專利名稱：消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐，用于各種日用品和工業(yè)產(chǎn)品的搪瓷燒成。
目前，國外搪瓷燒成爐主要采用電、油、天然氣或煤氣作為加熱源。中國由于受資源條件的限制，搪瓷行業(yè)約有70％的搪瓷燒成爐至今仍以燃煤為主，并且一直沿用手燒式階梯爐排自然通風(fēng)的燃燒方式，這種手燒式階梯爐排不僅出渣困難，風(fēng)量難以調(diào)整，燃燒速度慢，而且對煤質(zhì)的要求非常高，尤其是由于間斷性地手工加煤，產(chǎn)生了周期性的濃濃黑煙，造成周圍環(huán)境的嚴(yán)重污染。階梯爐排因受其構(gòu)造的限制，日常的出渣和清焦工作難以徹底，燃燒室噴火口易堵塞，每隔數(shù)日必須停產(chǎn)降溫進(jìn)行清爐，鑿去燃燒室內(nèi)的渣塊焦塊，開通火口，增加了司爐工的勞動強(qiáng)度，且經(jīng)常性地降溫升溫，頻繁的熱脹冷縮大大減少了爐體的壽命。
階梯爐排用螺旋加煤機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加煤，更增加了對煤質(zhì)的要求，螺旋加煤機(jī)易卡易損，且出渣時濃煙滾滾，不能根本上解決煙塵污染問題。
有一種液壓抽板頂升加煤機(jī)，中國專利號85106935，提出了一種“全自動液壓抽板頂升機(jī)”，該機(jī)是專用在鍋爐上的，它將液壓控制系統(tǒng)、電機(jī)、電器等裝于抽板下部，由于搪瓷燒成爐燃燒室附近溫度高、環(huán)境惡劣，液壓控制系統(tǒng)、電機(jī)和電器易失靈出故障，以致不能正常工作，特別是導(dǎo)線隨著抽板的活動而在地面上移來移去，容易磨損造成觸電事故，所以這種液壓抽板頂升加煤機(jī)不能用于結(jié)構(gòu)形狀遠(yuǎn)較鍋爐復(fù)雜多樣的窯爐上。
本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種消除黑煙、降低煙塵濃度、溫度高、爐齡長、對煤質(zhì)要求低以及熱效率高的消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐。
本實(shí)用新型的任務(wù)是通過下列措施來完成的。
本實(shí)用新型由搪瓷燒成室、燃燒室、爐缸、液壓軸板頂升加煤機(jī)、儲渣室、火道、風(fēng)套、水套、蒸汽噴嘴、地溝、熱水箱、下排煙道、煙塵重力沉降室組成。燃燒室設(shè)置在爐體下部，與之連通的火道包圍著搪瓷燒成室，火道與搪瓷燒成室之間用爐底板和兩眼薄壁格子磚隔開并傳熱。在燃燒室的下部設(shè)置液壓抽板頂升加煤機(jī)和爐缸，液壓抽板頂升加煤機(jī)自下往上按時按需將煤加入爐缸，爐缸外設(shè)風(fēng)套，上設(shè)水套，通過對流管與熱水箱連接，然后由蒸汽管道與風(fēng)道內(nèi)的蒸汽噴嘴相連，組成均勻連續(xù)的半煤氣化明火反燒系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)燃煤的無煙燃燒。
液壓抽板頂升加煤機(jī)的下面設(shè)有一條可進(jìn)入的地溝，除能讓液壓軟管活動外，還可通風(fēng)散熱改善環(huán)境，方便設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。
在燃燒室的一側(cè)設(shè)有異形儲渣室，儲渣室上部窄下部寬，其上部有扒渣門、下部有出渣門和底部有減少清渣時灰塵的可灌水的渣斗。儲渣室和液壓抽板頂升加煤機(jī)通過燃燒室中心的兩軸線相交的β角為60°～120°，既能方便扒渣又能儲較多的爐渣，避免扒出的紅熱渣塊亂滾亂堆，清潔了環(huán)境，減少了爐渣熱損失。
火道的出口設(shè)有下排煙道和煙塵重力沉降室，能促使大部份煙塵沉淀，降低排放量。
液壓抽板頂升加煤機(jī)的液壓控制系統(tǒng)，是裝有電機(jī)、電器和液壓元件的獨(dú)立的液壓控制柜，用銅管將液壓抽板頂升加煤機(jī)內(nèi)油缸的液壓管路接出固定在抽板支架上，再接液壓軟管與液壓控制柜相連接。
燃燒室頂部的反射拱與水平夾角α為0°～45°，α角即有利于火焰反射又不影響爐門等裝置的設(shè)置。
由水套、對流管和熱水箱組成了蒸汽發(fā)生裝置。水套是主要的水加熱器，它受到燃燒煤層的直接烘烤，得到高熱，通過兩根對流管與熱水箱中的水連通，產(chǎn)生自然對流循環(huán)，從而加熱熱水箱中的水，生成低壓蒸汽。產(chǎn)生的水蒸汽通過蒸汽管道輸入風(fēng)道中的蒸汽噴嘴噴出，與鼓入的空氣一起進(jìn)入燃煤層助燃。風(fēng)道和蒸汽噴嘴沿著切線方向?qū)χL(fēng)套。在風(fēng)套進(jìn)風(fēng)口的對面是直通式的清灰孔密封門，用作清除爐缸風(fēng)眼的漏灰漏煤，以保證風(fēng)套不堵，燃燒穩(wěn)定。
熱水箱上裝有安全閥和液位計(jì)，安全閥自動控制熱水箱內(nèi)的蒸汽壓力，液位計(jì)是觀察熱水箱水位的。根據(jù)水位高低可操作進(jìn)水閥門決定是否進(jìn)水。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1.在燃煤搪瓷燒成爐上采用液壓抽板頂升加煤機(jī)，定時定量從下往上加煤，實(shí)現(xiàn)燃煤的無煙燃燒是一個創(chuàng)舉。燃燒室內(nèi)的煤自上而下燃燒，煤層自燃地分成爐渣層、燃燒層、氣化層、預(yù)熱層和生煤層五個層次，燃燒和氣化所需的空氣連續(xù)均勻地供給，水蒸汽不僅能疏松爐渣，更重要的是促進(jìn)了煤氣的發(fā)生
水蒸汽與熾熱的炭發(fā)生吸熱反應(yīng)，生成可燃性氣體一氧化碳和氫氣，由于燃燒室內(nèi)呈微負(fù)壓狀態(tài)，可燃性氣體被抽入火道，并在二次風(fēng)的作用下燃燒更加完全，徹底消除了燃煤搪瓷燒成爐的濃濃黑煙，并且提高了火道溫度。
燃燒過程中煤基本上是靜止的，飛揚(yáng)的灰塵明顯減少，最上層的爐渣還具有煙塵過濾作用，下排煙道和煙塵重力沉降室又使得相當(dāng)一部分煙塵沉淀下來，所以本實(shí)用新型不另設(shè)除塵器，除塵效果亦很理想。煙氣黑度在林格曼0.5級以下，不用除塵器煙塵濃度低于100mg／m3，均小于國家煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)，而現(xiàn)有的燃煤搪瓷燒成爐煙氣黑度達(dá)到林格曼5級，煙塵濃度高于800mg／m3。
2.燃燒室和曲回攸長的火道溫度很高，析出的可燃性氣體在充足的一次風(fēng)和二次風(fēng)作用下幾乎已燃燼，所以煙氣中的可燃性氣體微乎其微，爐渣的含炭量也因?yàn)榉謱尤紵郎p少了煤渣與生煤的混合機(jī)會而降低，儲渣室又使?fàn)t渣在此得以發(fā)揮余熱，燃燼渣中的殘?zhí)浚怨?jié)能效果顯著。實(shí)測表明，本實(shí)用新型爐渣含炭量小于8％，熱效率比已有的搪瓷燒成爐提高了35％以上。
3.可以燃用次煤差煤，塊煤細(xì)煤不限。煤的低位發(fā)熱值大于21000KJ／Kg即可達(dá)到1600℃的燃燒溫度和920℃以上的搪瓷燒成溫度，燃料費(fèi)用低，而已有的燃煤搪瓷燒成爐對煤質(zhì)的要求高，煤的低位發(fā)熱值必須大于25000KJ／Kg。
4.勞動強(qiáng)度低，操作方便，生產(chǎn)效率比已有的搪瓷燒成爐提高了30％。
5.連續(xù)燃燒，長期保持工作溫度，不需要降溫清爐，無機(jī)械故障，爐齡長，維修費(fèi)用低。
附圖圖面說明


圖1是消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐的剖視圖。
圖2是
圖1的A－A剖視圖。
圖3是圖2的B－B剖視圖。
圖4是圖2的C－C剖視圖。
圖中1.搪瓷燒成室2.燃燒室3.爐缸4.液壓抽板頂升加煤機(jī)5.儲渣室6.扒渣門7.渣斗8.出渣門9.地基10.液壓軟管11.地溝12.清灰孔13.風(fēng)套14.風(fēng)道15.蒸汽噴嘴16.水套17.爐底鋼架18.二次風(fēng)道19.水位計(jì)20熱水箱21.安全閥22.下側(cè)面火道23.上側(cè)面火道24.二次風(fēng)噴口25.側(cè)火道進(jìn)口26.側(cè)火道進(jìn)口27.火道清灰口磚堵28.爐底火道29.工件進(jìn)出爐門30.爐門壓緊簧板31.鋼絲繩32.立柱33.爐頂火道進(jìn)口34.拉桿35.爐底板36.爐頂薄壁格子磚37.爐頂火道38.爐頂39.硅酸鋁纖維40.拉桿螺母41.側(cè)梁42.下隔磚43.中隔磚44.下排煙道45.煙塵重力沉降室46.外排煙道47.清灰預(yù)留門48.側(cè)火道清灰口磚堵49.側(cè)火道彎道清灰口磚堵50.鋼架51.鋼梁52.上側(cè)面火道進(jìn)口53.爐頂火道隔墻54.鋼架支座55.蒸汽管道56.對流管57.進(jìn)水管58.進(jìn)水閥門59.鋼架60.爐墻保護(hù)鋼板61.燃燒室爐門62.清灰孔密封門63.二次風(fēng)調(diào)節(jié)門64.液壓控制柜65.液壓軟管通道66.階梯67.風(fēng)量調(diào)節(jié)門68.銅管69.抽板支架70.油缸下面本實(shí)用新型結(jié)合附圖對實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。
如附圖所示，爐體的上半部為搪瓷燒成室1，搪瓷制品就在此燒成，燃燒室2設(shè)置在爐體下部，與之通連的火道(22、23、28和37)包圍著搪瓷燒成室1。搪瓷燒成室1底部由爐底板35將其與爐底火道28隔開，其側(cè)面除工件進(jìn)出爐門29一側(cè)外的三面都有火道并分上下兩層，其對著搪瓷燒成室1的面均為兩眼薄壁格磚，頂部用爐頂薄壁格子磚36。爐底板35和其它兩種格子磚都用炭化硅材料制成，熱輻射性能好。搪瓷燒成室1受到五個面的熱輻射作用，不僅溫度比較均勻，而且搪瓷制品不會被煙塵污染。
爐體下部的燃燒室2儲渣室5分別是煤燃燒和存渣之處，與燃燒室2連接的是爐底火道28，它分為兩路，每路端頭都有兩個側(cè)火道進(jìn)口25和26，火焰在此處翻入下側(cè)面火道22，轉(zhuǎn)彎后到達(dá)上側(cè)面火道進(jìn)口52，火道又翻入上側(cè)面火道23，然后通過爐頂火道進(jìn)口33進(jìn)入爐頂火道37，在這里兩路火焰匯聚成一路，繞過爐頂火道37中的隔墻53再進(jìn)入下排煙道44和煙塵重力沉降室45，最后經(jīng)外排煙道46從煙囪排出。
爐底火道28的下面設(shè)有二次風(fēng)道18，它一方面起著底層隔熱保溫作用，另一方面可為爐底火道28的高溫火焰提供熾熱的二次風(fēng)，幫助可燃性氣體的進(jìn)一步燃燒，提高火道溫度。二次風(fēng)噴口24設(shè)在爐底火道28的側(cè)火道進(jìn)口25和26附近，二次風(fēng)量的大小由二次風(fēng)調(diào)節(jié)門63控制。
每層側(cè)面火道之間用耐火磚隔開并架空，下側(cè)面火道22下面有下隔磚42，下側(cè)和上側(cè)面火道之間有中隔磚43，使每條側(cè)面火道都有三個面能向搪瓷燒成室1內(nèi)輻射熱量，提高傳熱效果，增大搪瓷燒成室1的熱容量，使工件進(jìn)出爐門29啟閉時的溫度變化減小。
由水套16、對流管56和熱水箱20組成蒸汽發(fā)生裝置。水套16受燃燒煤層直接烘烤產(chǎn)生高熱，通過對流管56與熱水箱20中的水連通，自然對流循環(huán)，在熱水箱20中生成低壓蒸汽。熱水箱20上的安全閥21自動控制熱水箱20內(nèi)的蒸汽壓力，使之小于0.3MPa。熱水箱20上的水位計(jì)19是觀察水位用的，水位高低由進(jìn)水閥門58控制，也可以采用電磁閥和水位控制器實(shí)現(xiàn)水位的自動控制。由于蒸汽壓力低，自來水可以直接進(jìn)水，也可以采用注水器進(jìn)水。產(chǎn)生的水蒸汽通過蒸汽管道55輸入風(fēng)道14中的蒸汽噴嘴15噴出，與鼓入的空氣一起進(jìn)入煤層助燃。風(fēng)道14和蒸汽噴嘴15沿著切線方向?qū)χL(fēng)套13。蒸汽量的大小可用閥門調(diào)節(jié)，多余的蒸汽可另接管道通入爐外的水箱，對水加熱或作他用。由于燃煤的四周是溫度較低的水套鋼板，不易與高溫的爐渣粘結(jié)，爐渣極易清除干凈。
燃燒室2內(nèi)的煤層略高于水套16，爐缸3下部的煤主要起密封、預(yù)熱作用，并為上部的燃料作補(bǔ)充，氣化和燃燒發(fā)生在上部。當(dāng)點(diǎn)火升溫進(jìn)入正常燃燒階段后，燃燒室2內(nèi)的煤自上而下燃燒。液壓抽板頂升加煤機(jī)4向上頂煤，生煤自下往上按時按需加入爐缸3，使?fàn)t膛內(nèi)保持穩(wěn)定的煤層厚度，煤的燃燒靠著輻射和傳導(dǎo)作用延續(xù)不斷地往下進(jìn)行。燃燒和氣化所需要的空氣與蒸汽通過風(fēng)量調(diào)節(jié)門67、風(fēng)道14、蒸汽噴嘴15、風(fēng)套13、爐缸3的風(fēng)孔連續(xù)均勻供給，并與燃燒相匹配，從而使得燃燒過程保持連續(xù)均勻。
爐體的四周用立柱32、拉桿34、拉桿螺母40、側(cè)梁41、鋼架50、59、鋼梁51進(jìn)行加固，在燃燒室2和儲渣室5的爐墻外面包上爐墻保護(hù)鋼板60，附圖中的硅酸鋁纖維39作爐體保溫用的。
液壓抽板頂升加煤機(jī)4內(nèi)的兩只油缸70的液壓管路用四根銅管68接出并固定在抽板支架69上與抽板一起活動，銅管68與液壓控制柜64之間用四根液壓軟管10相連接，使電機(jī)電器液壓元件移出爐體，提高了液壓抽板頂升加煤機(jī)4的工作可靠性。
地溝11較大較深，維修人員可從階梯66進(jìn)出，大大方便了液壓抽板頂升加煤機(jī)4的維護(hù)保養(yǎng)，此外地溝11也可作高水位地區(qū)地下滲水的積水池，另用水泵定期抽水。
權(quán)利要求1.一種消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐，包含有搪瓷燒成室1、燃燒室2和圍繞搪瓷燒成室1的隔焰火道(22、23、28、37)，其特征是在燃燒室2的下部設(shè)置爐缸3、液壓抽頂升加煤機(jī)4、風(fēng)套13、水套16和風(fēng)道14內(nèi)的蒸汽噴嘴15構(gòu)成一種均勻連續(xù)的半煤氣化燃燒系統(tǒng)，在液壓抽板頂升加煤機(jī)4的下面設(shè)有地溝11，在燃燒室2的一側(cè)設(shè)有儲渣室5，在燃燒室2和儲渣室5頂部有熱水箱20，火道的出口設(shè)有下排煙道44和煙塵重力沉降室45。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐，其特征是，液壓抽板頂升加煤機(jī)4的液壓控制系統(tǒng)是裝有電機(jī)、電器和液壓元件的獨(dú)立的液壓控制柜64，液壓抽板頂升加煤機(jī)4內(nèi)油缸70的液壓管路用銅管68接出固定在抽板支架69上，再接液壓軟管10與液壓控制柜64相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐，其特征是，儲渣室5和液壓抽板頂升加煤機(jī)4通過燃燒室2中心的兩軸線相交的β角為60°～120°，儲渣室5上部窄和下部寬，其上部有扒渣門6，其下部有出渣門8和其底部有可灌水的渣斗7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐，其特征是，燃燒室2頂部的反射拱與水平夾角α為0°～45°，燃燒室2中的水套16與熱水箱20之間有兩根對流管56連接，風(fēng)道14和蒸汽噴嘴15沿著切線方向?qū)χL(fēng)套13。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐，其特征是，風(fēng)套13進(jìn)風(fēng)口的對面設(shè)有直通式清灰孔12和清灰孔密封門62。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐，其特征是熱水箱20上裝有安全閥21和液位計(jì)19。
專利摘要一種消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐，以煤炭為燃料，用于各種日用品和工業(yè)產(chǎn)品的搪瓷燒成。它包括搪瓷燒成室、燃燒室、儲渣室、隔焰火道和液壓抽板頂升加煤機(jī)，其特征是將液壓抽板頂升加煤機(jī)與風(fēng)套、水套、蒸汽噴嘴等組成一種新型的半煤氣化燃燒系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)特殊的儲渣室和煙塵重力沉降室，在液壓抽板頂升加煤機(jī)的底部設(shè)有地溝。本實(shí)用新型可燃用差煤達(dá)到920℃以上的搪燒溫度，不用除塵器煙塵排放指標(biāo)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，熱效率高。
文檔編號C23D9/00GK2101051SQ9122037
公開日1992年4月8日 申請日期1991年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月20日
發(fā)明者魏偉 申請人:航空工業(yè)部常州飛機(jī)制造廠