本實(shí)用新型是涉及小型燃煤鍋爐領(lǐng)域的裝置,具體是一種家用新型節(jié)能環(huán)保采暖爐。
背景技術(shù):
家用采暖爐,一般以煤為主要燃料,少數(shù)以型煤、木柴、生物質(zhì)顆粒為燃料,多用于沒(méi)有集中供暖或不具備燃?xì)獠膳瘲l件的農(nóng)村或城鄉(xiāng)結(jié)合部,而且這些地區(qū)大部分使用的是未經(jīng)處理的原煤。近年來(lái)霧霾天氣頻發(fā),甚至出現(xiàn)霧霾天氣已成為某些地區(qū)的常態(tài),據(jù)環(huán)保部分析,北方農(nóng)村每燃燒1噸高揮發(fā)分原煤,將會(huì)排放2.5噸以上的二氧化碳,150公斤以上的其他污染物。一噸散煤燃燒的排放相當(dāng)于5噸到10噸電廠排放的污染物。重污染期間,化石燃料或生物質(zhì)燃燒排放的顆粒物增加明顯,低矮面源的污染,也就是原煤散燒對(duì)PM2.5濃度“貢獻(xiàn)”最大。
對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)上的家用燃煤采暖爐調(diào)研、總結(jié)發(fā)現(xiàn):燃煤燃燒方式多為直燒式,使得燃煤燃燒不徹底,燃料利用率和熱能利用率低,運(yùn)行熱效率一般在65%以下,使用維護(hù)狀況差的鍋爐甚至不到50%,平均熱效率為60~65%,而電站鍋爐熱效率為80%~90%,導(dǎo)致大量的能源浪費(fèi);這類(lèi)鍋爐配備的除塵器落后,或根本沒(méi)有配,脫硫裝置幾乎沒(méi)有,大氣污染物排放普遍超標(biāo),尤其是煙塵排放量較大,造成周邊地區(qū)的PM2.5濃度在采暖季明顯增加。目前有的用戶設(shè)計(jì)安裝了一種鋼管余熱回收器,這種鋼管余熱回收器有一定除塵效果,但余熱回收率不高。此外,市面上新型采暖鍋爐形形色色,盡管都宣稱(chēng)是節(jié)能環(huán)保型鍋爐,但通過(guò)調(diào)查用戶使用經(jīng)驗(yàn)反饋,很少能真正實(shí)現(xiàn)其宣傳的節(jié)能和減排效果,由于技術(shù)條件不成熟和成本較高等方面問(wèn)題,用戶選擇時(shí)受到很大限制。
目前我國(guó)仍有兩億分散采暖人口,尤其是在我國(guó)的北方省區(qū)家用燃煤采暖爐使用量十分巨大,而且這些地區(qū)大部分使用的是未經(jīng)處理的散煤。初步估算,西北黃河地區(qū)、華北和東北地區(qū)等供暖方面就有上千億元的潛在市場(chǎng)發(fā)展空間和經(jīng)濟(jì)效益。因其它清潔能源使用價(jià)格與燃煤價(jià)格差異較大,燃煤采暖爐在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)是北方家庭采暖的首選,因此設(shè)計(jì)一種低成本新型采暖爐來(lái)解決現(xiàn)有家用燃煤采暖爐燃煤利用率低、熱能利用率低、污染大的問(wèn)題已成為節(jié)能減排的一項(xiàng)重要工作,具有十分重要的社會(huì)價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本實(shí)用新型提供一種熱利用率更高的節(jié)能環(huán)保采暖爐。
技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的新型家用節(jié)能環(huán)保采暖爐包括爐體,所述爐體內(nèi)設(shè)有爐膛以及與爐膛相通的多回程反燒燃燒室,爐體上設(shè)有通向所述爐膛的加燃料口以及通向所述反燒燃燒室的煙箱;所述煙箱內(nèi)設(shè)有煙氣余熱回收裝置,且煙箱上設(shè)有通向外部的排煙筒;所述爐體上還設(shè)有包裹在所述爐膛、多回程反燒燃燒室以及煙箱外側(cè)的水套。
進(jìn)一步地,還包括設(shè)置在所述加燃料口內(nèi)的燃料粒度控制裝置。
進(jìn)一步地,所述排煙筒內(nèi)設(shè)有除塵裝置。
進(jìn)一步地,所述煙氣余熱回收裝置包括多個(gè)超導(dǎo)熱管,所述超導(dǎo)熱管的一個(gè)端部伸入所述煙箱內(nèi),且該端部上設(shè)有沿超導(dǎo)熱管的軸向陣列排布的多個(gè)翅片;所述超導(dǎo)熱管的另一個(gè)端部伸入所述水套中。
進(jìn)一步地,所述超導(dǎo)熱管的伸入煙箱的端部?jī)A斜向下。
進(jìn)一步地,所述燃料粒度控制裝置包括中軸、圓周陣列分布在所述中軸周?chē)亩鄠€(gè)破碎齒板以及連接所述中軸的中軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述破碎齒板的板面上均勻設(shè)置有若干破碎釘。
進(jìn)一步地,所述除塵裝置包括除塵布袋、用于撐開(kāi)所述除塵布袋的振動(dòng)環(huán)、以及用于使所述振動(dòng)環(huán)振動(dòng)的振動(dòng)裝置。
進(jìn)一步地,所述振動(dòng)裝置包括振動(dòng)裝置機(jī)架、與振動(dòng)裝置機(jī)架滑動(dòng)連接的滑塊以及用于驅(qū)動(dòng)所述滑塊相對(duì)于振動(dòng)裝置機(jī)架來(lái)回滑動(dòng)的滑塊驅(qū)動(dòng)裝置,所述振動(dòng)環(huán)相對(duì)于所述滑塊固定。
進(jìn)一步地,所述滑塊驅(qū)動(dòng)裝置包括偏心桿與偏心桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述偏心桿相對(duì)于所述振動(dòng)裝置機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)連接,偏心桿的一端安裝有滑塊驅(qū)動(dòng)軸,滑塊驅(qū)動(dòng)軸的中心軸與偏心桿的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸平行且不共線;所述滑塊上開(kāi)有條形孔,條形孔的長(zhǎng)度方向垂直于滑塊的滑動(dòng)方向,滑塊驅(qū)動(dòng)軸垂直伸入滑塊上的條形孔內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述偏心桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在所述偏心桿上的珠輪以及用于驅(qū)動(dòng)珠輪轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形拉珠繩,所述環(huán)形拉珠繩上的拉珠與所述珠輪嚙合。
有益效果:一、燃燒前將燃料放入燃料粒度控制裝置后,符合尺寸范圍的燃料塊直接翻至爐膛,較大燃料塊通過(guò)破碎板與燃料斗擠壓破碎后進(jìn)入爐膛,以對(duì)燃料進(jìn)行初步處理,控制燃料粒度的均勻性,提高燃燒效率。
二、煙箱內(nèi)的超導(dǎo)熱管可以避免傳統(tǒng)傳熱方式導(dǎo)熱效率低、易出現(xiàn)的導(dǎo)熱死區(qū)的問(wèn)題,大大提升了余熱回收率。
三、塵粒在通過(guò)除塵裝置的過(guò)濾布纖維時(shí)因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截,實(shí)現(xiàn)除塵效果,降低煙塵排放量,并且當(dāng)布袋積塵較多時(shí),需進(jìn)行清灰處理,拉動(dòng)環(huán)形拉珠繩,帶動(dòng)珠輪轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而使偏心桿轉(zhuǎn)動(dòng),推動(dòng)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng),不斷推動(dòng)振動(dòng)環(huán)振動(dòng),實(shí)現(xiàn)清灰。該裝置操作簡(jiǎn)單,使用方便。
附圖說(shuō)明
附圖1為節(jié)能環(huán)保采暖爐的剖視圖;
附圖2為節(jié)能環(huán)保采暖爐的立體圖;
附圖3為煙氣余熱回收裝置的剖視圖;
附圖4為燃料粒度控制裝置的剖視圖;
附圖5為除塵裝置的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
如附圖1所示的新型家用節(jié)能環(huán)保采暖爐,包括爐體1,所述爐體1內(nèi)設(shè)有爐膛2 以及與爐膛2相通的多回程反燒燃燒室3,爐體1上設(shè)有通向所述爐膛2的加燃料口4 以及通向所述反燒燃燒室3的煙箱5;所述煙箱5內(nèi)設(shè)有煙氣余熱回收裝置6,且煙箱上設(shè)有通向外部的排煙筒7;加燃料口4內(nèi)安裝有用于控制燃料的粒度保證燃燒率的燃料粒度控制裝置9,排煙筒7內(nèi)設(shè)有用于清除排出尾氣中顆粒物質(zhì)的除塵裝置10。所述爐體1上還設(shè)有包裹在所述爐膛2、多回程反燒燃燒室3以及煙箱5外側(cè)的水套8。其中多回程反燒燃燒室3可以是三回程反燒燃燒室或者更多回程數(shù)的反燒燃燒室。
燃料在爐膛2內(nèi)燃燒后的煙氣通過(guò)多回程反燒燃燒室3進(jìn)入煙箱,煙氣余熱回收裝置6將煙氣余熱進(jìn)一步吸收,最后煙氣通過(guò)除塵裝置10把一部分煙塵過(guò)濾掉后排到空氣中,當(dāng)除塵裝置10積塵較多時(shí),需進(jìn)行清灰處理。
所述煙氣余熱回收裝置6包括多個(gè)超導(dǎo)熱管601,所述超導(dǎo)熱管601的一個(gè)端部伸入所述煙箱5內(nèi),且該端部上設(shè)有沿超導(dǎo)熱管601的軸向直線陣列排布的多個(gè)翅片602,翅片602為圓形薄片,與超導(dǎo)熱管601同心固定;所述超導(dǎo)熱管601的另一個(gè)端部伸入所述水套8中。翅片602可增加吸收余熱的面積,余熱通過(guò)超導(dǎo)熱管601傳至水套8的水中。
所述超導(dǎo)熱管601的伸入煙箱5的端部?jī)A斜向下,所有的超導(dǎo)熱管601分為兩組,兩組超導(dǎo)熱管601分別分布在煙箱5的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁上,且兩組超導(dǎo)熱管601在煙箱 5內(nèi)交叉,將煙箱5內(nèi)排滿。超導(dǎo)熱管601采熱端部朝下有利于熱量的傳輸,且超導(dǎo)熱管601采用超導(dǎo)熱管制作,超導(dǎo)熱管601的排布方式可以最大化發(fā)揮采集余熱的作用。
所述燃料粒度控制裝置9包括中軸901、圓周陣列分布在所述中軸901周?chē)亩鄠€(gè)破碎齒板902以及連接所述中軸901的中軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)903,所述破碎齒板902的板面上均勻設(shè)置有若干破碎釘,所述中軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)903可以是最簡(jiǎn)單的搖動(dòng)手柄,也可以是電機(jī)等可以自動(dòng)驅(qū)動(dòng)中軸901轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。搖動(dòng)中軸901使破碎齒板902轉(zhuǎn)動(dòng),將燃料打碎后進(jìn)入爐膛2燃燒,如此可使燃料充分燃燒,保證燃燒率,且可防止燃燒不充分產(chǎn)生有害氣體。
所述除塵裝置10包括除塵布袋1001、用于撐開(kāi)所述除塵布袋的振動(dòng)環(huán)1002、以及用于使所述振動(dòng)環(huán)1002振動(dòng)的振動(dòng)裝置,除塵布袋1001采用玻璃纖維針刺氈制成,振動(dòng)環(huán)1002與排煙筒7同心安裝,除塵布袋1001沿軸向安裝于排煙筒7內(nèi)。玻璃纖維針刺氈可有效阻擋煙氣中的顆粒物質(zhì),且該材質(zhì)對(duì)顆粒物質(zhì)的吸附作用非常小,可以很容易將顆粒物質(zhì)震落,可有效防止除塵布袋1001的過(guò)濾孔被堵塞。
所述振動(dòng)裝置包括振動(dòng)裝置機(jī)架1003、與振動(dòng)裝置機(jī)架1003滑動(dòng)連接的滑塊1004 以及用于驅(qū)動(dòng)所述滑塊1004相對(duì)于振動(dòng)裝置機(jī)架1003來(lái)回滑動(dòng)的滑塊驅(qū)動(dòng)裝置,所述振動(dòng)環(huán)1002通過(guò)連桿1009相對(duì)于所述滑塊1004固定。所述滑塊驅(qū)動(dòng)裝置包括偏心桿 1006與偏心桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述偏心桿1006相對(duì)于所述振動(dòng)裝置機(jī)架1003轉(zhuǎn)動(dòng)連接,偏心桿1006的一端連接有滑塊驅(qū)動(dòng)軸1005,滑塊驅(qū)動(dòng)軸1005的中心軸與偏心桿1006的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸平行且不共線;滑塊1004上開(kāi)有條形孔,條形孔的長(zhǎng)度方向垂直于滑塊1004 的滑動(dòng)方向,滑塊驅(qū)動(dòng)軸1005垂直伸入滑塊1004上的條形孔內(nèi)。所述偏心桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在偏心桿1006上的珠輪1007以及環(huán)形拉珠繩1008,環(huán)形拉珠繩1008為上面串有多個(gè)珠子的環(huán)形繩,珠輪1007與環(huán)形拉珠繩1008形成嚙合,通過(guò)拉動(dòng)環(huán)形拉珠繩 1008可帶動(dòng)珠輪1007轉(zhuǎn)動(dòng),類(lèi)似于窗簾上的拉珠裝置。
上述燃料可以是煤塊、木炭、生物質(zhì)顆粒等日常采暖常用燃料。
本實(shí)用新型在熱能利用上:余熱回收率高達(dá)25%以上。按鍋爐效率提高的低值計(jì)算,僅京津冀地區(qū)一年散煤消耗量減少360萬(wàn)噸。
本實(shí)用新型在污染物排放上:減少了部分二氧化硫等有害物質(zhì)的產(chǎn)生。除塵效率高達(dá)90%以上,僅京津冀地區(qū)一年排塵量可減少32.76萬(wàn)噸。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。