内置燃烧炉的交换器及热交换系统的制作方法

本实用新型涉及燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种内置燃烧炉的交换器及热交换系统。

背景技术：

我国烘烤供热主要采用热交换器，采用的燃料多为煤炭等化石能源，随着工业革命以来，地球上的化石能源被大量消耗，同时带来了严重的环境污染，使得人们将目光转向环保可持续利用的新能源，生物质颗粒燃料是由秸秆、树枝、树皮、果壳等农林废弃物或木质加工边角料等经过加工产生的颗粒状环保新能源，生物质颗粒燃料的燃烧效益高、能量密度大且燃烧时产生的有害气体少，因此生物能源技术的研究与开发受到了人们的广泛关注。

生物质颗粒燃烧设备即是以生物质颗粒为燃料，以悬浮、沸腾、半气化裂解的燃烧方式产生高温炙热火焰，以辐射、对流的传热方式将高温火炬热量传递给热力设备的一种环保型燃烧设备，为石化燃料设备改清洁燃料提供了全新的改造技术方案，广泛应用于锅炉、焚烧炉、熔炼炉、厨房设备、干燥设备、工业退火炉等各种热能行业。

目前，利用生物质颗粒燃烧设备为热交换器供热主要采用将生物质颗粒燃烧设备产生的高温炙热火焰通过喷火口管道与热交换器的添料口对接，从而实现为热交换器供热，在热交换器需要高温时，生物质颗粒燃烧设备的炉膛内温度较热交换器的温度更高，极易造成炉膛变形，从而降低了生物质颗粒燃烧设备的使用寿命，生物质颗粒燃烧设备在工作时，由于炉膛外壁的温度较高，能量散失没有得到充分的利用，造成燃料的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种内置燃烧炉的交换器及热交换系统，以解决现有技术中存在的生物质颗粒燃烧设备通过喷火口与热交换器对接为热交换器供热导致生物质颗粒燃烧设备的使用寿命短、浪费燃料的技术问题。

本实用新型提供的内置燃烧炉的交换器包括燃烧部、散热器、连接所述燃烧部和所述散热器的供热管道以及为所述交换器提供热源的生物质颗粒燃烧炉；

所述燃烧部内设有燃烧室，所述生物质颗粒燃烧炉设于所述燃烧室内部，所述生物质颗粒燃烧炉产生的热能通过所述供热管道传递至所述散热器。

进一步的，所述生物质颗粒燃烧炉包括炉膛、设置于所述炉膛的上部并与所述炉膛固接的炉筒以及为所述生物质颗粒燃烧炉供风的送风装置；

所述炉膛内设有炉排，所述炉排上配置有多个用于输送生物质颗粒的链板，所述链板在平行于所述炉膛的输送方向的两侧设置有挡板，并且，所述链板在沿所述链板的一条对角线的位置设置有隔板，相邻两个链板的所述挡板和所述隔板围设成用于容纳生物质颗粒的燃烧空间。

进一步的，所述链板和所述隔板上均设置有多个通风孔，所述通风孔用于为生物质颗粒燃烧供风。

进一步的，所述燃烧室下部设置有储灰室，所述生物质颗粒燃烧炉和所述储灰室之间设置有排灰装置，所述排灰装置具有打开状态和闭合状态；

在所述排灰装置处于打开状态时，所述生物质颗粒燃烧炉与所述储灰室导通，以使灰渣从所述生物质颗粒燃烧炉排出至所述储灰室；

在所述排灰装置处于闭合状态时，灰渣截留于所述生物质颗粒燃烧炉内部。

进一步的，所述排灰装置包括设置于所述炉膛外壁上的转动杆、连接于所述转动杆一端的配重块以及与所述转动杆的另一端相连并且设置于所述炉膛底部的活动板；

在积压于所述活动板上的灰渣重量超过所述配重块的重量时，所述活动板向所述储灰室的方向翻转以打开所述生物质颗粒燃烧炉和所述储灰室之间的通道。

进一步的，所述炉排还包括为所述链板提供动力的驱动机构；

所述排灰装置包括设置于所述炉膛外壁上的转动杆、连接于所述转动杆一端的配重块、与所述转动杆的另一端相连并且设置于所述炉膛底部的活动板以及与所述转动杆靠近所述活动板的一端相连并且伸入所述炉膛内部的传动杆；

所述驱动机构的旋转运动使得所述传动杆带动所述转动杆转动，以使所述活动板打开或关闭。

进一步的，所述送风装置包括为所述生物质颗粒燃烧炉提供风源的风机、与所述风机相连的风分配箱和与所述风分配箱相连的送风管；

所述送风管包括为所述炉膛供风的第一送风管和为所述炉筒供风的第二送风管。

进一步的，所述第一送风管和所述第二送风管均设置有多个。

本实用新型提供的热交换系统，包括如上述技术方案中任一项所述的内置燃烧炉的交换器、为所述生物质颗粒燃烧炉提供燃料的送料装置以及用于固定所述生物质颗粒燃烧炉和所述送料装置的支架。

进一步的，所述送料装置包括料斗、与所述料斗和所述生物质颗粒燃烧炉相连的送料管、设于所述送料管内部的螺旋推进器和与所述螺旋推进器相连的送料电机；

所述送料管在伸入所述燃烧室的部分套设有管套，所述送料管的侧壁在靠近所述生物质颗粒燃烧炉的端部设有多个通风孔，所述管套上设有用于为所述送料管供风的供风管。

本实用新型提供的内置燃烧炉的交换器通过在燃烧部内设有燃烧室，将生物质颗粒燃烧炉设置于燃烧室的内部，利用生物质颗粒燃烧炉产生的热能通过供热管道传递给散热器，从而直接为散热器供热，相比现有技术中，将生物质颗粒燃烧设备产生的高温炙热火焰通过喷火口管道与交换器的燃烧室对接，实现为交换器供热，在交换器需要高温时，生物质颗粒燃烧炉内置于交换器中，二者温度相当，不会造成生物质颗粒燃烧炉的炉膛内温度超高，导致炉膛变形，从而提高了生物质颗粒燃烧炉的使用寿命，同时生物质颗粒燃烧炉内置于交换器中，炉膛外壁的高温使得能量在燃烧室内部继续为散热器供热，生物质颗粒燃烧炉产生的热量得到了充分的利用，从而节省了大量的燃料，降低了供热成本。

本实用新型提供的热交换系统通过送料装置为生物质颗粒燃烧炉提供燃料，从而使得生物质颗粒燃烧炉能够持续稳定地产生热能，为设备供热，保证了燃烧装置的正常稳定运行，生物质颗粒燃烧炉和送料装置均固定在支架上保证了燃烧装置的安全作业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中生物质颗粒燃烧炉的结构主视图；

图3为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中生物质颗粒燃烧炉的结构右视图；

图4为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中链板的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中排灰装置的第一种实施方式的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中排灰装置的第二种实施方式的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的热交换系统的结构示意图。

图标：100-燃烧部；200-散热器；300-供热管道；400-生物质颗粒燃烧炉；500-排灰装置；600-送料装置；700-支架；110-燃烧室；120-储灰室；410-炉膛；420-炉筒；430-送风装置；411-链板；412-挡板；413-隔板；414-驱动机构；431-风机；432-风分配箱；433-第一送风管；434-第二送风管；510-转动杆；520-配重块；530-活动板；540-传动杆；610-料斗；620-送料管；630-螺旋推进器；640-送料电机；621-管套；622-供风管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对实施例1和实施例2进行详细描述：

图1为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中生物质颗粒燃烧炉的结构主视图；图3为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中生物质颗粒燃烧炉的结构右视图；图4为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中链板的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中排灰装置的第一种实施方式的结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的内置燃烧炉的交换器中排灰装置的第二种实施方式的结构示意图；图7为本实用新型实施例提供的热交换系统的结构示意图。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种内置燃烧炉的交换器，包括燃烧部100、散热器200、连接燃烧部100和散热器200的供热管道300以及为交换器提供热源的生物质颗粒燃烧炉400，具体而言：

燃烧部100内设有燃烧室110，生物质颗粒燃烧炉400设于燃烧室110内部，生物质颗粒燃烧炉400产生的热能通过供热管道300传递至散热器200。

需要说明的是，燃烧室110的内部设有炉排，燃烧室110的侧壁上设有用于为燃烧室110提供燃料的添料口，交换器内置于烤房中，通过添料口将生物质颗粒燃烧炉400放置于燃烧室110内，生物质颗粒燃烧炉400产生的高温热能通过供热管道300进入散热器200中，一种具体的实施方式中，散热器200采用热旋环翅片散热片，能够增大散热器200的散热面积，散热片同烤房通过抽风装置相连，抽风装置将散热片中的高温热能抽送到烤房内，从而为烤房供热。

通过在燃烧部100内设有燃烧室110，将生物质颗粒燃烧炉400通过添料口设置于燃烧室110内部的炉排上，利用生物质颗粒燃烧炉400产生的热能通过供热管道300传递给散热器200，从而直接为散热器200供热，相比现有技术中，将生物质颗粒燃烧设备产生的高温炙热火焰通过喷火口管道与交换器的添料口对接，实现为交换器供热，在交换器需要高温时，生物质颗粒燃烧炉400内置于交换器中，二者温度相当，不会造成生物质颗粒燃烧炉400的炉膛410内温度超高，导致炉膛410变形，从而提高了生物质颗粒燃烧炉400的使用寿命，同时生物质颗粒燃烧炉400内置于交换器中，炉膛410外壁的高温使得能量在燃烧室110内部继续为散热器200供热，生物质颗粒燃烧炉400产生的热量得到了充分的利用，从而节省了大量的燃料，降低了供热成本。

请一并参照图2-图4，本实施例提供的内置于交换器中的生物质颗粒燃烧炉400包括炉膛410、设置于炉膛410的上部并与炉膛410固接的炉筒420以及为生物质颗粒燃烧炉400供风的送风装置430，具体而言：

炉膛410内设有炉排，炉排上配置有多个用于输送生物质颗粒的链板411，链板411在平行于炉膛410的输送方向的两侧设置有挡板412，并且，链板411在沿链板411的一条对角线的位置设置有隔板413，相邻两个链板411的挡板412和隔板413围设成用于容纳生物质颗粒的燃烧空间。

需要说明的是，炉排上设有用于驱动链板411移动以输送物料的驱动机构414，驱动机构414可由多个同组的链轮和与链轮相配合的链条组成，链板411设置于链条上，与链条固接，链轮驱动链条带动链板411输送生物质颗粒燃料，或者，驱动机构414由多个同组的滚筒组成，链板411设置于滚筒上，与滚筒固接，由滚筒驱动链板411输送生物质颗粒燃料。链轮或滚筒的驱动可由驱动装置来完成，驱动装置可用驱动电机提供动力，利用链传动的方式带动链轮或滚筒转动，从而实现生物质颗粒燃料在链板411上的输送。

为配合驱动机构414链轮或滚筒的旋转运动，多个链板411之间采用铰接连接的方式，为保证燃料的正常燃烧，在炉膛410的侧壁上设有用于安装点火器的点火器接口，一种可选方案中，点火器接口设置有两个，采用两个点火器能够保证燃料快速燃烧，避免其中一个点火器故障导致生物质颗粒燃烧炉400无法正常作业，炉筒420的侧壁上设有用于为炉膛410提供生物质颗粒燃料的下料口，燃料送入后，经点火器点火，由炉筒420顶部直接将燃料燃烧产生的高温炙热火焰送出，经供热管道300传递至散热器200，送风装置430为生物质颗粒燃烧炉400供风，加快燃料的燃烧，在部分燃料燃尽后，炉排输送链板411前行从而及时除渣，两隔板413之间堆集的燃料已气化，链板411移动后落入后一隔板413之间作为未燃燃料的火种，从而加快后一隔板413之间的燃料气化燃烧，使得燃料不会在燃尽的灰渣上堆积，使灰渣继续燃烧而结块，从而避免了燃烧秸秆料导致结渣结块、堵塞炉膛410的现象，保证了生物质颗粒燃烧炉400的正常稳定运行，同时使得秸秆料得到了充分有效的利用，避免了因农作物秸秆被丢弃或横烧而造成的燃料浪费和环境污染。

还需要说明的是，为了方便炉膛410与炉筒420的安装、拆卸与维修，炉膛410与炉筒420之间采用螺栓连接固定，炉膛410的侧边具有向炉膛410内部的折边，折边用于保护驱动机构414及方便炉筒420的安装。为了保证链板411与挡板412围城的燃烧空间不至使燃料泄露，从而浪费燃料，链板411与挡板412及隔板413之间均采用焊接的连接方式。

本实施例的可选方案中，为了保证燃料的燃烧更加充分，在链板411和隔板413上均设置有多个通风孔，通风孔为燃料供风，可加快生物质颗粒燃料的燃烧。

需要说明的是，燃烧部100还包括设置于燃烧室110下部的储灰室120，生物质颗粒燃烧炉400和储灰室120之间设置有排灰装置500，燃料燃烧后产生的灰渣由排灰装置500排入储灰室120中，使得灰渣不会堆积在炉膛410内部，从而保证了生物质颗粒燃烧炉400的正常稳定运行，储灰室120的侧壁上设有用于将灰渣排出的灰渣口，灰渣口作排灰及供风用，可保证交换器的正常稳定运行。排灰装置500具有打开状态和闭合状态，具体而言：

在排灰装置500处于打开状态时，生物质颗粒燃烧炉400与储灰室120导通，以使灰渣从生物质颗粒燃烧炉400排出至储灰室120；

在排灰装置500处于闭合状态时，灰渣截留于生物质颗粒燃烧炉400内部。

本实施例的可选方案中，如图5所示，排灰装置500可由设置于炉膛410外壁上的转动杆510、连接于转动杆510一端的配重块520以及与转动杆510的另一端相连并且设置于炉膛410底部的活动板530组成，在积压于活动板530上的灰渣重量超过配重块520的重量时，转动杆510转动使得活动板530向储灰室120的方向翻转以打开生物质颗粒燃烧炉400和储灰室120之间的通道，将积压于活动板530上的灰渣排入储灰室120内部。

本实施例的可选方案中，如图6所示，排灰装置500可由设置于炉膛410外壁上的转动杆510、连接于转动杆510一端的配重块520、与转动杆510的另一端相连并且设置于炉膛410底部的活动板530以及与转动杆510靠近活动板530的一端相连并且伸入炉膛410内部的传动杆540组成，一种具体的实施方式中，在驱动机构414靠近炉膛410的侧壁处突出设置有压杆，压杆随驱动机构414做旋转运动，驱动机构414的旋转运动使得压杆触碰传动杆540，传动杆540带动转动杆510转动，从而使活动板530打开或关闭，驱动机构414旋转一周活动板530打开一次，灰渣落入储灰室120中，使得灰渣不会在炉膛410内部堆积，从而保证了生物质颗粒燃烧炉400的正常稳定运行。

还需要说明的是，送风装置430用于为生物质颗粒燃烧炉400供风，送风装置430可包括为生物质颗粒燃烧炉400提供风源的风机431、与风机431相连的风分配箱432和与风分配箱432相连的送风管，送风管包括为炉膛410供风的第一送风管433和为炉筒420供风的第二送风管434。

本实施例的可选方案中，第一送风管433设置有多个。第一送风管433与炉膛410的侧壁相连，为了保证炉膛410具有足够的供风，炉膛410的侧壁在炉排的中部位置设有通风口，第一送风管433与通风口相连从而为炉膛410内部供风，加快燃料的燃烧，由于点火器是由电阻丝供热，点火器需要长期供风，否则炉膛410内的高温会将电阻丝烧坏，风体将热量送入炉膛410内点燃生物质颗粒燃料，点燃后点火器自动断电，因此，第一送风管433还需与点火器接口相连以为炉膛410供风，且由于燃烧室110的温度较高，点火器的电源设置在燃烧部100的外部，以保证点火器的安全使用。

本实施例的可选方案中，第二送风管434设置有多个。炉筒420的侧壁上设有多个通风孔，一种具体的实施方式中，除去设置下料口的侧壁，在炉筒420的另外三个侧壁上从上至下可设置多排通风孔，炉筒420的外壁在该多排通风孔上突出设置连通的风道，第二送分管分别与炉筒420侧壁上的风道相连，风体从通风孔进入炉筒420，从而为炉筒420供风，起到助燃的作用，同时可使炉筒420内的燃料进行二次燃烧，使得燃料燃烧充分，增加了由炉筒420送出的热量的热值。

需要说明的是，为了方便送风装置430的安装、更换与维修，送风管与风分配箱432及生物质颗粒燃烧炉400的连接均采用可拆卸的连接方式。

实施例2

如图7所示，本实施例提供了一种热交换系统，包括实施例1中的内置燃烧炉的交换器、为生物质颗粒燃烧炉400提供燃料的送料装置600以及用于固定生物质颗粒燃烧炉400和送料装置600的支架700，具体而言：

通过送料装置600为生物质颗粒燃烧炉400提供燃料，从而使得生物质颗粒燃烧炉400能够持续稳定地产生热能，保证了燃烧装置的正常稳定运行，生物质颗粒燃烧炉400及送料装置600均固定在支架700上，从而保证了燃烧装置的安全作业。

需要说明的是，生物质颗粒燃烧炉400与送料装置600均通过控制系统进行控制，利用温度控制器使得生物质颗粒燃烧炉400内部的温度低于设定的温度值时，送风装置430及送料装置600启动，为生物质颗粒燃烧炉400供风和输送燃料，以使燃料燃烧产生高温炙热火焰达到所需的温度设定值，送料装置600上设有燃料控制器，以保证送料装置600为生物质颗粒燃烧炉400送入充足的燃料，送料装置600的燃料不足时会及时发出警报以提醒工作人员及时供料，送料装置600的精确控制使得燃料不会在灰渣上堆积，导致灰渣继续燃烧结块，避免了燃料结渣结块、堵塞炉膛410的现象，同时节约了燃料，降低了燃烧成本。

本实施例的可选方案中，送料装置600包括料斗610、与料斗610相连的送料管620、设于送料管620内部的螺旋推进器630和与螺旋推进器630相连的送料电机640，生物质颗粒燃料从料斗610进入送料管620，由螺旋推进器630将燃料送入生物质颗粒燃烧炉400中，采用螺旋推进器630使得生物质颗粒的燃料输送便利快捷。

需要说明的是，送料管620在伸入燃烧室110的部分套设有管套621，送料管620的侧壁在靠近生物质颗粒燃烧炉400的端部设有多个通风孔，管套621上设有用于为送料管620供风的供风管622，供风管622与送风装置430相连，从而为送料管620供风，由于炉筒420内温度较高，送料管620的燃料会发生自燃现象，烟尘会通过送料管620返回料斗610，通过送风装置430为送料管620供风，使得送料管620中的燃料不会发生自燃，从而避免了料斗610中产生烟尘的现象。

还需要说明的是，支架700底部装有滚轮，使得送料装置600的搬运和输送便利，一种具体的实施方式中，生物质颗粒燃烧炉400通过角钢固定于支架700上，角钢放置于交换器的炉排上，角钢与支架700的固接处设有调节螺杆，通过调节螺杆使角钢升高，将生物质颗粒燃烧炉400从添料口送入燃烧室110内部，利用调节螺杆使角钢下落，从而完成在生物质颗粒燃烧炉400的安装，在生物质颗粒燃烧炉400出现故障无法正常使用时，调节调节螺杆，可方便地将生物质颗粒燃烧炉400从添料口移出检修，通过添料口向燃烧室110的炉排上添加煤炭等燃料，可继续向散热器200供热，避免了由于生物质颗粒燃烧炉400故障无法供热的现象，保证了交换器的正常运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。