專利名稱：一種提高燃燒熱效率的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高燃燒熱效率的方法及裝置。
柴煤燃燒達(dá)到高效率的條件是燃料的充分燃燒和熱的充分利用?，F(xiàn)有技術(shù)存在著鍋(水管、水冷壁管等)與火(燃燒過程)爭熱的矛盾，例如一般民用鍋爐或爐灶因爐膛較短，熱輸出口口徑較粗，使固體燃料氣化燃燒過程剛一開始就直接接觸鍋的冷受熱面，燃料燃燒所需熱量過早地被吸走，致使燃燒不充分。另一方面，也存在著爐膛中的主熱與煙囪中余熱的矛盾，因而即難實(shí)現(xiàn)充分燃燒又難實(shí)現(xiàn)充分用熱。如煙囪是靠火的不充分燃燒將一部分熱帶到煙囪中，給煙囪加熱才形成抽力，抽力將廢氣帶出以維持燃燒。但一般煙囪是不保溫的，所以，很難形成供爐膛充分燃燒的足夠抽力，爐溫?zé)o法達(dá)到高溫，熱效率低。
本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種能提高燃燒熱效率的方法及裝置，節(jié)約燃料。
本發(fā)明方法是將燃料投入爐膛底部進(jìn)行燃燒，在燃料燃燒的初期，即爐溫不高時(shí)，盡量減少鍋即受熱面用熱，可用熱量分配閥將熱量分配給由內(nèi)外兩層構(gòu)成的保溫?zé)焽?，給煙囪加熱形成抽力，促使燃燒快速進(jìn)行。當(dāng)煙囪溫度越來越高，形成足夠抽力使燃燒趨于旺盛時(shí)，再關(guān)閉熱量分配閥，使受熱面用熱，余熱提供煙囪，因煙囪是保溫的，只需很少的熱量就能形成很強(qiáng)的抽力，促進(jìn)燃燒充分進(jìn)行。在不用熱時(shí)，可用頂蓋式調(diào)節(jié)風(fēng)門封閉煙囪，使煙囪溫度保持高于外界環(huán)境溫度。
本發(fā)明裝置包括鍋，爐體，爐膛，煙囪，投料口，爐排等組成，其改進(jìn)之處是;首先將煙囪形成保溫?zé)焽?，將煙囪做成?nèi)層和外層，中間填充保溫材料，內(nèi)層可采用保溫性能好的真空鍍銀玻璃管或鐵皮，外層采用保溫性能好的玻璃鋼或混凝土砌磚。煙囪頂部設(shè)置密封的頂蓋式調(diào)節(jié)閥門。這種煙囪，保溫性能極佳，只需很少的熱量就可形成抽力。其次，將爐膛設(shè)計(jì)成形狀象高而細(xì)的噴槍火焰形，分為兩段，上段為輻射段，下段為氣化燃燒段。爐膛頂部熱輸出口直徑與輻射段最大直徑比值范圍為1∶3.5～1∶4.5;與爐膛高度比值范圍為1∶8～1∶10。熱輸出口直徑較現(xiàn)有爐灶爐膛的出口要小，減少了與受熱面的接觸面積。在爐膛低溫時(shí)，熱很難從小熱輸出口的爐膛傳出，有利于熱量積聚，使?fàn)t膛溫度提高。在燃燒比較充分的情況下，爐膛達(dá)到較高溫度，此時(shí)，主要以輻射的形式傳熱。但采用小熱輸出口的爐膛結(jié)構(gòu)必須有保溫?zé)焽璧那闆r下才能實(shí)現(xiàn)燃燒完全。因?yàn)樵诔浞秩紵龝r(shí)，即在高溫情況下，大量的熱被鍋吸收了，剩下的廢氣所含的熱量很少，通過一般不保溫的煙囪，不能形成供爐膛充分燃燒所需的足夠抽力，也就不可能形成充分燃燒。只有采用保溫?zé)焽?，使廢氣帶走的熱量不被散失，只需較少的熱量就可形成很強(qiáng)的抽力，所以，保溫?zé)焽枧浜闲彷敵隹跔t膛，可實(shí)現(xiàn)燃燒的充分進(jìn)行。
本發(fā)明裝置在爐膛與煙囪之間設(shè)置了熱量分配閥，用以分配用熱。熱量分配閥在柴灶上是軟升降支架，在鍋爐上是起動(dòng)閥。軟升降支架設(shè)置在柴灶的鍋與鍋形膛面之間，其作用在燃料燃燒初期，即爐膛溫度不高時(shí)可把鍋支承起，使鍋與鍋形膛面形成一定距離，使熱量不會(huì)大量被鍋的冷受熱面吸走，而進(jìn)入保溫?zé)焽栊纬沙榱Α．?dāng)燃料完全燃起后，煙囪內(nèi)也形成較強(qiáng)的抽力，可再把鍋放下，使受熱面接觸爐膛。鍋爐起動(dòng)閥設(shè)置在直通煙囪的起動(dòng)管上方，起動(dòng)管較火管口徑大，直通爐膛與煙囪。當(dāng)燃燒初起時(shí)，打開起動(dòng)閥，熱量直通煙囪形成抽力，關(guān)閉起動(dòng)閥，煙氣通入火管加熱鍋水。本發(fā)明保溫?zé)焽桧斏w式調(diào)節(jié)風(fēng)門既有保持煙囪溫度，又有控制爐膛溫度的作用，一般只在用熱時(shí)微啟，不用熱時(shí)關(guān)閉。使煙囪中長期間保持高于環(huán)境的溫度，猛一打開，煙囪內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大抽力，使燃料燃燒發(fā)生白熾化，得以完全燃燒。
本發(fā)明裝置采用細(xì)長的小熱輸出口爐膛與保溫?zé)焽瑁鉀Q了現(xiàn)有爐灶中存在著鍋用熱與燃燒爭熱的矛盾和煙囪形成抽力需要熱量與爐膛中的主熱爭熱的矛盾，實(shí)現(xiàn)了燃料燃燒比較完全，熱輸出口附近溫度可達(dá)1200℃～1400℃，熱效率高，由煙囪排入大氣中的黑煙少，環(huán)境污染小。
下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明

圖1為本發(fā)明應(yīng)用柴煤灶的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明應(yīng)用立式鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖參見圖1中的爐灶，(1)為鍋，(2)為爐體，(3)為爐膛，爐膛分為兩段，上段為輻射段(4)，下段為氣化燃燒段(5)。爐膛頂部的熱輸出口(6)直徑與輻射段最大直徑比值為1∶4，與爐膛高度比值為1∶9，(7)為煙囪，煙囪分為內(nèi)層(8)和外層(9)，內(nèi)層采用夾層真空鍍銀玻璃管，外層采用玻璃鋼，內(nèi)外層中間填充聚氨酯泡沫或礦渣棉(10)，(11)為投料口，亦為二次風(fēng)口以45°傾斜設(shè)置在輻射段底部，(12)為軟升降支架，是用耐熱橡膠做成的空心皮圈，設(shè)置在鍋與鍋形膛面(13)之間，可用水壓控制其硬度，以使坐在它上面的鍋在皮圈充水時(shí)升高，排水時(shí)鍋可降低。(14)為回風(fēng)槽，(15)為地風(fēng)口，亦為一次風(fēng)口，(16)為爐排，(17)為灰槽。(18)為保溫?zé)焽璧捻斏w式調(diào)節(jié)風(fēng)門，它由三根頂蓋支桿(19)固定，固定支架(20)支撐升降桿桿(21)，頂蓋支桿(19)由橢圓形升降杠桿拉升。升降杠桿一端引用一根引線(22)繞接線盤(23)，由一根軸(24)穿過爐體(2)連接另一線盤(25)，線盤引線(26)懸掛地風(fēng)開關(guān)插板(27)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(28)可控制地風(fēng)開關(guān)和頂蓋式調(diào)節(jié)風(fēng)門的開啟，(29)為看火孔，觀察輻射段燃燒情況和測溫用。
使用本發(fā)明爐灶，將點(diǎn)燃的木柴由入料口投入爐膛，同時(shí)給軟升降皮圈充水使鍋升起和轉(zhuǎn)動(dòng)手柄打開煙囪調(diào)節(jié)風(fēng)門和地風(fēng)開關(guān)，使?fàn)t膛的初熱不至于一下被鍋的冷受熱面吸走，部分熱量被引入煙囪以增強(qiáng)煙囪抽力，當(dāng)煙囪產(chǎn)生足夠強(qiáng)的抽力，通過看火孔觀察到輻射段燃燒正常，即可逐漸將支架中水放出使鍋下降，增加鍋對(duì)熱的吸收，減少供給煙囪的熱量，廢氣經(jīng)鍋下進(jìn)入煙囪，由于煙囪的保溫性能好，即由煙囪向外散出的熱量很少，更多的熱被鍋吸收，用熱的多少可采用控制煙囪頂部的頂蓋式調(diào)節(jié)風(fēng)門，風(fēng)門開的越大，抽力越強(qiáng)，不用熱時(shí)則將調(diào)節(jié)風(fēng)門全關(guān)閉，使煙囪中長久保持高于外界的溫度。
本發(fā)明爐灶正常燃燒時(shí)，爐膛熱輸出口附近溫度可達(dá)1200℃～1400℃(用熱電偶插入看火孔測試)，用1斤木柴燒10分鐘可燒開30斤水，而現(xiàn)有的爐灶用1斤木柴燒10分鐘只能燒開10斤水，節(jié)能效果顯著，環(huán)境污染小。
圖2為本發(fā)明用于鍋爐的實(shí)施例，圖2中，(1)為鍋，(2)為爐體，(3)為爐膛，(11)為加料斗，即投料口，(16)為爐排，(15)為地風(fēng)口，(29)為觀察孔，即看火孔，(10)為煙囪保溫層，(30)為鍋爐保溫層，(31)為火管，(32)為水位計(jì)，(33)為起動(dòng)閥，位于起動(dòng)火管(34)的上方，在起動(dòng)閥上引出一根引線(35)穿過氣包(36)，繞接滑輪(37)，通過操縱引線(35)來控制起動(dòng)閥的開啟。煙囪頂蓋式風(fēng)門與地風(fēng)開關(guān)控制結(jié)構(gòu)如圖1(略去)。
權(quán)利要求
1.一種提高燃燒熱效率的方法，將燃料投入爐膛底部氣化燃燒，其特征是，在燃料燃燒的初期，開啟熱量分配閥，將燃燒的熱量引入由內(nèi)外層構(gòu)成的保溫?zé)焽?，?dāng)煙囪溫度提高，形成足夠抽力使?fàn)t膛燃燒趨于旺盛時(shí)，可關(guān)閉熱量分配閥，并在不用熱時(shí)，使保溫?zé)焽璺忾]。
2.一種用于提高燃燒熱效率的裝置，包括，鍋(1)，爐膛(3)，爐體(2)，煙囪(7)投料口(11)，爐排(16)等，其特征是，爐膛呈細(xì)長的噴槍火焰形，上段為輻射段(4)，下段為氣化燃燒段(5)，煙囪由內(nèi)外兩層構(gòu)成，中間填充保溫材料(10)，煙囪(7)頂部具有頂蓋式調(diào)節(jié)風(fēng)門(18)，并在煙囪和爐膛之間設(shè)置熱量分配閥(12)。
3.按照權(quán)利要求2所述裝置，其特征是，爐膛頂部熱輸出口(6)直徑與輻射段最大直徑比值范圍為1∶3.5～1∶4.5;與爐膛高度比值范圍為1∶8～1∶10。
4.按照權(quán)利要求2所述裝置，其特征是煙囪內(nèi)層(8)可采用夾層真空鍍銀玻璃管或鐵皮，煙囪外層(9)可采用玻璃鋼或混凝土砌磚。
5.按照權(quán)利要求2所述裝置，其特征是，熱量分配閥在柴煤灶上是軟升降支架，在鍋爐上是起動(dòng)閥。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能提高燃燒熱效率的方法及裝置，采用本發(fā)明方法，利用具有小熱輸出口的爐膛配合由內(nèi)外兩層構(gòu)成的保溫?zé)焽璧难b置，可使?fàn)t膛熱輸出口附近溫度達(dá)1200℃～1400℃，燃料燃燒充分完全，節(jié)約燃料可達(dá)3倍，節(jié)能效果顯著，環(huán)境污染小。
文檔編號(hào)F24B1/189GK1049406SQ8910616
公開日1991年2月20日 申請(qǐng)日期1989年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月9日
發(fā)明者徐石, 趙慶平, 徐奇 申請(qǐng)人:徐石