本实用新型涉及生物质燃烧设备技术领域，具体涉及一种生物质颗粒蒸汽灶燃烧器。
背景技术：
生物质颗粒燃料燃烧后的炉灰可以作为肥料，促进新的植物生长，进入新的循环，使生物资源的供应源源不断，具有持续利用、环保、再生、方便运输等优点。但是传统的生物质颗粒在炉芯里燃烧时，颗粒燃烧不充分，燃烧时会产生较大的烟雾，使用时比较浪费颗粒。
实用新型专利(申请号CN201710695615.4)公开了一种生物质颗粒炉灶的蒸汽气化装置，包括炉芯、水箱和管道，所述水箱环绕炉芯上方固定，水箱通过管道与炉芯相连,炉芯位于水箱下方设有环形板，环形板与炉芯形成吸风腔，所述吸风腔内对应的炉芯上设有吸气孔；本实用新型通过炉芯上设置吸风腔加速燃烧，使水箱快速产生水蒸汽，水蒸汽再通入炉芯内气化解决生物质颗粒燃烧不充分，使得燃烧的火焰更旺盛且无烟雾，以解决现有的炉灶中存在生物质颗粒不能充分燃烧的问题。
此实用新型试图通过将水箱产生的水蒸汽再通入炉芯内气化解决生物质颗粒燃烧不充分的问题，其效果并不明显。另一方面，即便生物质颗粒得以充分燃烧，其产生的热量也无法全部利用，虽能解决一些烟雾问题，但在节能上并无裨益。
清华大学申请的实用新型专利(申请号CN201310236950.X)公开了一种燃烧生物质颗粒燃料的柴灶，主要含有锅具和炉膛。所述的锅具的下底面布有多个翅片；灶壁内部由一个生物质颗粒燃烧器代替原有的炉箅子，且该生物质颗粒燃烧器的顶部周围安装有表面光滑的金属反射面；反射面为圆弧形，且与锅具的下底面平行；锅具底部的翅片呈放射状排列。该装置结构简单，施工容易，使用方便，不仅能实现生物质燃料的高效清洁燃烧，减少污染排放，还有效避免了火焰对灶壁和地面的辐射散热，提高了对火焰辐射热的利用效率，同时增大了锅具吸热表面积，提高了火焰对烟气流热的利用效率，最终能使普通柴灶的热效率达到40％以上。
该实用新型提出的技术方案适合于普通柴灶的改造，但是对于在烹饪行业广泛使用的各种灶或炉来说，还需进行更进一步的改进。同时，该方案还需要对锅具进行改造，这造成了其应用上的困难，并且增加了锅具使用和清洁维护的成本。
另一方面，生物质燃料在炉灶内部燃烧时会产生高温火焰和烟气，火焰中的一些炭黑颗粒等将热量以辐射的方式传递给锅具下底面，同时高温烟气将热量以对流的方式传递给锅具下底面，这两部分热量构成了锅具热利用的有效热量；同时热量还以辐射和对流的方式经由灶壁、地面和烟囱直接散走。
上述方案通过金属反射面，减少了火焰对灶壁和地面的辐射散热，提高了锅具对火焰辐射热的利用效率；还通过在锅具底面增加翅片，增大了锅具吸热表面积，提高了火焰对烟气对流热的利用效率。
其改进措施的立足点均是出于让生物质颗粒充分燃烧并且使其热量能够充分被锅具利用。但是在烹饪行业尤其是酒店、饭店、食堂等大型厨房以及工业化烹饪设施中，使用大锅灶、灶台进行炒菜、煲汤、煮面食等工作，炉灶通常是长时间使用，却并不是一直需要最大的火力供给；且炉膛周围的热度过高，会使得在其周围工作的厨师们大量脱水，影响身体健康。经过市场调查，炉灶因为没有利用好余热而浪费热能最终浪费热量大约为30％，甚至造成了空气的污染。对于如何协调这方面的使用需求并实现燃烧热量的充分利用避免浪费，在现有的生物质颗粒燃烧灶中尚未得到考虑与解决。
技术实现要素：
鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本实用新型提出一种生物质颗粒蒸汽灶燃烧器，既能充分利用生物质颗粒作为燃料使用，又能保证生物质颗粒充分燃烧供锅具使用。
根据本实用新型的生物质颗粒蒸汽灶燃烧器，包括燃烧主腔和灰腔，所述燃烧主腔中设有网孔板将燃烧主腔分隔为燃烧上腔和燃烧下腔，燃烧下腔与灰腔连通，燃烧上腔固定连接螺旋输送装置，燃烧上腔内还设有点火针。燃烧上腔上部设有燃烧口，所述燃烧口设置于生物质颗粒蒸汽灶的炉膛内胆底部开口下方。
优选地，所述燃烧口上方设有燃烧圈，所述燃烧圈的下口与燃烧口连通，燃烧圈的上口通过炉膛内胆底部设置的开口伸入炉膛内胆内。燃烧圈主要用于聚拢火焰进入炉膛内胆内。
优选地，所述网孔板在燃烧主腔中倾斜设置或者设置为弧形结构，网孔板远离螺旋输送装置的一端高于网孔板接近螺旋输送装置的一端。
优选地，所述灰腔倾斜设置，灰腔设有灰腔出口，灰腔出口的高度低于灰腔与燃烧下腔连接处的高度。
优选地，还包括助燃风机，所述助燃风机通过助燃管道与燃烧下腔连通。
优选地，所述螺旋输送装置包括输送管、输送螺旋、输送支架、输送传动件、输送电机和送料斗。输送管固定在燃烧上腔的外壁上并与燃烧上腔连通，输送螺旋设置在输送管中，输送管的另一端以及输送电机均固定在输送支架上，输送螺旋的从动端和输送电机的输出端通过输送传动件连接，送料斗固定在输送管上并与输送管内部连通以将生物质颗粒送入输送螺旋并由输送螺旋带动送入燃烧上腔中。本实施例中，输送传动件为传动链条，输送支架可以通过连接构件固定在炉膛外壁上或者固定在本申请的生物质颗粒蒸汽灶的整体安装架上。
优选地，所述助燃风机与燃烧下腔连通的助燃管道设有一个助燃分支管道，所述助燃分支管道在送料斗与燃烧上腔之间接入输送管。
进一步地，所述燃烧主腔和燃烧器的外壁之间设有耐火材料层。
在采取本实用新型提出的技术后，根据本实用新型实施例的生物质颗粒蒸汽灶，具有以下有益效果：通过燃烧室的独特结构及其与螺旋输送装置的配合，能保证生物质颗粒充分燃烧供锅具使用。并且能够快速送料，易于清灰。
附图说明
图1为本发明实施例的生物质颗粒蒸汽灶主视图；
图2为图1省略安装架和大料斗后的俯视图；
图3为图2的A-A向剖切视图；
图4为本发明实施例的燃烧器俯视图(局部剖视)；
图5为本发明实施例的燃烧器侧视图(局部剖视)；
图6为图2的B-B向剖切视图；
图7为本发明实施例的风机快拆支架结构图。
附图标记说明：
换热腔10、炉膛内胆11、内凹副胆111、炉膛外壁12、泄火口13、吸火口14、水箱2、连通口20、蒸汽出口21、进水口22、水箱体25、汽箱体26、水箱隔板29、风机3、吸风管30、燃烧器4、燃烧主腔40、耐火材料层400、燃烧上腔401、燃烧下腔402、灰腔41、灰腔出口410、网孔板42、点火针43、燃烧口44、燃烧圈45、螺旋输送装置5、输送管51、输送螺旋52、输送支架53、输送传动件54、输送电机55、送料斗56、浮球60、连杆61、铰链62、进水塞63、助燃风机7、助燃管道71、助燃分支管道72、风机快拆支架8、底板81、吸风口固定板82、吸风连接口820、吸风连接法兰821、出风口固定板83、出风连接口830、底座调节板84、风机调节螺栓840、安装架9。
具体实施方式
下面将结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。所描述的实施例包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的，是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。同时，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
如图1所示，一种生物质颗粒蒸汽灶，包括炉膛内胆11和炉膛外壁12，所述炉膛内胆11和炉膛外壁12之间设有换热腔10，在炉膛内胆11上方设有直径大于炉膛内胆11的内凹副胆111，炉膛内胆11的上边缘设有泄火口13，内凹副胆111上设有吸火口14；炉膛外壁12外设有与换热腔10连通的水箱2以及通过吸风管30与吸火口14连接的风机3，吸风管30穿过换热腔10及炉膛外壁12后与风机3连接；炉膛内胆11底部设有开口，所述开口下方设有燃烧器4。所述吸风管30在装载换热水的换热腔10中围绕炉膛内胆11设置若干圈后接出炉膛外壁12，与风机3的吸风口连接。
所述水箱2底部设有连通口20，水箱2通过连通口20与换热腔10连通，水箱2上设有进水口22，水箱2的上部设有蒸汽出口21；水箱2的内部设有水箱隔板29，水箱隔板29将水箱2内部分隔为水箱体25和汽箱体26两部分，水箱隔板29的上下端分别设有连通水箱体25和汽箱体26的通道，所述水箱体25外设有进水口22，汽箱体26上部设置蒸汽出口21，连通口20设置在汽箱体26中。所述水箱隔板29为设置在水箱2内部的板状体，水箱隔板29顶部与水箱2内顶壁之间设有空隙，水箱隔板29底部与水箱2内底壁之间设有空隙。
所述水箱体25中设有浮球60，浮球60通过连杆61及铰链62可转动地固定在水箱2内壁上，连杆61上设有可随浮球60的上下堵塞或打开进水口22的进水塞63。
所述燃烧器4包括燃烧主腔40和灰腔41，所述燃烧主腔40中设有网孔板42将燃烧主腔40分隔为燃烧上腔401和燃烧下腔402，燃烧下腔402与灰腔41连通，燃烧上腔401固定连接螺旋输送装置5，燃烧上腔401内还设有点火针43。
所述燃烧上腔401上部设有燃烧口44，燃烧口44上方设有燃烧圈45，所述燃烧圈45的下口与燃烧口44连通，燃烧圈45的上口通过炉膛内胆11底部设置的开口伸入炉膛内胆11内。燃烧圈45主要用于聚拢火焰进入炉膛内胆11内。
所述网孔板42在燃烧主腔40中倾斜设置或者设置为弧形结构，网孔板42远离螺旋输送装置5的一端高于网孔板42接近螺旋输送装置5的一端。
所述灰腔41倾斜设置，灰腔41设有灰腔出口410，灰腔出口410的高度低于灰腔41与燃烧下腔402连接处的高度。
所述螺旋输送装置5包括输送管51、输送螺旋52、输送支架53、输送传动件54、输送电机55和送料斗56。输送管51固定在燃烧上腔401的外壁上并与燃烧上腔401连通，输送螺旋52设置在输送管51中，输送管51的另一端以及输送电机55均固定在输送支架53上，输送螺旋52的从动端和输送电机55的输出端通过输送传动件54连接，送料斗56固定在输送管51上并与输送管51内部连通以将生物质颗粒送入输送螺旋52并由输送螺旋52带动送入燃烧上腔401中。进一步地，还设有大料斗91，大料斗91的底部出口接入送料斗56中，用于储存并向送料斗56中提供生物质颗粒。大料斗91可以固定在安装架9上，大料斗91的上口也可以根据需要另行设置输送装置以便长时间持续供料。
本实施例中，输送传动件54为传动链条，输送支架53可以通过连接构件固定在炉膛外壁12上或者固定在本申请的生物质颗粒蒸汽灶的整体安装架9上。
进一步地，还包括助燃风机7，所述助燃风机7通过助燃管道71与燃烧下腔402连通。
所述助燃风机7与燃烧下腔402连通的助燃管道71设有一个助燃分支管道72，所述助燃分支管道72在送料斗56与燃烧上腔401之间接入输送管51。
所述燃烧主腔40和燃烧器4的外壁之间设有耐火材料层400。
所述吸火口14与泄火口13相对炉膛内胆11的中心对称设置。吸火口14为在内凹副胆111的底面上开设的圆口，泄火口13为在炉膛内胆11的上边缘设置的阶梯型缺口，具体形状可以为方形、梯形或弧形等。
进一步地，还包括安装架9，所述炉膛外壁12和风机3固定设置在安装架9上，安装架9上设有风机快拆支架8，所述风机快拆支架8包括底板81和竖直固定在底板81上的吸风口固定板82，底板81上还设有出风口固定板83和底座调节板84，吸风口固定板82和出风口固定板83上分别设有吸风连接口820和出风连接口830，底座调节板84上设有风机调节螺栓840。风机3安装在风机快拆支架8的底板81上。底板81和吸风口固定板82固定在安装架9上。吸风口固定板82、出风口固定板83和底座调节板84在本实施例中分别设置在前侧、右侧和左侧，具体应用时可以根据所选用的风机3的出风口及吸风口位置的不同进行相应的变换设置。
所述吸风连接口820处设有吸风连接法兰821，吸风连接法兰821的内侧直径大于风机3吸风口的直径，吸风连接法兰821的外侧与吸风管30连接。
所述底座调节板84上设置的风机调节螺栓840的安装高度低于所述风机3的底座厚度。
下面具体描述本申请的生物质颗粒蒸汽灶工作原理。
本申请的生物质颗粒蒸汽灶工作时，生物质颗粒燃料在燃烧器4内燃烧，燃烧火焰和热量通过燃烧口44及燃烧圈45进入炉膛内胆11内，炉膛内胆11作为主燃烧室，内凹副胆111为副燃烧室，锅具放于内凹副胆111上，燃烧的热量对锅具进行加热。
由于风机3通过吸风管30与吸火口14连接并进行吸风，会强制引导烟火从主燃烧室进入副燃烧室。其中，小部分烟火从锅具与主燃烧室的细小间隙窜入副燃烧室，大部分烟火从相对宽敞的泄火口13窜入副燃烧室，从而对锅的上部分进行二次加热使整个锅具能最大限度的吸收热能，且内凹副胆111与炉膛内胆11之间存在高度差，有利于热量的吸收利用，能在一定程度上防止热量的散失，这样能节省燃料，降低成本。
在使用状态下，由于使用时炉膛内胆11和/或内凹副胆111中温度很高，从炉膛内胆11和内凹副胆111四周散发的热量会加热换热腔10中从水箱2中导入的换热水，很快使水沸腾。并迅速传递至水箱2中，使水箱2中的换热水沸腾，变为水蒸汽，从蒸汽出口21输出供其它场景或设备例如蒸饭设备使用，将在很大程度上降低蒸饭设备的能源消耗，在持续使用的情况下，蒸饭设备本身甚至不需要另行提供能源，本申请的换热系统所提供的蒸汽热量足够使用。同时，吸风管30在装载换热水的换热腔10中与换热水充分进行热交换，使高温烟气中携带的热量转移至换热水中。能充分将炉膛(炉膛内胆11和内凹副胆111)周围及烟囱(吸风管30)的热量散失加以充分利用。
通过设置水箱隔板29，从进水口22处进入水箱2中的用来换热的水将首先进入水箱体25，并可以通过水箱隔板29下端的通道向汽箱体26流动。在换热腔10中的换热水沸腾，并迅速传递至水箱2中使水箱2中的换热水沸腾时，水箱隔板29可以保证汽箱体26中的水沸腾时不至于影响到水箱体25中的水，使水箱体25保持相对平稳的液面，以使浮球60能够正常工作，保证向水箱2中正确地进行补水。
浮球60确保可以向水箱2内补充足够的水以补偿因蒸汽输出带走的水分，保证换热工作的正常进行，同时也避免补充了太多的水以至于影响蒸汽在水箱2内的形成和输送。
螺旋输送装置5将生物质颗粒送入燃烧上腔401内，经点火针43点燃在燃烧上腔401内开始燃烧发热。助燃风机7通过助燃管道71向燃烧下腔402内吹入空气，吹入的空气一方面透过网孔板42帮助燃烧上腔401内的生物质颗粒燃烧，另一方面，将燃烧完毕并从网孔板42掉入燃烧下腔402内的灰烬吹入灰腔41。灰腔41内的灰烬可以定期清除，也可以通过将灰腔41出口向下倾斜设置，使其可以依靠重力作用自主排出。
网孔板42在燃烧主腔40中倾斜设置或者设置为弧形结构，主要目的是使网孔板42远离螺旋输送装置5的一端高于网孔板42接近螺旋输送装置5的一端，使生物质颗粒不至于直接被螺旋输送装置5推入灰腔41中，同时也在螺旋输送装置5推动生物质颗粒进入燃烧上腔401时，搅拌带动生物质颗粒运动，使燃烧后的灰烬更容易通过网孔板42上的网孔落入燃烧下腔402内，避免灰烬堆积在燃烧上腔401内，尤其能够防止其堆积在燃烧上腔401远离螺旋输送装置5的一端，更利于生物质颗粒充分燃烧。
在送料斗56与燃烧上腔401之间的输送管51接入助燃分支管道72，有助于向进入燃烧上腔401中的生物质颗粒充分供氧，帮助其燃烧。同时也具备一定程度的帮助生物质颗粒推进的作用。本实施例中，输送螺旋52的尖端伸入燃烧上腔401中。但在助燃分支管道72的作用下，即使在设置螺旋输送装置5时输送螺旋52的尖端不伸入燃烧上腔401中，也能顺利将生物质颗粒送入燃烧上腔401中。由于设置网孔板42远离螺旋输送装置5的一端高于网孔板42接近螺旋输送装置5的一端，进入燃烧上腔401的生物质颗粒也不会被吹出燃烧上腔401。
风机快拆支架8的底板81用于放置风机3，风机3的吸风口通过吸风连接口820与吸风管30连接，风机3的出风口通过出风连接口830连接出风管31。出风管31用于将风机吸入的烟气排出，可以起到排烟(烟囱)的作用。
所述风机快拆支架8具体使用时，直接将风机3放置在底板81上，向吸风口固定板82方向推移风机3，风机3的吸风口插入吸风连接口820，风机3推移到位后，其出风口与出风连接口830对齐，将吸风管30和出风管31分别穿过吸风连接口820和出风连接口830与风机3的吸风口及出风口连接即可。通过旋转风机调节螺栓840可以顶住风机3的底座，防止风机3移动。
在设置了吸风连接法兰821的情况下，则安装更为方便，直接将风机3向吸风口固定板82方向推移，风机3的吸风口即可插入吸风连接法兰821的内侧孔中，同时风机3的出风口与出风连接口830对齐。由于吸风连接法兰821的外侧与吸风管30已事先连接，此时只要连接出风管31，锁紧风机调节螺栓840即可完成风机3的安装与固定。
拆下风机3时，只要取下出风管31，将风机调节螺栓840旋松，即可将风机3从底板81上取下。便于对风机3进行检修和维护保养。
吸风连接法兰821的内侧可以预先设置密封结构例如设置密封圈，以使风机3的吸风口插入后风道得以密封，吸力更强劲。
所述水箱2和燃烧器4可以通过连接构件例如通过角钢焊接固定在炉膛外壁12或安装架9上，也可以同时与两者固定连接，或者可根据具体结构设计尺寸选择适当的方式进行合适的固定。
本申请的生物质颗粒蒸汽灶，通过生物质颗粒作为燃料，将炉膛周围散失热量转换为蒸汽供二次使用，双重节能环保。
根据上述实施例的生物质颗粒蒸汽灶，通过设置换热腔10、吸风管30及水箱2等部件并相互配合，能充分将炉膛(炉膛内胆11和内凹副胆111)周围及烟囱(吸风管30)的热量散失加以充分利用。
根据上述实施例的生物质颗粒蒸汽灶，通过设置水箱隔板29及浮球60，确保可以向水箱2内补充足够的水以补偿因蒸汽输出带走的水分，保证换热工作的正常进行，同时也避免补充了太多的水以至于影响蒸汽在水箱2内的形成和输送。
根据上述实施例的生物质颗粒蒸汽灶，通过燃烧室4的独特结构及其与螺旋输送装置5的配合，能保证生物质颗粒充分燃烧供锅具使用。并且能够快速送料，易于清灰。
根据上述实施例的生物质颗粒蒸汽灶，通过设置风机快拆支架8，使风机3的安装、连接和拆卸均非常方便，便于对风机3进行检修和维护保养，提高维护保养效率。
根据上述实施例的生物质颗粒蒸汽灶，能利用生物质颗粒作为燃料使用，既能保证生物质颗粒充分燃烧供锅具使用，又能够将炉膛周围及烟囱的热量散失加以充分利用。并且检修维护方便快捷。
本申请所述的“上方”、“下方”或者类似表示位置关系的词语是以正常使用的放置状态而言的相对位置关系，亦即本申请附图所大致展示的位置关系。在放置状态发生变化时，例如翻转时，相应的位置关系也应随之转换以理解或实施本申请的技术方案。