[发明专利]一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于燃煤燃烧设备领域，涉及一种燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途，尤其涉及一种基于分级燃烧理论的节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途。

背景技术

目前，我国北方某些地区的家庭，特别是乡镇和农村住户，普遍采用土暖气采暖，由于炉灶的设计不科学，部分煤炭不能完全燃烧而随烟排出，利用率低，不仅煤炭消耗量大，而且会对大气造成严重的污染。并且，实际生活中，广大农村用户在采暖的同时，还希望炉具同时能够用与炊事，如烧水、做饭和炒菜等等。

目前，市面上民用炉具的主要有两种燃煤形式：

正烧炉(图1(a))：即传统的最简单也是最普遍的直燃方式，固体燃料燃烧时火焰顺热烟气自然流动方向传播，燃烧强度高，火力旺，能满足用户炊事需求。正烧炉适用于无烟煤等挥发分低的燃料。正烧炉虽然具有良好的炊事能力，但在使用烟煤散煤或以烟煤为原料制成的型煤时，由于燃煤加入后受热升温，挥发分析出，随烟气立即排出，挥发分难以燃尽，导致大量黑烟(焦油，CO，VOC，硫和氮的氧化物等)和呛人气味冒出，严重污染环境。

反烧炉(图1(b))：即固体燃料燃烧时火焰逆热烟气自然流动方向传播的燃烧方式，具有能延缓挥发分析出速度的特点，炉温高、燃烧充分，可基本消除黑烟，适用于烟煤等挥发分高的燃料。由于反烧燃烧多采用多回程设计以提高燃尽程度，火力较弱，因此其不宜用于炊事，只能取暖，难以被部分老百姓接受；同时由于计划整个炉膛处于富氧高温燃烧，氮氧化物排放浓度较高。

针对传统炉具中存在的问题，人们研究出可同时应用于炊事和采暖的民用燃煤炉-气化炉(如CN 201212696Y和CN 201555250U等)，但均存在炉具燃烧周期性强、负荷不易调节，封火时间短和耗煤量大等缺陷。其在加煤后会迅速升温，挥发分快速析出，导致大量的硫及氮氧化物急剧析出。

分级燃烧炉具是基于燃烧理论而开发的，利用煤炭自身的焦炭和燃烧产生的CO使这煤炭热解气化和半焦燃烧过程中产生的NO_x还原为N₂，使国内外唯一具有此类特征的低氮燃煤炉具。

现有常用的基于分级燃烧理论的炉具多为反烧炉，如图2所示，但其大多为多个对流烟道，形成了多个回程，导致火力弱，上火速度慢，不适用于炊事，无法满足炊事和采暖的双重用途。

而常用的用于炊事采暖的炉具在进行炊事时本质上仍属于正烧炉，不同于传统的正烧炉，其将燃煤析出的挥发分在随烟气排出前，经过二次风燃烧，降低排烟黑度。然而如图3所示，在每次加煤前都要将切换拉杆到供暖状态，进而使加煤时炉内燃烧状态变化较大(如火力强弱和污染物的排放量等)。并且，气化炉在炊事时依然为“正烧”，使用烟煤炊事时依然冒烟，并未从根本上解决污染气体排放的问题。

因此，如何研究一种不产生污染气体，节能环保且成本较低的即采暖和炊事于一体的民用燃煤炉是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有燃煤采暖炊事炉存在的燃烧不稳定，燃烧效率低，污染物排放量较高的问题，本发明提供了一种节能环保燃煤炊事采暖炉及炊事采暖方法和用途。本发明在分级燃烧理论的基础上，通过对采暖炉炉体的改进和优化，使发明中所述燃煤炊事采暖炉可满足人们对集炊事和采暖于一体的要求，燃煤效率高，污染物排放低，具有上火快，炊事火力强，采暖稳定，灵活，好使用，劳动强度低，安全性高，外观漂亮，一炉多用等优点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种燃煤炊事采暖炉，所述燃煤炊事采暖炉的主体上部一侧设有加煤口，所述主体顶部与加煤口相对一侧设有烟囱，所述主体顶部与烟囱相对一侧设有炊事口；所述主体内部于顶部下方横置第一隔板，所述第一隔板下方垂于第一隔板设置第二隔板将第一隔板下部分割为两个连通的腔室；在所述第一隔板上位于炊事口下方的位置开设炊事内火口，所述炊事内火口上覆有炊事内火盖；在所述第一隔板上位于烟囱下方的位置开设采暖内火口，所述采暖内火口上方覆有采暖内火盖；所述炊事内火口下方设有与所述炊事内火口连接的炊事烟道，所述炊事烟道将第一隔板下方在加煤口一侧的腔室进一步分为热解气化区和炊事烟气流通区，所述热解气化区下方为燃烧区；所述主体底部加煤口一侧设有一次风口，所述主体内炊事烟道下方设有二次风口；所述主体内采暖内火口下方的腔室为采暖烟气流通区，所述采暖烟气流通区设有换热水管。

上述炊事内火盖和采暖内火盖均为可以移动的内火盖。

其中，所述干馏热解区为贫氧热解气化区；所述燃烧区为富氧燃烧区。