一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种节能环保燃煤炊事采暖两用炉及炊事采暖方法和用途，炉具主体内部横置第一隔板，其下方垂于第一隔板设置第二隔板将第一隔板下部分割为两个连通的腔室；第一隔板上开设炊事内火口，其上覆有炊事内火盖；第一隔板上开设采暖内火口，其上方覆有采暖内火盖；炊事内火口下方设有与所述炊事内火口连接的炊事烟道，炊事烟道将第一隔板下方在加煤口一侧的腔室进一步分为热解气化区和炊事烟气流通区，所述热解气化区下方为燃烧区；主体底部设有一次风口，炊事烟道下方设有二次风口；采暖内火口下方的腔室为采暖烟气流通区。本发明专利技术中所述燃煤炊事采暖炉可满足人们对集炊事和采暖于一体的要求。

Energy saving environmental protection coal-fired cooking stove and cooking and heating method and use

The invention provides an energy-saving environment-friendly coal cooking heating dual-purpose stove for heating and cooking method and application thereof. The stove body is transversely placed in the inside of the first partition, the lower down in the first second will be the first partition plate positioned at the lower part of the baffle is divided into two connected chambers; the first partition board arranged on the cooking in the crater, which is covered with cooking fire cover the first partition arranged on the heating; within the crater, the top covered with fire heating cover; cooking in a kitchen below the burner flue connected with the burner in the cooking, cooking will be the first in the bottom of the separator flue chamber side of the feeding port is further divided into pyrolysis zone and cooking gas circulation area, below the pyrolysis gasification zone for the main combustion zone; the bottom of a flue outlet, cooking is arranged below the tuyere two; below the chamber for heating in the heating burner flue gas circulation area. The coal cooking and heating stove can satisfy people's requirement of cooking and heating together.

【技术实现步骤摘要】
一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途
本专利技术属于燃煤燃烧设备领域，涉及一种燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途，尤其涉及一种基于分级燃烧理论的节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途。
技术介绍
目前，我国北方某些地区的家庭，特别是乡镇和农村住户，普遍采用土暖气采暖，由于炉灶的设计不科学，部分煤炭不能完全燃烧而随烟排出，利用率低，不仅煤炭消耗量大，而且会对大气造成严重的污染。并且，实际生活中，广大农村用户在采暖的同时，还希望炉具同时能够用与炊事，如烧水、做饭和炒菜等等。目前，市面上民用炉具的主要有两种燃煤形式：正烧炉(图1(a))：即传统的最简单也是最普遍的直燃方式，固体燃料燃烧时火焰顺热烟气自然流动方向传播，燃烧强度高，火力旺，能满足用户炊事需求。正烧炉适用于无烟煤等挥发分低的燃料。正烧炉虽然具有良好的炊事能力，但在使用烟煤散煤或以烟煤为原料制成的型煤时，由于燃煤加入后受热升温，挥发分析出，随烟气立即排出，挥发分难以燃尽，导致大量黑烟(焦油，CO，VOC，硫和氮的氧化物等)和呛人气味冒出，严重污染环境。反烧炉(图1(b))：即固体燃料燃烧时火焰逆热烟气自然流动方向传播的燃烧方式，具有能延缓挥发分析出速度的特点，炉温高、燃烧充分，可基本消除黑烟，适用于烟煤等挥发分高的燃料。由于反烧燃烧多采用多回程设计以提高燃尽程度，火力较弱，因此其不宜用于炊事，只能取暖，难以被部分老百姓接受；同时由于计划整个炉膛处于富氧高温燃烧，氮氧化物排放浓度较高。针对传统炉具中存在的问题，人们研究出可同时应用于炊事和采暖的民用燃煤炉-气化炉(如CN201212696Y和CN201555250U等)，但均存在炉具燃烧周期性强、负荷不易调节，封火时间短和耗煤量大等缺陷。其在加煤后会迅速升温，挥发分快速析出，导致大量的硫及氮氧化物急剧析出。分级燃烧炉具是基于燃烧理论而开发的，利用煤炭自身的焦炭和燃烧产生的CO使这煤炭热解气化和半焦燃烧过程中产生的NOx还原为N2，使国内外唯一具有此类特征的低氮燃煤炉具。现有常用的基于分级燃烧理论的炉具多为反烧炉，如图2所示，但其大多为多个对流烟道，形成了多个回程，导致火力弱，上火速度慢，不适用于炊事，无法满足炊事和采暖的双重用途。而常用的用于炊事采暖的炉具在进行炊事时本质上仍属于正烧炉，不同于传统的正烧炉，其将燃煤析出的挥发分在随烟气排出前，经过二次风燃烧，降低排烟黑度。然而如图3所示，在每次加煤前都要将切换拉杆到供暖状态，进而使加煤时炉内燃烧状态变化较大(如火力强弱和污染物的排放量等)。并且，气化炉在炊事时依然为“正烧”，使用烟煤炊事时依然冒烟，并未从根本上解决污染气体排放的问题。因此，如何研究一种不产生污染气体，节能环保且成本较低的即采暖和炊事于一体的民用燃煤炉是亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有燃煤采暖炊事炉存在的燃烧不稳定，燃烧效率低，污染物排放量较高的问题，本专利技术提供了一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途。本专利技术在分级燃烧理论的基础上，通过对采暖炉炉体的改进和优化，使专利技术中所述燃煤炊事采暖炉可满足人们对集炊事和采暖于一体的要求，燃煤效率高，污染物排放低，具有上火快，炊事火力强，采暖稳定，灵活，好使用，劳动强度低，安全性高，外观漂亮，一炉多用等优点。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种燃煤炊事采暖炉，所述燃煤炊事采暖炉的主体上部一侧设有加煤口，所述主体顶部与加煤口相对一侧设有烟囱，所述主体顶部与烟囱相对一侧设有炊事口；所述主体内部于顶部下方横置第一隔板，所述第一隔板下方垂于第一隔板设置第二隔板将第一隔板下部分割为两个连通的腔室；在所述第一隔板上位于炊事口下方的位置开设炊事内火口，所述炊事内火口上覆有炊事内火盖；在所述第一隔板上位于烟囱下方的位置开设采暖内火口，所述采暖内火口上方覆有采暖内火盖；所述炊事内火口下方设有与所述炊事内火口连接的炊事烟道，所述炊事烟道将第一隔板下方在加煤口一侧的腔室进一步分为热解气化区和炊事烟气流通区，所述热解气化区下方为燃烧区；所述主体底部加煤口一侧设有一次风口，所述主体内炊事烟道下方设有二次风口；所述主体内采暖内火口下方的腔室为采暖烟气流通区，所述采暖烟气流通区设有换热水管。上述炊事内火盖和采暖内火盖均为可以移动的内火盖。其中，所述干馏热解区为贫氧热解气化区；所述燃烧区为富氧燃烧区。本专利技术对现有基于分级燃烧的采暖专用炉具进行改造优化，通过设置炊事烟道，使炊事采暖炉中形成了两个烟气流通区，即炊事烟气流通区和采暖烟气流通区。当燃煤加入炊事采暖炉后，在贫氧热解气化区经过干馏和热解，生成挥发分和半焦。半焦靠重力向炉膛底部富氧燃烧区移动，在富氧燃烧区和从一次风口进入的空气中的氧气接触发生半焦燃烧；同时，从贫氧热解气化区靠炉膛抽力流到富氧燃烧区的挥发分，一部分与焦炭发生还原反应，使烟气中的氮氧化物转化为氮气，另一部分与空气中氧气发生氧化反应，生成CO2和水蒸气，实现了高效的消烟。消烟后的烟气，与从二次风口进入的空气接触进一步充分燃烧后，在采暖情况下，通过采暖烟气流通区流向烟囱；在炊事情况下，通过炊事烟气流通区流向烟囱。而烟气流向的控制，则依靠设置的采暖内火盖和炊事内火盖的交互开闭实现。以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。作为本专利技术优选的技术方案，所述炊事烟道上部为倾斜的管道，该所述倾斜的管道为烟气导流段。优选地，所述倾斜的管道与垂直方向的夹角α为15°～60°，例如15°、17°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°或60°等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为40°～50°。本专利技术中，将炊事烟道上部设为倾斜的管道其主要目的在于增强炊事火力强度，以使本专利技术的炉具到达炊事所需的火力标准；但若所述夹角α的角度过大(即超过60°)，会使火焰达不到炊事器具；若所述夹角α的角度过小(即小于15°)，会使火焰过早折向烟囱出口，降低其和炊事器具的接触，降低炊事火力强度。作为本专利技术优选的技术方案，所述主体上一次风口处的炉壁倾斜设置。优选地，所述主体(1)上一次风口(15)处的炉壁与垂直方向的夹角β为15°～85°，例如15°、17°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°或85°等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为60°～80°。本专利技术中，将一次风口处的炉壁倾斜设置是为了增强炊事火力强度，以使本专利技术的炉具到达炊事所需的火力标准；同时也是为增强消烟效果。但若所述夹角β的角度过大(即超过85°)，会使消烟效果减弱，火力强度降低；若所述夹角β的角度过小(即小于15°)，会使消烟效果差，燃烧不稳定。作为本专利技术优选的技术方案，所述炊事内火盖的长度大于炊事内火口的长度，其目的在于使炊事内火盖可以完全遮盖住炊事内火口。优选地，所述炊事内火盖为L型。本专利技术中，所述炊事内火盖设为L型一方面可以方便炊事内火盖左右划拨，另一方面可以强制火焰向上接触锅底，增加炊事火力强度，以使本专利技术所述燃煤炊事采暖炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤炊事采暖炉，其特征在于，所述燃煤炊事采暖炉的主体(1)上部一侧设有加煤口(2)，所述主体(1)顶部与加煤口(2)相对一侧设有烟囱(3)，所述主体(1)顶部与烟囱(3)相对一侧设有炊事口(4)；所述主体(1)内部于顶部下方横置第一隔板(5)，所述第一隔板(5)下方垂于第一隔板(5)设置第二隔板(6)将第一隔板(5)下部分割为两个连通的腔室；在所述第一隔板(5)上位于炊事口(4)下方的位置开设炊事内火口(7)，所述炊事内火口(7)上覆有炊事内火盖(8)；在所述第一隔板(5)上位于烟囱(3)下方的位置开设采暖内火口(9)，所述采暖内火口(9)上方覆有采暖内火盖(10)；所述炊事内火口(7)下方设有与所述炊事内火口(7)连接的炊事烟道(11)，所述炊事烟道(11)将第一隔板(5)下方在加煤口(2)一侧的腔室进一步分为热解气化区(12)和炊事烟气流通区(13)，所述热解气化区(12)下方为燃烧区(14)；所述主体(1)底部加煤口(2)一侧设有一次风口(15)，所述主体(1)内炊事烟道(11)下方设有二次风口(16)；所述主体(1)内采暖内火口(9)下方的腔室为采暖烟气流通区(17)，所述采暖烟气流通区(17)设有换热水管(18)。...

【技术特征摘要】
1.一种燃煤炊事采暖炉，其特征在于，所述燃煤炊事采暖炉的主体(1)上部一侧设有加煤口(2)，所述主体(1)顶部与加煤口(2)相对一侧设有烟囱(3)，所述主体(1)顶部与烟囱(3)相对一侧设有炊事口(4)；所述主体(1)内部于顶部下方横置第一隔板(5)，所述第一隔板(5)下方垂于第一隔板(5)设置第二隔板(6)将第一隔板(5)下部分割为两个连通的腔室；在所述第一隔板(5)上位于炊事口(4)下方的位置开设炊事内火口(7)，所述炊事内火口(7)上覆有炊事内火盖(8)；在所述第一隔板(5)上位于烟囱(3)下方的位置开设采暖内火口(9)，所述采暖内火口(9)上方覆有采暖内火盖(10)；所述炊事内火口(7)下方设有与所述炊事内火口(7)连接的炊事烟道(11)，所述炊事烟道(11)将第一隔板(5)下方在加煤口(2)一侧的腔室进一步分为热解气化区(12)和炊事烟气流通区(13)，所述热解气化区(12)下方为燃烧区(14)；所述主体(1)底部加煤口(2)一侧设有一次风口(15)，所述主体(1)内炊事烟道(11)下方设有二次风口(16)；所述主体(1)内采暖内火口(9)下方的腔室为采暖烟气流通区(17)，所述采暖烟气流通区(17)设有换热水管(18)。2.根据权利要求1所述的燃煤炊事采暖炉，其特征在于，所述炊事烟道(11)上部为倾斜的管道；优选地，所述倾斜的管道与垂直方向的夹角α为15°～60°，优选为40°～50°。3.根据权利要求1或2所述的燃煤炊事采暖炉，其特征在于，所述主体(1)上一次风口(15)处的炉壁倾斜设置；优选地，所述主体(1)上一次风口(15)处的炉壁与垂直方向的夹角β为15°～85°，优选为60°～80°。4.根据权利要求1-3任一项所述的燃煤炊事采暖炉，其特征在于，所述炊事内火盖(8)的长度大于炊事内火口(7)的长度；优选地，所述炊事内火盖(8)为L型；优选地，所述炊事内火盖(8)的高度为第一隔板(5)与主体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：白丁荣，许义，梁斌，刘新华，张海燕，宋华，李静海，路兴峰，
申请(专利权)人：兖矿集团有限公司，中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37