,预热、气化、固定碳燃烧、灰分收集,以及炉箅除渣、一次风调节,其与供料部分配合使用,可使炉具充分适应生物质压块、颗粒、树枝、木材削片等各种农林生物质燃料的充分高效燃烧,适用性更高、选择性更广;如密封料仓门、竖直大料仓、开度可调上层炉箅及上下大孔双层炉箅结构的设计是其具体的体现。

2、进料量燃烧功率双调节方式:本发明炉具采用的固定碳燃烧除渣部分,进料量和配风量均可调节,如其不但可以通过导轨上进料调节炉箅的左右位置调节实现料仓室与固定碳燃烧接触面阀开度调整,最终实现参与燃烧燃料数量的有效控制;还可以通过调整灰室门开度,控制透风率控制底部一次风量实现燃烧强度的有效控制。进料量和配风量双向调节的方式使得本发明炉具燃烧功率可控性更佳。

3、分区气化、预热二次配风,燃烧更完全:本发明炉具采用气化分区燃烧形式,燃料在固定碳燃烧室及双层炉箅上完成预热、热解、气化及固定碳的燃烧,并在二次燃烧室中完成挥发分的燃烧。进入二次燃烧室的二次风经过了三级预热,具有充分的初始热量,进入二次燃烧室与挥发分混合燃烧更充分。分区气化燃烧结合预热二次风使炉具燃烧更充分完全,效率更高。

4、活动可调双炉箅燃烧更完全,维护更方便:本发明炉具采用上下双层可调节炉箅结构设计,其中作为上层炉箅的进料调节炉箅左右可推动调节,通过控制进料量调整档位大小,作为下层炉箅的底部燃烧炉箅底部安装有可以使其上下震动的清灰凸轮,从而实现实时清灰防止结焦结渣。同时上下双层炉箅均采用活动可拆卸结构设计,炉具维护及操作更方便、快捷。

5、大料仓、大灰室持续燃烧更省心:本发明炉具采用大料仓、大灰室结构,少填料、少清灰的持续无干扰运行时间更持久,炉具持续使用、及维护更省心。

6、炉口预热,斜壁降尘更环保:本发明炉具在二次燃烧室上部设有炉具蓄热体,确保炉具小火或低温燃烧阶段二次燃烧区域蓄热充分,防止由于温度不足造成的燃烧效率低下情况;同时二次燃烧室下部的配风腔采用下宽上窄的倒喇叭口结构,有效阻碍并收集固定碳燃烧室上扬的灰分,从而使炉具烟气排放更清洁、更环保。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明另一视角的示意图;

图3为本发明的剖视图。

图中:1、炉具外壳,2、料仓盖,3、料仓室,4、燃烧室门,5、进料调节炉箅,6、调节炉箅导轨,7、灰室门,8、清灰凸轮,9、底部燃烧炉箅,10、固定碳燃烧室,11、炉腿,12、灰室,13、二次风预热导板,14、二次风配风腔,15、二次燃烧室,16、二次风喷口,17、排烟口,18、炊事口盖,19、蓄热体,20、旋转把手,21、吸风口,22、散热孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施中的技术方案进行清楚,完整的描述,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示,本发明实施例提供的一种民用生物质压块、颗粒两用炊事烤火炉,包括供料部分,用于存储生物质燃料,并向固定碳燃烧除渣部分供应燃料;固定碳燃烧除渣部分,用于完成生物质燃料的进料档位调节,预热、气化、固定碳燃烧、灰分收集,以及炉箅除渣、一次风调节;二次气化燃烧部分,用于将固定碳燃烧除渣部分产生的挥发分充分燃烧;炊事排烟部分,位于二次气化燃烧部分的顶端,用于连接烟囱排放燃烧烟气;所述供料部分、固定碳燃烧除渣部分、二次气化燃烧部分和炊事排烟部分依次连通。生物质燃料经供料部分进入固定碳燃烧除渣部分,在固定碳燃烧除渣部分燃烧时,气化产生的可燃挥发分携带热量进入二次气化燃烧部分,并在二次气化燃烧部分进行二次燃烧,二次燃烧后的混合烟气和火焰经炊事排烟部分完成炊事供热和烟气排放;而固定碳燃烧除渣部分燃烧后产生的燃尽灰和焦渣可集中进行收集和处理;同时,固定碳燃烧除渣部分还可用于生物质燃料进料多少的调节,保证燃烧的更充分、完全。

如图1至图3所示,整个烤火炉包括炉具外壳1,炉具外壳1内分为供料部分、固定碳燃烧除渣部分、二次气化燃烧部分和炊事排烟部分;所述固定碳燃烧除渣部分位于炉具外壳的底部,所述供料部分位于炉具外壳内所述固定碳燃烧除渣部分进料端的上方,所述二次气化燃烧部分位于炉具外壳内所述固定碳燃烧除渣部分燃烧端的上方;所述炊事排烟部分位于炉具外壳顶部所述二次气化燃烧部分的上方;所述固定碳燃烧除渣部分包括安装在炉具外壳内的固定碳燃烧室10、位于固定碳燃烧室10下方的灰室12、安装在固定碳燃烧室10进料口处用于调节进料量的进料调节炉箅5和布置在固定碳燃烧室10底部位于进料调节炉箅5下方的底部燃烧炉箅9,所述固定碳燃烧室10整体呈L型结构,固定碳燃烧室10的右侧为进料端,左侧为燃烧端;供料部分布置在固定碳燃烧室10的右上方,二次气化燃烧部分布置在固定碳燃烧室10的左上方;进料调节炉箅5用于承接供料部分中的生物质燃料,通过对进料调节炉箅5的调节,可控制供料部分和固定碳燃烧室10的接触面大小,从而控制进料量;所述底部燃烧炉箅9能够移动地安装在灰室12上,主要用于生物质燃料的预热、气化、固定碳燃尽及落灰;所述炉具外壳1上正对底部燃烧炉箅9靠近进料调节炉箅5一端的位置对称开设有用于吸入燃烧二次助燃风的吸风口21;所述炉具外壳1靠近固定碳燃烧室10进料端的侧壁上安装有燃烧室门4,燃烧室门4可用于调节和清理进料调节炉箅5及底部燃烧炉箅9;所述灰室12上与燃烧室门4同侧的位置安装有灰室门7,灰室12主要用于存储在固定碳燃烧室10内的固定碳燃烧完全并落下的燃尽灰及焦渣,灰室门7位于灰室12右侧,燃烧室门4下方,主要用于清理灰室12中积灰积渣,并可通过封闭敞开状态调节炉箅底部燃烧一次风;所述固定碳燃烧室10侧壁上安装有向二次气化燃烧部分提供二次风的二次风预热导板13。其中,底部燃烧炉箅9可由燃烧室门4装入固定碳燃烧室10内,安装于进料调节炉箅5的下方,即灰室12上部盖板卡槽上,主要用于生物质燃料的预热、气化、固定碳燃尽及落灰。所述料仓盖2及燃烧室门4均可采用活动把手紧闭,炉门内部压有密封圈,确保密封严密。

考虑到底部燃烧炉箅9上可能会积存燃烧落下的燃尽灰和焦渣,而燃尽灰和焦渣的堆积不利于固定碳燃烧室10内燃料的充分燃烧,故可在所述固定碳燃烧室10内安装有用于对底部燃烧炉箅9进行震动清灰的清灰组件,所述清灰组件包括安装在固定碳燃烧室10内靠近灰室门12位置处的清灰凸轮8,所述清灰凸轮8与底部燃烧炉箅9的底部接触,并通过传动轴与布置在灰室12外部的旋转把手20连接。操作时,可通过转动旋转把手20驱动清灰凸轮8转动,在清灰凸轮8转动时,底部燃烧炉箅9会发生上下震动,将底部燃烧炉箅9上的燃尽灰和焦渣抖下落入灰室12内,从而避免出现燃尽灰和焦渣在底部燃烧炉箅9上堆积的情况,保证燃料可充分燃烧,提高燃料的燃烧率。

作为本发明的进一步限定,所述供料部分包括竖直布置在固定碳燃烧室10进料口处的料仓室3和密封安装在料仓室3顶端的料仓盖2,所述进料调节炉箅5倾斜布置,所述进料调节炉箅5的上端与料仓室3或固定碳燃烧室10进料口连接,下端能够移动地安装在调节炉箅导轨6上;所述调节炉箅导轨6安装在炉具外壳1侧壁上位于底部燃烧炉箅9上方的位置。其中,所述进料调节炉箅5可包括倾斜布置的上连接板和下连接板,所述上连接板的上端与料仓室3或固定碳燃烧室10进料口铰接,下端能够滑动地安装在下连接板上;所述下连接板的下端能够移动地安装在调节炉箅导轨6上;所述上连板的下端设有多个球状凸起,所述下连接板的上表面设有与球状凸起相配合的滑槽,滑槽可保证下连接板沿调节炉箅导轨6向左或向右移动时,上连接板下端的球状凸起一直在滑槽内,并沿滑槽向上或向下滑动,保证上连接板和下连接板一直连接在一起,从而改变从料仓室3进入固定碳燃烧室10内物料的多少,实现进料档位的调节;当然,所述进料调节炉箅5也可以是其他的结构,只要其能实现进料多少的调节即可,对于其他结构,在此不做详述。使用时,通过沿着调节炉箅导轨6方向的左右移动进料调节炉箅5可控制料仓室3及固定碳燃烧室10的接触面大小,从而控制进料量。所述料仓室采用密封料仓盖、竖直大料仓、进料调节炉箅5的开度可调,使本炉具可以充分适应生物质压块、颗粒、树枝、木材削片等各种农林生物质燃料的充分高效燃烧,适用性更高、选择性更广;同时,采用大料仓,可减少每次填料,运行时间更持久,炉具持续使用、维护更省心。

作为本发明的进一步限定,所述二次气化燃烧部分包括安装在固定碳燃烧室10内燃烧端上部的二次燃烧室15,所述炉具外壳1内二次燃烧室15的外壁和固定碳燃烧室10内壁之间形成与二次风预热导板13相通的二次风配风腔14,所述二次风配风腔14的侧壁上开设有若干个二次风喷口16。二次风预热导板13位于固定碳燃烧室10和料仓室3之间,焊接在固定碳燃烧室10靠近料仓室3一侧的侧壁上,二次风配风腔14位于炊事口下方,其右侧面有孔洞与二次风预热导板11连通,其内侧四面预留有二次风进气孔。为了确保燃烧挥发分能够最大程度的进入二次燃烧室15,所述二次燃烧室15下部的配风腔为下宽上窄的倒喇叭口结构,在保证燃烧挥发分进入二次燃烧室15的同时,可阻碍并收集固定碳燃烧室10上扬的灰分,从而使炉具烟气排放更清洁、更环保。

作为本发明的进一步限定,所述炊事排烟部分包括布置在炉具外壳1上部位于固定碳燃烧室10燃烧端顶端的排烟室,所述排烟室位于二次燃烧室15上方烟道四侧设有炉膛口蓄热体19,炉膛口蓄热体19用于蓄热保证二次气化燃烧区温度充足;所述炉具外壳1顶端正对炉膛口蓄热体19的位置安装有炊事口盖18,所述炉具外壳1侧壁上正对排烟室的位置设有排烟口17。

考虑到炉具上方集中热量进行供热,为了防止其受热变形,所述炉具外壳1顶壁为双层冲压结构。

考虑到热量过于集中会影响整个炉具的使用寿命,所述炉具外壳1上位于固定碳燃烧室10燃烧端上部位置可开设有用于释放热量的散热孔22,散热孔22可设在炉具外壳远离料仓室和垂直于料仓室的侧壁上,冷空气可经底部的吸风口吸入,经炉具外壳1与固定碳燃烧室10、排灰室之间形成的腔体后通过散热孔22排出,从而实现对炉具的散热及对外界环境的对流供热。

作为本发明的进一步改进,所述灰室12的底部可设有炉腿11,炉腿11的增设可将炉具整体与地面之间拉开空隙,在防止地面湿气腐蚀的同时,增加了炉具散热的效果。

工作过程:

炉具常规运行中打开料仓盖2,将足量燃料装填入料仓室3中,正常状态下,料仓室3内部,进料调节炉箅5上方,固定碳燃烧室10偏靠进料口侧的底部燃烧炉箅9上方均补满燃料,进料调节炉箅5左侧进料口大小及底部燃烧炉箅9上堆料的多少受到进料调节炉箅5左右移动位置不同调控,即可以通过调节进料调节炉箅5左右位置控制固定碳燃烧室10中堆料的多少。

操作中用户可以打开燃烧室门4或抽出灰室门7,然后使用明火点燃底部燃烧炉箅9上方的燃料。燃烧室中火点燃成功后关闭封门,炉具即可进入正常燃烧。炉膛燃料燃烧的一次风由灰室门7进入,操作中可以通过控制灰室门7的封闭程度调节底部一次风量,开口越大,一次风量越大,燃烧速率越快。

生物质燃料在进料调节炉箅5及底部燃烧炉箅9上进行预热、气化及固定碳燃烧,燃烧完全的燃尽灰由底部燃烧炉箅9间隙落入灰室12中。燃烧过程中如果底部燃烧炉箅9上方落灰不畅或有少量焦渣,可以通过旋转旋转把手20带动清灰凸轮8旋转,最终带动底部燃烧炉箅9上下震动,起到干预清灰落渣的作用。

生物质燃料在底部燃烧炉箅9上气化产生的可燃挥发分,携带的固定碳燃烧产生的部分热量经由固定碳燃烧室10左上侧流入二次燃烧室15,并在二次燃烧室15中与被预热的二次风混合完成燃烧。而进入二次燃烧室15的二次风主要由吸风口20进入炉具外壳1内部经过固定碳燃烧室10外壁面初步预热后进入二次风预热导板13,然后由二次风配风腔14右侧底部壁面孔洞进入二次风配风腔14,在二次配风腔内经过最终预热后由均布在二次风配风腔14内部四面的二次风喷口16进入二次燃烧室15与挥发分混合后完成完全燃烧放热。

二次燃烧室15侧上方烟道四侧设置有炉膛口蓄热体19,用于为挥发分二次燃烧蓄热,减少由于燃烧温度不充分造成的冒烟。挥发分燃烧后的混合烟气及火焰由炉膛口蓄热体19喷出涌向炊事口盖18完成炊事供热,而后烟气在炊事口盖18下侧腔室汇集转向后经由排烟口17进入连接烟囱最终排至室外。

炉具燃烧产生热量的主要通过对流及辐射两种形式对外放热。其中,对流散热过程是:新鲜冷空气经由吸风口20进入炉具外壳1内部,冷空气在炉具外壳与固定碳燃烧室10、排烟室外壁之间的空隙(腔体)充分加热后,最终经由散热口22排出,通过内部温度梯度分布形成自然空气对流循环供热。而辐射散热主要通过炉膛各腔室壁面(指固定碳燃烧室10、排烟室、灰室等壁面)、炉具外壳、炊事口、烟管、烟囱等对环境辐射热量产生。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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