一种火管采热洁净型煤专用炉的制作方法

本发明属于民用清洁炉具技术领域，尤其是一种火管采热洁净型煤专用炉。

背景技术：

近年大气污染加剧、秋冬季节雾霾现象频发，其中，原煤的粗放燃烧PM2.5排放增多是雾霾形成的重要因素之一。煤作为储量固定的化石能源，在国民经济发展中具有重要的作用，为了兼顾经济发展和环境保护，洁净型煤的研制与使用，可有效减少烟尘排放，降低SO₂等污染物排放，是燃煤综合高效利用的好方法。型煤燃料替代原煤散烧利国利民，是国家提倡和扶持的。

现阶段，政府在能源结构上调整，禁止原煤散烧，推广洁净型煤，为有效减少城乡居民原煤散烧污染，改善空气质量，各级政府在推广使用洁净型煤的同时，配套推广民用无烟煤型煤专用炉具，以高效燃用无烟煤型煤。

作为炉具企业，我们加大研发投入，针对这一能源结构转换中存在的新型燃料替换、环保要求高的需求，考虑实际使用中生火阶段和旺火阶段，对高温煤气的排放问题，按照型煤燃烧的条件,设计出了一种适用于型煤或无烟煤球的火管采热洁净型煤专用炉。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种火管采热洁净型煤专用炉，该炉具对烟道火管布置方式和结构进行改进，实现在生火阶段和旺火阶段不同烟气的流通，从而使该炉具具有吸热效果好、节能环保等优点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种火管采热洁净型煤专用炉，包括炉体，炉体内设有炉膛和储灰室，炉体外壁为水套层，其特征在于所述的炉膛与设于炉体一侧的排烟通道连通，所述的排烟通道内设有竖直方向布置的火管，烟气经火管排出，火管分为长火管和短火管，其中短火管靠近炉膛一侧，短火管的下端口与炉体的炉口平齐，炉膛内的高温烟气经排烟通道进口水平进入短火管，长火管远离炉膛一侧，长火管的下端口与炉膛腰部齐平，炉膛内的高温烟气经排烟通道进口向下反转进入长火管，长火管和短火管的下端口由弯折的水套壁连接，长火管和短火管的上端口齐平，并且长火管和短火管的上端口由封火板固定于排烟通道内壁；在火管下方为旋转除尘腔，旋转除尘腔通过折弯通道与排烟通道进口连通，在火管的上方为烟气汇集室，烟气汇集室上表面为烟囱。

对上述结构作进一步限定，所述的长火管的长度为短火管长度的2倍，短火管布置一排，长火管布置两排，长火管的中部设有与排烟通道连接的加强筋。

对上述结构作进一步限定，所述的旋转除尘腔下方为方形的落灰室，落灰室与储灰室之间分隔开，在落灰室侧壁上设有清灰口。

对上述结构作进一步限定，所述的炉体侧壁上设有二次进风通道，二次进风通道位于炉膛旺火层外围，所述的二次进风通道的二次风进口设于储灰室的上方，二次进风通道的二次风出口为围绕炉膛口的旋转风道，所述的旋转风道包围着炉膛出口处的聚火圈。

对上述结构作进一步限定，所述的聚火圈为锥形筒结构，其侧面设有内外连通的小孔。

对上述结构作进一步限定，所述的二次风进口设有风量调节开关。

对上述结构作进一步限定，所述的聚火圈上方、在炉口之间设有挡煤齿和挡火圈，所述的挡煤齿和挡火圈组成一个围绕炉口的圆环，其中挡火圈位于靠近排烟通道一侧。

对上述结构作进一步限定，所述的挡煤齿包括一个半圆环形板以及在半圆形板表面设的梳状突起，其突起的高度填充于炉口与聚火圈之间。

对上述结构作进一步限定，所述的挡火圈为半圆环形结构，表面弧形过渡，其填充于炉口与与聚火圈之间。

对上述结构作进一步限定，所述的炉膛上部为渐缩形结构，其出口为圆形，炉膛下部为方形的储料仓，炉膛中部为圆形到方形的过渡结构，形成了上圆下方且储料燃烧为一体的炉膛，炉膛与水套层之间为防火隔热材料。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本发明是用于型煤燃烧的专用炉具，在原有型煤炉具的基础上，对排烟通道内的结构作了进一步改进，在排烟通道内布置竖向的火管，考虑到炉具生火阶段和旺火阶段的燃料需氧量和散发热量不同，把火管设计为长短不同，短管位于靠近炉体一侧，生火阶段，烟道由前面的短火管直接连通炉外大气，烟气通过性好，点燃燃料后，炉腔迅速生成负压，生火快速高效；旺火阶段，高温烟气通过旋转除尘腔之后，一部分通过前部的短火管，仍会有一大部分通过后部的长火管通道，形成强制反转除尘，吸热效果好，节能环保；

（2）本发明对炉具的二次排风进行了改进，二次排风通道位于炉膛旺火层外围，可加热二次风，避免潮湿空气进入影响燃烧，二次风进口设置风量调节开关，可调节进风量大小，二次风进口位于炉排上部，可以与主进风分别调节进风，保持主进风和二次进风在合理的比例，实现较好的配风效果；

（3）本发明中的挡煤齿和挡火圈置于炉口处，对高温烟气流通方式进行变向，使其围绕炉口处的水套层充分接触，充分吸收高温烟气中热量，提高热利用率，同时可以有效地对高温烟气中的细小煤灰进行收集，避免排入大气，污染周围环境；

（4）本发明中的炉膛结构采用一体成型的“上圆下方”的聚火式炉膛，其储料仓底部宽敞，透气性好，不易结渣，上部集中，聚火增温，辐射热高，专门用于型煤燃烧，燃烧条件充足，燃料充分燃烧，热效率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是本发明中的二次进风通道的结构示意图；

图4是挡火圈的结构示意图；

图5是挡煤齿的结构示意图；

图6是风量调节开关的结构示意图；

图7是聚火圈的结构示意图；

图8本发明的烟气流通示意图，其中带箭头的曲线为流通路径；

图中：1、储灰室，2、炉排，3、二次风进口，4、型煤，5、炉膛，6、挡煤齿，7、炉口，8、挡火圈，9、短火管，10、烟囱，11、长火管，12、排烟通道进口，13、旋转除尘腔，14、落灰室，15、二次进风通道，16、旋转风道，17、聚火圈，18、封火板，19、烟气汇集室，20、水套壁，21、清灰口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明具体涉及一种火管采热洁净型煤专用炉，主要用于型煤的高效燃烧。其结构如附图1所示，具体包括炉体和位于炉体一侧的排烟通道，炉体内设有炉膛5和储灰室1，炉膛5位于储灰室1的上方，中间通过炉排2隔开，在炉体外壁为水套层，排烟通道与炉膛5是连通的，连通位置在炉膛5的出口处。

本发明是在上述结构的基础上，对排烟通道结构进行改进，改进的结构在附图1中，其中排烟通道内设有竖直方向布置的火管，炉体内燃烧型煤所得到的高温烟气经换热后，经火管排出炉具，在排出的过程中，实现对高温烟气余热吸收及烟气中未燃尽杂质的去除。其中火管的结构分为两种，一种为短火管9，其中短火管9靠近炉膛5一侧，短火管9的下端口与炉体的炉口7平齐，炉膛5内的高温烟气经排烟通道进口12水平进入短火管9，另一种为长火管11，长火管11远离炉膛5一侧，长火管11的下端口与炉膛5腰部大体齐平，炉膛5内的高温烟气经排烟通道进口12向下反转进入长火管11，长火管11和短火管9的下端口由弯折的水套壁20连接，长火管11和短火管9的上端口齐平，并且长火管11和短火管9的上端口由封火板18固定于排烟通道内壁。水套壁20和封火板18把火管之间的空间封闭，避免烟气进入，只允许烟气由火管内通过。

火管的结构决定了烟气流动的两种路径，由附图8中的曲线箭头可以看出，两种流通路径主要是适用于炉具使用中不同的阶段。短火管9的下端口与与炉体的炉口7平齐，这样由炉膛5内燃烧型煤得到的高温烟气，沿着水平方向进入短火管9，直接连通炉外大气，烟气通过性好，炉膛5内迅速生成负压， 这样短火管9促进空气流通，为炉膛5内燃烧提供充分的氧气，这种方式主要用于炉具初始的生火阶段，或者短时间需要旺火的阶段，生火快速高效；长火管11的的下端口与炉膛5腰部大体齐平，即长火管11的下端口位置要低于短火管9下端口，高温烟气需要向下流动后，一部分通过前短火管9，仍会有一大部分通过长火管11通道，再进入长火管11，形成强制反转除尘，主要用于燃料燃旺火阶段，吸热效果好，节能环保。

本发明中为了对火管内的未燃尽灰尘进行收集，在火管的上方为烟气汇集室19，烟气汇集室19上表面为缩口的烟囱10，在火管下方为旋转除尘腔13，旋转除尘腔13通过折弯通道与排烟通道进口12连通，旋转除尘腔13下方为方形的落灰室14，落灰室14与储灰室1之间分隔开，在落灰室14侧壁上设有清灰口21。

本发明的中火管加工时，为了便于加工，一般火管采用标准直径的钢管即可，其设计长火管11的长度为短火管9长度的2倍左右，或者根据炉膛5高度的需要稍微调整。在附图2中可以看到，短火管9布置一排，长火管11布置两排，每排火管个数为5个，在长火管11的中部设有与排烟通道内壁连接的加强筋，加强火管的刚度，避免因震动而损坏火管。附图2中的短火管9距离长火管11的间距大于两排长火管11的间距，这是因为火管下端口未处于一个平面，但是下端口需要通过水套壁20连接，在长火管11和短火管9之间的水套壁20需要弯折，因此需要留有弯折的距离。

附图3为本发明中的二次进风通道15的示意图，结合附图1，二次进风通道15位于炉体前侧壁、炉膛5旺火层外围，可加热二次风，避免潮湿空气进入影响燃烧；二次进风通道15的二次风进口3设于储灰室1和炉排2的上方，二次风进口3设有风量调节开关，其结构如附图6所示，可调节进风量大小，可以与储灰室1处的主进风分别调节进风风量，在实际使用中一般保持主进风和二次进风在合理的比例，实现较好的配风效果。二次进风通道15的二次风出口为围绕炉膛口的旋转风道16，旋转风道16包围着炉膛5出口处的聚火圈17，旋转风道16为聚火圈17全方位配风，对高温的可燃气体进入二次燃烧，提高燃烧效率。

本发明中的聚火圈17为锥形筒结构，如附图7所示，其侧面设有内外连通的小孔，聚火圈17上方、在炉口7之间设有挡煤齿6和挡火圈8，其结构见附图4和5，挡煤齿6和挡火圈8组成一个围绕炉口7的圆环，其中挡火圈8位于靠近排烟通道一侧。挡煤齿6包括一个半圆环形板以及在半圆形板表面设的梳状突起，其突起的高度填充于炉口7与聚火圈17之间。挡火圈8为半圆环形结构，表面弧形过渡，其填充于炉口7与与聚火圈17之间。挡煤齿6和挡火圈8置于炉口处，对高温烟气流通方式进行变向，使其围绕炉口处的水套层充分接触，充分吸收高温烟气中热量，提高热利用率，同时可以有效地对高温烟气中的未充分燃烧的细小煤灰进行收集，避免排入大气，污染周围环境；

在附图1和8中可以看出，炉膛5上部为渐缩形结构，其出口为圆形，炉膛5下部为方形的储料仓，炉膛5中部为圆形到方形的过渡结构，形成了上圆下方且储料燃烧为一体的炉膛5，炉膛5与水套层之间为防火隔热材料。炉膛结构采用一体成型的“上圆下方”的聚火式炉膛，其储料仓底部宽敞，透气性好，不易结渣，上部集中，聚火增温，辐射热高，专门用于型煤燃烧，燃烧条件充足，燃料充分燃烧，热效率高。