水盖裙笼形快速储热保温供热锅炉

摘要

本发明涉及一种烧秸秆的水盖裙笼形快速储热保温供热锅炉，将锅炉置于火炕灶膛内回收余热储存保温备用，该锅炉就像架在灶膛半空中有“盖”和“裙”的“笼子”，让秸秆充分高效燃烧，锅炉的“水盖-裙”结构能罩住并吸收秸秆燃烧时对流上升的热气流，与锅炉的“笼子”形结构全面覆盖火焰，高效吸收火焰辐射出的热量，并能吸尽炭火的最后一丝热量，通过直径75毫米以上的锅炉上水管、回水管向容积在185升以上的储热水箱快速连续储存热水，并保温备用，每天一次的正常烧炕能保证该锅炉24小时向室内和火炕良好供热，该锅炉有快速排放水蒸气和防溢流装置，还能克服热胀冷缩对锅炉的不利影响，具有广泛适用、高效安全低成本、省时省力污染低等很多优点。

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种烧秸秆的水盖裙笼形快速储热保温供热锅炉，将锅炉置于火炕灶膛内回 收余热储存保温备用，也可以单独设计灶膛使用。

背景技术：

经过广泛社会调查研究发现：我国广大农村牧区近年来家庭冬季实际应用的供热设备， 多数都是采用火炕灶膛上方安装炕箅子，外部连接暖气的方式来供热，有的炕箅子锅炉是多 根水管平面并联的，有的炕箅子锅炉弯曲成“马槽子”形，最新实际应用的炕箅子锅炉是平 面双层的，置于火焰上方；另外，经过详细检索发现：与本发明技术最接近的专利“炉炕一 体式燃秸秆采暖装置(专利号ZL200620020364.7)”技术，虽然也是将锅炉置于火炕灶膛中， 有水管箅子罩在火焰上方和侧面，但仍然不能很好覆盖火焰，统一存在不足是锅炉箅子管稀 疏，热气流从锅炉箅子管间瞬间一穿而过，来不及很好地吸收火焰中的热量，热量就顺烟道 排放掉了；明火消失后，炭火表面有隔热的灰烬覆盖，离锅炉箅子管很远，能吸收的热量非 常有限；而且，现有火炕灶膛底部基本是平地，燃料与空气接触不够充分，燃烧时容易产生 焦油和一氧化碳等有害物质，灶膛底部淤积的灰烬也影响部分燃料的燃烧，使燃料的燃烧效 率不高；灶膛内成堆的炭火完全燃尽需要很长时间，关闭烟道早了容易发生一氧化碳中毒， 关闭晚了会流失火炕与锅炉中的热量，而且，普通火炕热度容易不稳定，前半夜容易很热， 后半夜容易变凉；这些锅炉的上水管和回水管的直径多数只有一寸，由于管径较细，炕箅子 锅炉吸收的热量不能很快传递出来，传递出来的热量得不到及时储存，造成暖气热得快，凉 得快，最热时容易使锅炉产生水蒸汽夹杂沸水喷射现象，很不安全；灶膛没有明火时，暖气 就开始慢慢变凉，一般每烧一次锅炉的供热时间不超过3-4个小时，北方冬季夜间时间更长， 夜间暖气供热时间一般需要12个小时以上，如果想让该暖气更热一点，多烧些秸秆燃料后， 由于稀疏的锅炉箅子管挡不住火焰，火焰烧在炕面内侧炕板上，炕面就会热得发烫，而不能 停留人。所以，让秸秆锅炉暖气长时间稳定供热已经成为广大农牧民最盼望的事情，也是农 牧民最头痛的大难题。

发明内容：

现有秸秆锅炉有不能使秸秆燃料充分燃烧放热、不能充分吸收秸秆燃烧后释放的热量、 吸收的有限热量得不到快速储存保温备用的不足，从而导致锅炉不能长时间稳定供热这个主 要难题，此外，现有秸秆锅炉还有燃烧速度慢、排放污染多、容易产生水蒸汽与沸水喷射现 象、多烧燃料炕面过热等方面不足，为了克服现有秸秆锅炉存在的上述所有不足，本发明提 供一种燃烧秸秆的水盖裙笼形快速储热保温供热锅炉，该锅炉能使秸秆充分高效燃烧，最大 限度地释放出热量，能高效吸收秸秆燃烧后释放出的热量，并使所吸收的热量得到快速储存 保温备用，使该发明锅炉能长时间对室内稳定供热，解决秸秆锅炉不能长时间稳定供热的主 要难题；同时，该锅炉优化了火炕结构性能，加快秸秆燃烧速度，减少热量损耗，减少污染 物排放，能自动快速大量排放锅炉蒸汽，不容易产生任何水汽烫伤和溢流事故，多烧秸秆燃 料后炕面也不会过热，还可以对炕面实现保温供热；其他方面，该锅炉还有不会让热胀冷缩 因素给锅炉带来损坏，不会因为干烧而损坏等优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该设备由水盖裙笼形锅炉、锅炉上水管与 锅炉回水管、储热保温水箱及附件几部分组成。水盖裙笼形锅炉由锅炉上盖起脊集热水箱、 锅炉上盖集热裙、笼形锅炉分水管、吸热围栏、吸热箅子共同围成一个上部有“盖”、“盖” 下有“裙”、“裙”下有四周和底部呈现长方体“笼子”形的整体，可分为上部的“水盖-裙” 形和中下部的“笼”形两部分。锅炉上盖起脊集热水箱是一个长方体形上侧面起脊的薄水箱， “起脊”设计是为了加快集中汇聚锅炉中的热水，提高回流速度，水箱容积较大是避免锅炉 内容易过热产生水蒸气现象，其前侧壁上部与锅炉上水管相连通；锅炉上盖集热裙是连续焊 接在锅炉上盖起脊集热水箱四个侧壁下缘的薄铁板，在该水箱下呈“裙子”形向下罩着，这 种“水盖-裙”结构的作用是罩住秸秆燃烧时对流上升的热气流，该“裙子”长短以能尽量罩 住更多火焰热气流、不影响秸秆燃烧效果为前提，为了不影响填送秸秆燃料，“裙子”下缘要 高于灶膛口上侧面；锅炉上盖起脊集热水箱下侧壁上有行距和列距为3-5厘米的上盖水箱吸 热片，上盖水箱吸热片长度在15-25厘米为宜，具体规格不限，上盖水箱吸热片的上下高度 要短于锅炉上盖集热裙的上下高度，来保证火焰热气流在“水盖-裙”内的快速均匀扩散，并 使火焰热气流与上盖水箱吸热片和水箱底部充分接触，这样，“水盖-裙”结构和表面积巨大 的上盖水箱吸热片就能直接吸收火焰辐射和热气流上浮的热量，上盖水箱吸热片与锅炉上盖 集热裙一起将吸收的热量传导给水箱里的水，不断有最热的火焰热气流补充进来，上冲到水 箱底部均匀扩散开并储存放热，就不断的完成新的吸热过程。“笼”形锅炉部分是以锅炉回水 管向后延伸分支为若干组前后等距离的方框形笼形锅炉分水管为框架，在该水管框架四个侧 面的水管内外两侧相间焊接有用扁钢制作的吸热围栏，相间焊接就是水管里侧焊接吸热围栏 后，所对着的水管外侧就空着，水管外侧焊接吸热围栏后，所对着的水管里侧就空着，在锅 炉侧面水平方向远看上去，吸热围栏是依次并列紧挨着的，从锅炉的上下侧面才能看到吸热 围栏间有通透的间隙，这样设计的目的是：既能让吸热围栏最大限度覆盖火焰辐射面，吸收 火焰辐射出的热量，又能使热气流从吸热围栏间通过并吸收热量；在吸热围栏下方的笼形锅 炉分水管上侧面等距离焊接有用圆钢筋制作的吸热箅子；该笼形锅炉分水管向上与上盖起脊 集热水箱下侧壁边缘相连通，在水盖裙笼形锅炉整体的上、下侧面看：该锅炉就像一个有盖、 有裙的笼子，所以取名为“水盖裙笼形锅炉”；锅炉前侧吸热围栏部位有锅炉燃料填料口，使 燃料经过灶膛口，再经过锅炉燃料填料口就能到达锅炉内部的燃烧室。由于水盖裙笼形锅炉 安装后是悬架在灶膛中上部中央，锅炉工作时就像把秸秆燃料放在半空中有盖的笼子里燃烧， 让秸秆始终充分接触新鲜空气，所以，水盖裙笼形锅炉实现让秸秆充分高效燃烧，最大限度 地释放出热量。锅炉在吸热过程中，由于“水盖-裙”结构能罩住秸秆燃烧时对流上升的热气 流，直接吸收火焰辐射和对流上升热气流的热量；吸热围栏能最大限度吸收火焰辐射出的热 量，又能使热气流从吸热围栏间通过并吸收热量；吸热箅子上面承载秸秆燃料，阻挡燃料上 方明火燃烧时向下的热辐射，同时吸热箅子能吸收秸秆燃料下部火焰和炭火的热量，整个锅 炉体对火焰四周和上下侧实现最大限度的包围覆盖，所以，该锅炉可以最大限度、最高效率 的吸收燃料明火部分的热量。此外，当锅炉中的明火消失后，炭火可以继续直接对吸热箅子 加热，而且，哪怕只要有少量的一堆炭火，热量也会经吸热箅子就近向临近的笼形锅炉分水 管传导热量，由于笼形锅炉分水管是从锅炉回水管多路分支后并联的，哪个分路的笼形锅炉 分水管吸收到热量后，都会单独进行上浮储热循环运动，直到吸收完最后一点炭火热量；另 外，炭火上部的热气流上升后，热量依然能被锅炉上部的“水盖-裙”结构罩住并吸收，直到 最后的一股热气流被上盖起脊集热水箱完全吸收，锅炉整个储热过程结束。该锅炉不但充分 利用热传递的辐射、对流、传导三个途径最高效率的吸收热量，而且，现有秸秆锅炉根本难 以吸收利用的炭火部分的热量，水盖裙笼形锅炉就能高效率地吸尽炭火的最后一丝热量，所 以，水盖裙笼形锅炉可以做到全方位、全过程、最高效率的完成吸收秸秆燃烧后放出热量的 效果。由于水盖裙笼形锅炉燃烧充分，所以，排放的焦油、一氧化碳等有害物质就少，而且 充分燃烧也加快了燃烧速度，使秸秆燃烧全过程更早结束，就能及时关闭烟道开关，从而减 少火炕和锅炉中储存的热量再次从烟道中流失，减少热量损耗浪费。水盖裙笼形锅炉烧干燥 秸秆时每次填料应该少填慢填，只要保证锅炉中火焰旺盛即可，这时，火焰产生的热气流恰 好能被锅炉“水盖-裙”结构罩住并储存吸热，如果填燃料速度过快，热气流的逃逸量就会增 加，降低锅炉吸热效率，炕面容易过热；如果秸秆不完全干燥，就先燃烧一些干秸秆使底火 旺盛，然后加慢慢加快填烧秸秆速度，能保证锅炉中火焰旺盛即可。

锅炉储热水流循环的路径是：冷水经过储热水箱底部通出的锅炉回水管，再经过笼形锅 炉分水管、锅炉上盖起脊集热水箱吸热后，最后经过锅炉上水管、再经过储热水箱后侧壁中 部流入储热水箱内，上浮储存到水箱上部，此过程依次连续进行，实现该锅炉的连续吸热储 热过程。锅炉回水管从储热水箱后侧壁下部通出，经过弯管、直管连接后，向后延伸与各个 笼形锅炉分水管相连通，锅炉回水管两个弯管中间的直管部分与水平面至少有2-5度夹角呈 现下降坡度，加快冷水向锅炉回流的速度；锅炉上水管从上盖起脊集热水箱前侧壁上部通出， 经过弯管、直管连接后，在储热水箱后侧壁中部通入，锅炉上水管两个弯管中间的直管部分 与水平面至少有2-5度夹角呈现上升坡度，加快热水上浮储存的速度。由于水盖裙笼形锅炉 体型较大，吸收热量效率高，需要锅炉上水管与锅炉回水管的直径都在75毫米以上，这样的 管径能够加快储存热量的速度。吸热箅子和吸热围栏把吸收来的热量迅速传导给笼形锅炉分 水管，由于热量集中，笼形锅炉分水管内水温上升快，上浮的速度也快；另外，水盖裙笼形 锅炉上部的“水盖-裙”结构和表面积巨大的上盖水箱吸热片直接吸收火焰辐射和热气流的热 量，上盖起脊集热水箱这个薄水箱里的水也很快被加热，由于笼形锅炉分水管和上盖起脊集 热水箱里的水都能很快被加热，最热水流上浮汇聚于该起脊水箱顶部并进入锅炉上水管，其 上浮速度就会更快，加上锅炉上水管、回水管口径在75毫米以上，而且都各有至少2-5度的 上升、下降坡度，使水盖裙笼形快速储热保温供热锅炉成为储存热量速度最快的秸秆燃料锅 炉。由于锅炉上水管、锅炉回水管、笼形锅炉分水管管径较粗，锅炉内水量有限，所以轻易 不会被水垢堵塞，减少了对锅炉日常维护的麻烦。

储热水箱是一个长方体水箱，水箱容积需要在185升以上，储热水箱容积大小根据实际 需要而灵活设计，以能保证足够供热时间和效果、尽量不要出现锅炉排放水蒸气现象为参考。 储热水箱附件包括蒸汽排放装置、补水箱与防喷阀组件、支撑水箱的滑车成套组件、水箱外 保温层、锅炉备用防烫网组件几部分。1、储热水箱上侧壁左后部通过锅炉蒸汽排放导管、热 水回流管与蒸汽排放装置相连通，蒸汽排放装置是一个上宽下窄的梯形箱体，箱体内上侧壁 中央有左右走向的防热水飞溅挡板，该挡板左、下、右侧有空闲空间，在该挡板前方箱壁上 有蒸汽及热水溢流管出口；锅炉蒸汽排放导管上端向蒸汽排放装置箱体内延伸一段距离，热 水回流管下端向储热水箱内延伸一段距离。当锅炉水温上升到一定程度，水盖裙笼形锅炉继 续吸热就会产生水蒸气，水蒸气沿着笼形锅炉分水管向上到达上盖起脊集热水箱顶部汇聚， 再沿着锅炉上水管到达储热水箱顶部，由于热水回流管下端向储热水箱延伸一段距离，水蒸 气只能经过下端与储热水箱齐平的锅炉蒸汽排放导管向蒸汽排放装置箱体内排放，如果水蒸 气的气流较大，而且，水蒸气中夹杂着沸水，这种夹杂着沸水的水蒸气就会喷冲到蒸汽排放 装置的上侧壁上，向前方飞溅的沸水被防热水飞溅挡板挡住后，热水降落到蒸汽排放装置底 部，水蒸气沿着防热水飞溅挡板两侧及下方的空闲空间经蒸汽及热水溢流管向蒸汽排放装置 外排放；由于锅炉蒸汽排放导管在蒸汽排放装置箱体内向上延伸一段距离，水蒸气中的沸水 落到蒸汽排放装置底部后，只能沿着上端与蒸汽排放装置下侧壁齐平的热水回流管向下流到 储热水箱中，热水回流管直径也是在75毫米以上，加快热水回流的速度；锅炉蒸汽排放导管 上端、热水回流管下端的延伸设计，能保证水蒸气上浮与沸水回流各行其道，提高其分离速 度和效率；蒸汽排放装置的锅炉蒸汽排放导管、热水回流管设计在储热水箱上部，是方便储 热水箱上部更好的汇聚水蒸气；蒸汽及热水溢流管管口伸入补水箱内，当有水蒸气喷出时， 正好喷到补水箱内，即使有少量沸水溅出，也会溅到补水箱的冷水里，更安全快速完成水蒸 气的排放过程。2、储热水箱前侧壁左上部有暖气上水接口(短丝)管，其左下部有暖气回水 接口管，补水箱水管下端与暖气回水接口管上中部相连通，其上端与防喷阀组件外壳连通， 防喷阀组件外壳上缘与补水箱底部连通，防喷阀组件外壳内有可以装卸的防喷阀座，防喷阀 座上部连有过滤网支撑架，防喷阀座内有防喷阀滑杆，防喷阀滑杆上部有螺栓帽，落在防喷 阀座上部定位支撑架上，防喷阀滑杆下部套有防喷阀密封软片和防喷阀支撑阀片，防喷阀支 撑阀片内有螺母纹与防喷阀滑杆下方的螺纹杆相吻合，防喷阀滑杆与防喷阀组件外壳、防喷 阀座同心。当锅炉内有水蒸气外溢时，储热水箱内部的水压力会随之增大，储热水箱内热水 会依次沿着暖气回水接口管、补水箱水管、防喷阀组件向补水箱内倒流，这时，在水流动力 推动下，防喷阀支撑阀片、防喷阀密封软片随防喷阀滑杆向上移动3-5毫米后，与防喷阀座 内侧管下端密闭吻合，这时就阻挡住储热水箱内的热水向补水箱内的倒流，避免补水箱内积 水过多而产生溢流；当水蒸气排放完毕后，储热水箱内部的水压力会随之减小，防喷阀支撑 阀片、防喷阀密封软片随防喷阀滑杆在重力作用下向下自然回落，补水箱可以正常向锅炉补 充水源，所以，防喷阀组件既能起到防止水蒸气推动热水倒流，又能让补水箱正常补水的作 用。过滤网支撑架外面可以包裹纱布系严密了，起到过滤补水箱内水中杂质的作用，防喷阀 座上端在补水箱底部露出，水中杂质可以沉淀到补水箱底部，方便定期清理；补水箱底部高 于储热水箱上侧面，低于蒸汽排放装置的热水回流管外露部分的中部，这样，补水箱底部有 少量的水就能保证储热水箱始终充满水，使整个锅炉正常工作。补水箱内的正常水量：在锅 炉正常使用时，锅炉温度最低时能看到补水箱底部有少量的水超过防喷阀座上端即可，锅炉 储热后温度升至最高时，补水箱里的水会因为热膨胀而水面上升，避免锅炉排放水蒸气时携 带沸水过多，使补水箱内水向外溢流，这样，结合上述的“水蒸气安全排放”和“防喷阀组 件”的作用，就不容易产生任何溢流和水汽烫伤事故。蒸汽及热水溢流管根部有蒸汽及热水 溢流管活接，该活接打开后能方便用水管快速向锅炉内加水，同时，该活接也方便对蒸汽及 热水溢流管的最后安装调试；补水箱的大小根据实际应用情况而灵活设计。3、储热水箱下方 有支撑水箱的滑车成套组件，该组件具体包括上部的水箱滑辊车座组件、中间的支撑水箱滑 辊、下部滑辊底座组件；由于水盖裙笼形锅炉被固定在灶膛里，储热水箱充满水后的重量较 重，由于锅炉储热后最高温度和锅炉放热后最低温度间有个温度差，这个温度差会使连接在 水盖裙笼形锅炉与储热水箱间的锅炉上水管、锅炉回水管产生热胀冷缩，这种热胀冷缩会对 储热水箱后侧壁产生推拉扭折损害，在这种热胀冷缩推拉运动中，支撑水箱滑辊会承载着上 方的储热水箱随着推拉而产生微小滚动，使该锅炉设备不会因为热胀冷缩因素给锅炉带来损 坏。4、水箱外保温层。在该锅炉实际应用时，为了避免不必要的热量损失，该锅炉的储热水 箱和锅炉上水管、锅炉回水管外露部分用保温层严密覆盖起来，实现对所储存热水的保温备 用；锅炉水箱保温层外表用薄铁皮包装，保温层和包装薄铁皮上有管道通过孔，保温层厚度 在5厘米以上为宜。5、锅炉备用防烫网组件。这是附加备用可选择的附件，在该锅炉水箱外 去掉保温层的实际应用时，为了防止锅炉暴露部位对人体产生烫伤事故，需要在储热水箱和 锅炉上水管、锅炉回水管外露且容易触摸的部位安装锅炉备用防烫网组件，每个防烫网组件 内侧面有防烫网支撑架，支撑架固定在锅炉主体上，支撑架外侧附装防烫隔离网。另外，由 于锅炉上水管与锅炉回水管连通在储热水箱的中、下部，储热水箱中充满大量的水，会保证 水盖裙笼形锅炉永远不会被干烧而损坏。除此之外，由于水盖裙笼形锅炉燃烧速度快，火炕 烟道开关关闭得早，火炕内部处于封闭状态，储存在水盖裙笼形锅炉中、储热水箱中下部大 量的热水会对炕面稳定供热，使炕面保持长久的热而不烫，达到对炕面实现保温供热的效果。

水盖裙笼形快速储热保温供热锅炉在实际实施安装设计中有三种安装方式，选择哪种安 装方式要根据房屋格局与火炕特点需要而定。安装方式一：这是该锅炉技术的标准安装，这 种安装适用于火炕灶膛口在后屋厨房的新式设计房屋，由于这种安装方式方便外接暖气实现 对多间屋子供热，最具发展潜力，参考图1，所以设为主图；由于将储热水箱安装在后屋的 厨房，为减少热量损失，将该锅炉的储热水箱和锅炉上水管、锅炉回水管等外露部分用保温 层严密覆盖起来，实现对所储存热水的保温备用；用储热水箱向卧室等室内连接暖气或地热 管供热时，暖气上水接口管、暖气回水接口管可以安装管道阀，方便装卸暖气，方便通过控 制水流速度来调整暖气片温度，来灵活调节室温，暖气片部分的安装只能根据用户需要而定； 安装地热前需要先串联一、两片暖气来放热引流，暖气内水变凉后下落回流，再进入地热管 后回流，加快放热循环流动速度，不用安装任何循环泵设施。安装方式一的储热水箱容积最 好在300升(例如：水箱长0.8米，宽0.6米，高0.7米)以上，供热效果会更好。安装方式 二：这是简化安装，这种安装多半适用于火炕灶膛口在卧室的老式房屋，见图9，用该锅炉 的储热水箱和锅炉上水管、锅炉回水管直接对卧室内供热，不用安装保温层，甚至不用连接 暖气片，对于面积15-20平方米的卧室供热效果也很好，这样会节省材料，简洁省力好维护， 为了防止老人和小孩子不慎跌倒在高温的锅炉暴露部位而发生烫伤，需要在储热水箱和锅炉 上水管、锅炉回水管外露且容易触摸的部位安装锅炉备用防烫网组件；安装方式三：这是简 化改装安装，农村还有一种火炕灶膛口设计在户外的，这时，只要把水盖裙笼形锅炉上的吸 热围栏部位的锅炉燃料进料口从锅炉前侧改到锅炉后侧即可，安装后，水盖裙笼形锅炉后侧 的锅炉燃料进料口直接对着室外的火炕灶膛口，依然是锅炉燃料进料口侧紧贴在灶膛壁上， 其室内锅炉安装方式同“安装方式二”。前两种安装方式都适合向锅炉慢速填烧秸秆燃料，提 高燃烧效率和吸热效率；安装方式三能减少室内灰尘，但是，由于冬季室外天气冷，向灶膛 填秸秆燃料速度容易较快，锅炉对秸秆燃烧后的吸热效率会有所降低，容易浪费燃料；灶膛 口在室外的，如果灶膛口挡不严或不保温，会浪费锅炉、火炕中已经储存的热量。锅炉上水 管、锅炉回水管的长度根据房屋布局和设计需要而定；根据锅炉与储热水箱之间的距离大小 和安装方便，也可以分别在锅炉上水管、锅炉回水管中间某部位灵活设计法兰盘对接口，调 整好水管位置角度后进行焊接。锅炉维护排水时，先打开暖气回水接口管放完水，再拧开锅 炉排水口内的排水口密封螺栓继续排水。另外，由于冬季供热时锅炉体较热不受潮湿，就不 容易被腐蚀，安装方式二的房屋特点：与火炕卧室隔壁的外屋一般安装有做饭用的灶台，每 日做饭的灶膛火焰热气流要经过火炕灶膛，使火炕灶膛中的水盖裙笼形锅炉平时也能吸收到 少量的热量，使锅炉温度日常就略高于室温，同样达到锅炉体略热不受潮湿、锅炉平时不容 易被腐蚀的特点，所以，该安装方式的锅炉具有防潮湿、耐腐蚀的特点；安装方式一、三的 火炕与灶台的关系也同样可以参考“安装方式二”来设计，这种设计还能让灶台灶膛口向火 炕灶膛补充新鲜空气，促进水盖裙笼形锅炉中燃料的更好燃烧。本发明的应用效果已经在实 际生活中得到充分验证，每天正常烧一次火炕后，锅炉所吸收储存的热量，基本能满足向室 内和火炕24小时的稳定良好供热，如果想让供热效果更好些，可以安装规格大一些的本发明 锅炉，秸秆类资源很丰富，也可以多烧些燃料。本锅炉可以根据供热面积的不断扩大而不断 扩大锅炉各部件的尺寸规格，甚至可以单独设计灶膛，匹配安装更大规格的水盖裙笼形快速 储热保温供热锅炉，向更多间房屋同时供热。

本发明的有益效果是：1、现有秸秆锅炉灶膛底部是平地，存在不能使秸秆燃料充分燃烧、 秸秆燃烧放热效率低，燃烧速度慢、排放污染多等不足，而水盖裙笼形锅炉安装后是悬架在 灶膛中上部中央，锅炉工作时就像把秸秆燃料放在半空中的有盖笼子里燃烧，让秸秆始终充 分接触新鲜空气，所以，水盖裙笼形锅炉实现让秸秆充分高效燃烧，并具有最大限度地释放 出热量、燃烧速度快、排放污染少等优点。2、现有秸秆锅炉存在箅子管稀疏，不能充分覆盖 火焰辐射面，出现火焰热量从锅炉箅子管间瞬间一穿而过的逃逸流失现象，有不能充分吸收 秸秆燃烧后释放热量的不足，而水盖裙笼形锅炉的“水盖-裙”结构和“水盖”下的上盖水箱 吸热片能罩住并高效储存吸收火焰热气流中的热量；“水盖-裙”结构和吸热围栏结构、吸 热箅子完全覆盖火焰的周围，高效吸收火焰辐射的热量，整个锅炉不但充分利用热传递的辐 射、对流、传导三个途径最高效率的吸收热量，而且，现有秸秆锅炉根本难以吸收利用的炭 火部分的热量，水盖裙笼形锅炉也能高效率地吸尽炭火中的最后一丝热量，可以说，水盖裙 笼形锅炉可以做到全方位、全过程、最高效率的完成吸收秸秆燃烧释放热量的效果。3、现有 秸秆锅炉存在锅炉上水管、锅炉回水管管径细，传出热量速度慢，而且吸收有限热量得不到 储存备用的不足，直接导致秸秆锅炉不能长时间供热的难题，本发明设备的储热水箱能储存 大量热能，而且，锅炉上水管、锅炉回水管口径在75毫米以上，都各有至少2-5度的上升、 下降坡度，锅炉吸热速度快，效率高，水温上升快，热水回流快，实现了快速、大量储存热 量并保温备用的效果，储热水箱集中储存的大量热能就能彻底解决现有秸秆锅炉不能长时间 供热的难题。4、现有秸秆锅炉存在容易产生蒸汽沸水喷射溢流现象的不足，本发明设备的蒸 汽排放装置能及时分离回收水蒸气中的沸水，快速安全排放水蒸气；防喷阀组件起到既能防 止水蒸气推动热水倒流，又能让补水箱正常补水的作用，即使补水箱回收部分沸水，也会经 过防喷阀组件回流到储热水箱中，有效避免热水溢流现象；储热水箱的巨大容积也轻易不会 让水温上升太高，达到喷射水蒸气的温度，这些结构设计更多是为了有备无患，所以，本发 明设备具有不容易产生水蒸汽夹杂沸水喷射、溢流现象的优点。5、现有秸秆锅炉存在多烧燃 料炕面过热等方面不足，本发明的水盖裙笼形锅炉的“水盖-裙”结构不仅能罩住火焰，使火 焰不能直接烧到炕面下部，而且有能储存火焰热气流来快速吸热的功能，使逃逸出的少量火 焰热气流对炕面升温影响不大，所以，水盖裙笼形锅炉即使多烧秸秆燃料后，炕面也不会出 现过热现象，方便锅炉提高室内供热温度。6、现有秸秆锅炉所在的普通火炕热度不稳定，前 半夜容易很热，后半夜容易变凉，本发明的水盖裙笼形锅炉由于燃烧秸秆速度快，火炕烟道 开关关闭得早，减少热量浪费，火炕内部处于封闭状态，储存在锅炉上盖起脊集热水箱和储 热水箱中下部的大量热水会对炕面稳定供热，使炕面温度长时间热而不烫，达到对炕面实现 保温供热的效果。另外，锅炉备用防烫网组件能在锅炉新方式安装时，防止锅炉暴露部位对 人体产生烫伤事故；由于水盖裙笼形锅炉被固定在灶膛里，储热水箱充满水后的重量较重， 支撑水箱的滑车成套组件能使该锅炉设备不会因为热胀冷缩因素给锅炉带来损坏；由于锅炉 上水管与锅炉回水管连通在储热水箱的中、下部，储热水箱中充满大量的水会保证水盖裙笼 形锅炉永远不会被干烧而损坏；过滤网支撑架外包系纱布，能过滤补水箱内水中的杂质，补 水箱底部有沉淀水中杂质的作用，保证锅炉水质的清洁。水盖裙笼形快速储热保温供热锅炉 不用任何电器辅助设备，只是平时家庭每天正常烧一次火炕，即可用回收火炕中的余热储存 起来为室内和火炕24小时稳定供热，比较省时省力；由于锅炉燃烧效率和吸热效率特别高， 所以也非常节省秸秆燃料；该锅炉具有结构简单，紧凑稳固，占用空间小，容易制造，节省 制作材料，方便对锅炉的维护和保养等特点；该锅炉制造材料基本为铁质材料，原材料价格 低、来源广，使该锅炉又具有导热快，效果好，成本低，绿色环保，防潮湿，耐腐蚀，免维 护，使用寿命长等特点。我国广大农村牧区的家庭在两亿户以上，冬季几乎都需要长时间稳 定供热，特别是在北方广大农村牧区，每个家庭冬季对暖气的需求依赖程度都是特别高的， 农民庭院大，居住分散，不方便集中供热，这种锅炉用起来特别方便。如今，全世界的能源 价格上涨较快，燃煤锅炉所排放的雾霾杂质污染较大，还容易引起煤气中毒；该锅炉主要燃 烧秸秆、毛柴、碎草、干牛粪、树枝等广泛的绿色燃料，只要多付出一些农务劳动，获得这 些燃料几乎不用花钱。本锅炉汇聚上述优点于一身，还节约煤、电等其他能源，有着极高的 普及推广价值和经济效益。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1：上边“箭头图”明确显示该图形空间的方位指向；下边主图显示在该发明整体的 前、右、上方所看到的三维消隐示意图。

图2：显示在该发明整体前、右、上方所看到的三维线框透视示意图。

图3：显示水盖龙裙形锅炉充水结构的简化连通主体，在其下、右、前方所看到的三维 消隐示意图。

图4：显示水盖龙裙形锅炉左、前方水平方向水平方向所见三维消隐示意图。

图5：显示在储热水箱及其附属设备的前、右、上方所看到的三维消隐示意图。

图6：显示以防喷阀组件、蒸汽及热水溢流管、锅炉蒸汽排放导管中心为平面进行剖切 后，在其右、下、后方看到的三维消隐示意图。

图7：显示以防喷阀组件为中心的前后、上下平面内进行剖切后，在其右、上、后方看 到的三维消隐示意图。

图8：显示该发明整体去掉锅炉水箱保温层后在火炕中的实际安装，在其前、上、右方 所看到的三维消隐示意图。

图9：显示该发明整体去掉锅炉水箱保温层后在火炕中的实际安装，增加安装锅炉备用 防烫网组件，在其右、上、前方所看到的三维消隐示意图。

图中1.锅炉上盖起脊集热水箱，2.锅炉上盖集热裙，3.笼形锅炉分水管，4.吸热围栏，5. 吸热箅子，6.锅炉下脚支撑梁，7.锅炉回水管，8.锅炉上水管，9.锅炉排水口，10.排水口密封 螺栓，11.锅炉水箱保温层(内有水箱)，12.锅炉蒸汽排放导管，13.热水回流管，14.蒸汽排放 与热水分离装置，15.蒸汽及热水溢流管活接，16.蒸汽及热水溢流管，17.补水箱水管，18.防 喷阀组件外壳，19.补水箱，20.暖气上水接口管，21.暖气回水接口管，22.支撑水箱滑辊，23. 滑辊底座组件，24.储热水箱，25.上盖水箱吸热片，26.锅炉燃料进料口，27.防热水飞溅挡 板，28.水箱滑辊车座组件，29.过滤网支撑架，30.防喷阀座，31.防喷阀滑杆，32.防喷阀密封 软片，33.防喷阀支撑阀片，34.火炕面，35.炕面支撑墙，36.火炕排烟道，37.灶膛锅炉支撑梁， 38.落灰膛，39.落灰膛排水口，40.灶膛清灰口，41.灶膛清灰口盖板，42.地面，43.锅炉备用 防烫网组件，44.防烫网支撑架，45.防烫隔离网。

具体实施方式：

水盖裙笼形快速储热保温供热锅炉的标准配备安装是安装方式一，由于在选择实际安装 方式一、二、三后，该锅炉与火炕的位置关系基本不变，所要解决的技术问题和有益效果相 同，安装方式一、三有房屋墙壁遮挡，所以，为了更直观清晰表达该锅炉与火炕灶膛的位置 关系，本锅炉安装的优选实施例重点介绍安装方式二，在此基础上很容易理解安装方式一、 三。该发明附图按照整体连接、分解显示、具体安装的顺序，实施方式兼顾水盖裙笼形锅炉、 锅炉上水管与锅炉回水管、储热保温水箱及附件几部分具体说明，为了表达准确，有时可能 要参考两幅图来说明；实施方式说明是通过具体能看到的图或根据部件特征来说明，权利要 求书是以整体特征概括和分述详细特征为顺序，前者支持后者，顺序有所不同。具体实施方 式如下：

在图1、图2中，水盖裙笼形快速储热保温供热锅炉由水盖裙笼形锅炉、锅炉上水管与 锅炉回水管、储热保温水箱及附件几部分组成。水盖裙笼形锅炉是由上盖起脊集热水箱(1)、 锅炉上盖集热裙(2)、笼形锅炉分水管(3)、吸热围栏(4)、吸热箅子(5)共同围成一个上 方有“盖”、“盖”下有“裙”、“裙”下有四周和底部呈现“笼子”形全覆盖且有气流通透空 间的锅炉体；上盖起脊集热水箱(1)下侧壁上有上盖水箱吸热片(25)；水盖裙笼形锅炉前侧 留有燃料进料口(26)，即没有吸热围栏的部位；储热水箱(24)后侧壁下部、中部通过锅炉 回水管(7)、锅炉上水管(8)与水盖裙笼形锅炉相连通；储热水箱(24)前侧壁有暖气上水 接口管(20)和暖气回水接口管(21)，暖气回水接口管(21)上中部向上依次与补水箱水管 (17)、防喷阀组件外壳(18)、补水箱(19)相连通；储热水箱(24)上侧壁左后部通过锅 炉蒸汽排放导管(12)、热水回流管(13)与蒸汽排放装置(14)相连通，该装置上的蒸汽及 热水溢流管(16)伸入补水箱(19)以内；储热水箱(24)下方有支撑水箱的滑车成套组件； 储热水箱(24)的外部表面有锅炉水箱保温层(11)严密覆盖，该保温层表面有薄铁皮封装， 保温层和薄铁皮上面有管道通过孔，锅炉管道从该管道通过孔穿过；锅炉部分的锅炉回水管 (7)前下侧有锅炉排水口(9)，锅炉排水口(9)内有排水口密封螺栓(10)；锅炉右下侧笼 形锅炉分水管(3)下方有锅炉下脚支撑梁(6)。锅炉储热水流循环的路径是：冷水经过储热 水箱(24)后侧壁底部通出的锅炉回水管(7)，再经过笼形锅炉分水管(3)、锅炉上盖起脊 集热水箱(1)吸热后，最后经过锅炉上水管(8)、经过储热水箱(24)后侧壁中部流入储热 水箱(24)内，上浮储存到水箱上部，依次重复连续进行。

在图3中，锅炉上盖起脊集热水箱(1)是一个长方体形上侧面起脊的薄水箱，该水箱前 侧壁上部与锅炉上水管(8)相连通；锅炉回水管(7)向后延伸分支为若干组前后等距离的 方框形笼形锅炉分水管(3)，笼形锅炉分水管(3)共同围成一个长方体形水管框架，向上与 锅炉上盖起脊集热水箱(1)下侧壁边缘相连通；以上是水盖裙笼形锅炉充水主体结构的简化 连通方形框架；锅炉上盖起脊集热水箱(1)下侧壁上均匀分布有上盖水箱吸热片(25)，上盖 水箱吸热片(25)之间有3-5厘米的行距和列距。

在图4、图1中，锅炉上盖集热裙(2)是连续焊接在锅炉上盖起脊集热水箱(1)前、 左、后、右四面侧壁下缘的薄铁板，在该水箱下呈“裙子”形向下罩着。笼形锅炉是在笼形 锅炉分水管(3)这个充水主体方框形框架的前、左、后、右四侧面的水管内外两侧相间焊接 有用扁钢制作的吸热围栏(4)，相间焊接就是笼形锅炉分水管(3)里侧焊接吸热围栏(4) 后，所对着的水管外侧就空着，水管外侧焊接吸热围栏(4)后，所对着的水管里侧就空着， 在锅炉侧面水平方向远看上去，吸热围栏(4)是依次并列紧挨着的，形成对火焰热量辐射面 的完全覆盖，从锅炉的上下侧面才能看到吸热围栏(4)之间有通透的间隙；在这个充水主体 方框形框架下侧的笼形锅炉分水管(3)上侧面等距离焊接有用圆钢筋制作的吸热箅子(5)； 笼形锅炉分水管(3)、吸热围栏(4)、吸热箅子(5)共同围成锅炉四周和底部呈现“笼子” 形的锅炉体，与锅炉上盖起脊集热水箱(1)、锅炉上盖集热裙(2)共同围成一个上方有“盖”、 “盖”下有“裙”、“裙”下有四周和底部呈现“笼子”形的全覆盖且有气流通透空间水盖裙 笼形锅炉体。

图2、图8中，该锅炉回水管(7)管口起点在储热水箱(24)后侧壁下部，经弯管向右 延伸一段距离，与水平面至少有2-5度夹角呈现下降坡度，然后经弯管向下、向右、向后延 伸，与笼形锅炉分水管(3)相连通；锅炉上水管(8)从锅炉上盖起脊集热水箱(1)的前侧 壁上部通出，向前延伸一段距离后，经弯管向左延伸一段距离，与水平面至少有2-5度夹角 呈现上升坡度，又经弯管向前在储热水箱(24)后侧壁中部通入箱体内；锅炉回水管(7)、 锅炉上水管(8)的水管直径要在75毫米以上。锅炉部分的锅炉回水管(7)就是弯管以后的、 与笼形锅炉分水管(3)相连通的锅炉回水管(7)这部分。

在图5中，储热水箱(24)是一个长方体水箱，水箱容积需要在185升以上，储热水箱 (24)前侧壁左上部有暖气上水接口管(20)，左下部有暖气回水接口管(21)；暖气回水接 口管(21)上中部向上依次与补水箱水管(17)、防喷阀组件外壳(18)、补水箱(19)相连 通；储热水箱(24)上侧壁左后部通过锅炉蒸汽排放导管(12)、热水回流管(13)与蒸汽排 放装置(14)相连通，该装置上的蒸汽及热水溢流管(16)向上、向前、向下弯曲后伸到补 水箱(19)内；蒸汽及热水溢流管(16)根部有蒸汽及热水溢流管活接(15)。补水箱(19) 底部高于储热水箱(24)的上侧壁，低于热水回流管(13)外露部分的中部；储热水箱(24) 正下方有支撑水箱的滑车成套组件，该组件具体包括承载储热水箱(24)的水箱滑辊车座组 件(28)，下方是支撑水箱滑辊(22)，最下方是滑辊底座组件(23)，储热水箱(24)通过支 撑水箱滑辊(22)的细微滚动来克服锅炉回水管(7)、锅炉上水管(8)热胀冷缩带来的损害。

在图6、图2中，蒸汽排放装置(14)是一个上宽下窄的梯形箱体，箱体内上侧壁中央 有左右走向的防热水飞溅挡板(27)，该挡板左、下、右方有空闲空间；锅炉蒸汽排放导管(12) 上端向蒸汽排放装置(14)箱体内延伸一段距离，热水回流管(13)下端向储热水箱(24) 箱体内延伸一段距离；防热水飞溅挡板(27)前上方箱壁上有蒸汽及热水溢流管(16)向外 通出。

图7中，防喷阀组件的防喷阀组件外壳(18)里面通过螺母纹装入可拆卸的防喷阀座(30)， 防喷阀座(30)内有防喷阀滑杆(31)，防喷阀滑杆(31)上部有螺栓帽，落在防喷阀座(30) 上部定位支撑架上，防喷阀滑杆(31)下部套有防喷阀密封软片(32)和防喷阀支撑阀片(33)， 防喷阀支撑阀片(33)内有螺母纹与防喷阀滑杆(31)下部的螺纹杆相吻合，防喷阀滑杆(31) 与防喷阀座(30)、防喷阀组件外壳(18)同心，防喷阀支撑阀片(33)、防喷阀密封软片(32) 随防喷阀滑杆(31)向上移动3-5毫米后与防喷阀座(30)内侧管下端密闭吻合，防喷阀座 (30)上端在补水箱(19)底部露出，防喷阀座(30)上部连有过滤网支撑架(29)；防喷阀 组件外壳(18)向下与补水箱水管(17)连通。

安装方式二：见图8，水盖裙笼形锅炉通过锅炉回水管(7)、锅炉下脚支撑梁(6)、灶 膛锅炉支撑梁(37)悬架在灶膛中上部中央，该锅炉距离灶膛上侧壁3-5厘米，距离灶膛左、 后、右侧壁6-9厘米，锅炉下面有深60厘米以上的落灰膛(38)，落灰膛(38)底部有落灰 膛排水口(39)；锅炉靠紧在灶膛前侧壁上，锅炉燃料进料口(26)中心与灶膛口中心上下对 齐；灶膛清灰口(40)上面覆盖灶膛清灰口盖板(41)；锅炉回水管(7)的三个弯管相连接 是为了灶膛清灰口盖板(41)能盖严灶膛清灰口(40)；落灰膛排水口(39)是紧急情况下的 应急备用排水口。滑辊底座组件(23)固定在地面(42)上；火炕灶膛上方两侧有炕面支撑 墙(35)，炕面支撑墙(35)上方支撑农村火炕面(34)，农村火炕面(34)下方的炕面支撑 墙(35)之间是火炕排烟道(36)。在图9中，储热水箱(24)、锅炉回水管(7)、锅炉上水 管(8)外露容易触碰的部分安装有锅炉备用防烫网组件(43)，每个锅炉备用防烫网组件(43) 内侧有防烫网支撑架(44)，防烫网支撑架(44)固定在锅炉主体上，防烫网支撑架(44)外 侧附装防烫隔离网(45)。安装方式一：就是该发明锅炉的标准配备，就是相当于建立在安 装方式二的基础上，火炕前侧的炕墙向上延伸为火炕与厨房之间的房屋墙壁，没有锅炉备用 防烫网组件(43)，参考图1、图2，储热水箱(24)的表面有锅炉水箱保温层(11)严密覆盖， 包括锅炉回水管(7)、锅炉上水管(8)等外露部分都覆盖好保温层；暖气上水接口管(20)、 暖气回水接口管(21)外接管道阀，根据实际需要来连接暖气，新连接的暖气管道不要影响 支撑水箱的滑车成套组件的细微运动，也可以让锅炉回水管(7)、锅炉上水管(8)短一些， 减少热胀冷缩的消极影响。安装方式三就是建立在安装方式二的基础上，锅炉燃料进料口(26) 由锅炉前侧改到锅炉后侧，室内不留火炕灶膛口，该火炕灶膛口在锅炉燃料进料口(26)对 着的、火炕连接的室外墙壁上，灶膛清灰口(40)和灶膛清灰口盖板(41)都在室外。

使用本锅炉的禁忌事项：不要向锅炉中直接烧沥青、塑料等物，由于锅炉水温相对较低， 避免这些物质燃烧时产生的液体淋到锅炉内表面，影响锅炉的吸热能力。