传统家用取暖炉(烤火炉),以气化炉为例,从技术路径上均为直烧式炉具,由于燃料燃烧时产生的烟气迅速被气流随烟管排出室外,烟尘中的可燃物(碳颗粒、一氧化碳和碳氢化合物等)没有完全、充分燃烧,而排入空气中,这样就造成两大危害,一是冒黑烟,高浓度的烟尘(颗粒物、一氧化碳等)污染空气;二是造成燃料的浪费。
燃烟炉就是针对传统炉具高污染、低效的问题采取了新的技术措施,解决使用煤、柴高污染的问题。从检测和使用效果上,达到了全程无烟、安全、高效的技术效果,使用煤、柴与天然气一样环保。
与传统取暖炉具(如气化炉)相比,主要区别如下:
一、技术措施不同
燃烟炉针对传统炉具高污染问题,主要采取了增加燃烟室、延长燃烧时间的技术措施,把烟尘变成燃料,让可燃物完全、充分地燃烧。传统炉具直烧式设计,无法做到这一点。
二、炉体结构不同
气化炉只有一个燃烧室,辅助二次给氧,只是增加了炉体上部的供氧量,一定程度上让烟尘中的可燃物进一步燃烧,但从实际效果上,并没有达到充分燃烧,污染物排放仍高。
“双炉膛”设计,即“燃烧室+燃烟室”的燃烟炉,把从燃烧室排出的烟气进入燃烟室进行持续燃烧,达到充分燃烧的目的。如气化炉和燃烟炉剖面示意图。
传统炉具之一(气化炉结构示意图)
燃烟炉结构示意图
燃烟炉与传统炉具(气化炉)对比 |
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对比 |
传统炉具(气化炉) |
燃烟炉 |
炉 体 结 构 |
气化炉等传统炉具采用单炉膛正烧技术,炉桥上部的燃料燃烧后直接上升,虽有补氧,但烟气很快离开炉膛,温度降低停止燃烧,使得燃烧时间很短,达不到完全充分燃烧。同时四周补充的氧气不能和上升的烟气充分混合。造成燃烧不充分,大量包含碳颗粒、碳氢化合物和一氧化碳这些可燃物排入空中。造成污染的同时,也浪费了大量的燃料。 |
燃烟炉采用双炉膛定量控制燃烧技术,燃烧炉膛中,炉桥上面的燃料燃烧后其包含大量包含碳颗粒、碳氢化合物和一氧化碳这些可燃物的烟气进入专门燃烧烟气的炉膛,在这个炉膛中高温氧气和烟气充分混合并有充足的时间完全燃烧。燃烧完成后排出的废气可以达到使用天然气排放的标准。既保护了大气环境,又节省了大量的燃料。 |
散 热 差 别 |
气化炉等传统炉具燃烧完成产生的热量直接经过烟管排入空中。散热时间很短,烟温很高,一般在400°-600°大量的热量没有利用,取暖效果差 |
燃烟炉采用循环散热,燃烧完成产生的热气在夹层中循环散热,散热时间长,把热量充分利用。烟温较低,一般仅有240°-260°,仅有传统炉具的一半 |
排 放 差 别 |
气化炉等传统炉具燃烧完成产生的烟气直接排入空中,没有降尘的相关设施,颗粒物很高。能达到30mg/m³就为最环保炉具的一级标准,一般只能达到50mg/m³环保炉具的二级标准。 |
燃烟炉燃烧完成产生的废气在炉膛和换热过程中采用了四次离心除尘,使得颗粒物排放大幅度降低。经第三方检测颗粒物含量低于天然气锅炉排放限值20mg/m³。最优值达到14mg/m³。 |
燃 烧 过 程 差 别 |
加入燃料在火堆的上部,随着持续升温的过程中这些燃料因升温馏化而产生挥发性物质,俗称烟。这些烟温度低不能燃烧,冒黑烟污染很重。随着新加入的燃料开始燃烧,挥发物量减少,污染逐渐减少,最后随着挥发性物质挥发干净,这时的污染最少。到下次加燃料这个阶段检测时其污染数据最小,但是整个过程极不稳定,综合污染量很大。这就是各地选用所谓环保炉具,而大气污染依旧严重的主要原因。 |
新加入的燃料放出烟,在向右的运动中温度升高,逐渐达到燃烧的温度,到右边这个空间,我们称为燃烟室,在燃烟室里就完全燃烧了,整个过程排放的污染物浓度持续稳定在很低的水平,做到煤炭清洁燃烧达到环保的目的。 |
燃烟炉检测指标与国家锅炉排放特别限值、新炉具标准对比表 |
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燃料 |
颗粒物 (mg/m3)
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SO2 (mg/m3)
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NOX (mg/m3)
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CO % |
污染物 合计 |
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国家能源 行业标准(NB/T34006-2020) |
洁净煤(1级) (型煤、无烟煤、水洗烟煤、兰炭) |
﹤30 |
﹤200 |
﹤200 |
﹤0.15 |
430 |
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生物质(1级) (包括柴等) |
﹤30 |
﹤30 |
﹤200 |
0.15 |
260 |
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国家锅炉标准(GB13271-2014) |
中国特别排放限值锅炉标准 |
燃煤 |
50 |
200 |
200 |
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450 |
燃气 (包括天然气) |
20 |
50 |
150 |
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220 |
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汉中众春暖环保科技 有限公司 燃烟牌清洁取暖炉
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烟煤 |
﹤20 |
54 |
129 |
﹤0.05 |
203 |
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生物质 (包括柴) |
﹤20 |
≦3 |
95 |
﹤0.02 |
118 |
注:按最新国家标准检测要求,颗粒物低于20mg/m3,只以﹤20表示,不再显示具体数字。
同时,燃烟炉采取了炉体内烟气环流的技术措施,即烟气不是直接排出,而是环绕炉体进行充分散热和降尘,热量充分利用,极大地利用了热量,节省燃料。同时极大的降低颗粒物的排放。
三、控制措施与燃烧过程不同
传统炉具包括气化炉对加入炉膛的燃料是加多少燃多少,控制火力大小是调节进风量,加大风量所有燃料燃旺,减小风量所有燃料燃烧减弱。这时氧气不足造成不完全燃烧,污染特别大。
燃烟炉对燃烧燃料的多少进行控制,即使炉膛内有许多燃料,也可以人为控制只让其中一部分燃烧,需要热量多就让多一些燃料燃烧,反之少一些。
气化炉设置上部补风口,由于补氧气后可以燃烧的过程短,燃烧的时间就短,做不到完全燃烧。燃烟炉有专门的燃烟室,烟气燃烧所需的温度、氧气、燃烧时间都能完全满足,实现完全燃烧。
四、燃烟炉的技术效果及特点
燃烟炉通过新的技术思路,针对性地采取了技术措施,有效地解决了传统炉具(如气化炉)高排放、高污染的问题,提高了燃料利用率和热效率,使用煤、柴取暖达到了与天然气一样的环保效果。这是传统炉具(如气化炉)无法做到的。
与传统炉子相比,燃烟炉有以下特点:
1、污染物排放超低。经过中国炉具协会权威检测机构——北京中研环能环保科技有限公司2024年5月检测,检测结果表明,使用煤、柴(生物质)颗粒物排放达到20mg/m3以下,大大低于国家标准30mg/m3,据有关资料,这是传统取暖炉具无法达到的。通过比对,使用煤炭的排放值低于国家天然气排放限值。
2、高效节能。“燃烟炉”有燃烧室和燃烟室两个组成部分,也就是说一台“燃烟炉”相当于两个普通的炉子。炉体特有的环流技术,使烟管温度仅有240—260度,大大低于传统炉具400—600度,极大地利用了热量。由于“燃烟炉”的燃烧率高、热量利用率高,可以节约烟煤可达到30%,节柴可达到50%以上。
3、适用性强,有啥烧啥。燃烟炉不管是烧煤、烧柴都能达到非常好的使用效果.
4、无烟无灰。燃烟炉达到了烟口没有烟、无异味,室内不飘灰的使用效果,特别是做到“全程纯无烟”,家里干干净净,极大地改善居民的使用体验。而传统炉具在加煤(加柴)时,烟口依然冒黑烟,污染大,且炉面口会有烟灰飘散,熏黑了室内的顶棚,影响室内卫生。
5、安全。燃烟炉的一氧化碳排放值在0.05%以下,即小于500ppm,传统炉具的全程排放难以达到1000ppm以下。超低的一氧化碳排放,一是说明了燃烧很充分,二是减少一氧化碳中毒,使用更安全。
燃烟炉的效果证明污染不是燃料造成的,而是炉具造成的。先进适用的炉具,会让煤、柴都成为清洁燃料。如果技术落后,天然气也会造成很大的污染。从技术入手,研发先进适用炉具是解决污染的有效途径。