[发明专利]高效节能蒸汽发生器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种高效节能蒸汽发生器，尤其是一种使用型煤、弧底锅体的内燃式蒸汽发生器。本发明所形成产品，可在符合国家一类城市大气环保标准的前提下，以低廉运行成本、简捷操作方式提供连续不间断的蒸汽和热水，广泛应用于餐饮、沐浴、漂洗、电镀、造纸等行业，适用于机关、学校、酒店、食堂、澡堂、工厂、部队等企事业单位和行政组织机构使用。

背景技术

目前，一些公知的蒸汽发生器，可根据使用燃料的不同，大体分为燃柴热水炉、燃煤热水炉、燃油热水炉、燃气热水炉、电力热水炉这五种类型。这些热水炉虽然结构不同，各具特点，但或多或少地存在着一定的缺陷，影响到该类炉具的广泛地使用。

◆燃柴热水炉——成本低廉、取材容易，操作简便，但热效率低、无法满足需要大量蒸汽行业的需要，且对生态环境易造成破坏。

◆燃煤热水炉——成本低廉，可生成大量不间断蒸汽，但炉具庞大、工作环境卫生状况较差，且燃煤所产生的氮氧化合物(一氧化氮、二氧化氮、三氧化氮)、二氧化硫、二氧化碳、烟尘等均对大气造成污染(蜂窝煤热水炉虽然也属于燃煤热水炉，且产生的废气污染没有以燃烧原煤粉为主的工业锅炉那么严重，但热效率较低，不能连续不间断产生蒸汽)。

◆燃油热水炉——工作环境较好，工人劳动强度低，但运行成本较高，尤其是在燃油价格高位运行时期，部分企业难受承受，且使用过程中有时会产生黑烟，林格曼指标超过国家环保要求。

◆燃气热水炉——优缺点与燃油热水炉相似，但更洁净，运行成本也更高，部分企业难以承受；其中的沼气热水炉虽然成本较低，但不适应于工业区、商住区使用，且生成的蒸汽量无法满足大中规模工商业的需要。

◆电力热水炉——炉具最为精巧、环境最为洁净……，但运行成本最为高昂，一般企业难以承受。

本发明综合衡量了上述各类炉具的优缺点，在高效节能、环保卫生、运行成本、操作便捷、加热速度、安全防范等方面寻找出一个最佳的平衡点，设计出一种各项性能指标均得到全面突破的蒸汽发生器，为我国工业的现代化发展做出应尽的义务。

发明内容

本发明的目的，在于克服目前公知各类蒸汽发生器(热水炉具)的现有缺陷，设计出一种能够在环保卫生、运行成本、操作便捷、安全防范等指标方面均全面突破的高效节能蒸汽发生器，赋予蒸汽热水炉具以更大的使用空间和更宽广的使用范围。

本发明的构想是：

★根据燃煤炉具运行成本低廉的特点，设定燃煤炉具为本发明的基础炉具。

★根据成型燃煤块(如蜂窝煤)具有搬运简捷、卫生清洁的特点，设定使用成型燃煤块为本发明的基础燃料。

★根据石灰粉能够在煤炭燃烧时吸收、消除其废气中氮氧化合物、二氧化硫、二氧化碳、黑烟等有害成分的原理，设定在本发明所使用的成型燃煤块(即型煤)中渗入适量石灰粉。

★根据封闭式燃烧结构可使热能流失减少的原理，确定本发明为水包火式的燃烧室设计。

★根据未燃尽可燃气体可进行第二次燃烧的原理，确定为发明产品设计出具有多级燃烧功能的内燃管。

★根据受热面积越大、热利用率越高的原理，确定为本发明产品设计出具有双层锅壁、拱弧锅底结构的蒸汽锅具。

★根据燃料燃烧速度与空气流通量大小成正比的原理，确定为本发明产品设计出具有控风孔结构的炉具，以通过电动鼓风机控制型煤燃烧速度。

本发明为实现原理而采取的技术方案是：

1，使用价格低廉、并可广泛获取的无烟煤、烟煤、锯木屑等材料作为本发明产品的基础燃料，确保将产品运行成本降低到最低限度(仅为重油、石油气、天然气的五分之一至二分之一)。

2，将燃料、助燃剂、粘结剂、消烟剂等成分材料，按一定比例、一定程序混合制作成为具有一定物理形状、不易掉渣、结实坚固的型煤(成型燃煤块)，确保本发明使用的燃料搬移方便、环保卫生，且燃烧时火焰长，火力足，二氧化硫、二氧化碳、黑烟、氮氧化合物等有害气体的生成量减少到最低限度。

3，使用型煤传移导轨代替公知燃煤炉具中的炉膛支架和运煤链排，并通过传移滑块使型煤能够在炉膛内发生定向移动；同时，在传移导轨前端设置具有推动功能的翻转推进门，在传移导轨后端设置具有自动翻转敝开排料口的重力排料门，确保炉内型煤能够在燃烧不间断情况下，吐故纳新，新旧流畅更迭交换。

4，将蒸汽生成锅具设计成双层锅壁的结构，并且将锅底设计成具有一定高度的拱弧穹顶，形成用于型煤加热燃烧的主燃烧室；结合垂直贯穿锅具内部而过的热交换管(吸热排气管)和位于炉膛下端的控风孔，形成水包火式的负压封闭燃烧格局，确保型煤燃烧时所产生的绝大部分对流热和幅射热均被锅具吸收，最大程度地提高热能利用率。