一种生物质炊事取暖炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生物质坎事取暖炉。
【背景技术】
[0002]化石能源的大量使用已造成严重的环境污染，破坏了生态平衡，诱发各种疾病、损害人们健康。并且化石能源是不可再生的，它的日渐枯竭已逐步制约了经济发展并增加了人们的生活成本。节能减排和开发可再生能源已是大势所趋。
[0003]生物质能源既是传统能源又是可再生能源，是消费总量仅次于不可再生的煤炭、石油和天然气的能源。由于生物质能源主要是植物光合作用积累的能量，植物生长时从大气中吸收二氧化碳，燃烧时再把所吸收的二氧化碳释放出来，这是一种碳循环，并不额外增加大气中的二氧化碳，从而实现了二氧化碳零排放，不增加温室效应。长期以来，生物质能源未得到充分利用，随意丢弃造成了严重浪费的同时用随意焚烧的方式处理秸杆造成了严重环境污染也带来了许多社会问题。即便是许多农牧区居民仍以秸杆、木柴、牛羊粪等作为生活用能的主要来源，减少了随意丢弃和焚烧的现象，也仍然存在着由于炉灶性能不佳导致的热效率低、耗时费力、燃烧不充分带来污染、慢性疾病等问题。
[0004]为此，人们一直致力于将可再生的废弃生物质资源能源化、清洁化利用，改善人民生活质量的同时实现节能环保的目的。尤其是近年来，利用生物质限氧气化再补氧助燃原理开发的生物质炉在提高生物质热转换效率的同时减少了对环境的烟气污染。
[0005]中国专利CN202902342U于2013年4月24日就公开了这样一种生物质炉。该炉主要由加料斗、炉膛、长颈裂解筒、空气预热流动腔、燃烧室、烟气排放通道等组成。其优点是可以不使用生物质致密成型燃料，便于就地取柴，且不需要风机强制配风也能实现较好的燃烧效果。但该炉不需要风机强制配风也能实现较好的燃烧效果是以一定高度烟囱对炉内所形成的负压抽力为前提的，离开烟囱不仅没有任何优点而且还会造成严重污染。
[0006]中国专利CN10285345318于2013年I月2日公开了一种防风生物质野坎炉，除了便于携带、适应野外使用，在火力、一次投料的续航能力、燃烧充分度以及对燃料形状和质地的适应性等方面均不如前述专利所公开的生物质炉。并且，这种炉只能在野外使用而无法直接置于室内。
[0007]中国专利CN2014100298U于2015年I月14日公开了一种自动进料式生物质炉，该炉主要由自动进料系统、供氧气化系统、配氧燃烧系统和余热回收系统等组成。其优点是能自动持续进料、火力强、燃烧充分、高效回收余热。不足之处在于其优点的体现有赖于致密成型的生物质颗粒燃料，否则基本无法使用，不适用于缺少甚至根本没有颗粒燃料的广大农牧地区，而且颗粒燃料的使用成本相对较高，不如其他生物质燃料经济。不足之处还在于其为余热回收而进行的下烟道设计方式，使得烟气的折返回程较大，如果没有风机的强制供风或没有较高的烟囱对炉体形成较强负压，也基本无法点着或正常使用。
[0008]当前，广大农村和城镇的郊区，易于得到树枝、木块、玉米芯等生物质燃料的地方流行一种专用于烧水的空心烧壶即俗称的快壶，这种壶一般是由锥形内壁和圆形外筒之间形成的夹水层再辅以其它零件组成。使用时只需把燃料放入锥形内壁围成的壶芯点燃即可。该壶结构简单，使用方便，由于采用锥形内壁使得热交换面积大增且有助于收拢火焰而使其热效率较高、烧水速度快。但其致命的弱点是燃烧不充分导致污染严重，正因为其相当普及所以产生的不良后果也惊人，直接受其熏染的群众反应强烈，已有地区禁止使用。但是，如果能够将这种烧水快壶与节能环保的生物质炉配合使用，将取得意想不到的好处。而前述三种专利生物质炉目前无法实现与热交换效率较高但污染严重的各种空心烧壶在各种生物质燃料情况下都能完美结合优势互补。
【发明内容】
[0009]为了克服上述生物质炉诸如要么无法使用风机、要么必须使用风机、要么必须使用烟囱、要么无法使用烟囱、要么必须在室外使用、要么必须使用颗粒燃料等缺陷，本发明要解决的技术问题是提供这样一种生物质坎事取暖炉，这种炉能适应秸杆、木柴、牛羊粪、致密成型的压块和颗粒等各种生物质燃料，可以使用风机也可以既不使用风机也不使用烟囱，必须使用烟囱的情况仅限于为绝对安全起见在室内使用时，能在各种场合与各种生物质烧水快壶完美结合，既能坎事又能取暖，不仅操作方式与农村传统大灶相同而且在风机和烟囱都不用的情况下依然能够实现火力强劲、燃烧充分。
[0010]为了解决上述技术问题，提出如下技术方案:一种生物质坎事取暖炉，包括炉体和集成于炉体的保温层、供氧机构、进料机构、燃烧机构、余热回收机构、排渣机构等组成。炉体由台面、外壳、底板等构成；炉壳内敷设绝热材料构成保温层；供氧机构被保温层包围起来，由若干供氧通道和腔室组成；进料机构由料筒和料筒盖组成；燃烧机构被供氧机构包围，由炉膛和与供氧机构相互适应的若干混合裂解腔、燃烧室、燃烧室切换开关组成，如果只有一个坎事燃烧室而不设水暖燃烧室则不需要燃烧室切换开关，从而燃烧室的底板可以进行简化设计；余热回收机构由横向尾气道、换热器、水套、废气腔、烟囱等组成，每一个坎事燃烧室下方对应一个横向尾气道；排渣机构由炉箅、炉箅支撑板、灰腔、灰斗等组成。
[0011]所述生物质坎事取暖炉可以由若干个坎事单元和一个水暖单元组合成；所有坎事单元燃烧室的尾气都通过其对应的横向尾气道进入水暖单元的燃烧室中，再经过余热回收机构的换热器进入废气腔，然后通过烟囱排至炉外；生物质坎事取暖炉的架构可以以方形或圆形元素为主。下面以一个坎事单元和一个水暖单元的组合作为一种优选进行阐述。
[0012]所述生物质坎事取暖炉的供氧机构可以由供氧室一、供氧室二、供氧室三、空气预热通道一、空气预热通道二、坎事混合裂解供氧腔、水暖混合裂解供氧腔、坎事混合裂解供氧管、水暖混合裂解供氧管、炉膛二次配风限氧维持通道、炉膛二次配风限氧维持腔、炉膛二次配风自然增强腔入口、炉膛二次配风自然增强腔等组成。
[0013]所述供氧机构的供氧室一设有强制鼓风入口、自然风入口、自然风风量调节开关。
[0014]所述供氧机构的供氧室二与所述供氧室一相通，供氧室二内有炉膛二次配风限氧维持通道的入口。
[0015]所述供氧机构的供氧室三与所述供氧室二经位于这两者之间的专用通道贯通；在需要时，供氧室三通过所述加料机构的料筒盖与料桶隔绝起来；供氧室三配有一个外盖。
[0016]所述供氧机构的空气预热通道一和空气预热通道二统称为空气预热通道，它们的直接入口都在供氧室三内，并且这两个通道互不直接相通。
[0017]所述供氧机构的坎事混合裂解供氧腔和水暖混合裂解供氧腔都必须至少有互不直接相通的两级。作为进一步的优选，所述坎事混合裂解供氧腔和水暖混合裂解供氧腔各有两级:坎事一侧近炉膛一端的命名为坎事一级混合裂解供氧腔，近燃烧室一端的命名为坎事二级混合裂解供氧腔；水暖一侧近炉膛一端的命名为水暖一级混合裂解供氧腔，近燃烧室一端的命名为水暖二级混合裂解供氧腔。并且坎事一级混合裂解供氧腔和水暖一级混合裂解供氧腔互不直接相通，而是以空气预热通道一为共同的最近源头；坎事二级混合裂解供氧腔和水暖二级混合裂解供氧腔互不直接相通，而是以空气预热通道二作为共同的最近源头。
[0018]所述供氧机构的坎事混合裂解供氧管、水暖混合裂解供氧管高度相同且也都必须有至少两级，以分别与所述坎事混合裂解供氧腔、水暖混合裂解供氧腔的各级一一对应，供氧管内壁可以敷设耐火材料。并且作为进一步的优选，每一侧的供氧管各有两级，其命名方式与前述混合裂解供氧腔各侧和各级的命名方式相同，所以坎事一侧混合裂解供氧管由坎事一级混合裂解供氧管和坎事二级混合裂解供氧管组成，水暖一侧混合裂解供氧管由水暖一级混合裂解供氧管和水暖二级混合裂解供氧管组成。每一侧每一级混合裂解供氧管都可以是圆筒形或锥筒形或漏斗形以及其他形状或者是所述各种形状的任意搭配组合。每一侧两级供氧管都应按照如下方式排列:一级混合裂解供氧管的下口直径 < 一级混合裂解供氧管的上口直径< 二级混合裂解供氧管的下口直径< 二级混合裂解供氧管的上口直径，且一级混合裂解供氧管的下口直径古二级混合裂解供氧管的上口直径；或者一级混合裂解供氧管的下口直径多一级混合裂解供氧管的上口直径多二级混合裂解供氧管的下口直径彡二级混合裂解供氧管的上口直径，且一级混合裂解供氧管的下口直径幸二级混合裂解供氧管的上口直径。作为进一步的优选，可以按照上述前一种排列方式将各侧的两级混合裂解供氧管组合起来。所述每一侧每一级混合裂解供氧管上均留有若干配氧孔，孔可以为圆形或螺旋曲线槽形或其他形状，这些孔沿所属混合裂解供氧管的管壁呈圆周阵列排列。
[0019]所述供氧机构的炉膛二次配风限氧维持通道可以是铺设于所述排渣机构的炉箅支撑板下方的、紧贴于灰腔壁上的若干细管，这些细管的直接入口都在所述供氧室二内并且这些细管通过灰腔壁上相应的孔与灰腔外的限氧维持腔保持贯通。
[0020]所述供氧机构的炉膛二次配风限氧维持腔在所述空气预热通道一和空气预热通道二中可以各有一个，可以为“T”形或其他任意形状，此“T”形腔可以穿越或完全包裹于炉膛二次配风自然增强腔，并且它们之间相互隔绝；炉膛二次配风限氧维持腔通过位于炉胆上的少量小孔与炉膛相通。
[0021]所述供氧机构的炉膛二次配风自然增强入口位于所述排渣机构的灰腔侧壁上，此入口的开或关皆由灰斗的开合程度来决定。
[0022]所述供氧机构的炉膛二次配风自然增强腔完全被所述空气预热通道包围，并且这两者之间相互隔绝；炉膛二次配风自然增强腔的直接入口可以位于近灰腔一侧炉膛限氧维持通道的下方的灰腔侧壁上；炉膛二次配风自然增强腔通过位于炉胆上的足量小配氧孔