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炉及炊事采暖方法和用途，所述燃煤炊事采暖炉由第一炉体和第二炉体组成，第一炉体的高度大于第二炉体的高度，第一炉体与第二炉体之间无隔板使燃煤炊事采暖炉形成一个整体；以第一炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧，第二炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧；即将炉膛前后布置完全反转，炉前变炉后，并从炉膛侧面加煤，将焦炭燃烧侧和烟气排出侧相同高度的设计改为不同高度设计。本发明专利技术通过将现有炊事采暖炉前后反转，即炉前为反烧烟气流动区，调整炊事烟气流通区和热解气化区两侧炉体的高度，进而解决稳定燃烧需要炉膛高度高和炊事火力强需要炉膛低的矛盾，实现稳定分级燃烧，提高炊事强度。

A kind of energy saving and environment-friendly coal cooking heating furnace and cooking heating method and use

The invention provides an energy-saving environment-friendly coal-fired cooking stove for heating and cooking and heating method thereof, wherein the first coal cooking heating furnace consists of furnace body and the furnace body is composed of second, second height is greater than the height of the furnace body first of the furnace body, no partition to make the coal stove for cooking and heating to form a whole body and between the first furnace second to the first side of the furnace body; the furnace as the rear coal cooking heating furnace, the furnace body second side as a coal-fired heating and cooking stove in front of the furnace is fully furnished; before and after the reversal, the furnace furnace with coal and change, from the side of the coke combustion side and the flue gas outlet side of the same height to design different height design. The prior cooking stove for heating furnace before inversion, burning smoke flow area, adjust the cooking smoke circulation zone and pyrolysis gasification zone on both sides of the height of the furnace body, and then solve the needs of high and stable combustion furnace height cooking fire strong contradiction furnace low, stable staged combustion, improve the strength of cooking.

【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，我国北方大部分地区的乡镇和农村住户，普遍采用燃煤土暖气采暖，由于炉灶的设计不科学，加之使用劣质烟煤，导致由于煤炭燃烧不充分冒黑烟现象严重，不仅使煤炭利用效率低，消耗量大，而且对大气造成严重的污染。并且，在实际生活中，根据生活习惯和经济状况，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，市面上民用燃煤炉具的主要有两种燃烧形式：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。为了防止燃煤冒烟。正烧炉仅适用于无烟煤等挥发分低的燃料。然而由于无烟煤可燃性差，需要富养高温才能达到较高的燃尽程度，而高温富养却促进了氮氧化物的生成，因此正烧炉即使燃烧无烟煤，环保效果也不理想。另外正烧炉在使用烟煤散煤或以烟煤为原料制成的型煤时，虽然具有良好的炊事能力，但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；同时由于几乎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分级燃烧理论而开发的，利用煤炭自身燃烧产生的CO等还原性气体和半焦将燃烧过程中产生的NOx还原为N2，是国内外唯一具有此类特征的低氮燃煤炉具。现有常用的适合烟煤燃烧的炉具多为反烧炉，如图2所示，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。同时，现有炊事采暖炉在实际使用过程中，还存在“稳定燃烧需要炉膛高度高”和“炊事火力强需要炉膛低(锅口离燃烧区火焰近)”之间的矛盾。尤其是在炊事时，由于用煤量大，如不能及时添加煤，则干馏解耦区烧透，整个炉膛转为类似于正烧状态，不仅造成燃烧不稳定，而且造成氮氧化物和SO2排放浓度增高。
技术实现思路
针对现有炊事采暖炉在实际使用过程中，“稳定燃烧需要炉膛高度高”和“炊事火力强需要炉膛低(锅口离燃烧区火焰近)”之间存在的矛盾，以及燃烧不稳定，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，将现有炊事采暖炉前后反转，即炉前为反烧烟气流动区，调整炊事烟气流通区和热解气化区两侧炉体的高度，进而解决“稳定燃烧需要炉膛高度高”和“炊事火力强需要炉膛低(锅口离燃烧区火焰近)”之间存在的矛盾，实现稳定分级燃烧，提高炊事强度。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炉体由第一炉体和第二炉体组成，第一炉体的高度大于第二炉体的高度，第一炉体与第二炉体之间无隔板使燃煤炊事采暖炉形成一个整体，以第一炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧，第二炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧；在所述第一炉体顶部设有烟囱，烟囱下方设置一个宽度小于第一炉体宽度的第一横隔板，第一横隔板的一端与燃煤炊事采暖炉的后侧壁连接，另一端垂直于第一横隔板向下设置第一竖隔板，第一横隔板和第一竖隔板将第一炉体内部分为两个连通的腔室，其中一个腔室为位于第一横隔板下方的热解气化区，另一个腔室为与热解气化区相连的采暖烟气流通区，所述采暖烟气流通区与烟囱相连；所述热解气化区一侧的炉壁上开设加煤口，所述热解气化区下部倾斜设置炉箅子，所述炉箅子下方设有一次风口；在所述第二炉体的顶部开有炊事口，所述炊事口下方设置一个宽度小于等于第二炉体宽度的第二横隔板，第二横隔板的一端与燃煤炊事采暖炉的前侧壁连接，另一端垂直于第二横隔板向下设置第二竖隔板，第二横隔板和第二竖隔板将第二炉体内部分为两个连通的腔室，其中一个腔室为位于第二横隔板下方的炊事烟气流通区，另一个腔室为与炊事烟气流通区相连的采暖烟气流通区，所述第二竖隔板的下方设有二次风口；所述第二横隔板上设有炊事内火口，所述炊事内火口上盖有移动盖板。本专利技术中，所述第一炉体与第二炉体之间无隔板是指第一炉体与第二炉体之间呈连通状态。以第一炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧，第二炉体一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧，目的在于便于描述炉体的位置关系，并非未对其在实际应用中放置位置的限制。本专利技术中，所述炉箅子倾斜设置可以使燃煤以重力向半焦燃烧区移动，同时延长焦油、挥发分、半焦与空气接触燃烧的时间。本专利技术中，所述加煤口可以设置有炉体侧面，便于炉体靠墙设置。本专利技术中，所述热解气化区为贫氧热解气化区，即燃煤进入热解气化区后在贫氧低温条件下进行干馏热解。本专利技术中，所述二次风口设置于第二竖隔板下方目的在于使二次风口可以为炊事烟气流通区和采暖烟气流通区均引入空气以进行烟气的燃烧。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，所述烟囱外侧环绕烟囱设置采暖用水换热器。优选地，所述采暖烟气流通区内设置采暖用水换热管。本专利技术中，所述燃煤炊事采暖炉外侧还可增设水套用于采暖用水的加热。作为本专利技术优选的技术方案，所述炉箅子为固定式或活动式。当所述炉箅子为活动式时，通过设置与之相连的摇把使其活动；所述摇把处设有限位钉。优选地，所述炉箅子上设有布风孔。优选地，所述炉箅子上设有布风孔。所述布风孔可条形开孔也可为圆形开孔，但并不仅限于所列举的开孔类型，其他类型开孔同样可适用于本专利技术，只要其可以起到通风作用即可。所述炉箅子即可以起到支持，排渣和通风作用，为半焦燃烧提供氧气。作为本专利技术优选的技术方案，所述燃煤炊事采暖炉中炊事烟气流通区一侧的炉壁上开设观察窗口，以便于观察炉内燃烧情况。优选地，所述观察窗口为玻璃材质等耐高温材质，但并不仅限于所述材质，其他耐高温透明材质均可适用于本专利技术。优选地，所述二次风口下方设有底渣排出口。优选地，所述底渣排本文档来自技高网...

【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炉体由第一炉体(1)和第二炉体(2)组成，第一炉体(1)的高度大于第二炉体(2)的高度，第一炉体(1)与第二炉体(2)之间无隔板使燃煤炊事采暖炉形成一个整体；以第一炉体(1)一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧，第二炉体(2)一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧；在所述第一炉体(1)顶部设有烟囱(3)，烟囱(3)下方设置一个宽度小于第一炉体(1)宽度的第一横隔板(4)，第一横隔板(4)的一端与燃煤炊事采暖炉的后侧壁连接，另一端垂直于第一横隔板(4)向下设置第一竖隔板(5)，第一横隔板(4)和第一竖隔板(5)将第一炉体(1)内部分为两个连通的腔室，其中一个腔室为位于第一横隔板(4)下方的热解气化区(6)，另一个腔室为与热解气化区(6)相连的采暖烟气流通区(7)，所述采暖烟气流通区(7)与烟囱(3)相连；所述热解气化区(6)一侧的炉壁上开设加煤口(8)，所述热解气化区(6)下部倾斜设置炉箅子(9)，所述炉箅子(9)下方设有一次风口(10)；在所述第二炉体(2)的顶部开有炊事口(11)，所述炊事口(11)下方设置一个宽度小于等于第二炉体(2)宽度的第二横隔板(12)，第二横隔板(12)的一端与燃煤炊事采暖炉的前侧壁连接，另一端垂直于第二横隔板(12)向下设置第二竖隔板(13)，第二横隔板(12)和第二竖隔板(13)将第二炉体(2)内部分为两个连通的腔室，其中一个腔室为位于第二横隔板(12)下方的炊事烟气流通区(14)，另一个腔室为与炊事烟气流通区(14)相连的采暖烟气流通区(7)，所述第二竖隔板(13)下方设有二次风口(15)；所述第二横隔板(12)上设有炊事内火口(16)，所述炊事内火口(16)上盖有移动盖板(17)。...

【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炉体由第一炉体(1)和第二炉体(2)组成，第一炉体(1)的高度大于第二炉体(2)的高度，第一炉体(1)与第二炉体(2)之间无隔板使燃煤炊事采暖炉形成一个整体；以第一炉体(1)一侧作为燃煤炊事采暖炉的后侧，第二炉体(2)一侧作为燃煤炊事采暖炉的前侧；在所述第一炉体(1)顶部设有烟囱(3)，烟囱(3)下方设置一个宽度小于第一炉体(1)宽度的第一横隔板(4)，第一横隔板(4)的一端与燃煤炊事采暖炉的后侧壁连接，另一端垂直于第一横隔板(4)向下设置第一竖隔板(5)，第一横隔板(4)和第一竖隔板(5)将第一炉体(1)内部分为两个连通的腔室，其中一个腔室为位于第一横隔板(4)下方的热解气化区(6)，另一个腔室为与热解气化区(6)相连的采暖烟气流通区(7)，所述采暖烟气流通区(7)与烟囱(3)相连；所述热解气化区(6)一侧的炉壁上开设加煤口(8)，所述热解气化区(6)下部倾斜设置炉箅子(9)，所述炉箅子(9)下方设有一次风口(10)；在所述第二炉体(2)的顶部开有炊事口(11)，所述炊事口(11)下方设置一个宽度小于等于第二炉体(2)宽度的第二横隔板(12)，第二横隔板(12)的一端与燃煤炊事采暖炉的前侧壁连接，另一端垂直于第二横隔板(12)向下设置第二竖隔板(13)，第二横隔板(12)和第二竖隔板(13)将第二炉体(2)内部分为两个连通的腔室，其中一个腔室为位于第二横隔板(12)下方的炊事烟气流通区(14)，另一个腔室为与炊事烟气流通区(14)相连的采暖烟气流通区(7)，所述第二竖隔板(13)下方设有二次风口(15)；所述第二横隔板(12)上设有炊事内火口(16)，所述炊事内火口(16)上盖有移动盖板(17)。2.根据权利要求1所述的燃煤炊事采暖炉，其特征在于，所述烟囱(3)外侧环绕烟囱设置采暖用水换热器(18)；优选地，所述采暖烟气流通区(7)内设置采暖用水换热管(19)。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，所述炉箅子(9)为固定式或活动式；优选地，所述炉箅子(9)上设有布风孔。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，所述燃煤炊事采暖炉中炊事烟气流通区(14)一侧的炉壁上开设观察窗口(20)；优选地，所述观察窗口(20)为玻璃材质；优选地，所述二次风口(15)下方设...

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