專利名稱：生物質半氣化爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及以生物質為燃料的氣化爐，尤其涉及生物質半氣化爐。
背景技術：
目前，常見的家用生物質氣化爐大致分為兩種， 一種為生物質全氣化爐，現有生物質全 氣化爐在技術上存在缺陷，在使用過程中會產生大量的焦油、灰塵和有害氣體，易造成可燃 氣體輸送管和燃燒器阻塞，另外焦油和無法控制的剩余可燃氣體(CO)會直接對外排放，形
成二次污染，因此，生物質全氣化爐很難在市場中推廣。另一種為生物質半氣化爐，現有新 起的生物質半氣化爐的爐體內從上至下依次設有燃燒室、氣化室和空氣室，燃燒室與氣化室 和二次風道連通，氣化室和空氣室由爐橋分開，使用時，空氣室為氣化室提供氧氣，生物質 在氣化室中悶燒產生可燃氣體，可燃氣體進入燃燒室后與二次風道提供的空氣混合并充分燃 燒，這種方式可以將生物質在燃燒過程中產生的焦油直接燃燒，解決二次污染的問題，實現 了潔凈燃燒，達到零排放。但是，從目前使用的技術來看，生物質半氣化爐還存在以下幾點
主要的不足之處
1、 二次風道一般采用下開孔或爐體上開孔內插風管的形式，該結構容易造成二次進風分 布不均勻，進風口面積過小，影響二次風的風力。目前，很多廠家采用微型風機提供二次風 供氧，其缺陷是結構復雜，占用空間大，制作成本高；需要外部動力驅動風機，使用成本 高；風力分布不均勻，導致火焰偏向一側，被加熱件受熱不均勻；通入的二次風為未加熱的 冷風，助燃效率低。
2、 半氣化爐在氣化室缺氧狀態下對生物質悶燒，才能產生較多的可燃氣體，但是，現有 爐橋結構的通風量較大，為了保持氣化室的缺氧狀態，現有氣化室都設計得比較高，目的在 于通過生物質在氣化室堆積高度來減小空氣的流量，這樣氣化室的設計使得生物質半氣化爐 的造型較高，增大了生產成本。
3、 燃燒器一般采用上小下大的圓臺型，二次風覆蓋面和捕捉可燃氣體的能力較差。
4、 氣化室有兩種結構， 一種是由鑄件(鋼件)圍成的氣化室，在鑄件(鋼件)外敷設保 溫料，由于鑄件(鋼件)耐火性比較差，容易熔化，壽命不長久。另一種是超厚耐火水泥整 體氣化室，其耐火性較好，但是超厚、超重，保溫效果差、蓄熱損失大。
綜上所述，由于現有生物質半氣化爐結構復雜，重量大、體積大，生產成本高，所以在 推廣上有一定的難度，很多廠家不得不走政府采購的路子，這樣嚴重制約了該項技術的市場 化發展。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種使二次風進風均勻、助燃效 率提高，結構簡單巧妙，占用空間小，制作成本低廉，便于安裝的生物質半氣化爐。 為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案。
一種生物質半氣化爐，包括面板圍火罩和內爐，所述內爐上部設有燃燒器，所述燃燒器 圍成的區域為燃燒室，所述面板圍火罩設于內爐上方并罩設于燃燒器周邊，所述內爐外套設 有二次風罩，所述內爐的內殼與二次風罩圍成環形的二次風通道，所述燃燒器、面板圍火罩 與內爐的內殼圍成環形的二次風室，二次風通道下端設有與外部相通的二次風進口， 二次風 通道上端設有與二次風室相通的二次風出口，所述燃燒器上沿環向均勻設置有多個連通二次 風室與燃燒室的二次風孔。
所述內爐底部設有定位連體腳，所述面板圍火罩底部設有定位槽，所述二次風罩呈薄壁 筒狀，二次風罩下端固定于定位連體腳上，上端設于定位槽內。
所述內爐下部設有將內爐內腔分隔為氣化室和空氣室的環形爐橋，所述環形爐橋包括同 軸心布置的環形支撐板、環形爐條和圓形擋風板，所述環形爐條設于環形支撐板與圓形擋風 板之間的環形間隙內，并將該環形間隙分隔為兩條環形風槽，空氣室與氣化室通過環形風槽 連通，環形爐條上設有連接塊，所述連接塊一端與環形支撐板相連，另一端與圓形擋風板相 連，所述環形支撐板的外緣支撐于內爐內。
所述燃燒器與環形爐橋之間設有薄壁耐火爐膽，所述薄壁耐火爐膽與內殼之間填充有保
溫層o
所述內爐設有與空氣室相通的隱形風門，所述隱形風門包括隱形風門板、調節手柄、設 于內爐內殼上的第一風門開口，所述二次風罩上設有第二風門開口和導向槽，所述第一風門 開口兩側均設有導向板，所述導向槽與導向板平行布置，隱形風門板的兩側邊置于導向板與 內爐的內殼之間，調節手柄一端與隱形風門板固定連接，另一端穿出導向槽并延伸至二次風 罩以外。
所述面板圍火罩內套設有擋火圏，所述擋火圈內設有用于支撐炊具的支撐架。 所述支撐架呈等邊三角形狀，并于等邊三角形的頂點處與擋火圏固定連接。
所述面板圍火罩上設有與燃燒室相通的續料口，面板圍火罩的續料口上裝設有續料門； 所述擋火圏與面板圍火罩之間形成煙氣室，面板圍火罩上設有與煙氣室相通的煙嘴。 所述燃燒器為圓臺弧狀薄壁件，且該圓臺弧向燃燒室內凹入。 與現有技術相比，本發明的優點在于
1、在內爐外套設二次風罩，該二次風罩與內爐的內殼圍成環形的二次風通道，燃燒器、面板圍火罩與內爐的內殼圍成環形的二次風室，二次風從二次風進口進入二次風通道，在二 次風通道中經內爐散發的余熱加熱后，經二次風出口進入二次風室，再通過燃燒器上沿環向 均勻設置的二次風孔進入由燃燒器圍成的燃燒室，與內爐氣化室產生的可燃氣體進行均勻、 充分的混合，使可燃氣體完全燃燒。相比于現有生物質半氣化爐，本發明采用環形進風的設 計方案，增大二次風通風面積，有效提高進風量，同時保證進風均勻，使可燃氣體燃燒時形 成的火焰更加集中，加熱效率提高；利用內爐的內殼所散發的余熱在二次風經過二次風通道 時，對二次風加熱，提高二次風助燃效率，同時還增加了生物質半氣化爐的整體能源利用熱 效率；不需要在內爐的爐體上開風孔、插風管，更不需要加裝風機，結構簡單巧妙，占用空 間小，縮小產品體積，產品造型輕便、美觀。
2、 在內爐下部設置將內爐內腔分隔為氣化室和空氣室的環形爐橋，該環形爐橋中間設有 圓形擋風板，空氣室與氣化室通過環形支撐板與圓形擋風板之間的環形風槽連通。相比于現 有生物質半氣化爐中的爐橋，本發明中的環形爐橋使一次風進入空氣室后，經環形風槽沿氣 化室內壁緩慢向上流動，降低氣化室中心氣流速度，使氣化室保持缺氧悶燒狀態，減少生物 燃料的直接燃燒量，增加可燃氣體產量；利用圓形擋風板控制一次風的進風量后，不需要通 過在氣化室內堆積很高的生物質來減小空氣的流量，因此，可降低氣化室的設計高度，節省 生產成本。
3、 在內爐與二次風罩之間設置隱形風門，該隱形風門結構簡單，便于制作和操作，不僅 可以控制一次風進風量，而且可以使隱形風門板隱避于二次風罩內，外形美觀。
4、 在擋火圈內設置用于支撐炊具的支撐架，支撐架便于將平底炊具或小型炊具支撐在一 定的吊火高度上，使用方便，功能齊全；該支撐架呈等邊三角形狀，結構穩定可靠，承載能 力強，同時，燃燒產生的火焰集中于支撐架中心空曠之處，避免支撐架承受高溫火焰，延長 支撐架使用壽命。
5、 在面板圍火罩上設置續料口，使本發明的生物質半氣化爐可以非常方便的添加燃料， 提高燃料續料能力；面板圍火罩上設有與煙氣室相通的煙嘴，可將燃燒產生的煙氣集中排出。
6、 燃燒器為圓臺弧狀薄壁件，且該圓臺弧向燃燒室內凹入，相比于普通的圓臺母線為直 線段的燃燒器，本發明的燃燒器在靠近上端處的口徑更小，有利于提高氣流速度，提高二次 風的覆蓋面，增加捕捉可燃氣體的能力，使二次風中的氧氣與可燃氣體混合更快、更充分， 提高燃燒效率。
圖1是本發明的主視結構示意圖； 圖2是本發明的俯視6圖3是本發明的仰視圖4是本發明環形爐橋的結構示意圖;
圖5是圖1的A—A剖視放大圖。
圖中各標號表示
1、面板圍火罩2、內爐
3、二次風罩4、燃燒器5、環形爐橋6、擋火圏
7、支撐架8、隱形風門
9、薄壁耐火爐膽10、保溫層
11、續料門12、坐鍋圈
13、煙氣室14、煙嘴
15、定位連體腳16、燃燒室
17、定位槽20、內殼
21、氣化室22、空氣室
30、二次風通道31、二次風進口
32、二次風出口40、二次風孔
41、二次風室50、環形支撐板
51、環形爐條52、圓形擋風板
53、連接塊54、環形風槽
55、加強筋80、隱形風門板
81、導向板82、調節手柄
83、第一風門開口84、導向槽
85、第二風門開口
具體實施例方式
如圖l、圖2和圖3所示，本發明的生物質半氣化爐，包括面板圍火罩l、內爐2、 二次 風罩3和三件定位連體腳15。內爐2由內殼20、薄壁耐火爐膽9、燃燒器4、環形爐橋5和 保溫層10構成，內殼20底部設有封底，三件定位連體腳15沿環向均勻支撐于內殼20底部， 內殼20內側設有向內凸起的環形筋條，環形爐橋5支撐于該環形筋條上，薄壁耐火爐膽9套 設于內殼20內，并坐落于環形爐橋5上，燃燒器4裝設于薄壁耐火爐膽9上，燃燒器4上沿 環向均勻設置有多個二次風孔40，保溫層10填充于薄壁耐火爐膽9和內殼20之間，并將燃 燒器4與薄壁耐火爐膽9的連接處包覆在內，燃燒器4所圍成的區域為燃燒室16，薄壁耐火爐膽9圍成的區域為氣化室21，環形爐橋5下方、由內殼20圍成的區域為空氣室22。 二次 風罩3套設于內爐2外，其下端通過緊固件固定于定位連體腳15上，二次風罩3與內爐2的 內殼20圍成環形的二次風通道30，面板圍火罩1設于內爐2上方并罩設于燃燒器4周邊， 二次風罩3和內爐2的內殼20的上端固定于面板圍火罩1下端面所設的定位槽17內，二次 風通道30上端由面板圍火罩1下端面密封，燃燒器4、面板圍火罩1與內爐2的內殼20圍 成環形的二次風室41， 二次風通道30下端設有與外部相通的二次風進口 31， 二次風通道30 上端設有與二次風室41相通的二次風出口 32，該二次風出口 32開設于內爐2的內殼20上 部。該二次風罩3結構簡單，便于安裝，可采用不銹鋼或搪瓷制作，具有美觀、永不生銹的 特點。
如圖1和圖4所示，本實施例中，環形爐橋5包括同軸心布置的環形支撐板50、環形爐 條51、圓形擋風板52和加強筋55。環形爐條51設于環形支撐板50與圓形擋風板52之間的 環形間隙內，并通過環形爐條51將該環形間隙分隔為兩條環形風槽54，圓形擋風板52遮擋 了大部分的通風面積，空氣室22與氣化室21通過環形風槽54連通。環形爐條51上設有連 接塊53，連接塊53 —端與環形支撐板50相連，另一端與圓形擋風板52相連，環形支撐板 50、環形爐條51和圓形擋風板52通過連接塊53連為一體。加強筋55設有三條，且沿環向 均勻布置于環形爐橋5下端，各加強筋55從靠近環形支撐板50的外邊緣處延伸至圓形擋風 板52的圓心。環形支撐板50的外緣支撐于內爐2內。該環形爐橋5使一次風進入空氣室22 后，經環形風槽54沿氣化室21內壁緩慢向上流動，降低氣化室21中心氣流速度，使氣化室 21內的生物燃料保持缺氧悶燒狀態，減少生物燃料的直接燃燒量，增加可燃氣體產量；同時， 利用圓形擋風板52遮擋大部分的通風面積，控制一次風的進風量后，不需要通過在氣化室 21內堆積很高的生物質來減小空氣的流量，因此，可降低氣化室21的設計高度，節省生產 成本。
如圖1所示，本實施例中，燃燒器4為圓臺弧狀薄壁件，且該圓臺弧向燃燒室16內凹入， 相比于普通的圓臺母線為直線段的燃燒器具，本發明的燃燒器4在靠近上端處的口徑更小， 有利于提高氣流速度，提高二次風的覆蓋面，增強捕捉可燃氣體的能力，使二次風中的氧氣 與可燃氣體混合更快、更充分，提高燃燒效率。
如圖1和圖2所示，本實施例中，面板圍火罩1上設有坐鍋圈12，面板圍火罩l內套設 有具有一定高度的擋火圏6，擋火圈6內設有用于支撐炊具的支撐架7，便于將平底炊具或小 型炊具支撐在一定的吊火高度上，使用方便，功能齊全；該支撐架7呈等邊三角形狀，并于 等邊三角形的頂點處與擋火圏6的內壁固定連接。結構穩定可靠，承載能力強，同時，燃燒 產生的火焰集中于支撐架7中心空曠之處，避免支撐架7承受高溫火焰，延長支撐架7使用
8壽命。面板圍火罩1和擋火圏6上設有與燃燒室16相通的續料口，支撐架7的位置位于續料 口中心的上方，避免支撐架7對添加生物燃料造成不便，面板圍火罩l的續料口上裝設有續 料門11，打開續料門11可以非常方便的添加燃料，具有燃料續料功能；擋火圏6與面板圍 火罩1之間形成煙氣室13，面板圍火罩1上設有與煙氣室13相通的煙嘴14，從燃燒區域產 生的煙氣從擋火圏6和面板圍火罩1之間的上端開口以及擋火圏6上所設的續料口進入煙氣 室13，再通過煙嘴14將煙氣集中排出。
如圖1和圖5所示，本實施例中，內爐2設有與空氣室22相通的隱形風門8，隱形風門 8包括隱形風門板80、調節手柄82、設于內爐2的內殼20上的第一風門開口 83, 二次風罩 3上設有第二風門開口 85和導向槽84，第一風門開口 83左右兩側均設有導向板81，導向槽 84與導向板81平行布置，隱形風門板80的左右兩側邊置于導向板81與內爐2的內殼20之 間，調節手柄82—端與隱形風門板80固定連接，另一端穿出導向槽84并延伸至二次風罩3 以夕卜，推動調節手柄82可以帶動隱形風門板80在導向板81和內殼20的約束下作上下移動， 控制第一風門開口 83處的風口大小，從而控制一次風進風量，隱形風門板80隱避于二次風 罩3內。該隱形風門8便于制作和操作，結構簡單，外形美觀。
工作原理使用本發明的生物質半氣化爐時，先向氣化室21中添加適量生物燃料，點燃 生物燃料后使生物燃料在氣化室21中缺氧悶燒，產生可燃氣體，并通過隱形風門8控制一次 風的風量，使產生的可燃氣體與二次風的風量匹配平衡。二次風從二次風進口 31進入二次風 通道30，在二次風通道30中經內爐2散發的余熱加熱后，從二次風出口 32進入二次風室41， 再通過燃燒器4上沿環向均勻設置的二次風孔40進入由燃燒器4圍成的燃燒室16，與內爐2 的氣化室21產生的可燃氣體進行均勻、充分的混合，使可燃氣體完全燃燒。燃燒區域產生的 煙氣從擋火圏6和面板圍火罩1之間的上端開口以及擋火圏6上所設的續料口進入煙氣室13， 再通過煙嘴14將煙氣集中排出。需要繼續添加生物燃料時，打開續料門11，從續料口添加 生物燃料，生物燃料進入續料口后從燃燒器4上端開口落入氣化室21中。相比于現有生物質 半氣化爐，本發明采用環形進風的設計方案，增大二次風通風面積，有效提高二次風的進風 量，同時保證進風均勻，使可燃氣體燃燒時形成的火焰更加集中，加熱效率提高；利用內爐 2的內殼20所散發的余熱在二次風經過二次風通道30時，對二次風加熱，不僅提高了二次 風助燃效率，同時還增加了生物質半氣化爐的整體能源利用熱效率；不需要在內爐2的爐體 上開風孔、插風管，更不需要加裝風機，結構簡單巧妙，占用空間小，產品體積縮小，造型 輕便、美觀。
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權利要求
1、一種生物質半氣化爐，包括面板圍火罩(1)和內爐(2)，所述內爐(2)上部設有燃燒器(4)，所述燃燒器(4)圍成的區域為燃燒室(16)，所述面板圍火罩(1)設于內爐(2)上方并罩設于燃燒器(4)周邊，其特征在于所述內爐(2)外套設有二次風罩(3)，所述內爐(2)的內殼(20)與二次風罩(3)圍成環形的二次風通道(30)，所述燃燒器(4)、面板圍火罩(1)與內爐(2)的內殼(20)圍成環形的二次風室(41)，二次風通道(30)下端設有與外部相通的二次風進口(31)，二次風通道(30)上端設有與二次風室(41)相通的二次風出口(32)，所述燃燒器(4)上沿環向均勻設置有多個連通二次風室(41)與燃燒室(16)的二次風孔(40)。
2、 根據權利要求1所述的生物質半氣化爐，其特征在于所述內爐(2)底部設有定位 連體腳(15)，所述面板圍火罩(1)底部設有定位槽(17)，所述二次風罩(3)呈薄壁筒狀， 二次風罩(3)下端固定于定位連體腳(15)上，上端設于定位槽(17)內。
3、 根據權利要求1或2所述的生物質半氣化爐，其特征在于所述內爐(2)下部設有 將內爐(2)內腔分隔為氣化室(21)和空氣室(22)的環形爐橋(5)，所述環形爐橋(5) 包括同軸心布置的環形支撐板(50)、環形爐條(51)和圓形擋風板(52)，所述環形爐條(51) 設于環形支撐板(50)與圓形擋風板(52)之間的環形間隙內，并將該環形間隙分隔為兩條 環形風槽(54)，空氣室(22)與氣化室(21)通過環形風槽(54)連通，環形爐條(51)上 設有連接塊(53)，所述連接塊(53) —端與環形支撐板(50)相連，另一端與圓形擋風板(52) 相連，所述環形支撐板(50)的外緣支撐于內爐(2)內。
4、 根據權利要求3所述的生物質半氣化爐，其特征在于所述燃燒器(4)與環形爐橋 (5)之間設有薄壁耐火爐膽(9)，所述薄壁耐火爐膽(9)與內殼(20)之間填充有保溫層 (10)。
5、 根據權利要求4所述的生物質半氣化爐，其特征在于所述內爐(2)設有與空氣室 (22)相通的隱形風門(8)，所述隱形風門(8)包括隱形風門板(80)、調節手柄(82)、設于內爐(2)內殼(20)上的第一風門開口 (83)，所述二次風罩(3)上設有第二風門開口 (85) 和導向槽(84)，所述第一風門開口 (83)兩側均設有導向板(81)，所述導向槽(84)與導 向板(81)平行布置，隱形風門板(80)的兩側邊置于導向板(81)與內爐(2)的內殼(20) 之間，調節手柄(82) —端與隱形風門板(80)固定連接，另一端穿出導向槽(84)并延伸 至二次風罩(3)以外。
6、 根據權利要求1或2所述的生物質半氣化爐，其特征在于所述面板圍火罩(1)內 套設有擋火圏(6)，所述擋火圈(6)內設有用于支撐炊具的支撐架(7)。
7、 根據權利要求5所述的生物質半氣化爐，其特征在于所述面板圍火罩(1)內套設有擋火圏(6)，所述擋火圈(6)內設有用于支撐炊具的支撐架(7)。
8、 根據權利要求7所述的生物質半氣化爐，其特征在于所述支撐架(7)呈等邊三角 形狀，并于等邊三角形的頂點處與擋火圏(6)固定連接。
9、 根據權利要求8所述的生物質半氣化爐，其特征在于所述面板圍火罩(1)上設有 與燃燒室(16)相通的續料口，面板圍火罩(1)的續料口上裝設有續料門(11);所述擋火 圏(6)與面板圍火罩(1)之間形成煙氣室(13)，面板圍火罩(1)上設有與煙氣室(13) 相通的煙嘴(14)。
10、 根據權利要求9所述的生物質半氣化爐，其特征在于所述燃燒器(4)為圓臺弧狀薄壁件，且該圓臺弧向燃燒室(16)內凹入。
全文摘要
本發明公開了一種生物質半氣化爐，包括面板圍火罩和內爐，所述內爐上部設有燃燒器，所述燃燒器圍成的區域為燃燒室，所述面板圍火罩設于內爐上方并罩設于燃燒器周邊，所述內爐外套設有二次風罩，所述內爐的內殼與二次風罩圍成環形的二次風通道，所述燃燒器、面板圍火罩與內爐的內殼圍成環形的二次風室，二次風通道下端設有與外部相通的二次風進口，二次風通道上端設有與二次風室相通的二次風出口，所述燃燒器上沿環向均勻設置有多個連通二次風室與燃燒室的二次風孔。該生物質半氣化爐具有二次風進風均勻、助燃效率提高，結構簡單巧妙，占用空間小，制作成本低廉，便于安裝的優點。
文檔編號F24B1/189GK101487597SQ20091004270
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月23日 優先權日2009年2月23日
發明者毛祖新, 毛祖順, 胡經政 申請人:湖南萬家工貿實業有限公司