一种炉灶

技术领域

本发明属于生物质利用技术领域，尤其涉及一种炉灶。

背景技术

随着人类对能源的需求量不断加大，传统化石能源被大量开采消耗，面临枯竭，巨量的化石燃料使用也带来了日益严重的环境污染问题，寻找可再生的清洁能源替代传统化石能源迫在眉睫。生物质能作为一种分布广泛、廉价易得且具有物质实体的再生能源，具有很大的应用潜力和广阔的发展空间，尤其是在偏远或经济不发达地区，可代替化石能源作为燃料进行使用，缓解部分地区的用能紧张问题。

现有生物质主要的利用手段是直接燃烧或生产高附加值产品（如供热、发电、生产高热值生物燃料、生产医疗化工等行业特殊的中间原料等）。前者的利用方式过于粗放，能量利用率低，且会产生NO

发明内容

本发明提供一种炉灶，以解决现有炉灶污染排放大，且经济效益差的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种炉灶，包括：

炉灶主体，所述炉灶主体具有炉膛和连通所述炉膛的出烟口；所述炉膛具有生物质燃烧区；

生物质热解装置，所述生物质热解装置设置在所述炉膛内，且沿所述生物质燃烧区周侧延伸；所述生物质热解装置具有热解气喷嘴，所述热解气喷嘴朝向所述生物质燃烧区；

催化燃烧装置，所述催化燃烧装置设置在所述炉膛内，靠近所述出烟口。

可选的，所述生物质热解装置为长管状，所述热解气喷嘴的喷射方向与水平面的夹角为30°～90°。

可选的，所述生物质热解装置包括两个生物质热解管，两个所述生物质热解管分设在所述生物质燃烧区的两侧。

可选的，所述生物质热解管包括管体，所述管体两端设置管口，所述管体两端的两个管口上均可拆卸地连接有盖体，所述盖体封闭所述管口。

可选的，所述管体的外壁上设置有卡舌，所述盖体的内壁上设置有沿周向延伸的卡槽；所述盖体的内壁上设置有沿所述盖体轴向延伸设置的滑槽，所述滑槽和所述卡槽相连通；

所述卡舌能沿所述滑槽滑入所述卡槽，并旋转锁定在所述卡槽内。

可选的，所述炉膛内设置有支撑装置，所述支撑装置具有半环形支撑面，所述生物质热解装置支撑在所述半环形支撑面上。

可选的，所述炉膛内还设置有高度调节装置，所述支撑装置设置在所述高度调节装置上，所述高度调节装置用于调节所述支撑装置的高度。

可选的，所述炉灶主体具有承烧板和设置在所述承烧板下方的固定板；所述承烧板上设置有贯通孔，所述固定板上设置有固定孔；

所述高度调节装置包括螺纹杆和连接在所述螺纹杆上的两个螺母，所述螺纹杆一端连接所述支撑装置，另一端依次穿过所述贯通孔和所述固定孔，两个所述螺母分别限位于所述固定板的两侧。

可选的，所述高度调节装置包括多个块体，所述块体具有上表面和下表面，所述上表面沿长度方向设置有凸筋，所述下表面沿长度方向设置有凹槽，所述块体沿长度方向的两端均设置有楔形面；各所述块体沿纵向依次设置，上下相邻的两个块体中，位于下方的块体的凸筋插接在上方的块体的凹槽内；通过插入或抽出块体以调节所述支撑装置的高度。

可选的，所述炉灶主体上对应所述生物质热解装置的位置设置有连通所述炉膛的取放口；所述炉灶主体上铰接有门体，所述门体用于封闭或打开所述取放口。

本申请通过采用上述技术方案，能够达到以下有益效果：

本申请的炉灶具有生物质热解装置，生物质热解装置经过热解，可将生物质原料转化为热解气、焦油以及焦炭等产品，热解气喷入炉膛参与燃烧，固体产物焦炭经收集后可再次使用。生物质热解装置热解过程产生CO、H

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的炉灶的第一种立体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的炉灶的炉膛内部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的炉灶的生物质热解管的管体的结构示意图；

图4为图1中支撑装置和高度调节装置的配合结构示意图；

图5为本申请实施例提供的炉灶的第二种立体结构示意图；

图6为图5中支撑装置和高度调节装置的配合结构示意图；

图7为图5中高度调节装置的块体的结构示意图。

图中：1、炉灶主体；11、炉渣收集部；12、通风部；13、生物质燃烧区；14、取放口；15、低氮燃烧区；16、催化燃烧区；2、烟道；3、生物质热解管；31、管体；311、卡舌；32、盖体；33、热解气喷嘴；4、支撑装置；41、半环形支撑面；42、高度调节装置；421、块体；421a、凸筋；421b、凹槽；421c、楔形面；422、螺纹杆；423、螺母；5、门体；6、炉底座；61、炉底架；62、万向轮；63、定向轮；7、炉台；8、催化燃烧装置。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施例进行详细、完整地描述和说明。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，所涉及到的如：“中心”、“高度”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、 “下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系的术语是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”、“相连”、“连接”、 “固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，可以是直接相连或焊接，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1至图7所示，本申请实施例提供一种炉灶，该炉灶包括炉灶主体1、烟道2、生物质热解装置和催化燃烧装置8。所述炉灶主体1内设有炉渣收集部11、炉膛和连通所述炉渣收集部11和所述炉膛的通风部12。通风部12可以包括一个设置在所述炉渣收集部11和所述炉膛之间的一个水平的栅格结构，将所述炉渣收集部11和所述炉膛相连通，通风部12还进一步包括一个竖向设置的栅格结构，外界空气由该竖直的栅格结构进入通风部12内部，进而进入炉膛内。所述炉膛具有生物质燃烧区13。生物质燃烧区13内燃烧后的灰渣由水平的栅格结构掉落至炉渣收集部11内，炉渣收集部可以为一个可抽拉地设置在炉灶主体1上的抽屉结构。所述烟道2和所述炉灶主体1相连接，炉灶主体具有连通所述炉膛的出烟口，烟道2连接所述出烟口。所述生物质热解装置设置在所述炉膛内，且绕所述生物质燃烧区13周侧延伸。所述生物质热解装置包括热解气喷嘴33，所述热解气喷嘴33朝向所述生物质燃烧区13。所述催化燃烧装置8设置在所述炉膛内，靠近所述出烟口，便于与烟气充分接触。

生物质热解装置具有空腔，空腔内容纳有生物质原料。生物质热解装置设置在生物质燃烧区13周侧，在生物质燃烧区13有物料燃烧时，生物质热解装置经过热解，可将生物质原料转化为热解气、焦油以及焦炭等产品，热解气喷入炉膛参与燃烧，固体产物焦炭经收集后可再次使用。生物质热解装置热解过程产生CO、H

可选的，所述生物质热解装置为长管状，所述热解气喷嘴33的喷射方向与水平面的夹角为30°～90°。其中，生物质热解装置可以沿直线延伸，也可以弯曲延伸，从而与生物质燃烧区13充分接触，吸收热量，减少系统热损。生物质热解装置上的热解气喷嘴33的的喷射方向与生物质热解装置的长度方向的夹角为30°～90°则热解气喷嘴33喷出热解气位于生物质燃烧区13的上方，从而在生物质燃烧区13的上方形成了低氮燃烧区15，有效的减少了生物质燃烧区13上方氮氧化物NO

另外，生物质燃烧区13和出烟口之间设置催化燃烧装置8，在生物质燃烧区13后部形成了催化燃烧区。生物质燃烧区13及低氮燃烧区的烟气接触催化燃烧装置8，未燃尽的CO或C

可选的，参见图2所示，所述生物质热解装置包括两个生物质热解管3，两个所述生物质热解管3分设在所述生物质燃烧区13的两侧。可以理解为两个生物质热解管3之间形成了生物质燃烧区13。两个生物质热解管3上的热解气喷嘴33相向设置，均朝向中部的生物质燃烧区13。生物质燃烧区13运行时，生物质热解区、低氮燃烧区15及催化燃烧区16（催化燃烧装置所在位置）同时运行，生物质燃烧区13为生物质热解区提供热解所需的热量，将处理好的生物质原料送入生物质热解管3，密封好后安置于炉膛内。生物质热解装置热解产生的还原性气体产物经热解气喷嘴33喷入炉膛燃烧区上部空间，在此空间（即低氮燃烧区）形成还原性气氛，降低氮氧化物NO

需要说明的是，生物质热解装置也可以仅包括一个生物质热解管3，且该生物质热解管3位于生物质燃烧区13的一侧，或者绕生物质燃烧区13的一周设置。生物质热解管3可以直接获得生物质燃烧区13的热量（包括但不限于导热、对流、辐射热量）。生物质热解管3获得热量后，内部的生物质受热升温，发生脱水、脱挥发分和热分解反应，产生还原性可燃气（含H

可选的，参见图2和图3所示，所述生物质热解管3包括管体31，所述管体31两端设置管口，所述管体31两端的两个管口上均可拆卸地连接有盖体32，所述盖体32封闭所述管口。打开所述盖体32可向所述管体31内装入生物质原料，在装入生物质原料后可盖上盖体32，将生物质热解管3放入炉膛内。

所述管体31的外壁上设置有卡舌311，所述盖体32的内壁上设置有沿周向延伸的卡槽。所述盖体32的内壁上设置有沿所述盖体32轴向延伸设置的滑槽，所述滑槽和所述卡槽相连通；所述卡舌311能沿所述滑槽滑入所述卡槽，并旋转锁定在所述卡槽内。其中，所述卡舌311可以为扇形，管体31一侧的管口两侧设置有一对扇形的卡舌311，卡舌311与盖体32以旋转扣锁的方式连接，所述扇形的卡舌311的角度为30°~90°。

参见图1和图4所示，所述炉膛内设置有支撑装置4，所述支撑装置4具有半环形支撑面41，所述生物质热解装置支撑在所述半环形支撑面41上。所述炉膛内沿所述管体31的延伸方向设置有至少两个支撑装置4，提高支撑稳定性。其中，参见图3所示，所述管体31沿径向凸出设置有热解气喷嘴33，管体31的两端可以分别设置有一个热解气喷嘴33，或者管体31上沿长度方向间隔地设置有多个热解气喷嘴33。

参见图1和图4所示，所述炉膛内还设置有高度调节装置42，所述支撑装置4设置在所述高度调节装置42上，所述炉灶主体具有承烧板和设置在所述承烧板下方的固定板，所述承烧板上设置有贯通孔，所述固定板上设置有固定孔，所述高度调节装置42包括螺纹杆422和连接在所述螺纹杆422上的两个螺母423，所述螺纹杆一端连接所述支撑装置，另一端依次穿过所述贯通孔和所述固定孔，两个所述螺母423分别限位于所述固定板的两侧。通过调节两个螺母的位置，实现调节支撑装置4的高度。

参见图5所示，为本申请提供的另一种炉灶的结构示意图，参见图6所示，为该炉灶内高度调节装置的结构示意图。参见图5至图7所示，该高度调节装置42包括多个块体421，各所述块体421沿纵向依次罗列，相邻两个块体421之间可拆卸地连接。通过调节块体421的数量可以改变支撑装置4的高度位置，其中支撑装置4可以与其中一个块体421固定连接，各块体421之间则可拆卸的连接。具体的，所述块体421具有上表面和下表面，所述上表面沿长度方向设置有凸筋421a，所述下表面沿长度方向设置有凹槽421b，上下相邻的两个块体421中，位于下方的块体421的凸筋421a插接在上方的块体421的凹槽421b内。在实际的装配过程中，用户可以抽出某一块体421以降低支撑装置4的高度，用户也可以插入一块块体421以升高所述支撑装置4。通过调节支撑装置4的高度使得生物质热解装置和燃烧区对应位置更加合理。

块体421可以为长条状，所述块体421沿长度方向的两端均设置有楔形面421c，所述楔形面421c和所述上表面平滑过渡。通过在块体421的两端设置楔形面421c，则在向相邻两个块体421之间增加一个块体421时，直接将需要插入的块体421的楔形面421c插入相邻两个块体421之间，在向内部滑动块体421的过程中，该块体421的楔形面421c顶开相邻的两个块体421，并最终完全插入内部，从而提高了生物质热解管的高度。该方案不需要操作者重新排列各块体421，操作者可直接将新的块体421插入相邻两个块体421之间即可。

可选的，参见图1所示，所述炉灶主体1上对应所述生物质热解装置的位置设置有连通所述炉膛的取放口14；所述炉灶主体1上铰接有门体5，所述门体5用于封闭或打开所述取放口14。门体5的设置方便了取放生物质热解装置。其中炉灶本体上可以设置两个取放口14分别用于取放两个生物质热解管3。其中该取放口14具有一定纵向延伸高度，生物质热解管3和至少部分块体421向所述炉灶主体1上的投影直接落入所述取放口14上。取放口14除了便于取放生物质热解管3还便于取出或插入块体421，以调节支撑装置4的高度位置。

所述炉灶还包括炉底座6和炉台7，所述炉灶主体1固定连接在所述炉底座6上部，所述炉台7固定连接在炉灶主体1的上部，炉台7上设置有贯通口，所述烟道2的进口端穿过所述贯通口并与所述炉灶主体1侧面相通，炉台7对烟道2具有限位固定的作用。

所述炉底座6包括炉底架61、一对万向轮62和一对定向轮63。所述定向轮63及万向轮62分别安装于炉底架61下部四角处，且定向轮63及万向轮62分别在炉底架61的同侧。通过万向轮62和定向轮63的设置，方便了用户移动该炉灶。

本申请的炉灶的工作原理是：生物质燃烧区13运行时，生物质热解装置、低氮燃烧区15及催化燃烧装置8同时运行，生物质燃烧区13为生物质热解装置提供热解所需的热量，将处理好的生物质原料送入生物质热解管3，密封好后安置于热解区的支撑装置4上进行热解。热解产生的还原性气体产物经生物质热解管3外部两端的热解气喷嘴33喷入炉膛燃烧区上部空间，在此空间（即低氮燃烧区）形成还原性气氛，降低氮氧化物NO

本申请的炉灶的使用流程是：首先选择平整合适的位置安装本炉灶，安装完成后，取出生物质热解管3将预处理的生物质原料填入生物质燃烧区13左右两侧的生物质热解管3内，将管体31和盖体32旋合，之后将生物质热解管3推入热解区的支撑装置4上，通过高度调节装置调节生物质热解管3的高度，旋转生物质热解管3使得热解气喷嘴33朝向炉膛中心侧，关闭两个门体5，准备启动生物质燃烧区13。将固体燃料（如煤、生物质等）放入生物质燃烧区13引燃，不断添加燃料，使其稳定燃烧，生物质燃烧区13的部分热量经辐射被生物质热解管3吸收为管内生物质热解提供所需热量，反应进行一段时间后，生物质热解管3中产生热解气并从外侧热解气喷嘴33喷入炉膛内的生物质燃烧区13，与生物质燃烧区13内的燃料混合燃烧。使用完后，打开门体5，取出生物质热解管3，将内部固体产物取出并分离出生物质碳用于回收利用，之后重新装填生物质原料后将生物质热解管3放入炉膛内，关好门体5，开始新一轮的使用过程。

综上所述，相比传统直接燃烧生物质的方式，首先，本发明的炉灶缓解能源危机。本申请的炉灶使用分布广泛、廉价易得且可通过再生的生物质能源替代化石能源作为热解原料，可就地消纳大量生物质燃料，有效降低生物质原料因空间分布不均而造成的输运、储存成本，解决部分地区无法高效利用而闲置、丢弃甚至直接焚烧的问题，在应对能源短缺、缓解能源危机方面具有重要的现实意义和深远的战略意义。其次，本申请的炉灶降低了环境污染。生物质经热解后形成具有还原性的热解气、固态产物及少量焦油。将热解气以一定角度喷入燃烧区，可形成还原性气氛和炉内扰流，避免局部高温区形成，降低NO

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明，选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。显然，以上优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，方案中公知的具体结构及特性等常识未作过多描述，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，若在改进过程中没有做出创造性劳动，这些改进和润饰也应视为落入本发明的保护范围。