[發明專利]充分利用生物質燃料的高效熱水爐

有效

• 申請號: 201310100139.9
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103134178A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 唐德養
• 申請（專利權）人: 桂林市宏遠能源科技服務有限公司
• 主分類號: F24H1/36
• 分類號: F24H1/36;F24H9/18;F24H9/00;F23B10/02;F23J15/02;C10J3/00;C10J3/20;C10J3/72
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 巢雄輝

技術領域

本發明涉及供熱裝置，特別是熱水爐，具體是充分利用生物質燃料的高效熱水爐。

背景技術

生物質是植物通過光合作用生成的有機物，它的能源來源于太陽能，生物質能源是太陽能的一種，生物質是太陽能最主要的吸收器和儲存器。生物質能源在2003年被世界列為第四大能源，2004年被列為第三大能源，排在石化前面。在發達國家被認為僅次于核能的第二能源。因為生物質在地球上不斷產出使用又非常環保，所以全球都非常重視生物質能源的研發應用。生物質成型燃料是利用工農業產品加工后的遺棄物（如木屑、農作物秸稈、稻殼、花生殼和城市可燃物生活垃圾等）粉碎壓縮成的燃料，其特點：易點火、燃燒完全、燃燒性能好、燃料密度高于煤碳，揮發份是煤碳的3倍以上，灰份大約是煤的五分之一，二氧化硫幾乎為零，廢渣是優質鉀肥。?

生物質能源在可再生能源系列是唯一可以代替燃煤、燃油、天燃氣及電，能夠實現城市供熱供暖的能源，其特點可以全天候運行不受氣候和地域的影響。生物質燃料被世界上公認為清潔能源。以其獨特的實用性和可再生性被廣泛應用開發生物質成型燃料，以其自有的特性可代替工業用煤及燃油鍋爐的供熱方式并對其應用進行經濟分析，則成為供熱行業急待研究的課題。結合近幾年的研究和實踐，5000㎡以上的建筑物小區、學校、醫院和酒店的生活用熱水、冬天供暖，利用生物質成型燃料鍋爐的實踐對此進行深入的探討及開發，現已達到節能減排的標準爐具。目前，大都發達國家都采用大型秸稈（生物質）鍋爐用于供暖，發電或熱電聯產，我國秸稈（生物質）工業燃燒技術起步較晚，目前我國大部分鍋爐生產企業生產的生物質鍋爐均為小型化，而且技術含量不高，燃燒性能及效果不是很好，主要體現在鍋爐都是傳統鍋爐結構沒有大的更新，所以爐膛溫度低，焦油燒不盡，冒黑煙、熱效率低，達不到國家的環保要求。?????由于生物質原料中含有纖維素、木素、樹脂和蠟等物質，一般在闊葉木、針葉木中，木素含量為25%~35%（干原料），禾草類中含量為15%~25%其木質素是具有芳香族特性的結構，單體為苯基丙烷的立體結構高分子化合物，不同種類的生物質都會有木質素，而木素焦油成分，普通鍋爐只有在高溫（1000度以上）下才能熔解。如果爐溫達不到1000度，木焦油就會隨著煙氣附著在火管，水冷壁，或熱氣管上，逐漸將鍋爐堵塞使鍋爐不能正常運行直至報廢。根據生物質成型燃料的特點，合理的鍋爐結構和配風方式是保證燃盡率及熱效率的關鍵。????

????ZL201120002949.7“生物質供熱機組”將水通過盤管置于爐膛腔內加熱。該法由于爐體需要厚的保溫而顯得設備臃腫，而且對很高溫度的爐體采取保溫其效果也不盡如意。另外盤管與生物質燃燒后的熱量接觸面積有限，生物質能未被充分利用。

發明內容

本發明的目的是提供充分利用生物質燃料的高效熱水爐，不但要促進生物質燃料的充分燃燒，而且要將燃燒釋放的能量充分利用。

本發明的充分利用生物質燃料的高效熱水爐，包括爐體、進水口、出水口、進料口、出灰口、灰斗、排渣口、渣料室、排煙口、排氣口、氣化室、燃燒室，其關鍵在于一個氣化室和三個燃燒室、螺旋除塵器、灰斗、渣料室及與燃燒室連接的管道和部件均設置在可以充滿水的爐體內，主燃燒室上段呈椎形，主燃燒室中段呈圓柱形，主燃燒室下段呈倒椎形，主燃燒室之下是由與主燃燒室下段倒椎形銜接的椎形結合圓柱形而成的氣化室，氣化室的圓柱形段設置進料口，氣化室之下的渣料室設置排渣口，第二燃燒室和第三燃燒室的上段均呈錐形，第二燃燒室的下段和第三燃燒室的下段均呈圓柱形，第二燃燒室之下和第三燃燒室之下均呈倒錐形，主燃燒室上口與第二燃燒室上口通過管道連接，第二燃燒室下口與第三燃燒室下口通過管道連接，第三燃燒室上口通過管道進入螺旋除塵器，氣化室設置一個氣化室分氣孔，并通過管道依次連接位于第二燃燒室之下倒錐形段的第二燃燒室分氣孔和位于第三燃燒室之下倒錐形段的第三燃燒室分氣孔。

為了促使生物質燃料充分燃燒，本發明在主燃燒室下段設置主燃燒室二次配氧孔，并通過管道依次連接位于第二燃燒室下段的第二燃燒室二次配氧孔和位于第三燃燒室下段的第三燃燒室二次配氧孔，主燃燒室二次配氧孔穿出爐體外。

為了使水與發熱體（燃燒室及與燃燒室連接的管道）充分接觸，產生良好的熱交換，本發明在燃燒室的外壁、第二燃燒室之下和第三燃燒室之下的倒錐形的外壁及與燃燒室連接的管道的直管段的外壁均設置導熱翅片。翅片可以橫向排列，也可以縱向排列，還可以交叉排列，以利于制作和安裝方便為好，而且最好片薄而多。翅片與燃燒室、管道的材料均需要選用導熱性能良好的金屬制成。