本發(fā)明屬于生物質(zhì)燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，能源危機(jī)日益突出，環(huán)境污染十分嚴(yán)峻，生物質(zhì)能源技術(shù)的研究與開發(fā)利用受到世界各國(guó)政府與科學(xué)家的關(guān)注，在歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家，生物質(zhì)能源已經(jīng)普遍利用，生物質(zhì)能源的應(yīng)用規(guī)模也在逐年擴(kuò)大。例如，美國(guó)的生物質(zhì)能源使用量占全國(guó)一次性能源消耗量的4％，瑞典占到16％，奧地利占到10％。從20世紀(jì)80年代開始，我國(guó)政府一直將生物能源利用技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，開展生物質(zhì)能源利用新技術(shù)的研究與開發(fā)，大力推進(jìn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

生物質(zhì)燃料作為新型燃料被廣泛應(yīng)用于發(fā)電、取暖、工業(yè)干燥等領(lǐng)域，生物質(zhì)顆粒燃燒設(shè)備，由于其清潔衛(wèi)生、投料方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、燃燒溫度可控等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，生物質(zhì)燃料也開始走進(jìn)百姓家庭，為人民的日常生活服務(wù)。然而，目前的生物質(zhì)顆粒燃燒設(shè)備由于燃燒室結(jié)構(gòu)問題，燃料利用不充分、熱效率較低且容易結(jié)渣結(jié)焦。因此，研究改進(jìn)生物質(zhì)顆粒原料燃燒技術(shù)，研制新型生物質(zhì)燃燒設(shè)備對(duì)于節(jié)能及降低生產(chǎn)成本，提高生物質(zhì)燃料的熱效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中的民用生物質(zhì)爐熱效率偏低的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)，包括箱體，箱體內(nèi)中部設(shè)置有分腔燃燒室，分腔燃燒室的一側(cè)設(shè)置有與其上部相連通的煙室，分腔燃燒室的另一側(cè)設(shè)置有與其相連通的進(jìn)料機(jī)構(gòu)及點(diǎn)火裝置，進(jìn)料機(jī)構(gòu)位于點(diǎn)火裝置的上方；箱體內(nèi)位于分腔燃燒室四周及煙室四周均設(shè)置有中空的水套，水套內(nèi)充滿水。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

分腔燃燒室從下到上分為第一燃燒室、第二燃燒室以及第三燃燒室，第二燃燒室為正圓臺(tái)狀，第三燃燒室的下部為與第二燃燒室對(duì)接的上大下小的倒圓臺(tái)狀、上部為圓柱體狀。

第一燃燒室的四周豎向環(huán)繞設(shè)置多根風(fēng)管，每根風(fēng)管的上部均從上到下設(shè)置多個(gè)與第一燃燒室相連通的切線風(fēng)孔，同一水平面內(nèi)的所有切線風(fēng)孔的延長(zhǎng)線均與同一個(gè)圓相切；風(fēng)管的截面為半圓形；第一燃燒室的下部外側(cè)設(shè)置有截面為U型的U型風(fēng)道，U型風(fēng)道與風(fēng)管的下端連通；第一燃燒室內(nèi)的下部設(shè)置有燃燒盤，燃燒盤的底部通過(guò)滑道與滑塊活動(dòng)設(shè)置有爐篦；第三燃燒室的頂端設(shè)置有封火圈，封火圈側(cè)面開有出火口。

煙室包括下行煙室和上行煙室，下行煙室通過(guò)煙囪通道與第三燃燒室相連通，下行煙室與上行煙室的上部相分離、下端相連通，下行煙室的截面積小于上行煙室的截面積；貫通下行煙室下部相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁設(shè)置有若干個(gè)加熱管，貫通上行煙室上部相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁也設(shè)置有若干個(gè)加熱管，上行煙室下部設(shè)置有蛇形輔熱管，加熱管的軸線與分腔燃燒室的長(zhǎng)向中心面相平行；加熱管是與水套相連通的獨(dú)立裝置。

進(jìn)料機(jī)構(gòu)的上部進(jìn)料口與料斗相連，進(jìn)料機(jī)構(gòu)的下部出料口與第一燃燒室相連通，進(jìn)料機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有傳動(dòng)鏈輪以及與傳動(dòng)鏈輪連接的螺旋進(jìn)料器，傳動(dòng)鏈輪由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；進(jìn)料機(jī)構(gòu)位于螺旋進(jìn)料器下方的側(cè)壁處設(shè)置有防回火風(fēng)門。

箱體的頂部設(shè)置有電控盒、料斗蓋、封火蓋、煙囪接口及大氣連通管，料斗蓋與料斗的上端連接，封火蓋與封火圈連接，煙囪接口與上行煙室相連通；箱體與加熱管的軸線相平行且靠近煙室的側(cè)壁設(shè)置有檢修門、輔助加熱出口及輔助加熱進(jìn)口，輔助加熱出口與蛇形輔熱管的上端連通，輔助加熱進(jìn)口與蛇形輔熱管的下端連通，檢修門設(shè)置在輔助加熱出口的上方并與上行煙室相連通；箱體與加熱管的軸線相垂直的一個(gè)側(cè)壁設(shè)置有爐膛清渣門，爐膛清渣門與第一燃燒室相連通；箱體與加熱管的軸線相平行且遠(yuǎn)離煙室的側(cè)壁設(shè)置有設(shè)備檢修門；箱體與加熱管的軸線相垂直的另一個(gè)側(cè)壁上方設(shè)置有熱水出口、下方設(shè)置有回水口和清污口，回水口位于熱水出口的斜下方，熱水出口與及回水口均與水套相連通，清污口與水套的下端相連通。

點(diǎn)火裝置與第一燃燒室相連通，點(diǎn)火裝置的水平位置位于爐篦的上方；點(diǎn)火裝置內(nèi)通過(guò)螺栓設(shè)置有點(diǎn)火發(fā)生器，點(diǎn)火裝置上設(shè)置有點(diǎn)火風(fēng)門。

箱體設(shè)置在底箱上，底箱內(nèi)位于煙室的下方設(shè)置有與煙室連通的塵降箱，底箱內(nèi)位于第一燃燒室的下方設(shè)置有與第一燃燒室連通的儲(chǔ)灰室。

箱體右側(cè)設(shè)置有配風(fēng)箱，配風(fēng)箱與風(fēng)機(jī)連接，配風(fēng)箱中設(shè)置有四根管道，其中第一根管道與儲(chǔ)灰室相連通，第二根管道與U型風(fēng)道相連通，第一根管道內(nèi)設(shè)置有一次風(fēng)門，第二根管道內(nèi)設(shè)置有二次風(fēng)門；其中第三根管道與防回火風(fēng)門相連通，第四根管道與點(diǎn)火風(fēng)門相連通，第三根管道與第四根管道內(nèi)也分別設(shè)置有風(fēng)門，四根管道上均分別設(shè)置有控制球閥。

底箱與加熱管的軸線相垂直的一個(gè)側(cè)壁設(shè)置有煙箱清灰門及爐膛清灰門，煙箱清灰門與塵降箱連通，爐膛清灰門與第一燃燒室相連通。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)，通過(guò)在爐體內(nèi)設(shè)置環(huán)繞燃燒室及煙室的水套，可以極大地增加受熱面積，因此在供暖過(guò)程中能夠最大程度地利用熱能、節(jié)省燃料；并且設(shè)置加熱管以及給太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輔助加熱的蛇形輔熱管，能夠使得煙室中高溫?zé)煔獾臒崮艿玫匠浞掷?，進(jìn)一步增大受熱面積、提高熱能的利用率；通過(guò)將燃燒室分段設(shè)計(jì)以及對(duì)燃燒室合理配風(fēng)，生物質(zhì)燃料得以充分燃燒且不易結(jié)渣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)的主視剖視圖；

圖2為本發(fā)明適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)的后視圖；

圖4為本發(fā)明適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖5為本發(fā)明適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)的后視剖視圖。

圖中，1.電控盒，2.料斗蓋，3.封火蓋，4.煙囪接口，5.大氣連通管，6.檢修門，7.輔助加熱出口，8.輔助加熱進(jìn)口，9.底箱，10.煙箱清灰門，11.爐膛清灰門，12.爐膛清渣門，13.箱體，14.熱水出口，15.回水口，16.清污口，17.料斗，18.進(jìn)料機(jī)構(gòu)，18-1.傳動(dòng)鏈輪，18-2.螺旋進(jìn)料器，19.防回火風(fēng)門，20.儲(chǔ)灰室，21.點(diǎn)火裝置，21-1.點(diǎn)火發(fā)生器，21-2.點(diǎn)火風(fēng)門，22.U型風(fēng)道，23.塵降箱，24.爐篦，25.分腔燃燒室，25-1.第一燃燒室，25-2.第二燃燒室，25-3.第三燃燒室，25-4.出火口，25-5.風(fēng)管，25-6.燃燒盤，26.封火圈，27.煙囪通道，28.煙室，28-1.下行煙室，28-2.上行煙室，29.加熱管，30.水套，31.風(fēng)機(jī)，32.蛇形輔熱管，33.設(shè)備檢修門，34.驅(qū)動(dòng)電機(jī)，35.配風(fēng)箱，35-1.一次風(fēng)門，35-2.二次風(fēng)門。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

本發(fā)明的適合民用的生物質(zhì)自動(dòng)采暖系統(tǒng)，如圖1所示，包括箱體13，箱體13內(nèi)中部設(shè)置有分腔燃燒室25，分腔燃燒室25的一側(cè)設(shè)置有與其上部相連通的煙室28，分腔燃燒室25的另一側(cè)設(shè)置有與其相連通的進(jìn)料機(jī)構(gòu)18及點(diǎn)火裝置21，進(jìn)料機(jī)構(gòu)18位于點(diǎn)火裝置21的上方；箱體13內(nèi)位于分腔燃燒室25四周及煙室28四周均設(shè)置有中空的水套30，水套30內(nèi)充滿水。

分腔燃燒室25從下到上分為第一燃燒室25-1、第二燃燒室25-2以及第三燃燒室25-3，第二燃燒室25-2為正圓臺(tái)狀，第三燃燒室25-3的下部為與第二燃燒室25-2對(duì)接的上大下小的倒圓臺(tái)狀、上部為圓柱體狀。

第一燃燒室25-1的四周豎向環(huán)繞設(shè)置多根風(fēng)管25-5，每根風(fēng)管25-5的上部均從上到下設(shè)置多個(gè)與第一燃燒室25-1相連通的切線風(fēng)孔，同一水平面內(nèi)的所有切線風(fēng)孔的延長(zhǎng)線均與同一個(gè)圓相切；風(fēng)管25-5的截面為半圓形；第一燃燒室25-1的下部外側(cè)設(shè)置有截面為U型的U型風(fēng)道22，U型風(fēng)道22與風(fēng)管25-5的下端連通；第一燃燒室25-1內(nèi)的下部設(shè)置有燃燒盤25-6，燃燒盤25-6的底部通過(guò)滑道與滑塊活動(dòng)設(shè)置有爐篦24；第三燃燒室25-3的頂端設(shè)置有封火圈26，封火圈26側(cè)面開有出火口25-4。

點(diǎn)火裝置21與第一燃燒室25-1相連通，點(diǎn)火裝置21的水平位置位于爐篦24的上方；點(diǎn)火裝置21內(nèi)通過(guò)螺栓設(shè)置有點(diǎn)火發(fā)生器21-1，點(diǎn)火裝置21上設(shè)置有點(diǎn)火風(fēng)門21-2。

箱體13設(shè)置在底箱9上，底箱9內(nèi)位于煙室28的下方設(shè)置有與煙室28連通的塵降箱23，底箱9內(nèi)位于第一燃燒室25-1的下方設(shè)置有與第一燃燒室25-1連通的儲(chǔ)灰室20。

煙室28包括下行煙室28-1和上行煙室28-2，下行煙室28-1通過(guò)煙氣通道27與第三燃燒室25-3相連通，下行煙室28-1與上行煙室28-2的上部相分離、下端相連通，下行煙室28-1的截面積小于上行煙室28-2的截面積；貫通下行煙室28-1下部相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁設(shè)置有若干個(gè)加熱管29，貫通上行煙室28-2上部相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁也設(shè)置有若干個(gè)加熱管29，上行煙室28-2下部設(shè)置有蛇形輔熱管32，加熱管29的軸線與分腔燃燒室25的長(zhǎng)向中心面相平行；加熱管29是與水套30相連通的獨(dú)立裝置。

進(jìn)料機(jī)構(gòu)18的上部進(jìn)料口與料斗17相連，進(jìn)料機(jī)構(gòu)18的下部出料口與第一燃燒室25-1相連通，進(jìn)料機(jī)構(gòu)18內(nèi)設(shè)置有傳動(dòng)鏈輪18-1以及與傳動(dòng)鏈輪18-1連接的螺旋進(jìn)料器18-2，如圖5所示，傳動(dòng)鏈輪18-1由驅(qū)動(dòng)電機(jī)34驅(qū)動(dòng)；進(jìn)料機(jī)構(gòu)18位于螺旋進(jìn)料器18-2下方的側(cè)壁處設(shè)置有防回火風(fēng)門19。

如圖2所示，箱體13的頂部設(shè)置有電控盒1、料斗蓋2、封火蓋3、煙囪接口4及大氣連通管5，料斗蓋2與料斗17的上端連接，封火蓋3與封火圈26連接，煙囪接口4與上行煙室28-2相連通；箱體13與加熱管29的軸線相平行且靠近煙室28的側(cè)壁設(shè)置有檢修門6、輔助加熱出口7及輔助加熱進(jìn)口8，輔助加熱出口7與蛇形輔熱管32的上端連通，輔助加熱進(jìn)口8與蛇形輔熱管32的下端連通，檢修門6設(shè)置在輔助加熱出口7的上方并與上行煙室28-2相連通；箱體13與加熱管29的軸線相垂直的一個(gè)側(cè)壁設(shè)置有爐膛清渣門12，爐膛清渣門12與第一燃燒室25-1相連通；箱體13與加熱管29的軸線相平行且遠(yuǎn)離煙室28的側(cè)壁設(shè)置有設(shè)備檢修門33；如圖3所示，箱體13與加熱管29的軸線相垂直的另一個(gè)側(cè)壁上方設(shè)置有熱水出口14、下方設(shè)置有回水口15和清污口16，回水口15位于熱水出口14的斜下方，熱水出口14與及回水口15均與水套30相連通，清污口16與水套30的下端相連通。

如圖4所示，箱體13內(nèi)設(shè)置有配風(fēng)箱35，配風(fēng)箱35與風(fēng)機(jī)31連接，配風(fēng)箱35中設(shè)置有四根管道，其中第一根管道與儲(chǔ)灰室20相連通，第二根管道與U型風(fēng)道22相連通，第一根管道內(nèi)設(shè)置有一次風(fēng)門35-1，第二根管道內(nèi)設(shè)置有二次風(fēng)門35-2；其中第三根管道與防回火風(fēng)門19相連通，第四根管道與點(diǎn)火風(fēng)門21-2相連通，第三根管道與第四根管道內(nèi)也分別設(shè)置有風(fēng)門，四根管道上均分別設(shè)置有控制球閥。

底箱9與加熱管29的軸線相垂直的一個(gè)側(cè)壁設(shè)置有煙箱清灰門10及爐膛清灰門11，煙箱清灰門10與塵降箱23連通，爐膛清灰門11與第一燃燒室25-1相連通。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理如下：

生物質(zhì)燃料進(jìn)入分腔燃燒室25內(nèi)，分腔燃燒室25采用分段燃燒的原理設(shè)計(jì)，燃燒盤25-6至進(jìn)料機(jī)構(gòu)18的出料口部分為低溫燃燒段，進(jìn)料機(jī)構(gòu)18的出料口至第二燃燒室25-2上端為較高溫燃燒段，第二燃燒室25-2上端至第三燃燒室25-3上端為高溫燃燒段。風(fēng)機(jī)31送風(fēng)至配風(fēng)箱35，由配風(fēng)箱35分別進(jìn)行配風(fēng)。一次風(fēng)路在儲(chǔ)灰室20下部、進(jìn)風(fēng)由爐篦24進(jìn)入，一次輔助風(fēng)由配風(fēng)箱35通過(guò)點(diǎn)火風(fēng)門21-2提供，兩路風(fēng)均設(shè)置風(fēng)門進(jìn)行控制。二次風(fēng)路由U型風(fēng)道22進(jìn)入風(fēng)管25-5中，再由風(fēng)管25-5上的切線風(fēng)孔進(jìn)入第一燃燒室25-1中，二次輔助風(fēng)由配風(fēng)箱35通過(guò)防回火風(fēng)門19提供，兩路風(fēng)也均設(shè)置風(fēng)門進(jìn)行控制。生物質(zhì)燃料通過(guò)分腔燃燒室以及在一次風(fēng)、二次風(fēng)的作用下得到充分燃燒不易結(jié)渣，且由于系統(tǒng)熱效率很高，因此非常省料。爐篦24通過(guò)滑道和滑塊活動(dòng)設(shè)置，方便抽出進(jìn)行清理。

燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)煙氣通道27進(jìn)入到下行煙室28-1中，再由下行煙室28-1進(jìn)入上行煙室28-2中，最后由煙囪接口4排出。可燃?xì)怏w在下行煙室28-1的上部才完全燃燒，得以充分利用；由于燃料利用非常充分，因此煙囪出口的煙氣溫度低于90℃。下行煙室28-1的截面積小于上行煙室28-2的截面積，能夠提高煙氣的流速。并且在煙氣由下行煙室28-1進(jìn)入上行煙室28-2的過(guò)程中得到空間釋放，具有一定的塵降作用(灰塵進(jìn)入塵降箱23中)，能夠達(dá)到除塵效果。

在分腔燃燒室25四周及煙室28四周均設(shè)置有中空的水套30，水套30內(nèi)充滿水，因此，分腔燃燒室25和煙室28相當(dāng)于處在水中央，這樣的設(shè)計(jì)可以極大地增加受熱面積，因此在供暖過(guò)程中能夠最大程度地利用熱能、節(jié)省燃料。并且加熱管29以及給太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輔助加熱的蛇形輔熱管32的設(shè)置能夠使得煙室28中高溫?zé)煔獾臒崮艿玫匠浞掷茫M(jìn)一步增大受熱面積、提高熱能的利用率。

點(diǎn)火裝置21中的點(diǎn)火發(fā)生器21-1采用氮化硅電熱元件，點(diǎn)火原理采用點(diǎn)火發(fā)生器發(fā)熱配以風(fēng)力送風(fēng)，以熱風(fēng)點(diǎn)燃生物質(zhì)顆粒原料。點(diǎn)火發(fā)生器21-1通過(guò)螺栓活動(dòng)設(shè)置，能夠調(diào)整其前后位置以適應(yīng)不同的生物質(zhì)顆粒原料。

本發(fā)明的系統(tǒng)整體為常壓，使用水泵進(jìn)行循環(huán)，僅用系統(tǒng)靜壓力循環(huán)，都在安全范圍內(nèi)。系統(tǒng)設(shè)置有大氣連通管，可防止極端高溫下水汽化后產(chǎn)生危險(xiǎn)。進(jìn)料機(jī)構(gòu)設(shè)置有防回火風(fēng)門，此氣門常開，既能防回火，又具有補(bǔ)風(fēng)作用，同時(shí)兼具降溫功能。點(diǎn)火裝置中的氣門(點(diǎn)火風(fēng)門21-2)也為常開，在點(diǎn)火發(fā)生器關(guān)閉后，也兼具補(bǔ)風(fēng)和降溫的作用。

本發(fā)明的系統(tǒng)在側(cè)面設(shè)置一個(gè)設(shè)備檢修門33，便于安裝及維修內(nèi)部裝置；分腔燃燒室25下部設(shè)置的爐膛清渣門12方便在燃料質(zhì)量不佳結(jié)渣的情況下進(jìn)行清渣。箱體13下方為一完整底箱9，底箱9的中部為儲(chǔ)灰室，左側(cè)為塵降室，均開有清灰門能夠方便清除下落的粉塵。檢修門6的設(shè)置方便觀察煙室狀態(tài)和清理加熱管29上的積塵。清污口16的設(shè)置方便對(duì)系統(tǒng)使用后產(chǎn)生的水垢進(jìn)行清理。

本系統(tǒng)涉及50-200m²的采暖面積范圍，外形尺寸符合一般家庭廚房的面積，具有炊事功能，且冬季可給太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)輔助供熱。本系統(tǒng)設(shè)置的電控盒1可根據(jù)供暖所需熱量控制進(jìn)料時(shí)間和間隔時(shí)間，有效控制火力，在控制上設(shè)定升溫段和保溫段，可自動(dòng)運(yùn)行。還可根據(jù)不同的需求設(shè)定不同的火力。