燃烧供热设备制造技术

本发明专利技术公开了一种能够充分利用燃料燃烧所产生热能的燃烧供热设备。该燃烧供热设备包括加热炉以及设置在该加热炉上方的蒸发装置，所述蒸发装置包括与该加热炉的炉膛导通的气热通道以及与该气热通道传热连接的蒸发容器，所述气热通道的输出端连接有废气输出口，所述蒸发容器的输出端连接有蒸汽输出口。该设备在使用时，加热炉中的燃料燃烧会产生大量的高温气体，在本发明专利技术中，这些高温气体只能通过气热通道才能流经废气输出口，此过程中由于气热通道与蒸发容器传热连接，因此气热通道内大量高温气体的热量将传递到蒸发容器内使其中液体介质吸热蒸发，因此能够将燃料燃烧时所产生热能充分的转化为蒸汽的热量，从而提高对燃料燃烧所产生热能的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将燃料的化学能转变为热能的设备。
技术介绍
现有蒸汽供热设备的普遍结构包括加热炉以及设置在该加热炉上方的蒸发装置。 其工作原理是通过加热炉中燃料的燃烧产生热量使蒸发装置中的液体介质蒸发，从而得到 高温的蒸汽，该蒸汽通过管道输出后再进行后续的利用。上述蒸汽供热设备的突出问题是 对加热炉燃烧所产生热能的利用率低下。另一方面，目前的燃烧设备普遍采用不可再生的化石能源作为燃料，在生产过程 中会产生大量的二氧化硫、二氧化氮等有害物质，造成资源浪费和环境污染。当然，也有部 分燃烧设备采用碳氢有机物质为燃料(主要是生活垃圾)，但是该技术必须确保碳氢有机 物质燃烧时的热裂解温度和足够的氧气，否则就会造成碳氢有机物在缺氧状态下低温分 解，产生二恶英等有害物质，对环境造成极大污染。目前，还没有一种能够利用碳氢有机物 质作为燃料，并且能够保证该燃料较充分燃烧的供热设备，直接为人们的生产生活提供所 需的热能。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供能够充分利用燃料燃烧所产生热能的燃烧供热 设备。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是燃烧供热设备，包括加热炉以及设 置在该加热炉上方的蒸发装置，所述蒸发装置包括与该加热炉的炉膛导通的气热通道以及 与该气热通道传热连接的蒸发容器，所述气热通道的输出端连接有废气输出口，所述蒸发 容器的输出端连接有蒸汽输出口。该设备在使用时，加热炉中的燃料燃烧会产生大量的高 温气体，在本专利技术中，这些高温气体只能通过气热通道才能流经废气输出口，此过程中由于 气热通道与蒸发容器传热连接，因此气热通道内大量高温气体的热量将传递到蒸发容器内 使其中液体介质吸热蒸发，因此能够将燃料燃烧时所产生热能充分的转化为蒸汽的热量， 从而提高对燃料燃烧所产生热能的利用率，解决本专利技术所要解决的技术问题。作为此方案的进一步改进，所述蒸发容器具有至少两个连通的容腔，所述气热通 道由分别与对应的各所述容腔传热连接的各加热部构成。这种结构实际上利用了不同的容 腔对介质进行两次甚至多次加热，更加充分的利用了气热通道内的高温气体对蒸发容器内 的介质进行加热，因此能够进一步的提高热能的利用率。本专利技术的具体实施方式将对此进 行更为详细的说明。以两次加热为例，所述蒸发容器具有由下向上设置的第一容腔和第二容腔，所述 气热通道由分别与这两个容腔传热连接的第一加热部和第二加热部所构成，所述第二加热 部与废气输出口连接，所述第二容腔与蒸汽输出口连接。显然，该结构中蒸发介质的运动方 向是从第一容腔向第二容腔流动并最终从蒸汽输出口排出，而高温气体的运动方向是从第一加热部向第二加热部流动并最终从废气输出口排出。实际上，就蒸发介质而言，先通过第 一加热部对第一容腔内的介质进行加热使其沸腾，进入第二容腔的汽水再由第二加热部进 行再次加热，从而使汽水完全分离，经过再次加热后的蒸汽从蒸汽输出口排出。该方式在结 构简单的基础上能够充分利用燃料燃烧所产生热能，热转化效率高，并且能够快速的生产 出大量的蒸汽，满足一般生产生活的用热要求。其中，作为上述第一加热部的一种优选的结构，该第一加热部由多根横向间隔排列在加热炉上方的换热导管组成，所述各换热导管的下端与炉膛导通，上端与第二加热部 导通，所述各换热导管的周边区域为第一容腔。显然，每根换热导管即构成一个高温气体的 流经通道。该结构的优点在于，由于第一加热部中接受的高温气体的温度相对较高，多根换 热导管保证了传热面积，从而确保了换热的效果。同样，作为上述第二加热部的一种优选的结构，该述第二加热部为与各换热导管 的上端导通的集热腔，该集热腔设置在第二容腔的下方。由于高温气体在流经第一加热部 的过程中已被吸收了部分的热量，其温度有所下降，因此在第二加热部时最好可以将气热 聚集起来，才有利于热量的转化。而集热腔刚好具有对气热进行聚集的作用，确保对第二容 器的加热效果，使之达到较好的汽水分离的效果。在此应当说明，所谓“集热腔”实际上就 是一个聚集气体的空间，由于它跟各换热导管的上端导通，因此就必然能够将各换热导管 排出的高温气体聚集起来，也就必然实现了其气热聚集的效果。因此，“集热腔”的表述，其 含义是清楚、准确的。此外，所述第一容腔与第二容腔之间通过设置在所述蒸发装置外侧的汽水输送管 连通。这种结构可以简单实现第一容腔与第二容腔之间的导通，同时兼具有拆装方便的优点。本专利技术的有益效果是加热炉燃烧时会产生大量的高温气体，这些高温气体只能 通过气热通道流经至废气输出口，此过程中由于气热通道与蒸发容器传热连接，因此气热 通道内大量高温气体的热量将传递到蒸发容器内使液体介质受热蒸发，从而提高燃料燃烧 时所产生热能的利用率。该设备所产生的蒸汽通过蒸汽输出口输出后，可输送到所需设备 及各应用场所，比如单位、家庭的暖气用热，或用于消毒、杀菌以及物料干燥等。附图说明图1为本专利技术蒸汽供热设备的结构示意图。图2 4为本专利技术蒸汽供热设备在三种使用情况下加热炉的状态图。其中，图2 3中的箭头表示助燃风的方向。图中标记为蒸汽输出口 1、第二容腔2、废气输出口 3、汽水输送管4、第一容腔5、 换热导管6、燃气输出管7、控制阀8、一次燃烧输气管10、二次燃烧输气管9、控制阀11、送 风装置12、加料入口 13、点火出渣口 14、炉膛15、补水管16、补水装置17、周边区域18、集热 腔19、控制阀20、旋风助燃通道21、燃气22。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。首先，本专利技术燃烧供热设备中加热炉的燃料既可以采用化石能源，比如煤、石油或者天然气；也可以采用碳氢有机物质，比如生产生活中大量废弃的有机垃圾。但由于有机垃 圾的燃烧可能产生二恶英，因此需要对加热炉部分的结构进行优化，以便使炉膛15内维持 理想的燃烧状态。具体来讲，如图1 4所示，炉膛15通过可单独启闭的一次燃烧输气管10和二次 燃烧输气管9与送风装置12连通，所述一次燃烧输气管10的输出口靠近该炉膛15的底部， 所述二次燃烧输气管9的输出口高出所述第一次烧输气管10的输出口一定距离。当然，力口 热炉上显然还应该设置加料入口 13和点火出渣口 14，但由于加料入口 13和点火出渣口 14 均是现有结构，故此不再 赘述。其中，所述一次燃烧输气管10的作用，是通过送风装置12向炉膛15内供应有机 质裂解气化所必要的氧气，避免有机质在缺氧状态下低温分解产生二恶英。此时有机质发 生热裂解反应，产生CH4等大量燃气22。而二次燃烧输气管9的作用，是在炉膛15内的火势正常后，向炉膛15供应更为充 足的氧气，进而使有机质基本上完全燃烧。此时温度可达到1200°C 1600°C左右，反应主 要产生高热量、C02、CO等。由此可见，通过对一次燃烧输气管10和二次燃烧输气管9的启闭控制，可以实现 不同的效果如果在有机垃圾燃烧时一次燃烧输气管10保持开启而二次燃烧输气管9关 闭，燃烧得到的是大量因裂解获得的燃气22，这些燃气22是可用的能源；如果在有机垃圾 燃烧时一次燃烧输气管10和二次燃烧输气管9均开启，则使炉膛15内的有机垃圾充分燃 烧，得到更多因燃烧产生的热量，从而更好的对蒸发装置进行加热。其中，如图3所示，所述二次燃烧输气管9通过旋风助燃通道21与所述炉膛15连 通。助燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃烧供热设备，包括加热炉以及设置在该加热炉上方的蒸发装置，其特征在于：所述蒸发装置包括与该加热炉的炉膛（１５）导通的气热通道以及与该气热通道传热连接的蒸发容器，所述气热通道的输出端连接有废气输出口（３），所述蒸发容器的输出端连接有蒸汽输出口（１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙茂林，苏声友，孙艳怡，苏霈，孙振东，杨抒，孙坤炜，苏林，唐珠琳，
申请(专利权)人：孙茂林，苏声友，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]