本發(fā)明涉及燃燒爐技術領域,尤其涉及一種常壓無煙環(huán)保燃燒爐具。
背景技術:
我國北方無集中供暖的農村地區(qū)冬季取暖用的主要供暖設備為民用水暖爐具(俗稱土暖爐),多年以來形成的習俗和農民節(jié)儉持家的習慣決定了農民取暖使用的燃料比較繁雜,多為劣質、偏宜的煙煤塊,樹木枝條、廢舊可燃物料等。舊式的爐具多為直立爐膛,爐膛上部出火口直通外部,極易造成燃料燃燒不充分,可燃煙氣和大量污染物直接排空,對空氣造成較大污染。為了解決上述問題,各級政府在逐步加大老舊爐具的替換和新型潔凈燃料的推廣,力爭從根源上杜絕污染、保障民生。
作為爐具企業(yè),我研發(fā)人員依據“助力大氣污染治理、散煤壓減、推廣潔凈燃料”工作的要求,在保證環(huán)保無污染的前提下,結合用戶在爐具使用中多種燃料并存的現狀,對爐具的結構進行創(chuàng)新性升級改造,增加了爐具的燃料適應性,保障在燃料替代過渡時期居民越冬取暖用戶的實際需求。
技術實現要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種常壓無煙環(huán)保燃燒爐具,能夠提高熱量利用率,能夠實現節(jié)能減排、無煙環(huán)保的目的。
為解決上述技術問題,本發(fā)明所采取的技術方案是:
一種常壓無煙環(huán)保燃燒爐具,包括爐體、水箱和煙囪,所述爐體內設與水箱連通的水套,所述爐體后部上方設有與煙囪相連的煙道,爐體側壁上部設有與干餾室連通的進料口,所述干餾室設置在水套里側,所述爐體后部上方設有出水口、下部設有回水口,所述干餾室下部設有耐火材料制成的燃燒窯,所述燃燒窯水平設置、且其縱截面為拱形,所述燃燒窯一端固定在爐體前部、且開口端設有窯門,燃燒窯另一端固定在爐體中部的隔板上,燃燒窯兩側與干餾室內壁設有間隙,燃燒窯后部與煙道下方的二次燃燒室連通,所述燃燒窯下方為爐排,爐體外側設有與爐排相連的爐灰清理機構,帶進風口的主清灰門設置在爐排下方;所述煙道為回旋式煙道。
優(yōu)選的,所述煙道包括若干個自上而下交錯設置的落灰板,上下相鄰的落灰板一端對應固定在爐體內壁、另一端與爐體相對側內壁設有間隙,對應煙道的爐體側壁上設有上清灰門。
優(yōu)選的,所述爐體側壁上還設有配風口,所述配風口設置在煙道下方二次燃燒室的側壁上,所述配風口設有可調風門。
優(yōu)選的,所述落灰板內設與水箱連通的水套。
優(yōu)選的,所述進料口設置在爐體前部的側壁上、且設置在干餾室上方,所述進料口設有與爐體鉸接的端蓋;所述爐體側面還設有與干餾室連通的二次配風口,所述二次配風口設置在進料口上部,且二次配風口與下方的進風口連通。
優(yōu)選的,所述主清灰門及窯門一側均與爐體鉸接、另一側與爐體活動連接,所述主清灰門及窯門上均設有“8”字型進風口,所述“8”字型進風口外設有 “8”字型旋轉風門,所述二次配風口通過配風通道與主清灰門上的進風口連通,所述二次配風口設有可調風門。
優(yōu)選的,所述上清灰門下方、且在二次燃燒室側壁上設有側清灰門;所述主清灰門設置在爐體前部側壁上。
優(yōu)選的,所述上清灰門及側清灰門里側均設有密封圈。
優(yōu)選的,所述燃燒窯在爐體前部的開口端設有護板。
優(yōu)選的,所述爐灰清理機構為由搖把驅動的四連桿機構。
采用上述技術方案所產生的有益效果在于:利用在干餾室下部水平安裝拱形燃燒窯,燃料自進料口進入干餾室內,可以控制燃料下料速度,燃料部分落在燃燒窯上部,部分落入燃燒窯下方的爐排上,空氣自下部進風口進入燃燒窯內,使燃料內揮發(fā)分物質充分與空氣接觸,可快速進入旺火狀態(tài),起火迅速無煙,燃燒窯內燃料燃燒產生的高溫煙氣進入二次燃燒室可進行二次燃燒,這樣可使燃料得到充分燃燒,提高燃燒效率,減少燃料損耗;利用燃燒窯周圍的高溫可使上部干餾室內的燃料充分預熱、有利于充分燃燒,再利用“S”形回旋式煙道,可將煙氣中粉塵充分降落使煙氣排放達到合格標準,同時落灰板內的水套可提高熱利用率。
本發(fā)明顛覆了民用采暖爐的結構格局,巧妙地利用燃燒窯和二次燃燒室構成雙燃燒室結構,燃料在燃燒窯形成的主燃室內高溫、富氧環(huán)境下實現線性高效燃燒,燃燒窯上部的燃料干餾室和S形回旋式煙道設計,可使燃料在常壓下更高效充分的燃燒,環(huán)保性能高,節(jié)能效果明顯,該爐具適應性廣,能源熱利用率高,可高效率燃用不同揮發(fā)分的煤、生物質壓塊等燃料,即可燃用型煤、蘭炭顆粒等潔凈燃料,也可燃用生物質、原煤等原始燃料,能夠實現節(jié)能減排、無煙環(huán)保的目的。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的常壓無煙環(huán)保燃燒爐具的結構示意圖;
圖2是圖1的左視圖;
圖3是本發(fā)明實施例內部的空氣及煙氣流向示意圖;
圖4是圖1中A處的局部放大圖;
圖中:1-爐體,2-水箱,3-煙囪,4-水套,5-煙道,6-搖把,7-干餾室,8-進料口,9-出水口,10-回水口,11-燃燒窯,12-窯門,13-爐排,14-爐灰清理機構,15-主清灰門,16-落灰板,17-上清灰門,18-配風口,19-側清灰門,20-進風口,21-風門,22-護板,23-二次配風口,24-二次燃燒室,25-端蓋,26-壓板,27-蓋板,28-手輪式螺帽,29-導柱,30-限位臺,31-彈簧。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及具體實施例,對本發(fā)明作進一步詳細的說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
如圖1、2所示的一種常壓無煙環(huán)保燃燒爐具,包括爐體1、水箱2和煙囪3,所述爐體1內設與水箱2連通的水套4,所述爐體1后部上方設有與煙囪3相連的煙道5,爐體1側壁上部設有與干餾室7連通的進料口8,所述干餾室7設置在水套4里側,所述爐體1后部上方設有出水口9、下部設有回水口10,所述干餾室7下部設有耐火材料制成的燃燒窯11,所述燃燒窯11水平設置、且其縱截面為拱形,所述燃燒窯11一端固定在爐體1前部、且開口端設有窯門12,燃燒窯11另一端固定在爐體1中部的隔板上,燃燒窯11兩側與干餾室7內壁設有間隙,燃燒窯11后部與煙道5下方的二次燃燒室24連通,所述燃燒窯11下方為爐排13,爐體1外側設有與爐排13相連的爐灰清理機構14,帶進風口20的主清灰門15設置在爐排13下方;所述煙道5為回旋式煙道。
通過在干餾室7下部水平安裝拱形燃燒窯11,燃料自進料口8進入干餾室7內,燃料部分會落在燃燒窯11上部,部分燃料會自燃燒窯11與干餾室7內壁的間隙落入爐排上方,此間隙一般控制在8-15cm范圍內,空氣自下部進風口20進入燃燒窯11內,利用此結構可使燃料內揮發(fā)分物質充分與空氣接觸,使燃料得到充分燃燒,減少污染顆粒的排放,可快速進入旺火狀態(tài),燃燒窯內燃料燃燒產生的高溫煙氣進入二次燃燒室進行二次燃燒;再利用”S”形回旋式煙道5,可將煙氣中粉塵充分降落,避免煙氣排放超標,達到節(jié)能降耗減排的目的。
在本發(fā)明一種優(yōu)選實施例中,所述煙道5包括若干個自上而下交錯設置的落灰板16,上下相鄰的落灰板16一端對應固定在爐體1內壁、另一端與爐體1相對側內壁設有間隙,對應煙道5的爐體1側壁上設有上清灰門17。如圖3所示,空心箭頭表示煙氣流向,煙氣經過交錯設置的落灰板16歷經”S”形多次折彎回旋后排出,在這個過程中,煙氣中粉塵會逐層降落到各個落灰板16上,打開上清灰門17,可將落灰板16上的粉塵清理出去,從而實現降塵減排的作用。
在本發(fā)明一種具體實施例中,對應二次燃燒室24的爐體1側壁上還設有配風口18,所述配風口18設置在煙道5下方二次燃燒室24的側壁上,所述配風口18設有可調風門,通過可調風門調節(jié)風量大小。通過在煙道5下方設置配風口18,可補充二次燃燒室24內的氧氣含量,加速煙氣的二次燃燒,使燃料得到充分燃燒。
為了進一步提高熱利用率,在落灰板16內設與水箱2連通的水套4,煙氣在經過煙道5過程中,可以充分吸收煙氣中的熱量,提高熱量利用率。
另外,在上清灰門17下方、且在二次燃燒室24側壁上設有側清灰門19,可將落入爐體1底部的粉塵清理出去;所述主清灰門15設置在爐體1前部的側壁上,這樣方便控制進風量。
為了方便燃料投放,將進料口8設置在爐體1前部的側壁上、且設置在干餾室7上方,所述進料口8設有與爐體1鉸接的端蓋25。如圖4所示,所述端蓋25包括壓板26和蓋板27,所述壓板26一端與爐體1鉸接,所述壓板26中部貫穿在調節(jié)螺栓上、且調節(jié)螺栓頂部與手輪式螺帽28配合,所述調節(jié)螺栓固定在蓋板27中部,所述調節(jié)螺栓兩側對稱設有兩個導柱29,所述導柱29一端固定在蓋板27上、另一端貫穿壓板26、且導柱29頂端設有限位臺30,所述導柱29在限位臺30與壓板26之間套裝有彈簧31。壓板26和蓋板27組成的端蓋25可以在進料口8上開合,通過旋轉手輪式螺帽28,使壓板26壓緊蓋板27在進料口8上,反方向旋轉手輪式螺帽28,同時在彈簧31作用下,可使壓板26沿導柱29回彈,在打開壓板26 的同時使蓋板27脫離進料口8。
作為一種優(yōu)選結構,所述爐體1側面還設有與干餾室7連通的二次配風口23,所述二次配風口23設置在進料口8上方、且二次配風口23的進風端口設置在爐體1底部??諝庾誀t體底部的進風端口進入,自上方二次配風口23進入干餾室7,提高干餾室7內的氧氣含量,使燃料充分燃燒。
為了避免煙氣外溢,在上清灰門17及側清灰門19里側均設有密封圈。
在本發(fā)明一種具體實施例中,所述主清灰門15及窯門12一側均與爐體1鉸接、另一側與爐體1活動連接,所述主清灰門15及窯門12上均設有“8”字型進風口20,所述“8”字型進風口20外設有 “8”字型旋轉風門21,所述二次配風口23的進風端口設有可調風門,通過可調風門調節(jié)風量大小。通過旋轉風門21,可控制燃燒窯11及主清灰門15的“8”字型進風口20的進風量,利用配風通道將空氣自二次配風口23導入干餾室7內,使干餾室7內充分配氧。其中,配風通道可設置在爐體側面,風從下部進風端口經二次配風口23進入干餾室7內。封火狀態(tài)中,通過可調風門關閉二次配風口23的進風,燃燒窯11主燃燒室的進風口20可以打開一些,獨立控制供氧,有利于方便的操作、控制燃燒狀態(tài)。
為了使燃燒窯11牢固固定在爐體1上,所述燃燒窯11在爐體1前部的開口端設有護板22。
為了方便爐灰排出,所述爐灰清理機構14為由搖把6驅動的四連桿機構,通過轉動搖把6即可將爐排13上的爐灰落入爐體1底部。
本發(fā)明的工作原理為:燃料自進料口8進入干餾室7內,部分自燃燒窯11兩側滾落至爐排13上,部分存留在燃燒窯11上方,有效控制燃料的速度,避免因燃料堆積而產生大量濃煙;圖3中單線箭頭表示空氣流向,空氣自進風口20及上方二次配風口23分別進入燃燒窯11和上方干餾室7內,空氣分散式進入使配風充足均勻,形成正燒、反燒相結合的燃燒結構;利用燃料內揮發(fā)分物質燃點低的原理,可將燃料內揮發(fā)分物質快速燃燒,可快速進入旺火狀態(tài),然后進入固定碳的燃燒過程,這種結構使爐具具備上火快、功率高的特點;燃燒窯11內高溫煙氣進入二次燃燒室24后,通過配風口18補充二次燃燒室24的含氧量,可使內部高溫煙氣進行二次燃燒,提高燃料的燃盡率;煙氣經過煙道5的多次折彎后,落灰板16內水套4可充分吸收煙氣的余熱,從而提高爐具的熱利用率。
綜上所述,本發(fā)明具有結構簡單緊湊、制作方便、成本低廉、熱利用率高的優(yōu)點,本發(fā)明顛覆了民用采暖爐的結構格局,巧妙地利用燃燒窯和二次燃燒室構成雙燃燒室結構,燃料在燃燒窯形成的主燃室內高溫、富氧環(huán)境下實現線性高效燃燒,燃燒窯上部的燃料干餾室和“S”形回旋式煙道設計,可使燃料在常壓下更高效充分的燃燒,環(huán)保性能高,節(jié)能效果明顯,該爐具適應性廣,能源熱利用率高,可高效率燃用不同揮發(fā)分的煤、生物質壓塊等燃料,能夠實現節(jié)能減排、無煙環(huán)保的目的。
本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。