[发明专利]非成型燃料在燃料炉中成型燃烧的方法及燃料炉

说明书

本发明属于燃烧技术领域，具体涉及一种非成型燃料在燃料炉中直接成型燃烧的方法及其燃料炉。

煤、木材等是我国人民生活依赖的主要燃料，虽然近年来各大城市已逐渐使用气体燃料，但占有我国幅员80%以上的中小城镇和广大农村，煤等燃料在未来数十年内仍将是人们生活用的关键燃料。为此，研究开发这些燃料燃烧的新技术、新方法，有着广阔的应用前景和深远的实际意义。

目前，虽已有多种家用燃料炉出现，如华封炉（中国专利CN87216128），以及清华大学最近推出的火神（中国专利CN2080632U）。但这些家用炉均局限于燃烧蜂窝煤等成型燃料。燃烧成型燃料具有许多弱点，如蜂窝煤等成型燃料的可燃物含量低，燃料层致密，使得升火速度缓慢，燃烧强度低，火力弱（软），不适合炊事使用;同时，成型燃料的使用量不可调，使燃烧难以控制;将非成型燃料加工成型，提高了燃料价格。

散煤等非成型燃料可克服成型燃料的上述缺点，但是非成型燃料至今还不能在燃料炉中直接高效燃烧，存在许多需要解决，而又较难解决的问题，如

·通风不畅。虽然非成形燃料本身架拱能使燃料内部形成一定的孔隙，作为燃烧时空气流动的通道，但由于燃料颗粒的不规则堆集，这些通道均不畅通，空气流动阻力较大，而且，非成型燃料，特别是粒度较小的粉状燃料的堆积孔隙是很小的。因此，单纯依靠这种自然架拱通道，炉内的空气通量是非常有限的。

·燃烧表面小。只有在与空气接触，且表面空气流动畅通的燃料表面上才能获得较好的燃烧效果，正因为通风的缺陷，燃料炉中非成型燃料的燃烧表面很小。

我国广大农村和中小城镇普遍采用的土灶燃烧方式，效率极低，环境污染严重，有的地区的燃料利用率甚至低于10%。而且，土灶的整修麻烦，拆迁困难，严重不适合现代生活的要求。为此，解决散煤等非成型燃料的燃烧问题，研究新的燃烧方法，燃烧技术，以降低燃烧成本，提高燃料利用率，加强对燃烧的控制在我国十分紧迫。

本发明的目的在于提出一种非成型燃料的燃烧方法及其燃料炉，通过在燃料炉中安装内构件，提供纵向、横向人工通道，空气预热腔和燃烧表面，实现非成型燃料在燃料炉中直接成型燃烧，使燃烧得到强化并可有效控制。

为实现上述发明目的，本发明的具体方法是通过在燃料炉中安装内构件，内构件将炉膛分成若干个相互连通的燃烧小区，使非成型燃料在燃料炉中成型堆积，在炉衬与燃料之间和燃料内部形成人工空腔，各空腔壁上开设孔隙，连通空腔和空腔壁之间的燃料层，各种空腔和孔隙提供纵、横交错的人工通道，形成空腔壁上的燃烧表面，空气从内构件提供的纵、横向人工通道进入燃料层，均匀燃烧，强化燃烧，实现了非成型燃料在燃料炉中直接模拟成型燃料燃烧方式。

应用上述方法设计的燃料炉具体是在燃料炉中安装内构件，内构件主要由环周件和内嵌件两部分组成，内嵌件由多个插入件通过连接件连接而成，环周件和插入件呈中空柱形，它们的壁面上均有孔隙，环周件位于炉衬内，插入件安装在环周件内，插入件的下端与炉排连接，燃料放在插入件与环周件之间、插入件与插入件之间的空间中，环周件与炉衬之间形成炉壁空腔，插入件的中心空腔在燃料内部形成内部空腔，炉壁空腔和内部空腔的上部与燃料层上表面以上空间（燃烧区）相通，下部与炉排以下空间（灰舱）相通，形成上下贯通的空气预热腔和纵向人工通道，环周件壁面孔隙连通炉壁空腔和环周件内的燃料层，插入件壁面孔隙连通内部空腔和插入件外的燃料层，形成横向通道，提供燃烧表面。

上述燃料炉中内构件的具体作用在于：在炉衬与燃料之间和炉膛中的燃料内部形成的人工空腔贯通炉排下的灰舱和燃料层上表面上的燃烧区，形成纵向通道，空气进入这些通道，在其中得到预热，然后由内构件各壁面上的孔隙提供的横向人工通道扩散到燃烧的燃料层中;而纵向的人工通道开口于燃料层上表面，形成了燃料层上表面的燃烧中心;这样，通过内构件的作用，在燃烧方式上实现了成型燃烧，同时充分利用了非成型燃料所具有的架拱孔隙、可燃物含量高、着火快等优点，加上内构件对燃料的架拱作用，大大强化了非成型燃料的燃烧;通过调节燃料用量和添加燃料的方式，可有效控制燃烧;通过连接件连接嵌于燃料内部的插入件成一整体，而内构件可选用导热性能良好的材料制作，这可大大加快炉内传热，均匀炉内燃烧温度，使非成型燃料得以均匀燃烧。

本发明的优点为：

1.打破非成型燃料的传统燃烧方式，以内构件使其在燃料炉中成型堆积，实现成型燃烧，开辟了一种在燃料炉中燃烧非成型燃料的新途径，可较有效的改变现存的燃烧状况。

2.内构件实现非成型燃料直接成型燃烧，省去了成型燃料的制作过程，有效的降低了燃料成本，节约了社会劳动力。