專利名稱：無煙燃燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煤爐。
目前我國多采用小型人工加煤固定爐柵的爐子，污染非常嚴(yán)重。雖然國內(nèi)推廣的雙層返燒消煙茶水爐在減輕煙氣污染方面有一定的效果，但由于該爐的下層空間溫度不夠高，氧氣不充足，不能使煙氣中所有的可燃物質(zhì)燃盡，故而消煙并不徹底。
一般爐子煤從上面加入，逐層而下，依次經(jīng)過干燥層、干餾層、還原層、燃燒層、灰層，而后經(jīng)過爐柵排出。煤的溫度由上而下逐層升高，至燃燒層為最高。爐灰由下部吹入的冷空氣冷卻。在干燥層中，煤蒸發(fā)脫水，需要大量的熱，故煙氣在這一層中溫度下降明顯。煤的干燥過程大體在180℃以前結(jié)束。在干餾層中煤主要發(fā)生熱分解反應(yīng)。不同的煤起始的熱分解溫度不同，一般是在180℃～390℃之間。隨著煤的溫度升高，煤的熱分解加劇。至550℃～600℃時(shí)達(dá)到極值。隨之產(chǎn)生大量“黑煙”。煤的熱分解在900℃～950℃結(jié)束。這時(shí)煤中原有的揮發(fā)份全部分解，并殘留為焦。在還原層中，紅熱的焦和上升的高溫?zé)煔膺M(jìn)行還原反應(yīng)，增加氣相中CO和H2的含量。在燃燒層中，主要進(jìn)行焦的反應(yīng)，故這層溫度可達(dá)1100℃以上，煤中可燃部分燃燒完后殘留即為灰份。
煙氣中的污染物質(zhì)可分為兩類一是可燃的，如煤粉、游離碳、石墨、有機(jī)化合物、CO、H2、H2S等。另一類是不可燃的如煤灰、SO2、SO3、NO、NO2、CO2等。煙氣中可燃的污染物是“黑龍”的主要成份。用煙煤直接燃燒并能消煙是當(dāng)前人類面臨的重大難題。
本實(shí)用新型的目的就是解決煙煤(散煤、型煤)直接燃燒消煙的問題。
為了達(dá)到上述目的本實(shí)用新型采用了帶有給煤器的下給煤式燃燒爐，并在爐內(nèi)通入予燃風(fēng)和主燃風(fēng)使煤的干餾、熱分解產(chǎn)物能在爐內(nèi)燃盡。其火層分布如圖1，煤從爐子下部往上加，依次通過干燥層(1)，干餾層(2)、燃燒層(3)，最后變成爐灰(4)由爐子上部人工排出。
燃燒空氣分為兩部分送往燃燒爐，予燃風(fēng)由下部送入，其作用是保證在主燃風(fēng)風(fēng)口以下的煤進(jìn)行干燥、干餾和予燃。同時(shí)將煤的熱分解產(chǎn)物挾帶上升。主燃風(fēng)由燃燒室上部送入供燃燒之用。(予燃風(fēng)和主燃風(fēng)的比例和各層間的體積大小與煤種有關(guān))由予燃風(fēng)挾帶而上的熱分解物必然進(jìn)入燃燒層。在這層中有爐內(nèi)的最高溫度和充足的主燃風(fēng)供氧，因之可使其中所有的可燃成份得以“燃盡”，實(shí)現(xiàn)無煙燃燒。
本實(shí)用新型是由爐體和給煤機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。燃燒散煤時(shí)爐體內(nèi)腔呈倒錐狀，燃燒型煤時(shí)爐內(nèi)腔為直筒狀。工業(yè)用煙煤無煙燃燒爐的給煤機(jī)構(gòu)為螺桿式，民用爐其給煤機(jī)構(gòu)為抽板式。
螺桿式給煤機(jī)構(gòu)(參照圖2)它是在機(jī)殼(1)的底部裝有軸承盒(2)軸(3)和聯(lián)軸器(4)，在機(jī)殼(1)的右側(cè)下方裝有下煤斜管(5)，在機(jī)殼(1)的上面裝有倒錐狀的煤出口接管(6)并裝有予燃風(fēng)室(7)和通風(fēng)的篩孔板(8)，煤經(jīng)下煤斜管(5)依靠軸(3)頂部的螺桿將煤向上推進(jìn)爐內(nèi)。
抽板式給煤機(jī)構(gòu)(參照圖3)它是在爐體(1)的底部裝有槽板(8)，抽板(2)鑲在槽板(8)內(nèi)并可左右抽動。在抽板(2)下面裝有加煤斗(3)，在加煤斗(3)的底部裝有頂煤板(4)，在頂煤板(4)的下方裝有螺母(5)、絲桿(6)、手輪(7)，在抽板(2)上有予燃風(fēng)口(9)，加煤時(shí)抽動抽板(2)，將加煤斗(3)抽出，轉(zhuǎn)動手輪(7)使頂煤板(4)下降，往加煤斗(3)加煤至與抽板(2)表面齊平，推動抽板(2)使加煤斗(3)與爐體(1)的中心線重合，轉(zhuǎn)動手輪(7)使頂煤板(4)和抽板(2)表面齊平將煤加入爐內(nèi)。
煙煤蜂窩煤無煙燃燒爐(參照圖4)它是爐殼(5)的上面裝有爐臺板(1)，在爐殼(5)內(nèi)有保溫層(3)和爐瓦(2)，在爐殼(5)的底面裝有抽板(6)，在抽板(6)上有予燃燒風(fēng)口(7)，在爐殼(5)上設(shè)有均布于四周的主燃風(fēng)口(12)，在爐殼(5)下面裝有爐架(8)，在抽板(6)下面裝有加煤斗(9)，加煤斗(9)的下面裝有螺母(10)，頂煤桿(11)。該爐內(nèi)共有兩塊蜂窩煤，上一塊為主燃用，下一塊為予燃用，為使主燃風(fēng)能沿蜂窩煤截面分布均勻，蜂窩煤的上下兩端面有橫向通風(fēng)槽。主燃風(fēng)由均布于爐殼(5)四周的主燃風(fēng)口(12)供給，予燃風(fēng)由予燃風(fēng)口(7)供給。予燃風(fēng)量可調(diào)節(jié)通風(fēng)面積控制。當(dāng)主燃煤燒透后，經(jīng)加煤斗(9)加一塊新煤，抽動抽板(6)使其對準(zhǔn)爐中心線，通過螺母(10)和頂煤桿(11)采用手動辦法將新添加的煤頂入爐內(nèi)。(由于蜂窩煤往上頂?shù)淖枇Σ淮螅事菽?10)可改為軸套，頂煤螺桿(11)改為光桿亦可)由于新添的煤上頂使原先主燃煤高出爐面，用火鉗夾出，而原先的予燃煤上升為主燃煤，新添加的煤成為予燃煤，再將抽板(6)抽至原來位置，這樣就完成了加煤操作。
本實(shí)用新型煙煤無煙燃燒爐的優(yōu)點(diǎn)是(1)由于沒有還原層減少了CO和H2的生成，因而可減少煙氣中CO和H2的含量；(2)爐上口溫度穩(wěn)定，不因加煤而有波動；(3)應(yīng)用范圍極其廣泛，凡是現(xiàn)有的用煙煤為燃料的采用固定爐柵層狀燃燒的工業(yè)和民用爐均可使用，如民用的各種炊事爐具、取暖爐、茶爐等，工業(yè)的如鍛工加熱爐、中低壓小型鍋爐和各種工業(yè)窯爐等；(4)解決了我國無煙煤產(chǎn)量有限，而煙煤產(chǎn)量大，但又不能直接生產(chǎn)蜂窩煤的問題。利用本實(shí)用新型可用煙煤生產(chǎn)的蜂窩煤達(dá)到無煙的目的，因此具有巨大的社會效益和環(huán)境效益。


圖1.煙煤無煙燃燒爐火層分布圖圖2.螺桿式給煤機(jī)構(gòu)圖圖3.抽板式給煤機(jī)構(gòu)圖圖4.煙煤蜂窩煤無煙燃燒爐圖圖5.煙煤無煙燃燒鍛工加熱爐的主視圖和側(cè)視圖圖6.煙煤無煙燃燒馬蹄形回風(fēng)灶的主視圖和側(cè)視圖圖7.煙煤無煙燃燒茶爐實(shí)例1參照圖5，煙煤無煙燃燒鍛工加熱爐是由主燃燒風(fēng)口(1)、主燃風(fēng)管(2)、砌體(3)、受煤斗(4)、螺桿給煤機(jī)構(gòu)(5)、電動減速機(jī)構(gòu)(6)、予燃風(fēng)道(7)、爐架子(8)、予燃風(fēng)管(9)所構(gòu)成。
該爐的爐口為長方形，且沿長的方向兩側(cè)有主燃風(fēng)管(2)，爐膛內(nèi)均布主燃風(fēng)口(1)，爐內(nèi)腔的砌體(3)呈倒錐狀，以減少頂煤的阻力。散煤由受煤斗(4)加入，依靠螺桿給煤機(jī)構(gòu)(5)和電動減速機(jī)構(gòu)(6)的聯(lián)合作用，使煤上給。予燃風(fēng)由予燃風(fēng)管(9)送往予燃風(fēng)道(7)，經(jīng)篩孔板送往錐形管下部。燃燒的爐灰由爐口取出。
實(shí)例2參照圖6，煙煤無煙燃燒馬蹄形回風(fēng)灶是由煙囪(1)、大鍋(2)、環(huán)形風(fēng)道(3)、出灰口(4)、馬蹄形回風(fēng)道(5)、主燃風(fēng)管(6)、主燃風(fēng)口(7)、加煤斗(8)、予燃風(fēng)道(9)、螺桿給煤機(jī)構(gòu)(10)、電動減速機(jī)構(gòu)(11)所構(gòu)成。燃燒用煤經(jīng)加煤斗(8)進(jìn)入螺桿給煤機(jī)(10)，依靠螺桿給煤機(jī)構(gòu)(10)電動減速機(jī)構(gòu)(11)的聯(lián)合作用，使煤上給。爐內(nèi)腔呈倒圓錐狀，以減少頂煤的阻力，燃燒爐灰經(jīng)出灰口(4)人工定期排出。燃燒煙氣經(jīng)馬蹄形回風(fēng)道(5)，環(huán)形煙道(3)最后由煙囪(1)排出。
實(shí)例3參照圖7，煙煤無煙燃燒的茶水爐是由爐體(1)、清灰門(2)、加煤斗(3)、下煤斜管(4)、螺桿給煤機(jī)構(gòu)(5)、電動減速機(jī)構(gòu)(6)、環(huán)形風(fēng)道(7)、主燃風(fēng)口(8)、予燃風(fēng)道(9)、予燃風(fēng)室(10)、支架(11)構(gòu)成。燃燒用煤經(jīng)煤斗(3)、下煤斜管(4)進(jìn)入到螺桿給煤機(jī)構(gòu)(5)內(nèi)，由電動減速機(jī)構(gòu)(6)的驅(qū)動使煤上給。上給的煤首先靠爐底部的予燃風(fēng)室(10)送入的予燃風(fēng)進(jìn)行予燃。在燃燒爐膛的上部紅熱的煤與由環(huán)形風(fēng)道(7)經(jīng)主燃風(fēng)口(8)送進(jìn)的主燃風(fēng)進(jìn)行燃燒，燃燒生成的高溫?zé)煔庥刹杷疇t的上部煙囪排出。燃燒的爐灰經(jīng)清灰口(2)定期排出。
權(quán)利要求1.一種無煙燃燒爐，其特征在于爐殼的內(nèi)腔在使用散煤時(shí)呈倒錐狀，使用型煤時(shí)呈圓筒狀，主燃風(fēng)由爐殼上均勻分布于四周的主燃風(fēng)口送往爐膛內(nèi)，在爐殼的底部裝有抽板，抽板上裝有予燃風(fēng)口將予燃風(fēng)送往爐膛內(nèi)，在爐殼的底部裝有給煤機(jī)構(gòu)，煤由下往上添加，燃爐完全后爐灰由上部排出。
2.一種如權(quán)利要求1所述的無煙燃燒爐，其特征在于民用給煤機(jī)構(gòu)為抽板式，在爐體的底部裝有槽板，抽板鑲在槽板內(nèi)并可抽動，在抽板下面裝有加煤斗，加煤斗的底部裝有頂煤板，在頂煤板的下面裝有螺母、絲桿和手輪，在抽板上設(shè)有予燃風(fēng)口。
3.一種如權(quán)利要求1所述的無煙燃燒爐，其特征在于工業(yè)用時(shí)給煤機(jī)構(gòu)為螺桿式，在機(jī)殼的底部裝有軸承盒、軸和聯(lián)結(jié)器，在機(jī)殼的側(cè)下方裝有下煤斜管，在機(jī)殼的上面裝有倒錐狀的煤出口接管，并裝有予燃風(fēng)室和通風(fēng)的篩孔板。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種無煙燃燒爐?？墒篃熋涸谌紵^程中自行“燃盡”黑煙，達(dá)到無煙的目的，該爐是由爐體和給煤機(jī)構(gòu)所構(gòu)成，采用下給煤方式，工業(yè)用散煤時(shí)爐腔呈倒錐狀，給煤機(jī)構(gòu)為螺桿式，民用型煤時(shí)爐腔為圓筒狀，給煤機(jī)構(gòu)為抽板式，為使煤能充分燃燒，將空氣分為主燃風(fēng)和預(yù)燃風(fēng)，分別由不同位置送入。該爐可消除污染，降低煙氣中可燃成分的含量，同時(shí)使?fàn)t口溫度均衡。該爐應(yīng)用廣泛，凡是以煙煤為燃料的采用固定爐柵層狀燃燒的地方均可適用。
文檔編號F24B13/04GK2140480SQ91232999
公開日1993年8月18日 申請日期1991年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月26日
發(fā)明者吳植仁 申請人:吳植仁