專利名稱:爐的制作方法
本發(fā)明涉及爐底送風(fēng)或側(cè)向送風(fēng)爐(不論是工業(yè)加熱或廢料燃燒用的大型工業(yè)爐還是小型民用爐),其中,固體燃料或可燃廢料向下移動到達(dá)燃燒區(qū)。
現(xiàn)有的爐底送風(fēng)爐或側(cè)向送風(fēng)爐要求裝有下爐排,用以把燃燒室的燃料塊托住在位,這是因?yàn)樗鼈兺ǔ6家揽苛隙坊蚱漕愃莆铮允谷剂舷侣涞较聽t排上面的有限的燃燒區(qū)。實(shí)際上在該領(lǐng)域的大多數(shù)專利都和下爐排的設(shè)計(jì)有關(guān)。這種爐的實(shí)例包括美國專利US4,278,067-派克美國專利US4,194,487-卡德瓦拉德等人美國專利US4,102,318-朗德奎斯特美國專利US4,441,436-海薩命(Haysahi)然而,這些爐排會被生成的爐渣(特別是在過去的爐中燃燒廢料時(shí)的不可燃燒物質(zhì))所堵塞。因此需要頻繁停車以清理爐排。這些爐還存在著煙和未燃?xì)鈴娜紵乙莩龅膯栴},而這是不希望的。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的爐底送風(fēng)爐,或者至少為公眾提供一種可供選擇的爐。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種爐底送風(fēng)爐,在其燃燒室的上方有固體燃料供應(yīng)裝置,在燃燒室的高度上有燃?xì)獬隹凇F渲谐龌铱谠谑褂脮r(shí)不被爐排所阻塞,有調(diào)節(jié)裝置在使用時(shí)用以調(diào)節(jié)(a)燃燒室下面的灰堆與(b)出灰口之間的關(guān)系,使燃燒室下面的灰堆可被調(diào)節(jié),以控制燃料通過燃燒室的流通。
燃?xì)獬隹谑侨細(xì)怆x開爐的區(qū)域,它們可直接通向大氣,或者進(jìn)入煙囪或其它風(fēng)道,也可進(jìn)入熱交換器或其它設(shè)備中。
爐最好有一次和二次燃燒區(qū),由一次和二次進(jìn)氣口供氣,一次進(jìn)氣口位于二次進(jìn)氣口之上,該一次進(jìn)氣口能夠比二次進(jìn)氣口提供更多的空氣,使得在爐工作時(shí),二次燃燒區(qū)總是由該一次燃燒區(qū)供給煤。
最好該二次進(jìn)氣口靠近該燃?xì)獬隹凇?br>本發(fā)明的另一方面提供了一種操作爐底送風(fēng)爐的方法。該爐在其燃燒室的上方有固體燃料供應(yīng)裝置,在燃燒室下面有出灰口,在燃燒室的高度或低于燃燒室的高度上有燃?xì)獬隹?。在操作方法中,使出灰口不被爐排所阻塞,使物料堆保持在出灰口的下面并至少局部阻塞出灰口,以致熱煤層可以保持在燃燒室內(nèi),通過調(diào)節(jié)物材料堆相對于出灰口的高度,至少可以局部控制燃燒,使燃?xì)獬隹诒蝗紵覂?nèi)的熱煤所復(fù)蓋,使得所有的燃?xì)庠诮?jīng)過燃燒室到達(dá)燃?xì)獬隹谝郧?,必須?jīng)過熱煤過濾層。
下面通過實(shí)例并結(jié)合附圖來敘述本發(fā)明的最佳型式。圖面說明如下圖1是本發(fā)明設(shè)備第一實(shí)施例的正剖視圖;
圖2是圖1中設(shè)備的變型形式的局部視圖;
圖3是圖1中設(shè)備的另一種變型的示意圖;
圖4是圖1中設(shè)備的又一種變型形式的局部視圖;
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的側(cè)剖視圖;
圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的側(cè)剖視圖。
參照圖1-4說明第一實(shí)施例。依照本發(fā)明,爐底送風(fēng)爐有燃燒室10(最好是長槽形,并可有任意長度),出灰口11沿著燃燒室底部長度方向布置,燃?xì)獬隹?在本實(shí)施例中同時(shí)也是出灰口11),底室20,用于調(diào)節(jié)(a)底室20內(nèi)的灰堆21與(b)出灰口11之間的關(guān)系的裝置。在燃燒室10的上方設(shè)有固體燃料供應(yīng)裝置,它最好是料斗35的型式(圖1只表示出其一部分),盡管也可采用其它的輸送燃料到燃燒室的裝置。
燃燒室10底部有第二燃燒區(qū)即主燃燒區(qū)(工作時(shí)保持熱煤層),燃燒室10上部有第一燃燒區(qū)即予燃燒區(qū)(根據(jù)設(shè)計(jì)要求,它也可以出現(xiàn)在料斗的底部)。除室10與20之外,還可以有多個(gè)熱交換和過濾間,以及風(fēng)道。
爐子的設(shè)計(jì)可使其是組合結(jié)構(gòu),以使燃燒室可有任意長度,需要時(shí)多個(gè)爐子可以并排配置。參照圖1,固體燃料52通過頂開口11a供給上燃燒室10。可以用轉(zhuǎn)軸12(裝有插桿)來耙松燃燒室10內(nèi)的燃料,以防止燃料架在燃燒室10的口部而發(fā)生堵塞??梢园惭b有滑動閘門13,當(dāng)爐子停用,或當(dāng)爐體被移出,例如修理時(shí),可以用來關(guān)閉對燃燒室的燃料供應(yīng)。
供給燃燒室10上部的空氣是由旁室15通過通風(fēng)口14導(dǎo)入。一次空氣可由風(fēng)扇吹入或抽入,或靠燃燒時(shí)產(chǎn)生的吸力及用來把燃?xì)獬槿胧?0的風(fēng)扇的作用來引入。因?yàn)樵谌紵?0頂部的一次燃燒區(qū)的容積要大于向著燃燒室10底部的二次燃燒區(qū),一次空氣的輸入要比二次空氣更多。
可以選擇使用液體燃料,如圖1所示,可以從中空的并帶有孔口的轉(zhuǎn)軸12供應(yīng)液體燃料。液體燃料流過軸12時(shí)被加熱,落入燃燒室時(shí),通常使用情況下它與來自通風(fēng)口14的空氣接觸而點(diǎn)燃,并在燃燒室10內(nèi)燃燒,充分燒盡后再在燃燒室10底部過濾。也可以考慮,把氣體燃料在壓力下從歧管16經(jīng)由旁室15供入燃燒室10。還可以在旁室15把水加入空氣中,以控制燃燒溫度,從而防止其升到產(chǎn)生一氧化二氮的溫度。
爐子工作時(shí),上燃燒室10底部的出灰口11被打開,雖然,也考慮安裝滑動閘門17,在爐子停工,即沒有產(chǎn)生灰堆時(shí),用以防止燃料的散失。
燃燒室10內(nèi)的爐灰從出灰口11落下,產(chǎn)生的干凈燃?xì)庖灿纱送ǖ酪莩鍪?0。而煙則留在室10內(nèi)重新燃燒。不燃燒的固體物質(zhì)(例如巖石或金屬碎屑)落到底室20的材料堆頂上,在爐子工作時(shí),該材料堆將是灰堆21。不過,在冷起動時(shí),該材料堆則可以用砂堆或其它不它可燃物料堆來提供。這樣,堆21頂部為燃燒室10提供了一個(gè)可控制的“樓面”51。如果“樓面”51落到低于室10底部的下面位置,圍繞堆21頂部就可形成燃?xì)獬隹凇?br>熱煤層53可以被維持在燃燒室10內(nèi),因此,由旁室18經(jīng)過通風(fēng)口19流入的二次空氣可以促進(jìn)燃燒。而總的空氣則從室10流出并進(jìn)入室20。可以使用風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)(圖中未示)把空氣吹入或抽入燃燒室內(nèi),或者從室20抽吸燃?xì)狻?br>安裝在室20底部的空心軸上的錐形螺旋器22,沿著燃燒室長度方向布置,可從灰堆底把灰抽走并將之排出,從而調(diào)節(jié)灰堆21的高度位置,使灰堆21頂部上的任何未燃燒物或局部燃燒物保持在空氣流中。調(diào)節(jié)灰堆高度通常是很方便的,以致其高度保持在圖1所示的恒定位置上。
通入室18的開口處可設(shè)有重力作用的或彈簧加載的擋板(圖中未示),當(dāng)通向爐子的通風(fēng)減小時(shí)擋板可自動減小其開口面積。這樣將改變一次燃燒區(qū)對二次燃燒區(qū)的空氣比例,在不同的燃燒速率下使該比例達(dá)最佳值。該擋板最好永遠(yuǎn)不把開口關(guān)死,以使一次空氣入口總是比二次空氣入口得到更多的空氣,并使兩燃燒區(qū)在各種燃燒條件下總是可以得到空氣。
從螺旋器的中空軸經(jīng)過通風(fēng)口23可以提供附加空氣以燃燒灰中的碳。該空氣同時(shí)還冷卻螺旋器,并流過灰堆以幫助移動過程。螺旋器的錐度使灰沿著室20一直處在同樣的高度。
如圖4所示,錐形螺旋器22的兩側(cè)可設(shè)有附加螺旋器40,其作用是以比螺旋器22快得多的速度移動灰,以便立即把與之接觸的灰有效地移去,借此,由于防止棱錐體底部寬度超過一定的限度,就可使灰錐體的高度受到控制。中部的錐形螺旋器22在該設(shè)備中的作用是把任何大塊的不可燃燒物移走,這些不可燃燒物直接下沉到灰錐體下面而不是下滑下到兩側(cè)邊,螺旋器還對灰鼓風(fēng)以保證完整連續(xù)地回轉(zhuǎn)。在該設(shè)備中的螺旋器22的旋轉(zhuǎn)速度要比例如圖1中所示設(shè)備的螺旋器慢些,這是因?yàn)椴恍枰盟3只叶迅叨鹊暮愣ǎ瑥亩恍枰獜幕叶训撞恳迫ネ拥交叶秧敳恳环N多的灰。
空氣和燃?xì)馔ㄟ^排氣口24離開室20,再導(dǎo)入熱交換器和/或過濾器25。過濾器25最好是石灰石過濾器,它與燃?xì)庵械难趸蚍磻?yīng)形成硫化鈣,從而把氧化硫從燃?xì)庵谐ァJ沂强宽斏系穆菪?7填入過濾器箱26內(nèi),而硫化鈣則由底部的另一個(gè)螺旋器28除去。燃?xì)庥蓚?cè)面的排氣口29排出。
由于煙灰在燃燒室10底部重燃而燒盡,并且氧化硫由過濾作用除去,在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,可以期望排出爐子的燃?xì)獗容^“干凈”。
爐子最好有雙層壁,在內(nèi)壁30和外壁31之間有間隔空間。進(jìn)入爐子的冷空氣由爐底的通風(fēng)口32進(jìn)入,經(jīng)過壁30和31之間的空間、再進(jìn)入旁室15和18??諝庠诹鬟^兩壁之間時(shí)被加熱,因此在進(jìn)入內(nèi)室時(shí)已經(jīng)是熱的,從而可加速燃燒。
如圖2所示,在一次燃燒室10上部(或燃料斗的底部)可裝有附加爐排33,它包括多根間距較大的棒料,其中心空氣通道上有多個(gè)孔,空氣可以直接提供給放置在爐排33上的燃料。這些附加的空氣入口供燃燒室頂上附近的予燃區(qū)之用。
爐排可以支持大塊燃料進(jìn)行予燃,并對上室的燃料提供附加鼓風(fēng)。爐排間隔最好小于或等于爐灰出口,以便在爐子工作時(shí),由于有爐排存在,固體廢料可以在予燃區(qū)的爐排上面局部燃燒,并且可以防止任何大塊的不可燃材料落到燃燒區(qū)去。
沿著上室10的錐形壁可以設(shè)有向下的類似的肋條,支撐燃料脫離爐壁并使空氣圍繞和穿過燃料而環(huán)流。與爐排33的棒條一樣,這些肋條的中心可以有通空氣的通道,它們也可能不需要,因?yàn)槿紵?0的這些部分已經(jīng)由通風(fēng)口14供有空氣。
整個(gè)燃燒器可以安裝在軌道34內(nèi)的支撐上,使之可在裝料斗即料斗35的下面滑進(jìn)和滑出,以便于清理。料斗可以設(shè)有耙子,安裝在轉(zhuǎn)軸36上,把燃料向前推以保證對爐子連續(xù)供料。不過,只是某些種類的燃料在某些應(yīng)用下才需要,并不是所有的爐子都需要這樣做。
圖3中的設(shè)備具有滑塊37或其它輸送裝置,安裝在燃料斗35的底部,使用時(shí)它可以向前滑移,把一堆燃料通過門38推入燃燒室,然后再滑回原位,使另一堆燃料落到其前面。
只要燃料高度總是保持在輸送裝置37高度以上,基本上沒有空氣或煙可從該通道逸出,設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可以正常進(jìn)行。如果滑塊37的原動力足夠大,并且通道足夠牢固并有適當(dāng)?shù)某叽?,大塊的燃料就可在該通道被擠碎,變成更適合于燃燒的小塊。這對某些燃料在某些應(yīng)用下可能需要,并非所有的爐子都需要。
同樣地,可移動的軌式爐并非一定適用于所有的用途,本發(fā)明設(shè)備的一些特征也可應(yīng)用于定位式爐、小爐等等,它們?nèi)匀粚儆诒景l(fā)明的范圍之內(nèi)。
通常,室10的上部最好向底部傾斜,使局部消耗的燃料慢慢卸放到底室去。不過,也可以是室10的上部是直壁,而底部有較小的直徑,也可獲得同樣的結(jié)果。通風(fēng)口和風(fēng)道不需要如圖所示那樣配置,而可供選擇的方案對那些熟悉技術(shù)的專業(yè)人員是顯而易見的。
各個(gè)室和風(fēng)道的大小和形狀也可以變換,盡管所示的比例在目有來看是較佳的。
參照圖5說明第二實(shí)施例。
可以如圖5所示那樣建造較大的爐子,用以燃燒廢屑、類似的混合物和原燃料,它們可能含有較大比例的不可燃材料。燃燒室及其相關(guān)通風(fēng)口在圖中被省略,但應(yīng)該理解它們可以和圖1中的燃燒室的結(jié)構(gòu)相似。
和圖2所示的實(shí)施例一樣,設(shè)有由中空棒條33構(gòu)成的爐排(其中之一以側(cè)視圖而不是端視圖表示出來),其斷面最好是盒形或矩形的,而不是圓形的,其局部填滿水41或某些其它冷卻液,以防止在受熱和重力應(yīng)力作用下翹曲。類似的充水棒條在圖6中以端視圖表示)。在棒條33的正上方區(qū)域進(jìn)行予燃,而在室10的下部區(qū)域和區(qū)域20進(jìn)行二次燃燒。
把固體燃料43填入室10,它們匯集在棒條33上面并燃燒。移動推塊44,使其在棒條33上表面上移動以推動燃料堆43,使小塊燃燒燃料在棒條33之間落入室10的底部,而大塊不可燃材料則不會落下,被推到棒條33一端而落入室42,不燃廢屑也都落入室42內(nèi)。
空氣可以通過壁上的單一通風(fēng)口45或者通過螺旋器47的中空軸上的孔口46而進(jìn)入室42內(nèi)。螺旋器47是輸送裝置,可以把不燃燒碎屑從室42排出。進(jìn)入室42的空氣被熱碎屑加熱之后,直接通過開口48,或者間接通過中空棒條33的內(nèi)部及其上的孔49而進(jìn)入燃燒室10的頂上。還可通過螺旋器22供應(yīng)二次燃燒空氣,用于燃燒所有的可燃物,然后才離開室20,通過側(cè)面出口進(jìn)入室20兩側(cè)的排出室。
參照圖6說明第三實(shí)施例。較小的爐子60具有復(fù)合的料斗62和燃燒室70,有上蓋61以便通向料斗。上料斗部分有儲放未燃燒固體燃料63的槽,燃料63向下落到上爐排65上的予燃區(qū),爐排65由大間隔的各通水67的盒形斷面棒66和空氣管68組成,空氣管有上通風(fēng)口,對予燃區(qū)供風(fēng)。較大塊的燃料被這些上爐排65攔住,先燃燒到一定程度,直至足以通過棒條66之間而落到燃燒室70內(nèi)的燃燒熱煤層75上面。
圍繞燃燒室70的側(cè)面有多個(gè)進(jìn)氣口71,由風(fēng)扇72供氣,某些進(jìn)氣口圍繞著爐子垂直壁上由多個(gè)孔口所構(gòu)成的燃?xì)獬隹?4。雖然這里沒有表示出來,進(jìn)氣口還可以穿插到燃?xì)獬隹诘母骺卓谥g。已燃?xì)獬隹谔幙梢匝b上煙囪(圖中未示)。
燃燒室70底部設(shè)有出灰口76,使灰落到室78內(nèi)的灰堆77上?;叶训母叩陀陕菪?0或其它輸送裝置來調(diào)節(jié)。
改變供應(yīng)給予燃區(qū)和燃燒區(qū)的空氣比例,就可能調(diào)節(jié)熱煤層形成或消失的速率。
發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下在出灰口下面設(shè)有可移動物料堆(如灰堆),就有可能調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)材料的燃燒和去除,同時(shí)可以避免爐渣或不可燃物(例如巖石或金屬屑等)集結(jié),它們往往形成于在過去的爐底送風(fēng)爐內(nèi)位于燃燒室下面的爐排上。
在本發(fā)明爐子的設(shè)計(jì)構(gòu)造中,其燃?xì)獬隹谠O(shè)在燃燒室的高度或低于燃燒室的高度上,還提供了“干凈燃燒”操作,因?yàn)閺妮^冷的予燃區(qū)產(chǎn)生的煙或燃?xì)?,在到達(dá)燃?xì)獬隹谥岸急仨毾韧ㄟ^燃燒室熱煤的過濾。我在本發(fā)明申請中的全部設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是,所有的煙和可燃?xì)猓?dāng)它們?nèi)栽跓徇^濾材料之內(nèi)時(shí)竟先氧化,這是因?yàn)樵谶@熱煤過濾的輸出區(qū)均勻地供應(yīng)有二次空氣的緣故。
本發(fā)明的各種變型說明如下。
最好使中部螺旋器沿燃燒室長度方向布置(使設(shè)計(jì)不同長度的爐子變得簡單),也可采用其它的裝置,例如一個(gè)或多個(gè)螺旋器或其它輸送裝置可以垂直于出灰口而延伸。可以用其它任意的裝置代替中部螺旋器來調(diào)節(jié)出灰口與有關(guān)的灰堆的相互關(guān)系。例如,底室可以有傾斜底板,一般可把灰堆推向底室一端的出口。但這不是較佳的裝置,因?yàn)閹r石或爐渣落下后要滑下斜坡有一定困難。用振動裝置作用在傾斜底板上,可以減少這種困難的可能性。
可以采用另外的往返推料器或刮板鏈條輸送器,或者一個(gè)或多個(gè)較高速的螺旋器和一個(gè)開/關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置聯(lián)用,當(dāng)灰堆達(dá)到一特定高度,螺旋器開動,使灰堆高度降低至予定水平以下,這時(shí)再使螺旋器停轉(zhuǎn)??梢赃x用多種轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置。其中一種裝置可以用熱傳感器,把它放置在從上室通向底室20(見圖1)的空氣流通道上,當(dāng)灰堆高度達(dá)到一個(gè)高度而使空氣流明顯堵塞時(shí),燃燒速率降低,轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置就被觸動,于是灰堆高度降低。
在不脫離權(quán)利要求
所廣泛限定的本發(fā)明的范圍內(nèi),可以進(jìn)行上述的許多改變。
權(quán)利要求
1.一種爐,在其燃燒室(10、70)的上方有固體燃料供應(yīng)裝置(35、62),在燃燒室(10、70)的下面有出灰口(11、76),在燃燒室(10、70)的高度或低于燃燒室的高度上有燃?xì)獬隹?11、74),本發(fā)明的特征在于出灰口(11、76)在爐工作時(shí)不被爐排所阻塞,有裝置(22、40、80)在爐工作時(shí)用以調(diào)節(jié)(a)燃燒室下面的灰堆(21、77)與(b)出灰口(11、76)之間的關(guān)系,使燃燒室(10、70)下面的灰堆(21、77)可被調(diào)節(jié),以控制燃料(52、63)穿過燃燒室的流通。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的爐,其特征在于具有一次進(jìn)氣口(14、33、68)和二次進(jìn)氣口(19、71),該一次進(jìn)氣口位于該二次進(jìn)氣口之上,該一次進(jìn)氣口能夠比二次進(jìn)氣口提供更多的空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的爐,其特征在于所述二次進(jìn)氣口(19、71)靠近所述燃?xì)獬隹?11、74)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的爐,其特征在于調(diào)節(jié)灰堆的裝置在出灰口(11、76)下面的室(20、78)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的爐,其特征在于燃?xì)獬隹?11、74)設(shè)有多個(gè)在至少一個(gè)燃燒室壁上的孔口(74)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3的爐,其特征在于予燃區(qū)(64)設(shè)在燃燒室(10、70)的上方,設(shè)立在所述予燃區(qū)上的所述一次進(jìn)氣口是由多個(gè)位于予燃區(qū)上的進(jìn)氣通道構(gòu)成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的爐,其特征在于進(jìn)氣通道采取在予燃區(qū)底部上的爐排(33、65)的形式,所述爐的間隔小于或等于出灰口(11、76)的大小,以致在爐工作時(shí),固體廢料可以在予燃區(qū)的爐排上局部燃燒,并且由于爐排的存在,可以防止任何大塊的不可燃材料堵塞出灰口(11、76)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的爐,其特征在于它還含有裝置(44),用以把材料輸送橫過爐排(33)的表面,把大的不可燃材料從其上移去。
9.一種操作爐的方法,該爐在其燃燒室(10、70)的上方有固體燃料供應(yīng)裝置(35、62),在燃燒室(10、70)的下面有出灰口(11、76),在燃燒室(10、70)的高度或低于燃燒室的高度上有燃?xì)獬隹?11、74),本發(fā)明的特征在于使出灰口(11、76)不被爐排所阻塞,使物料堆(21、77)保持在出灰口(11、76)的下面并至少局部阻塞出灰口,以致熱煤層(53、75)可以保持在燃燒室(10、70)內(nèi),通過調(diào)節(jié)物料堆(21、77)相對于出灰口(11、76)的高度,使燃燒至少可以被局部控制,由于使燃?xì)獬隹?11、74)被燃燒室(10、70)內(nèi)的熱煤(53、75)所復(fù)蓋,使得所有的燃?xì)庠诮?jīng)過燃燒室(10、70)到達(dá)燃?xì)獬隹谝郧埃仨毥?jīng)過熱煤(53、75)過濾層。
專利摘要
一種爐底送風(fēng)爐,在燃燒室10上方有固體燃料斗35,下面有出灰口11,在燃燒室高度或低于燃燒室高度上的燃?xì)獬隹?1,在灰室20的出灰口下面的螺旋器22,可調(diào)節(jié)燃燒室10下面的灰堆21高度,從而控制灰或燃料或不可燃物料從出灰口的逸出。這樣,可使燃?xì)獬隹?1被燃燒室10內(nèi)的熱煤所覆蓋,以致所有的來自燃燒室或予燃燒區(qū)的燃?xì)猓诘竭_(dá)燃?xì)獬隹?1之前必須經(jīng)過熱煤53過濾層。
文檔編號F27D99/00GK87105538SQ87105538
公開日1988年3月23日 申請日期1987年8月8日
發(fā)明者克林頓·巴杰爾·派克 申請人:克林頓·巴杰爾·派克導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan