一种数控节能环保多功能取暖炉及燃烧处理方法与流程

本发明涉及民用取暖设备技术领域，特别涉及一种数控节能环保多功能取暖炉及燃烧处理方法。

背景技术：

中国富煤、缺油少气的资源现状，决定煤炭是主要能源，全国煤炭消耗量近40亿吨，其中近9亿吨直接燃烧，特别是3亿多吨点多面广的农村取暖及餐饮用煤，炉具简单，没有燃烧后处理系统，直接排入大气，是我国大气污染的主要来源，雾霾成因的主要贡献者；煤燃烧产物主要有两种物态，固体，主要成分为灰分，一般通过排灰及除尘设备清除，不会对环境造成较大的污染。气体，燃煤污染主要集中于此，其中主要成分为：二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等。

现有技术的不足之处在于，只是简单的提高了热效率，减少了一氧化碳和二氧化碳的排放，但二氧化硫和氮氧化物的排放量并未减少。同时对于烟气排放温度未进行有效的监测控制，当燃烧速率过快，排放的烟气温度随之增高，形成了资源浪费。某些设备根据燃烧情况随时添加燃料，无法自动输送燃料，在燃烧过程中需人工干预，燃料添加量由人为控制，未能实现自动化管理费时费力。又或是直接将煤进行燃烧，虽然提高了燃烧效率，但仍存在燃烧不充分的现象，增加了资源损耗和环境污染。

技术实现要素：

本发明的目的克服现有技术存在的不足，以实现煤的充分燃烧，降低一氧化碳，二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物的排放，达到节能减排，保护环境的目的。

为实现以上目的，采用一种数控节能环保多功能取暖炉及燃烧处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种数控节能环保多功能取暖炉，包括：

炉体组件，所述炉体组件包括炉体、布置于炉体内的储料仓、相邻设置于所述储料仓的燃烧室，以及相邻设置于所述燃烧室的换热室；

风机组件，所述风机组件包括设置于所述燃烧室和热换室底端用于助燃的送风机构，以及竖直设置于换热室与炉体之间用于收集余热的回烟机构；

控制组件，所述控制组件包括设置于炉体外侧的变频器、设置于所述燃烧室的第一温度探测器，以及设置于换热室顶端的第二温度探测器，所述变频器配合第一温度探测器和第二温度探测器用于监测温度控制所述风机组件的功率；

回收组件，所述回收组件设置于所述炉体内外两侧。

通过采用上述的技术方案，在炉体中设置不同腔室用于不同功能需要，如储存，充分燃烧等等。同时设置不同区域设置温度探测器，变频器配合第一温度探测器和第二温度探测器用于监测炉体内的温度进而控制所述风机组件的功率，用于对氮氧化物的生成以及烟气排放温度控制起到重要作用，同时配合回烟机构对烟气的余热进行进一步的回收利用的处理。在燃烧室和热换室底端设置送风机构，进而进一步的对燃烧室中送入空气进行助燃。提高了煤的燃烧效率，减少了资源浪费和一氧化碳的排放。

作为本发明的进一步的方案：所述炉体包括布置于储料仓顶部的进料口、布置于燃烧室顶部生火口，以及布置于热换室侧边的热风出风口。

通过采用上述的技术方案，在炉体表面设置进料口、生火口，以及热风出风口，以便于对燃料的补充，引燃以及热量的释放取暖。

作为本发明的进一步的方案：所述炉体内布置有燃烧组件，所述燃烧组件包括设置于储料仓与燃烧室之间的干馏管、设置于所述干馏管延伸端的螺旋给料机，以及设置于所述热换室中央的换热器。

通过采用上述的技术方案，在燃烧室中，将煤作为燃料来源，但其不直接燃烧，而是通过干馏管的干馏工艺处理，将煤分解为煤气和半焦，通过煤气和半焦的分步燃烧产生热量，提高了煤的燃烧效率，减少了资源浪费和一氧化碳的排放。螺旋给料机能够实现自动化燃煤的持续不断供给，进而燃烧并利用热换室中央的换热器进行取暖。

作为本发明的进一步的方案：所述换热器进气端连接有空气分流管，所述换热器出气端连接有空气汇集管，所述空气分流管设置有冷风送风机。

通过采用上述的技术方案，利用冷风送风机输送取暖介质空气，通过空气分流管进一步与热源中心接触导热。并在最后的空气汇集管汇集取暖。

作为本发明的进一步的方案：所述送风机构包括设置于炉体外侧的送风机，以及延伸至所述燃烧室和热换室底端内侧的送风管道，所述送风机连接于送风管道。

通过采用上述的技术方案，设置送风机，以及布置在燃烧室和热换室底端内侧的送风管道，能够进一步的输送助燃介质空气，使得燃料能够充分燃烧。

作为本发明的进一步的方案：所述回烟机构包括设置于炉体内顶壁与换热室出气端的回烟风机，以及一端连接于回烟风机的回烟管道，所述回烟管道另一端连接于所述送风管道的进气端。

通过采用上述的技术方案，设置回烟风机和回烟管道，且回烟管道连接于送风管道，对于未充分燃烧的烟气可以进一步回收利用，避免排放温度过高的烟气，减少资源浪费。

作为本发明的进一步的方案：所述回收组件包括设置于炉体底端的排渣口、设置于所述排渣口的电磁阀、以及设置于换热室顶端的排烟机，以及设置于排烟机外侧的除尘器。

作为本发明的进一步的方案：在炉体内的燃烧室和热换室底端设置排渣口和电磁阀用于燃烧残余物的处理。同时利用排烟机对热烟气进行排放，对于热烟气中的细小粉尘，利用除尘器进行进一步的处理。

作为本发明的进一步的方案：所述排烟机连接有排烟管道且延伸至除尘器顶部，所述电磁阀底部设置有集灰盒。

通过采用上述的技术方案，利用排烟管道连接排烟机和除尘器，进一步去除烟气中的细小粉尘，减少大气污染。在底部设置电磁阀以及集灰盒，能够便于周期性的残余物灰烬排出。

一种包括上述任一项所述的一种数控节能环保多功能取暖炉的燃烧处理方法，包括以下具体步骤：

s1、向储料仓一次性添加至少三天用量的含有固硫剂的特制型煤；

s2、通过螺旋给料机向燃烧室给料，并经过干馏管进行加热干馏生成煤气和半焦，同时利用送风机输送空气助燃；

s3、在干馏管与燃烧室处设置第一温度探测器，判断燃烧室内温度，当温度高于1050摄氏度时，通过变频器控制，减少输送特制型煤及输送空气，以减缓燃烧速度，使燃烧室温度保持在1050摄氏度以下；

s4、在换热室的烟气出口处设置第二设温度探测器，判断烟气温度，根据温度通过变频器控制送风机、排烟机以及回烟风机的功率调整排放的烟气温度；

s5、通过电磁阀周期性动作，将燃烧室和换热室中的燃烧残余物排放在集灰盒中。

通过采用上述的技术方案，提高热效率，利用添加固硫剂的特制型煤作为燃料，减少二氧化硫的排放；同时因氮氧化物的生成温度在1200℃以上，本发明对燃烧室内的温度进行了监测控制，使其温度在1050℃以下，使特制型煤中的氮无法形成氮氧化物，减少了氮氧化物的排放。

作为本发明的进一步的方案：所述步骤s4判断烟气温度，根据温度通过变频器控制送风机、排烟机以及回烟风机的功率调整排放的烟气温度的具体步骤：

若烟气温度低于85℃则通过变频器增大排烟机和减小回烟风机的功率，将烟气排出；

若烟气温度高于85℃则通过变频器加大冷风送风机的功率，增加换热器换热效率，同时减小排烟机的功率和增大回烟风机的功率，并将烟气通过回烟管道输送至送风机进行二次循环降温；

最后降低螺旋给料机的功率，减缓给料频率，降低热烟气温度。

通过采用上述的技术方案，对烟气排放的温度进行了监测控制，当烟气温度高于85℃时，减小烟气的排放，烟气进入送风管路进行二次循环，充分利用了烟气温度，减少了资源的浪费。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过增加储料仓，根据实际情况储料仓一次可储存至少3天的燃煤，并通过螺旋送料机由储料仓向燃烧室进行燃料添加补给，无需人工干预，实现自动化管理。同时利用设置不同功能区域的温度探测器，能够监测温度控制氮氧化物的生成，以及烟气排放温度不至于过高，利用烟气温度，减少资源浪费。将煤作为燃料来源，通过干馏工艺，分解为煤气和半焦，通过煤气和半焦的分步燃烧产生热量，提高燃烧效率，减少浪费和一氧化碳的排放。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：

图1为本发明公开的一种数控节能环保多功能取暖炉的正面剖视图；

图2为本发明公开的一种数控节能环保多功能取暖炉的外部结构示意图；

图3为本发明公开的一种数控节能环保多功能取暖炉的右侧剖视图；

图4为本发明公开的一种数控节能环保多功能取暖炉的燃烧处理方法的工艺流程图。

图中：1、炉体组件；11、炉体；111、进料口；112、生火口；113、热风出风口；12、储料仓；13、燃烧室；14、换热室；2、风机组件；21、送风机构；211、送风机；212、送风管道；22、回烟机构；221、回烟风机；222、回烟管道；3、控制组件；31、变频器；32、第一温度探测器；33、第二温度探测器；4、回收组件；41、排渣口；42、电磁阀；421、集灰盒；43、排烟机；431、排烟管道；44、除尘器；5、燃烧组件；51、干馏管；52、螺旋给料机；53、换热器；531、空气分流管；532、空气汇集管；533、冷风送风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明实施例中，一种数控节能环保多功能取暖炉，包括炉体组件1、风机组件2、控制组件3、回收组件4以及燃烧组件5。

炉体组件1，其包括炉体11、布置于炉体11内的能够储存至少三天燃煤量的储料仓12、相邻设置于该储料仓12用于燃煤燃烧的燃烧室13，以及相邻设置于该燃烧室13用于热能传导的换热室14。

风机组件2，其包括设置于所述燃烧室13和热换室14底端用于助燃的送风机构21，该送风机构21能够改变功率，从而进一步向燃烧室13和热换室14内送入空气进行燃烧充分率的改变。以及竖直设置于换热室14与炉体11之间用于收集余热的回烟机构22。

控制组件3，其包括变频器31，设置于炉体11的侧面外侧、设置于所述燃烧室13用于监测燃烧室13内温度的第一温度探测器32，以及设置于换热室14顶端用于监测热烟气温度的第二温度探测器33，该变频器31配合第一温度探测器32和第二温度探测器33用于监测温度控制所述风机组件2的功率。该变频器31能够根据第一温度探测器32和第二温度探测器33所监测到的温度数据，从而改变送风机构21和回烟机构22的功率，达到对燃烧室13内的温度控制在1050摄氏度以下的标准，以及换热室14所排放的热烟气温度高于85摄氏度以上时的热能资源的浪费。

回收组件4，所述回收组件4设置于炉体11内外两侧，其包括同时分别在燃烧室13和热换室14底端的均设置有排渣口41，用于排出燃烧残余物。电磁阀42，设置于在燃烧室13和热换室14底端的排渣口41处。回烟机构22，其中，电磁阀42的底部设置有集灰盒421，用于集中回收燃烧室13和热换室14的燃烧残余灰烬。排烟机43，设置于换热室14的顶端烟气出口处，以及除尘器44，设置于排烟机43的外侧处。其中，所述排烟机43连接有排烟管道431，所述排烟管道431延伸至除尘器44用于对细小粉尘进行处理。

燃烧组件5，其包括干馏管51，设置于储料仓12与燃烧室13之间，用于对燃煤进行干馏工艺的处理。螺旋给料机52，设置于朝向储料仓12的干馏管51的延伸端处。第一温度探测器32，设置于该干馏管51与燃烧室13的接触处，能够用于探测该燃烧室13内的温度。以及送风机构21，布置于所述燃烧室13和热换室14的底端内侧。换热器53，设置于所述热换室14的腔体中央用于热能传导。

请参考图2，在公开的一些实施例中，所述炉体11的外表面包括布置于储料仓12顶部的进料口111用于燃煤的补充。布置于燃烧室13顶部生火口112用于对燃烧室13内的燃煤进行点燃。以及布置于热换室13侧边的热风出风口113用于释放热量取暖。

在公开的一些实施例中，所述送风机构21包括设置于炉体11外侧壁的送风机211，以及延伸至所述燃烧室13和热换室14底端内侧的送风管道212，所述送风机211连接于送风管道212。通过送风机211与送风管道212的配合对燃烧室13进行空气注入助燃。

在公开的一些实施例中，所述回烟机构22包括设置于热换室14顶端内部的回烟风机221，以及一端连接于回烟风机221的回烟管道222，所述回烟管道222另一端连接于所述送风管道212的进气端。回烟管道222与送风管道212连通，当烟气温度高于设定值时，烟气通过回烟管道222和送风管道212进行二次循环。其中温度设定值可根据实际需要进行调整。

请参考图1和图3，在公开的一些实施例中，所述变频器31分别与所述第一温度探测器32和第二温度探测器33信号连接。变频器31与电磁阀42、第一温度探测器32、第二温度探测器33、螺旋给料机52、送风机211、冷空气送风机533、排烟机43连接，根据时间设定周期性开启电磁阀42。并通过第一温度探测器32和第二温度探测器33控制螺旋给料机52、送风机211、冷空气送风机533、排烟机43的功率，从而起到控制中枢的作用。

请参考图1和图3，在公开的一些实施例中，所述换热器53进气端连接有空气分流管531，所述换热器53出气端连接有空气汇集管532，所述空气分流管531设置有冷风送风机313。换热器53在换热室14对热烟气和冷空气进行热能传导，所述冷空气送风机533与换热器53相连，向换热器53输送取暖介质冷空气，由换热器53换热形成热空气。

请参考图4，一种数控节能环保多功能取暖炉的燃烧处理方法，包括以下具体步骤：

s1、首先根据实际情况向储料仓12添加至少三天用量的含有固硫剂的特制型煤。

s2、通过螺旋给料机52从储料仓12中向干馏管51输送含有固硫剂的特制型煤，干馏管51中的特制型煤不直接燃烧，而是通过燃烧室13加热干馏工艺的处理，生成煤气和半焦，同时由送风机211向燃烧室13输送助燃介质空气，煤气和半焦在与空气的充分接触作用下，在燃烧室13中燃烧，产生的部分热量作为干馏所需的热源继续加热干馏管51，使得干馏管51中的特制型煤继续加热分解生成煤气和半焦，形成往复循环。

s3、在燃烧室13设置有第一温度探测器32，探测燃烧室13中的温度，根据温度高低判断，当温度高于1050摄氏度时，通过变频器31控制，减少螺旋给料机52输送燃料及送风机211输送空气，以减缓燃烧速度，使燃烧室温度保持在1050摄氏度以下。

燃烧室13煤气燃烧产生热烟气，热烟气向换热室14排放，同时冷风送风机313向换热室中的换热器53输送冷空气。热烟气通过燃烧室13与换热器53中的冷空气进行换热，使换热器53中的冷空气温度升高变成热空气。换热后的热空气向室内排放，起到取暖作用。

s4、在换热室14中经过换热器53换热后的烟气温度降低并形成冷烟气，在烟气出口处设置有第二温度探测器33。探测温度高低，并根据温度高低判断改变功率。

若烟气温度低于85℃则通过加大排烟机43和减小回烟风机221功率将烟气排放至大气中。

若烟气温度高于85℃则通过变频器31加大冷风送风机313的功率，增加换热效率，使换热器53换热更加充分，同时减小排烟机43和增大回烟风机221功率，并将烟气通过回烟管道222输送至送风机211进行二次循环降温。其次降低螺旋给料机52的功率，减缓燃烧速度，降低热烟气温度。使其排放的烟气温度低于85℃。

s5、在燃烧室13燃烧形成有颗粒状和部分粉尘状的燃烧残余物，沉降在燃烧室13底部的排渣口41，通过电磁阀42周期性动作，将燃烧残余物排放在集灰盒421中；大部分粉尘状的燃烧残余物跟随送风机211送的空气扬起，最后跟随热烟气进入换热室14，在换热室14中沉降，换热室14底部也安装排渣口41及电磁阀42，电磁阀42周期性动作控制燃烧残余物排放至集灰盒421。同时沉降于燃烧室13和换热室14底部排渣口41的粉尘状燃烧残余物起到密封作用，防止电磁阀42在排除燃烧残余物过程中煤气的外泄。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，均应包含在本发明的保护范围之内。

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