[實用新型]一種節(jié)能環(huán)保燃煤炊事采暖爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721171888.0
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN207162604U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白丁榮;苗因德;梁斌;柏獎枝;張海燕;宋華;許義;白文凱;鞏運迎
• 申請（專利權(quán)）人: 兗礦集團有限公司;兗礦科技有限公司
• 主分類號: F24B1/26
• 分類號: F24B1/26;F24B7/02;F23L9/00;F24B13/02;F23B90/06;F23H7/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于燃煤燃燒設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種燃煤炊事采暖爐，尤其涉及一種基于分級燃燒理論的節(jié)能環(huán)保燃煤炊事采暖爐。

背景技術(shù)

目前，我國北方某些地區(qū)的家庭，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村住戶，普遍采用土暖氣采暖，由于爐灶的設(shè)計不科學(xué)，部分煤炭不能完全燃燒而隨煙排出，利用率低，不僅煤炭消耗量大，而且會對大氣造成嚴重的污染。并且，實際生活中，廣大農(nóng)村用戶在采暖的同時，還希望爐具同時能夠用與炊事，如燒水、做飯和炒菜等等。

目前，市面上民用爐具的主要有兩種燃煤形式：

正燒爐(圖1(a))：即傳統(tǒng)的最簡單也是最普遍的直燃方式，固體燃料燃燒時火焰順熱煙氣自然流動方向傳播，燃燒強度高，火力旺，能滿足用戶炊事需求。正燒爐適用于無煙煤等揮發(fā)分低的燃料。正燒爐雖然具有良好的炊事能力，但在使用煙煤散煤或以煙煤為原料制成的型煤時，由于燃煤加入后受熱升溫，揮發(fā)分析出，隨煙氣立即排出，揮發(fā)分難以燃盡，導(dǎo)致大量黑煙(焦油，CO，VOC，硫和氮的氧化物等)和嗆人氣味冒出，嚴重污染環(huán)境。

反燒爐(圖1(b))：即固體燃料燃燒時火焰逆熱煙氣自然流動方向傳播的燃燒方式，具有能延緩揮發(fā)分析出速度的特點，爐溫高、燃燒充分，可基本消除黑煙，適用于煙煤等揮發(fā)分高的燃料。由于反燒爐多采用多回程設(shè)計以提高燃盡程度，火力較弱，因此其不宜用于炊事，只能取暖，難以被部分老百姓接受；同時由于幾乎整個爐膛處于富氧高溫燃燒，氮氧化物排放濃度較高。

針對傳統(tǒng)爐具中存在的問題，人們研究出可同時應(yīng)用于炊事和采暖的民用燃煤爐-氣化爐(如CN 201212696Y和CN 201555250U等)，但均存在爐具燃燒周期性強、負荷不易調(diào)節(jié)，封火時間短和耗煤量大等缺陷。其在加煤后會迅速升溫，揮發(fā)分快速析出，導(dǎo)致大量的硫及氮氧化物急劇析出。

分級燃燒爐具是基于分級燃燒理論而開發(fā)的，利用煤炭自身在貧氧狀態(tài)下熱解氣化產(chǎn)生的焦炭和CO等還原性物質(zhì)使煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的NO_x還原為N₂，是國內(nèi)外唯一具有此類特征的低氮燃煤爐具。

現(xiàn)有常用的基于分級燃燒理論的爐具多為反燒爐，如圖2所示，在進行炊事時本質(zhì)上仍屬于正燒爐，不同于傳統(tǒng)的正燒爐，其將燃煤析出的揮發(fā)分在隨煙氣排出前，經(jīng)過二次風(fēng)燃燒，降低排煙黑度。

現(xiàn)有的基于分級燃燒理論的炊事采暖爐大都采用兩個煙道的設(shè)計，即采暖煙道和炊事煙道，使爐體體積增大，制造成本高，占地面積大；同時，由于型煤形狀規(guī)整，空隙率大，干餾熱解產(chǎn)生的揮發(fā)分依靠擴散到煤層頂部，在打開加煤口，尤其是在進行采暖和炊事切換時由于爐膛短暫失去抽力，出現(xiàn)揮發(fā)分/煙向屋內(nèi)倒流現(xiàn)象；

而現(xiàn)有的基于分級燃燒理論的炊事采暖爐主要依靠半焦燃燒區(qū)消煙，二次風(fēng)輔助消煙，燃燒，造成一次風(fēng)量大，致使半焦區(qū)處于強氧化氣氛，雖然有利于燃燒，但不利于降低氮氧化物生成和排放；同時，煙氣中氧氣含量高(有時高達16～18％)，這不僅促進氮氧化物生成，降低或抵消了分級燃燒對氮氧化物的擬制作用，同時造成煙氣熱損失大，降低了熱利用效率；另外，當(dāng)煤層燒透，或半焦燃燒區(qū)變小(如由于排渣)，降低了揮發(fā)分的燃燒時間，不僅造成爐具燃燒不穩(wěn)定性，也使消煙效果降低，排煙出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有炊事采暖爐存在的上述問題，本實用新型提供了一種節(jié)能環(huán)保燃煤炊事采暖爐。本實用新型在分級燃燒理論的基礎(chǔ)上，通過在熱解氣化區(qū)設(shè)置揮發(fā)分返回管道，可以避免打開加煤口時的倒煙現(xiàn)象。并且，將采暖煙道和炊事煙道合并為一個煙道，并在該煙道中上開始三次風(fēng)口，形成二次燃盡區(qū)，不僅大大增強煙氣燃盡程度，而且強化了分級燃燒，有效降低了氮氧化物的生成和排放，提高了固硫型煤的固硫型率，同時實現(xiàn)全工況下(加煤，排渣，炊事，采暖，封爐等)低CO排放和穩(wěn)定無煙燃燒。

為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

本實用新型提供了一種燃煤炊事采暖爐，所述燃煤炊事采暖爐主體頂部一側(cè)設(shè)有煙囪，所述燃煤炊事采暖爐主體頂部與煙囪相對一側(cè)設(shè)有炊事口；所述燃煤炊事采暖爐主體內(nèi)部炊事口的下方設(shè)置第一橫隔板，第一橫隔板的一側(cè)與燃煤炊事采暖爐主體炊事口一側(cè)的爐壁相接；所述燃煤炊事采暖爐主體內(nèi)部煙囪的下方設(shè)置第二橫隔板，第二橫隔板的一側(cè)與燃煤炊事采暖爐主體煙囪一側(cè)的爐壁相接，第二橫隔板距燃煤炊事采暖爐主體底面的高度小于第一橫隔板距燃煤炊事采暖爐主體底面的高度；