專利名稱：實用水煤氣發生爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實用爐灶具，確切地說，涉及一種利用赤熱的煤和高溫水蒸汽進行化學置換反應，生成可燃的一氧化碳和氫氣等混合氣體的實用水煤氣發生爐。
赤熱的煤與高溫水蒸汽相接觸生成的水煤氣是一種混合氣體，除了上述可燃的一氧化碳和氫氣以外，它還含有從煤中直接餾分出來的各類低碳烴，因此，這種水煤氣發熱量高。經試驗和計算，12克碳(煤)如完全轉變為水煤氣后，重用于燃燒，將增加熱值3千卡。所以，水煤氣發生爐較一般燃煤爐具節能顯著，深受許多用戶歡迎，尤其是在目前液化石油氣氣源多趨向用于深加工提煉，而我國煤資源分布面廣、產量充沛、能滿足供應之際。
但是，現有的各種水煤氣發生爐，因其爐腔里的碳(煤)還原層還原程度不完全，使得生成的水煤氣造氣率不高，焰溫不穩，總的熱利用率還不太高，所以節煤效果尚不顯著。
本實用新型的目的是提供一種能夠克服上述弊端，還原程度比較充分，節煤而熱效率高的改進型實用水煤氣發生爐。
本實用新型是通過提供一種在中國專利CN89213621.9《家用水煤氣發生爐》的基礎上改進的節能爐具來實現發明目的的。它包括有爐膛、爐襯、爐底、燃燒室、予熱水套和鼓風裝置等部件，主要結構是由水煤氣發生裝置、爐膛及燃燒室外壁的熱量利用裝置、焰溫控制裝置、機械密封干式爐底及除灰裝置等部分組成的。
本實用新型爐具也是采用赤熱的煤與過飽和水蒸汽在爐膛里發生置接反應而產生水煤氣的，其化學反應的機理是
與此同時，在赤熱的煤與水蒸汽發生作用時，還直接分餾出各類可燃的低碳烷烴、烯烴和芳香烴。它們和上述反應(2)、(3)中得到的一氧化碳，以及反應(3)中使還原層中不能燃燒的水蒸汽里的氫元素被還原成燃燒熱值很高的氫氣一起構成可燃性氣體濃度更高、熱焓值更大的水煤氣。
本實用新型是同時兼顧考慮了水煤氣從發生到燃燒的各個環節如何充分利用和提高其熱效率而設計制造的。可以保證煤的充分氣化和水煤氣的完全燃燒。該爐還配有供暖和淋浴用水的附屬部件，采暖面積可達68平方米以上，熱利用率高。本爐具特別克服了目前各水煤氣爐廣泛采用的液封爐底的弊病，液封爐底容易使得爐內水蒸汽冷凝液化，造成過飽和水蒸汽溫度急劇下降，熱效率低。本實用新型采用機械密封干式爐底，可以保證水煤氣的正常產生及其中各成分比率的相對穩定，有利于提高水煤氣的濃度和爐溫的升高；同時裝置結構簡單，降低生產成本和便于操作使用。
以下結合附圖，具體介紹本實用新型。


圖1是本實用新型的結構圖。
圖中，1是框架，2是可開合的機械閘門，3是密封擋圈，4是除灰爪，5是爐齒，6是大包容予熱水套，7是輕質耐火材料圍砌成的爐膛，爐膛中間是上小下大呈“古鐘”形狀的爐腔9，8是用輕質絕熱材料(例如巖棉粉或珍珠巖粒等)砌成的保溫絕熱層爐襯，燃燒器是由外套10和內套15組合構成，其中外套10有呈半球狀的內腔，內套15的中間則有環形小孔作其燃燒噴嘴。11是裝在爐體一側的排廢氣出口(又稱煙道)，12是阻煙園環套筒，13是燃燒室16外圍的空心園柱狀熱水套，它與位于爐膛外壁的大包容予熱水套6是連成一體的，其上方有管道通向爐外側，由此管可向外接出取暖或淋浴所需用的熱水。14是爐面，其中間有蓋圈17。18是加煤口，19是高溫蒸汽室，20是微型無級調速風機，它放置在風機托板22上，產生的空氣流通過送風管21送入爐膛內。23是清灰門。本實用新型的水煤氣發生裝置是由爐膛7，高壓蒸汽室19及其內的抑溢裝置和微型風機20等部件構成。用輕質耐火材料圍砌成的爐膛里是呈“古鐘”狀的爐腔9，內中放有赤灼的煤在燃燒，在爐膛外壁圍有予熱水套6和高溫蒸汽室19，這兩者一方面充分吸收爐膛內的幅射熱，予熱水和把水變成水蒸汽，另一方面又起到防止爐具向外熱幅射的隔熱作用。高溫蒸汽室的下端有一個與爐體外側相連通的直接式一次補水裝置，在蒸汽室內有一個兩端均為45°傾斜面互為反向的導汽管－－抑溢排汽裝置。當冷水由補水裝置進入高溫蒸汽室16后先被予熱，后受上述化學反應式(1)所放出的熱量的強熱而完成汽化并形成高溫水蒸汽，再通過抑溢裝置進入爐腔與赤灼的煤發生相當完全的置換反應(2)。在爐膛的上方是用高碳球墨鑄鐵制成的燃燒器10和15，燃燒室16和爐面14。在爐體一側裝有排廢氣煙道11，燃燒室產生的煙氣通過燃燒室外側的熱水套13和阻煙套筒12之間的空隙進入煙道11而排出爐外。加煤口18位于燃燒室的一側。產生在爐腔內的水煤氣從半球狀燃燒器的環形小孔(噴嘴)向上引噴，由于在燃燒室16里水煤氣燃燒后產生的負壓，吸引水煤氣快速上移、阻力小，再加上火焰的上移增加了對空氣的引流，使水煤氣的混合氣體在燃燒室里與空氣充分接觸而進行相當充分的燃燒。其化學反應的方程式如下(式中Q為熱量，各方程的化學反應條件均為燃燒)
由于上述(4)～(8)共5個化學反應均為高值放熱反應，故在燃燒室內水煤氣的焰溫可達850℃以上，紫蘭色的火焰可高達500毫米以上。燃燒時，奔跳的火焰伴隨著強有力的空氣呼嘯聲，氣流量大，焰溫高，能在很短的時間內滿足做飯、烹調、燒開水的日常炊飲之需，也可外接采暖和淋浴所用的熱水。燃燒器10和15，無級調速風機20與蓋圈17可共同組成焰溫控制裝置。
位于爐腔下端的爐齒5的下方有一個可手控移動的除灰爪4，在爐齒下端是一個機械密封干式爐底。該爐底是由爐齒下端周圍的園柱形薄壁密封擋圈3及其下方的可開合的機械式封閉閘門2所組成，這是目前市場上出售的各種爐具都未采用的結構，也是本實用新型的優勢之一既克服液封爐底的缺陷，又有結構簡單、使用方便、助燃效果改善的優點。
此外，本實用新型在爐膛外側的予熱水包及與其連成一體的燃燒室外側的熱水包和金屬框架之間的空隙以及爐體的其他空隙處均填充有輕質高絕熱的保溫材料，形成保溫隔熱效果良好的保溫層－－爐襯8，可大大降低爐膛內的熱量向外界的幅射。
本實用新型的操作方法相當簡便，在燃燒室16的外側有加煤口18，可籍此添加燃料而不需端起鍋具。因燃燒完全，產生的爐渣大為減少，即使有塊狀殘留物爐渣，也會在水蒸汽的作用下潤膨、破裂而自行下落，再加之該爐配有除灰爪4，清除灰渣極為方便，而且，因是在密閉環境中進行，也不會造成周圍塵土飛揚，保持環境衛生。封火或停用時，只要關閉風機就不再產生水煤氣了，燃燒時產生的二氧化碳等廢氣經由阻煙套12，煙道11引出戶外，保證使用的絕對完全。
本實用新型已試制樣機并進行長達半年的試用，效果甚為滿意，與普通燃煤灶具比較，節煤達40％左右。同時，該爐在停電時，可以使用蜂窩煤、煤球等型煤，同樣可以保證做飯、燒水和供暖用水的需要。
權利要求1.一種實用水煤氣發生爐，包括有爐膛、爐襯、爐底、燃燒室、予熱水套及鼓風裝置，其特征是(1)在用輕質耐火材料圍砌成的爐膛中間是上小下大呈“古鐘”狀的爐腔，在爐膛外壁周圍有高溫蒸汽室和大包容予熱水套，高溫蒸汽室的下端有一個與爐體外相連通的直接式一次補水裝置，在蒸汽室內有一個兩端均為45°傾斜面互為反向的導汽管--抑溢排汽裝置；(2)在燃燒室外周圍有一個與爐膛外壁大包容予熱水套連成一體的熱水套，其上方有管道通向爐外側，在燃燒室底部(即爐腔頂部)是一個中間有環形小孔的半球狀燃燒器組件；(3)在位于爐膛下端的爐齒下方有一個可手控移動的除灰爪，在爐齒下端是一個機械密封干式爐底。
2.如權利要求1所述的實用水煤氣發生爐，其特征是在爐膛外側予熱水包及與其連成一體的燃燒室外側的熱水包和金屬框架之間填充有用輕質保溫材料組成的保溫層爐襯。
3.如權利要求1所述的實用水煤氣發生爐，其特征是機械密封干式爐底是由爐齒下端周圍的園柱形薄壁密封擋圈及其下方可開合的機械式封閉閘門組成。
4.如權利要求1所述的實用水煤氣發生爐，其特征是爐膛上方是燃燒器、燃燒室及爐面，在燃燒室的一側設有加煤器，燃燒室的外側圍有阻煙套筒。
5.如權利要求1所述的實用水煤氣發生爐，其特征是在爐體外壁設有微型無級調速風機的鼓風送氧裝置。
專利摘要一種實用水煤氣發生爐，主要結構由水煤氣發生裝置、熱量利用裝置、焰溫控制裝置和機械密封干式爐底等部分組成，利用赤熱的煤與過飽和水蒸汽作用而產生水煤氣。爐體設計兼顧考慮了水煤氣從發生到燃燒的各個環節，保證煤的充分氣化和水煤氣的完全燃燒，尤其克服了液封爐底的弊端，提高了熱效率，結構簡單，使用方便、安全，助燃效果好。比普通燃煤爐具節煤40％，造氣快，除做飯、烹調外，還可供采暖、淋浴所用的熱水，是比較理想的燃煤爐具。
文檔編號C10J3/20GK2090378SQ9120139
公開日1991年12月11日 申請日期1991年1月29日 優先權日1991年1月29日
發明者房錦棠, 房樹武 申請人:房錦棠, 房樹武