本實(shí)用新型屬于采暖爐技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種多燃料高效清潔冷凝式燃燒爐具。
背景技術(shù):
在實(shí)際生活中,燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的CO2、NOx和少量的SO2,這些物質(zhì)排放到大氣,會(huì)引起溫室效應(yīng)和酸雨、霧霾的產(chǎn)生,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞作用。在大氣污染日益嚴(yán)重的現(xiàn)在,保護(hù)環(huán)境,為人類創(chuàng)造一個(gè)清潔的生活環(huán)境成了迫切需要解決的問題。但是,在中國北方,尤其是高寒地區(qū),冬天取暖必不可少,這就需要通過燃燒各種燃料產(chǎn)生熱量供給房間使用,然而,燃料的燃燒必然產(chǎn)生大量的有害煙塵,污染空氣。既要取暖又要盡量減少空氣污染,同時(shí)節(jié)約資源的浪費(fèi),有效地提高燃料的利用率,減少采暖爐具的熱損失量,提高鍋爐的熱效率成了我們亟待解決的問題?,F(xiàn)民用采暖爐,煙氣灰塵排放量很大,燃燒不充分,熱損失量大。冷凝式燃燒爐是一種新型環(huán)保鍋爐,其利用高效的煙氣冷凝余熱回收裝置來吸收鍋爐尾部排煙中的顯熱和水蒸氣凝結(jié)所釋放的潛熱,以達(dá)到提高鍋爐熱效率的目的。在冷凝煙氣中的水蒸氣的同時(shí),可以方便地去除煙氣中的這些有害物質(zhì)。
申請(qǐng)?zhí)枮镃N200720102790.X中國實(shí)用新型專利公開了一種冷凝式采暖爐,構(gòu)成中有爐膛、爐膛上部的換熱器及煙道,在換熱器的頂部外圍贈(zèng)冷凝式換熱器,冷凝式換熱器由對(duì)稱的半圓環(huán)及其內(nèi)的煙火管組成,對(duì)稱半圓環(huán)之間留有前、后煙口,環(huán)體上的進(jìn)、出水口與換熱器的底部、頂部相連通,煙火管的兩端與前、后煙口相通。該專利利用了冷凝式采暖爐,在一定程度上解決了上述問題,但是由于其冷凝水的路徑與煙道的路徑的結(jié)構(gòu)簡單,使得沒有更有效的利用水蒸氣的潛熱,過濾熱效率不高,沒有有效的去除煙塵中的有害物質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種多燃料高效清潔冷凝式燃燒爐具,包括燃燒室、爐膛室和爐灰室,在所述爐膛室的上方設(shè)置所述燃燒室,下方設(shè)置所述爐灰室,在所述爐膛室的周圍形成爐壁;
所述爐膛室的上表面為爐面,在所述爐面的下方設(shè)有一道火口上,所述爐面和所述一道火口上之間形成第一水箱;在所述一道火口上的下方依次設(shè)有二道火口上和二道火口下,在所述二道火口上和所述二道火口下之間形成第二水箱,在所述第一水箱和所述第二水箱之間形成所述燃燒室,在所述第二水箱中心設(shè)有向所述爐膛室延伸的筒狀的火筒,在所述火筒的與所述第二水箱相同高度處設(shè)有用于吸附煙塵的蜂窩陶瓷蓄熱體;
在所述爐壁的外表面設(shè)有外皮,內(nèi)表面為前芯,在所述前芯與所述爐膛室之間,從所述前芯向所述爐膛室方向依次設(shè)有二次配風(fēng)風(fēng)道和一次配風(fēng)風(fēng)道,所述一次配風(fēng)風(fēng)道在所述蓄熱體的下方與所述爐膛室相連通,所述二次配風(fēng)風(fēng)道與所述燃燒室連通;
在所述爐膛室的后部設(shè)有后芯,所述后芯的周圍壁板設(shè)有第三水箱,所述第三水箱下部設(shè)有出水口,在所述后芯與所述爐膛室之間設(shè)有過煙道;在所述爐壁的靠近所述外皮設(shè)有冷凝管,用于煙氣流通以及進(jìn)行煙和水的熱交換,靠近所述前芯設(shè)有過煙道,與設(shè)置于所述后芯與所述爐膛室之間的所述過煙道連通;在所述后芯與所述爐膛室之間的所述過煙道內(nèi)部設(shè)有前后通水管,用于連通所述第一水箱、第二水箱和第三水箱;
在所述爐壁的上下方向的中間部位設(shè)有用于阻擋煙氣流通的煙介板;在所述爐壁的下方設(shè)有與所述冷凝管連通的進(jìn)水口;在所述爐具的底部設(shè)有煙室外框;在所述爐具的底部還設(shè)有連通所述冷凝管和所述出水口的,用于輸出冷凝水的冷凝水導(dǎo)管。
進(jìn)一步的,在所述蓄熱體的上部設(shè)有封火器組件。
進(jìn)一步的,所述封火器組件表面設(shè)有能夠調(diào)節(jié)孔徑的孔。
進(jìn)一步的,在所述第二水箱的下表面,所述二次配風(fēng)風(fēng)道的頂部設(shè)有配風(fēng)室蓋。
進(jìn)一步的,在所述后芯的后部壁板外側(cè)設(shè)有防爆閥。
進(jìn)一步的,在所述后芯與所述爐膛室之間的所述過煙道的外側(cè)設(shè)有石棉墊。
進(jìn)一步的,在所述爐膛室內(nèi)壁上設(shè)有搪泥。
進(jìn)一步的,在所述爐面的中心處設(shè)有壓火蓋。
進(jìn)一步的,在所述爐膛室與所述爐灰室之間設(shè)置支撐燃料的爐條設(shè)備,所述爐條設(shè)備包括與設(shè)置于所述爐具外部的爐條搖桿連接的爐條板,在所述爐條板的下表面設(shè)有至少兩個(gè)爐條縱連扳的一端,所述爐條縱連扳的另一端均與爐條橫連扳鉸接。
進(jìn)一步的,在所述爐灰室內(nèi),在所述爐條設(shè)備的下方設(shè)有簸箕。
本實(shí)用新型的有益效果為:冷凝式燃燒爐能大幅度提高煙氣余熱的回收效率,對(duì)裝置中進(jìn)行氣體粉塵凈化收集處理,使助燃空氣和煤氣可以預(yù)熱到前所未有的溫度,熱效率獲得大幅度提高,能耗大大降低。由于空氣、煤氣預(yù)熱溫度很高,導(dǎo)致與傳統(tǒng)的低溫空氣燃燒有很大區(qū)別,火焰更加均勻,污染物排放更低??傊?,采用冷凝式燃燒技術(shù)其顯著優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為:
1.爐溫更加均勻;
2.能夠使用低熱值燃料,熱效率提高18-25%;
3.節(jié)約煤等可燃物30-40%;
4.污染物排放可以降低,60%以上,NOx生成量更少,PM微粒排放大幅度減少;
5.燃燒穩(wěn)定性好;
6.燃燒區(qū)擴(kuò)大;
7.燃燒充分,無黑煙排放;
8.最終排放的煙氣溫度低于60℃。
附圖說明
圖1為所述爐具的正視圖。
圖2為所述爐具的俯視圖。
圖3為所述爐具的側(cè)面圖。
圖中:1-爐面,2-一道火口上,3-二道火口上,4-二道火口下,5-配風(fēng)室蓋,6-冷凝管,7-煙介板,8-前芯,9-外皮,10-進(jìn)水口,11-煙室外框,12-冷凝水導(dǎo)管,13-簸箕,14-第一水箱,15-第二水箱,16-爐壁,17-爐膛室,18-蓄熱體,19-石棉墊,20-爐條搖桿,21-出水口,22-第三水箱,23-后芯,24-封火器組件,25-燃燒室,26-爐灰室,27-前后通水管,28-一次配風(fēng)風(fēng)道,29-二次配風(fēng)風(fēng)道,30-過煙道,31-爐條板,32-搪泥層,33-壓火蓋,34-爐條橫連扳,35-爐條縱連扳,36-防爆閥,37-火筒。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例一
如圖1~3所示,所述爐具包括燃燒室25、爐膛室17和爐灰室26,在所述爐膛室17的上方設(shè)置所述燃燒室25,下方設(shè)置所述爐灰室26,在所述爐膛室17的周圍形成爐壁16。
所述爐膛室17的上表面為爐面1,在所述爐面1的下方設(shè)有一道火口上2,所述爐面1和所述一道火口上2之間形成第一水箱14;在所述一道火口上2的下方依次設(shè)有二道火口上3和二道火口下4,在所述二道火口上3和所述二道火口下4之間形成第二水箱15,在所述第一水箱14和所述第二水箱15之間形成所述燃燒室25,在所述第二水箱15中心設(shè)有向所述爐膛室17延伸的筒狀的火筒37,起到導(dǎo)火的作用,同時(shí)因?yàn)楸诤窨善鸬叫顭嶙饔?,而形成高溫燃室。在所述火?7的與所述第二水箱15相同高度處設(shè)有用于吸附煙塵的蜂窩陶瓷的蓄熱體18,具有一定的吸附煙塵的作用,在廢氣處理、節(jié)能降耗、以及提高熱效率方面都具有顯著效果,是解決能源與環(huán)境重要而有效的措施。通常長火筒搭配蜂窩陶瓷的蓄熱體用于散煤、碳、蘭煤、白煤;短火筒與型煤、生物質(zhì)燃料搭配使用。
在所述爐壁16的外表面設(shè)有外皮9,內(nèi)表面為前芯8,在所述前芯8與所述爐膛室17之間,從所述前芯8向所述爐膛室17方向依次設(shè)有二次配風(fēng)風(fēng)道29和一次配風(fēng)風(fēng)道28,所述一次配風(fēng)風(fēng)道28在所述蓄熱體18的下方與所述爐膛室17相連通,使得空氣進(jìn)入,用于出火口燃?xì)獾闹?,所述二次配風(fēng)風(fēng)道29與所述燃燒室25連通,可根據(jù)燃燒情況,調(diào)節(jié)空氣二次進(jìn)入量,補(bǔ)給助燃?xì)怏w,使燃?xì)馊紵浞帧?/p>
在所述爐膛室17的后部設(shè)有后芯23,所述后芯23的周圍壁板設(shè)有第三水箱22,所述第三水箱22下部設(shè)有出水口21,在所述后芯23與所述爐膛室17之間設(shè)有過煙道30;在所述爐壁16的靠近所述外皮9設(shè)有冷凝管6,用于煙氣流通以及進(jìn)行煙和水的熱交換,靠近所述前芯8設(shè)有過煙道30,與設(shè)置于所述后芯23與所述爐膛室17之間的所述過煙道30連通;在所述后芯23與所述爐膛室17之間的所述過煙道30內(nèi)部設(shè)有前后通水管27,用于連通所述第一水箱14、第二水箱15和第三水箱22;
在所述爐壁16的上下方向的中間部位設(shè)有用于阻擋煙氣流通的煙介板7;在所述爐壁16的下方設(shè)有與所述冷凝管6連通的進(jìn)水口10;在所述爐具的底部設(shè)有煙室外框11;在所述爐具的底部還設(shè)有連通所述冷凝管6和所述出水口21的,用于輸出冷凝水的冷凝水導(dǎo)管12。
進(jìn)一步的,在所述蓄熱體18的上部設(shè)有封火器組件24,用于封火。正常使用時(shí)取出。
進(jìn)一步的,所述封火器組件24表面設(shè)有能夠調(diào)節(jié)孔徑的孔,可通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)該孔的裸露面積,進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)火力大小的作用,使整個(gè)系統(tǒng)得到延續(xù)保溫。。
進(jìn)一步的,在所述第二水箱15的下表面,所述二次配風(fēng)風(fēng)道29的頂部設(shè)有配風(fēng)室蓋5。
進(jìn)一步的,在所述后芯23的后部壁板外側(cè)設(shè)有防爆閥36,使得鍋爐在發(fā)生內(nèi)爆(爐膛煙氣和壓力急劇降低)時(shí),能提前向鍋爐及煙道內(nèi)補(bǔ)充空氣,避免造成爐膛產(chǎn)生永久變形及煙道爆炸。
進(jìn)一步的,在所述后芯23與所述爐膛室17之間的所述過煙道30的外側(cè)設(shè)有石棉墊19,對(duì)所述過煙道30進(jìn)行密封,且能耐高溫。
進(jìn)一步的,在所述爐膛室17內(nèi)壁上設(shè)有搪泥層32,用于保溫隔熱,使得燃燒室溫度穩(wěn)定,熱量不外傳,且保護(hù)爐體不被氧化。
進(jìn)一步的,在所述爐面1的中心處設(shè)有壓火蓋33。
進(jìn)一步的,在所述爐膛室17與所述爐灰室26之間設(shè)置支撐燃料的爐條設(shè)備,所述爐條設(shè)備包括與設(shè)置于所述爐具外部的爐條搖桿20連接的爐條板31,在所述爐條板31的下表面設(shè)有至少兩個(gè)爐條縱連扳35的一端,所述爐條縱連扳35的另一端均與爐條橫連扳34鉸接。
進(jìn)一步的,在所述爐灰室26內(nèi),在所述爐條設(shè)備的下方設(shè)有簸箕13。
爐具的具體使用方法:
1.煤燃燒后,煙氣在爐內(nèi)走向及環(huán)保處理:
燃料燃燒時(shí),產(chǎn)生的煙氣向后通過所述爐具后面的煙道區(qū)向左右兩個(gè)方向分流,再向前進(jìn)入到一次回程冷凝管中,再由冷凝管出來向下、向后進(jìn)入到二次回程冷凝管中,之后進(jìn)入到所述爐具后下方的直接出煙區(qū),向后上方通過所述爐具的出煙區(qū)和煙囪,排出剩余少量煙氣。另外,燃料在燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙氣通過所述冷凝管6進(jìn)行冷凝,充分吸收煙氣中的水蒸氣凝結(jié)所釋放的潛熱,從而提高熱效率,在此同時(shí),冷凝過程使得煙氣在爐體內(nèi)通過多次回程,煙塵得到多次沉淀,使得爐室煙氣中所含的有害物質(zhì)被去除,達(dá)到環(huán)保供暖。
2.冷凝水的流動(dòng)走向:
燃料燃燒時(shí),爐膛上方的所述第一水箱14的冷凝水先受熱,然后是加熱管和所述第二水箱15的冷凝水依次受熱。當(dāng)水溫加熱到一定程度時(shí),熱水流將推動(dòng)爐體內(nèi)的冷凝水由預(yù)先受熱的三個(gè)區(qū)域向所述前芯8的所述外皮9的四周夾層融會(huì)貫通,之后爐體上方的冷凝水由所述第一水箱14流向所述后芯23的后外皮夾層內(nèi),爐體下方的冷凝水由所述第二水箱15水通過兩個(gè)前后水管流向爐體后面的所述后芯23的后外皮夾層內(nèi),然后由所述出水口21流出至安裝的各個(gè)取暖管道中。
3.各個(gè)配風(fēng)走向:
所述爐具的所述簸箕13處相當(dāng)于一個(gè)配風(fēng),可以通過調(diào)節(jié)開合大小來控制爐火的火勢大小。
所述爐具底部的爐芯四角各有一條風(fēng)道由爐底下方往上經(jīng)過配風(fēng)室到達(dá)爐膛內(nèi)形成一次配風(fēng)。
所述爐具底部四角在原一次配風(fēng)的基礎(chǔ)上增加一條風(fēng)道由爐底下方向上直接到達(dá)所述爐膛室17內(nèi)形成二次配風(fēng)。
本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式,在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。