發(fā)明涉及一種燃用方體狀蜂窩煤磚，基于明焰反燒和爐溫自動(dòng)調(diào)控原理的密集烤煙方桶式反燒爐及其使用方法，適用于農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域煙葉加工調(diào)制行業(yè)密集烤煙和散葉烘烤產(chǎn)生熱風(fēng)場所使用。

背景技術(shù)：

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，30％～40％的煙草種植基地和煙農(nóng)合作社使用隧道爐生成熱風(fēng)通入裝煙房。隧道爐燃用內(nèi)徑110mm高75mm家用生活蜂窩煤球，能一次性裝入800～1000個(gè)蜂窩煤球，能滿足5～6天煙葉烘烤燃燒供熱需要，基本能保證煙葉烘烤季節(jié)煙農(nóng)休息、不影響第二天生產(chǎn)效率，在農(nóng)村勞動(dòng)力緊缺的當(dāng)今有一定的市場潛力。由于隧道爐結(jié)構(gòu)缺陷和爐內(nèi)流動(dòng)傳熱燃燒過程不足，使用過程中難以避免裝煤清灰舒適性差，熱效率低至50％以致于中途加煤清灰次數(shù)1～3次，爐溫調(diào)控性差，掉溫不能緊貼烘烤曲線供熱，超溫爐溫失控，燒毀助燃風(fēng)機(jī)等問題。

如附圖3所示，隧道爐爐內(nèi)腔1.4m長、0.73m寬、0.9m高，由40mm～60mm厚高溫耐火磚凹凸匹配敷以高溫膠泥圍成，爐膛內(nèi)腔呈一字形，不設(shè)置爐條，爐膛爐膛既是燃燒室又是集灰室，爐膛兩端各外置相對的一個(gè)鑄鐵爐門。隧道爐裝煤時(shí)一人在外遞煤球一人在內(nèi)堆置煤球，(身高1.6m)操作工觸地爬進(jìn)爐腔后呈曲腿全蹬姿勢退行堆置煤球，裝煤舒適度差。先靠排煙口爐門內(nèi)側(cè)堆置煤球，煤球盡可能孔對孔，堆置煤球?qū)痈叨?.6m，退行堆置1.2m長，空出0.2m～0.3m空間以放置引火柴。風(fēng)機(jī)鼓入的助燃空氣部分流入煤層氣隙空間至燃燒面，釋放熱量，生成高溫CO₂氣體，CO₂氣體往前移動(dòng)接觸焦炭或煤磚被還原成CO，進(jìn)一步減少燃燒放熱，表現(xiàn)出爐溫升不上去，掉溫(熱風(fēng)溫度低于烘烤曲線)2℃～8℃。爐門圍住高溫燃燒區(qū)，爐門溫度高達(dá)180℃～280℃，受爐門高溫輻射和高溫爐氣倒流影響，機(jī)殼溫度升高，風(fēng)機(jī)送風(fēng)能力降低甚至被燒毀。為減少爐溫超高、掉溫和燒壞風(fēng)機(jī)對干煙葉品質(zhì)的影響，變黃期和定色期操作工勤監(jiān)管成為煙葉烘烤基本管理任務(wù)之一。

開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，一次性舒適裝煤以適應(yīng)農(nóng)村勞動(dòng)力緊缺形式需要、爐內(nèi)流動(dòng)傳熱燃燒組織合理，節(jié)能減排安全舒適，省工降成本的密集烤煙房熱風(fēng)爐，可以滿足當(dāng)前建設(shè)兩型社會(huì)需要，促進(jìn)煙草行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服隧道爐不能一次性舒適裝煤，結(jié)構(gòu)不合理及爐內(nèi)流動(dòng)傳熱燃燒過程不合理帶來的超溫掉溫及燒毀風(fēng)機(jī)，暗火正燒且爐門熱輻射損失大缺點(diǎn)，發(fā)明設(shè)計(jì)了一種具有“高且大的立式爐膛、裝煤通道和清灰通道合二為一，高的操作通道，封閉式靜壓區(qū)和高的L字形輕型爐門”結(jié)構(gòu)特征，“明火反燒、爐溫自動(dòng)調(diào)控、高溫隔離”技術(shù)特征，“一次性裝煤清灰；裝煤卸灰舒適；節(jié)煤，煙氣低CO排放；熱風(fēng)溫度可調(diào)可控，緊貼烘烤工藝曲線供熱，無超溫、不掉溫；不燒風(fēng)機(jī)”等有益效果的密集烤煙方桶式反燒爐及其使用方法。

密集烤煙方桶式反燒爐，主要包括爐頂、爐腹、爐條和爐門，爐頂呈筒體狀，爐頂?shù)锥嗣孢吘壋史叫?，爐頂?shù)锥嗣嫠倪吅蜖t腹頂端面四邊重合且滿焊連接，爐腹內(nèi)腔呈正立方桶狀、邊長0.8m～1.0m、高度1.2m～1.5m，爐腹內(nèi)腔離底板200mm～350mm高度處水平固定爐條,爐條下方為靜壓區(qū)、上方為堆煤區(qū)，堆煤區(qū)整齊疊放呈方體狀的蜂窩煤磚，煤磚與爐腹內(nèi)壁面水平間距5mm～10mm，水平相鄰兩煤磚之間無間隙，豎直相鄰兩煤磚孔對孔以形成呈細(xì)柱體狀的眾多氣流通道，煤床頂面在爐腹頂端面上，爐腹一側(cè)壁中間開設(shè)一個(gè)和爐腹側(cè)壁等高且0.6m～0.8m寬的操作口，操作口兩側(cè)邊垂直于爐腹底板，爐腹內(nèi)腔通過操作口和倒置且呈方筒狀的操作通道相連通，操作通道頂面和爐腹頂端面共面，操作通道左端口和操作口重合且滿焊連接、右端面在熱風(fēng)室前墻外壁面上、右端口由耐火保溫型爐門密封，爐門呈L字狀，爐門包括呈方體狀的底部伸展體，底部伸展體能塞進(jìn)操作通道內(nèi)腔并封閉靜壓區(qū)側(cè)壁缺口。

使用密集烤煙方桶式反燒爐時(shí)，首先將正燃燒的1～2塊煙煤塞入煤層頂面中心，接著關(guān)閉并固定爐門，最后溫控器自動(dòng)調(diào)控助燃風(fēng)機(jī)開停，直至6～7天煙葉烘烤結(jié)束。

煙草加工調(diào)制行業(yè)、煙草種植加工基地及煙農(nóng)合作社密集烤煙房及散葉烘烤燃用方體狀蜂窩無煙煤磚燃燒供熱裝置、熱風(fēng)室或熱風(fēng)爐，可使用發(fā)明。

發(fā)明操作更舒適，節(jié)能環(huán)保效益顯著，安全性能提高。發(fā)明一次性裝煤清灰，裝煤舒適，點(diǎn)火引燃簡易，清灰簡便；煙氣CO排放降低75％，節(jié)約燃煤25％；助燃風(fēng)機(jī)開停對熱風(fēng)溫度調(diào)控性能良好，能緊貼烘烤工藝曲線生成熱風(fēng)，無超溫掉溫問題；風(fēng)機(jī)溫度始終低于38℃，無高溫?zé)龘p問題；燃用方體狀蜂窩無煙煤磚。

附圖說明

圖1為密集烤煙方桶式反燒爐的豎直剖視圖。圖2為密集烤煙方桶式反燒爐的水平剖視圖。圖1～圖2中，1為爐頂，2為爐腹，3為爐條，4為爐門。圖3為隧道爐豎直剖視圖。圖3中，箭頭代表氣流流動(dòng)方向，虛曲線表示燃燒面。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如附圖1～附圖2所示，密集烤煙方桶式反燒爐，主要包括爐頂1、爐腹2、爐條3和爐門4。

爐頂1呈筒體狀，爐頂1底端面邊緣呈方形，爐頂1底端面四邊和爐腹2頂端面四邊重合且滿焊連接，爐頂1頂端面中心圓孔為離爐煙氣排出口。

爐腹2內(nèi)腔呈正立方桶狀、邊長0.8m～1.0m、高度1.2m～1.5m。爐腹2內(nèi)腔水平截面可以呈長方形狀，也可以呈正方形狀。爐腹2內(nèi)腔高度1.2m～1.5m是在現(xiàn)有熱風(fēng)室頂墻高2.5m限制下，扣除混合室和換熱單管所占空間高度后能利用的最大高度，同時(shí)考慮能裝盡可能多蜂窩煤磚的平衡結(jié)果。爐腹2內(nèi)腔邊長0.8m～1.0m，一者考慮了熱風(fēng)室可利用空間寬度1.4m，二者考慮了操作工在爐腹2內(nèi)腔活動(dòng)自如，能舒適裝煤，三者將固定床大橫截面導(dǎo)致的溫度場不均勻效應(yīng)、壁面效應(yīng)和漏斗效應(yīng)等負(fù)面效應(yīng)降低到最低程度。爐腹2內(nèi)腔離底板200mm～350mm高度處水平固定爐條3。爐條3上方的爐腹2內(nèi)腔區(qū)域?yàn)槎衙簠^(qū)、下方為靜壓區(qū)。堆煤區(qū)整齊疊放呈方體狀的蜂窩煤磚5，煤磚5與爐腹2內(nèi)壁面水平間距5mm～10mm，水平相鄰兩煤磚之間無明顯間隙，豎直相鄰兩煤磚孔對孔形成呈細(xì)柱體狀的眾多氣流通道，煤床頂面在爐腹2頂端面上。蜂窩煤磚5均勻分布眾多呈圓形或方形的豎直氣流通道。爐腹2內(nèi)腔呈方體狀，蜂窩煤磚5呈矮方體狀(不能呈矮圓柱狀)，水平相鄰兩煤磚之間易于無間隙，不象蜂窩煤球那樣煤球與煤球之間存在明顯的間隙，難以避免氣流短路現(xiàn)象出現(xiàn)。靜壓區(qū)兼作集灰區(qū)。大部分灰渣從爐條3上方鏟出，漏過爐條3的灰渣量小，集灰區(qū)高200mm～350mm能盛下爐條3的漏灰，并能用鐵鏟順利鏟出。集灰區(qū)高度限制在200mm～350mm，可以增加堆煤區(qū)高度，從而增加一次性裝煤量。爐條3材質(zhì)為鑄鐵材料，高溫環(huán)境下長時(shí)間使用不變形。爐條3上方爐腹2內(nèi)壁貼敷300mm～500mm高、30mm～50mm厚耐火磚層。爐條3上方300mm～500mm以內(nèi)的爐腹2內(nèi)壁遭受鐵鏟機(jī)械撞擊機(jī)率大，貼敷厚度30mm～60mm耐火磚以延長燃燒供熱裝置使用壽命。

爐腹2一側(cè)壁中間開設(shè)一個(gè)操作口，操作口高度和爐腹2側(cè)壁高度相等、寬度為0.6m～0.8m，操作口兩側(cè)邊垂直于爐腹2底板。操作口頂邊和底邊均為水平線段、兩側(cè)邊為豎直線段。爐腹2內(nèi)腔通過操作口和倒置且呈方筒狀的操作通道相連通。操作通道左端面頂邊和底邊均為水平線段、兩側(cè)邊為豎直線段。操作通道右端面在熱風(fēng)室前墻外壁面上，和操作通道頂面、底面、兩側(cè)面均垂直。操作通道左端口和操作口重合且滿焊連接，即操作通道左端面頂邊和操作口頂邊重合且滿焊連接、操作通道左端面底邊和操作口底邊重合且滿焊連接，操作通道左端面兩側(cè)邊和操作口兩側(cè)邊重合且滿焊連接。

爐腹2操作口和操作通道在裝煤清灰時(shí)使用。爐門4呈L字狀、耐溫900℃～1100℃、寬度和操作口寬度相等、高度和操作口高度相等。爐門4包括方體狀底部伸展體，底部伸展體左端面和爐條3以下操作口或靜壓區(qū)側(cè)壁缺口無縫隙連接，即能塞進(jìn)操作通道內(nèi)腔并完全封閉靜壓區(qū)側(cè)壁缺口，使得靜壓區(qū)和操作通道內(nèi)腔不連通。底部伸展體作用是形成靜壓區(qū)，保證靜壓區(qū)空氣靜壓和空氣穿透能力，使得風(fēng)機(jī)送入的空氣能全部通過爐條3進(jìn)入煤床，無空氣旁通流入排煙口，全部空氣以活塞流方式均勻流動(dòng)至煤床頂部燃燒面，空氣有效利用率達(dá)到100％。操作通道右端口由爐門4密封。

發(fā)明置于密集烤煙熱風(fēng)室內(nèi)使用。操作通道右端面和熱風(fēng)室正前墻外壁面共面。操作通道右端口被爐門4時(shí)，爐門4金屬殼板緊貼熱風(fēng)室正前墻外壁面，不進(jìn)入操作通道內(nèi)，以方便爐門4正常塞進(jìn)和拔出，即正常開啟和關(guān)閉操作通道右端口。操作口寬度、操作通道寬度和爐門4寬度相等，為0.6m～0.8m。爐腹2內(nèi)腔高度、操作口高度、操作通道高度和爐門4高度相等，為1.2m～1.5m。操作口寬度0.6m～0.8m，不僅不阻礙操作工進(jìn)入爐腹2堆煤區(qū)裝煤磚，而且能阻止更多熱量輻射到操作通道和爐門4，進(jìn)而維持爐腹2內(nèi)腔燃燒高溫。

爐頂1、爐腹2和操作通道外殼為滿焊連接成一體且無縫隙的金屬殼體，金屬殼體厚3mm～5mm，以確保發(fā)明內(nèi)腔空間的密封性，進(jìn)而確保爐溫可調(diào)控性。爐頂1內(nèi)壁、爐腹2上半內(nèi)壁和操作通道除底板外的內(nèi)壁貼敷30mm～50mm厚的一體式耐火澆注層。爐腹2底板和操作通道底板為貼地平板，存在鐵鏟來回運(yùn)動(dòng)摩擦力損毀底板內(nèi)貼物問題，另外靜壓區(qū)溫度低，無高溫?zé)龘p隱患問題，故靜壓區(qū)內(nèi)壁和操作通道底板內(nèi)壁均不貼敷耐火磚或耐火澆注層。金屬殼體內(nèi)壁貼敷30mm～50mm厚耐火澆注料或耐火磚，既可以限制耐火層對爐壁散熱的阻礙作用，又可以避免高溫火焰直接接觸金屬殼體而發(fā)生高溫腐蝕，以延長金屬殼體使用壽命。

發(fā)明內(nèi)腔包括爐頂1內(nèi)腔、爐腹2內(nèi)腔和操作通道內(nèi)腔。爐腹2內(nèi)腔分為堆煤區(qū)和靜壓區(qū)兩部分，靜壓區(qū)側(cè)壁開設(shè)通風(fēng)口，以便由風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的助燃空氣進(jìn)入。爐頂1內(nèi)腔頂端面中心圓孔為排煙口，和換熱器熱煙氣進(jìn)口密封連接。爐頂1內(nèi)腔底端面和爐腹2內(nèi)腔頂端面重合，爐腹2內(nèi)腔通過爐腹2側(cè)壁上開設(shè)的0.6m～0.8m寬操作口和操作通道內(nèi)腔相連通，操作通道內(nèi)腔右端口由爐門4密封。

發(fā)明加工裝配順序是：卷板冷加工出爐頂1、爐腹2、操作通道和爐門4四個(gè)部件的金屬殼體；在爐腹2一側(cè)壁面加工出操作口；加工出爐條3，再在爐腹2內(nèi)腔固定爐條3。在爐頂1內(nèi)壁面、爐腹2中上部內(nèi)壁面和操作通道內(nèi)壁面上均勻焊接V字形金屬釘，金屬釘深20mm～30mm；在金屬釘區(qū)域均勻澆鑄磷酸鋁耐火材料；燃用少量木柴，將耐火內(nèi)襯內(nèi)自由水和化合水緩慢析出，防止耐火內(nèi)襯脫落、熔融下滑或高溫脹裂而縮短使用壽命；爐腹2中下部內(nèi)壁貼腹耐火磚。爐頂1底端面邊緣和爐腹2頂端面四邊重合且滿焊連接，爐腹2操作口和操作通道左端口滿焊連接。

使用密集烤煙方桶式反燒爐時(shí)，先清空爐條3上方灰渣，再清空爐條3下方灰渣。操作工呈半蹬或彎腰姿勢從操作通道進(jìn)入爐腹2內(nèi)腔爐條3之上，蜂窩煤磚5從爐外遞入。蜂窩煤磚5為規(guī)則方體。在爐腹2內(nèi)腔疊置煤磚5時(shí)，力求整齊疊放，煤磚5與爐腹2內(nèi)壁面水平間距5mm～10mm，水平相鄰兩煤磚之間無明顯間隙，豎直相鄰兩煤磚孔對孔，以便形成呈細(xì)柱體狀的眾多氣流通道。煤床頂面在爐腹2頂端面上時(shí)，能滿足密集烤煙6～7天烘烤連續(xù)燃燒供熱需要。爐腹2內(nèi)腔以外的操作通道內(nèi)腔不堆置煤磚5，避免大火燃至操作通道，加大對爐門4的高溫輻射腐蝕及熱損失。堆至最高層時(shí)空出操作口邊緣1～2個(gè)煤磚，將正燃燒的1～2塊煙煤從最高層空缺處塞入最高層頂面中心。操作工退出操作通道后，將爐門4塞進(jìn)操作通道右端口，密封操作通道右端口并壓緊固定爐門4。設(shè)置溫控器溫濕度時(shí)間參數(shù)并使其啟動(dòng)運(yùn)行，啟動(dòng)和靜壓區(qū)聯(lián)通的并由溫控器控制的風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)將空氣送入靜壓區(qū)，全部空氣在煤層中呈活塞流狀均勻向上流進(jìn)眾多細(xì)柱狀氣流通道中，燃燒面緩慢地從爐腹2頂部移動(dòng)到爐條3頂面，長時(shí)間明火反燃穩(wěn)定供熱，即可緊貼烘烤工藝曲線向上升溫至68℃，直至烘烤結(jié)束，安全穩(wěn)定運(yùn)行6～7天，完成變黃期、定色期和干莖期燃燒供熱任務(wù)。整個(gè)烘烤過程不開爐門4,無爐門4敞開存在的高溫輻射熱損失和短時(shí)間爐溫降低問題。

根據(jù)烤煙房裝入煙葉總量及水分含量，粗略估計(jì)出完成烘烤任務(wù)所需的煤球總量。在煤磚5總量小于爐腹2堆煤區(qū)總裝載量時(shí)，煤磚5通過操作通道及操作口一次性全部裝入爐腹2堆煤區(qū)，煤床頂面呈平面狀。煤床頂面中心塞入正燃燒著的1～2塊煙煤，然后煙煤緩慢引燃周圍的無煙煤磚。煙煤灰塵含量低，燃后灰渣極少，煤床氣流通道堵塞概率低，能保持空氣自集灰區(qū)向上穿過爐條3到燃燒區(qū)的流動(dòng)暢通。煙煤熱值高、揮發(fā)分多，燃燒溫度高，可以穩(wěn)妥地點(diǎn)燃高著火點(diǎn)精選無煙煤(如朝鮮精選無煙煤)，提高點(diǎn)火引燃成功率。燃用灰分含量高達(dá)50％的本地蜂窩煤磚5時(shí)，可改用1～2小塊正燃燒著的無煙煤球點(diǎn)火引燃。

使用發(fā)明時(shí)，裝煙房不變，熱風(fēng)室尺寸1.4m×1.4m不變，溫控器及控制線路不變，助燃風(fēng)機(jī)和循環(huán)風(fēng)機(jī)規(guī)格尺寸不變，只需要更換熱風(fēng)爐及換熱器即可。

發(fā)明結(jié)構(gòu)特征、技術(shù)特征及帶來的技術(shù)效果詳細(xì)描述如下：

發(fā)明具有“高且大的立式爐腔”結(jié)構(gòu)特征。發(fā)明爐內(nèi)腔高大、爐內(nèi)腔容積大，爐膛容積有效利用率高，則能裝入更多燃煤，實(shí)現(xiàn)一次性裝煤，減輕操作工勞動(dòng)強(qiáng)度。如附圖3所示，隧道爐爐膛長1.4m、0.73m寬、0.9m高,煤床高度只有600mm，而且煤床中有無法避免的不均勻間隙，爐膛容積有效利用率不到80％，只能裝入本地生活蜂窩煤球800～1000個(gè)(單個(gè)煤球高75mm)，理論上能滿足一次性裝煤需要。由于爐體蓄熱多，爐門輻射散熱損失大，煙氣CO排放多，熱效率低，耗煤量大，800～1000個(gè)煤球往往不能滿足烘烤需要，就是晴天一房中部葉烘烤5～6天，中間也要加煤1～3次之多，難以實(shí)現(xiàn)一次性裝煤目標(biāo)，更不用說雨天及上部葉烘烤時(shí)中途需要添加煤球次數(shù)。發(fā)明爐腹2內(nèi)腔高度1.2m～1.5m、邊長0.8m～1.0m，蜂窩煤磚5之間無間隙、煤磚5與爐腹2內(nèi)壁面間隙小至5mm～10mm，爐膛容積有效利用率達(dá)到100％，煤床高至爐腹2頂端面，一次性裝煤量和隧道爐相當(dāng)，且發(fā)明熱效率高出隧道爐25％，一次性裝煤自然能保持更長的燃燒供熱時(shí)間。在烤房裝煙略超過2.5噸、雨天采摘及上部煙葉條件下使用發(fā)明，無須中途清灰加煤，做到一次性裝煤完成6～7天烘烤燃燒供熱任務(wù)。

發(fā)明具有“立式爐內(nèi)腔，高的爐內(nèi)腔，裝煤通道和清灰通道合二為一，操作通道高度高，高的爐門4”等結(jié)構(gòu)特征。如附圖3所示，隧道爐堆煤區(qū)、集灰區(qū)、裝煤通道內(nèi)腔、清灰通道內(nèi)腔合一，無爐條，爐門只有560mm高，操作工只能觸地爬行進(jìn)入爐內(nèi)腔，然后全蹬退行堆置煤球，再者寬度小、空間小，高度矮、空氣流動(dòng)不暢，出現(xiàn)一定程度憋悶感，裝煤操作不舒適，難于滿足孔對孔、同排水平相鄰兩煤球之間無縫隙要求。發(fā)明直立式爐膛，堆煤區(qū)在集灰區(qū)之上，去掉了通往堆煤區(qū)的裝煤通道和通往集灰區(qū)的清灰通道之間公共壁板，裝煤通道和清灰通道合并成操作通道，操作通道內(nèi)腔高度和爐門4高度高達(dá)1.2m～1.5m，操作工可以呈稍蹬或稍彎腰姿勢進(jìn)出爐內(nèi)腔，加上爐內(nèi)膛高大，空氣流動(dòng)順暢，不會(huì)出現(xiàn)憋悶感，操作工在爐內(nèi)腔里運(yùn)轉(zhuǎn)自如，實(shí)現(xiàn)舒適裝煤，孔對孔且煤磚無間隙等堆煤要求易以滿足。

發(fā)明具有“L字狀爐門4”結(jié)構(gòu)特征。發(fā)明爐門4用于密封操作通道右端口，阻止了外界空氣滲透到操作通道及爐腹2內(nèi)腔，爐門4底部伸展體左端面和爐腹2側(cè)壁一起，圍成封閉靜壓區(qū)，切斷靜壓區(qū)空氣旁通流至操作通道內(nèi)腔及爐腹2內(nèi)腔的通道。爐門4同時(shí)滿足密封操作通道右端口和封閉靜壓區(qū)，提供了爐溫自動(dòng)調(diào)控的重要條件。

發(fā)明具有“封閉式靜壓區(qū)”結(jié)構(gòu)特征。隧道爐靜壓區(qū)呈敞開式結(jié)構(gòu)。如附圖3所示，隧道爐堆煤至進(jìn)口端爐門時(shí)空出2～3層煤球空出的區(qū)域即為靜壓區(qū)，由于爐膛堆煤至到0.6m高，爐頂內(nèi)壁面至煤床頂面之間約130mm的高度空間便成了空氣旁通快速流至排煙口的通道，即靜壓區(qū)頂面是敞開的。發(fā)明爐條3以下的爐腹2內(nèi)腔為靜壓區(qū)。由于爐門4底部伸展體左端面邊緣和爐條3以下操作口邊緣無縫隙連接，靜壓區(qū)側(cè)壁封閉，靜壓區(qū)里風(fēng)機(jī)鼓入的空氣通過爐條3全部向上均勻流進(jìn)煤床眾多細(xì)柱體狀氣流通道，為爐溫自動(dòng)調(diào)控奠定條件。

發(fā)明結(jié)構(gòu)特征“高且大的立式爐腔”能保證一次性裝煤，滿足當(dāng)今農(nóng)村勞動(dòng)力市場需要。結(jié)構(gòu)特征“高且大的立式爐腔、裝煤通道和清灰通道合二為一、操作通道高度高、高的爐門4”能保證裝煤清灰操作舒適，做到煙葉烘烤以人為本。結(jié)構(gòu)特征“立式爐腔、矮的爐門4、封閉式靜壓區(qū)”是“爐內(nèi)流動(dòng)傳熱燃燒過程科學(xué)合理”的前提條件。

“直立式爐內(nèi)腔、靜壓區(qū)封閉”結(jié)構(gòu)特征和“從煤床頂面中心點(diǎn)火引燃”操作方法導(dǎo)致的技術(shù)特征是“明火反燒”。隧道爐暗火正燒供熱。如附圖3所示，隧道爐從煤床下游點(diǎn)火引燃，風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空氣向煤床斜上方方向流動(dòng)，燃燒面向煤床斜上方方向移動(dòng)，符合暗火正燒原理，處于燃燒面斜上方的煤床受到高溫烘烤，煤床中干餾氣、揮發(fā)分連同高溫CO₂氣體接觸高溫焦炭被還原生成的CO氣體一起，向煤床斜上方方向流動(dòng)離開煤床，最終經(jīng)排煙口散失，熱效率低至50％左右。更為重要的是，排出的CO氣流具有內(nèi)熱能，燃燒放熱量減少，燃燒放熱量達(dá)不到最大，煙氣CO含量不穩(wěn)定直接導(dǎo)致燃燒放熱量和參與燃燒反應(yīng)的空氣流量不成正比，加大了用空氣流量自動(dòng)調(diào)控爐溫過程的難度。發(fā)明由風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣進(jìn)入靜壓區(qū)，靜壓區(qū)側(cè)壁和底板無泄漏，助燃空氣全部穿過爐條3自下向上均勻穿過煤床。全部空氣以活塞流方式均勻流過煤床，從煤床頂面中心開始點(diǎn)火引燃，燃燒面自上向下緩慢移動(dòng)，燃燒面移動(dòng)方向和空氣流動(dòng)方向相反，實(shí)現(xiàn)明火反燒供熱。燃燒面下移時(shí)，不斷地預(yù)熱與之接觸的底層煤球和空氣，煤磚預(yù)熱時(shí)形成的干餾氣進(jìn)入燃燒面發(fā)生完全燃燒反應(yīng)，離開燃燒面的高溫CO₂氣體向上流動(dòng)時(shí)沒有高溫焦炭與之接觸，即生成不了還原性氣體CO,這樣排煙CO₂氣體含量高、CO氣體含量極低。這樣，實(shí)現(xiàn)了燃燒供熱過程節(jié)能、低污染物排放，更為重要的是排煙無內(nèi)熱能損失，燃燒放熱量達(dá)到最大，最大放熱量和空氣流量成正比，為用空氣流量調(diào)控爐溫過程創(chuàng)造了有利條件。一般地，明火反燒技術(shù)只是針對顆粒狀、塊狀煙煤清潔燃燒目的，民用蜂窩煤燃燒裝置燃用無煙煤，做成蜂窩煤球，且基于暗火正燒原理者居多，應(yīng)用于基于明火反燒原理的無煙煤蜂窩煤磚燃燒裝置及方法報(bào)導(dǎo)極其少見。

“立式爐膛內(nèi)腔、封閉式靜壓區(qū)”結(jié)構(gòu)特征和“明火反燒”技術(shù)特征導(dǎo)致的技術(shù)特征是“爐溫可調(diào)可控”。熱風(fēng)爐燃燒放熱多少正比于參與燃燒反應(yīng)的空氣流量大小。操作通道內(nèi)腔滯留的空氣能旁通流至排煙口，進(jìn)而降低空氣有效利用率、降低空氣流量對燃燒放熱量的調(diào)節(jié)功能。發(fā)明靜壓區(qū)封閉，全部空氣在煤床中呈活塞流狀均勻向上流動(dòng)，無空氣經(jīng)爐條3以下的操作口旁通至操作通道區(qū)域。盡管堆煤區(qū)煤床通過爐條3以上的操作口直接接觸操作通道內(nèi)腔，但空氣在煤床穿行時(shí)，煤床氣流通道和排煙口負(fù)壓形成向上抽吸力、靜壓區(qū)靜壓形成向上流動(dòng)驅(qū)動(dòng)力和高溫?zé)煔饷芏刃纬上蛏细∩κ沟妹捍怖锏目諝庀蛏狭鲃?dòng)，水平方向流出煤床到操作通道區(qū)域的空氣量可忽略。最終全部空氣以活塞流方式穿過煤床，全部接觸燃燒面并燃燒釋放出全部熱量，空氣利用率達(dá)到100％，即風(fēng)機(jī)鼓入的空氣流量和燃燒面燃燒所消耗的空氣流量相等成正比。煤磚和煤磚之間無空隙，自然無助燃空氣短路影響，保證風(fēng)機(jī)開停對爐溫的調(diào)控性能。顯然，空氣對燃燒放熱的調(diào)控性能，取決于靜壓區(qū)封閉性和操作通道內(nèi)腔空氣滯留量，操作通道內(nèi)腔空氣滯留量取決于操作通道右端口密封性。煤床頂面在爐腹2頂端面上，煤球孔對孔且煤磚之間無間隙，爐門4能完全密封操作通道右端口，有利于維持風(fēng)機(jī)開停對參與燃燒反應(yīng)的空氣流量調(diào)控過程。如附圖3所示，隧道爐靜壓區(qū)靠近進(jìn)口端爐門，靜壓區(qū)頂面不封閉，鼓風(fēng)機(jī)鼓入靜壓區(qū)的大部分空氣旁通至煤床頂面之上的氣相空間并快速流向排煙口(排煙含氧高達(dá)11％～12％)，剩余部分以布袋狀射流方式流入煤床氣隙空間。布袋狀射流在煤床內(nèi)對流擴(kuò)散需要克服較大阻力，灰渣球阻擋助燃空氣流至燃燒面、阻擋熱煙氣上浮流至爐頂氣相空間，未燃煤球阻擋熱煙氣向前流動(dòng)，最終參與燃燒的空氣流量少，燃燒放熱少，煙氣CO含量高、內(nèi)儲(chǔ)熱量多，進(jìn)一步減少燃燒放熱，綜合表現(xiàn)出爐溫升不上去，熱風(fēng)溫度低于預(yù)設(shè)溫度2℃～8℃。爐膛內(nèi)燃燒消耗的只是空氣中的一小部分，風(fēng)機(jī)開停控制的空氣流量與燃燒面消耗的空氣流量不成正比，無疑加大了風(fēng)機(jī)開停自動(dòng)調(diào)控燃燒消耗的空氣流量過程的難度。隧道爐風(fēng)機(jī)送入的空氣流量和流進(jìn)煤床的空氣流量不成正比，流進(jìn)煤床的空氣流量和燃燒放熱量不成正比，使得風(fēng)機(jī)開停對熱風(fēng)溫度調(diào)控性能較差、不穩(wěn)定不可靠。為減少爐溫升不上去對煙葉烘烤質(zhì)量影響，變黃期和定色期操作工勤看火成為煙葉烘烤基本管理任務(wù)之一。隧道爐運(yùn)行存在的風(fēng)機(jī)常開也升不上爐溫問題，易被誤認(rèn)為是燃煤熱值低，最常用措施是換用更高熱值(5500kCal/kg～7000kCal/kg)無煙煤或煙煤，這樣易出現(xiàn)爐膛內(nèi)局部高溫而燒裂爐頂拱磚，加大煙葉烘烤燃料成本、排放黑煙污染環(huán)境等問題。發(fā)明爐頂1、爐腹2和操作通道外殼為滿焊連接成一體且無縫隙的金屬殼體，金屬殼體厚3mm～5mm，以確保熱風(fēng)爐內(nèi)腔空間的密封性，無環(huán)境空氣滲進(jìn)爐膛，確保爐溫的可調(diào)控性。隧道爐在用窄鋼筋預(yù)制板替代金屬殼體作爐側(cè)壁護(hù)板時(shí)，爐壁易出現(xiàn)高溫裂縫，滲入爐膛的空氣流量不便控制，易出現(xiàn)爐溫失控甚至到68℃～70℃現(xiàn)象。發(fā)明金屬殼體滿焊連接成一體式結(jié)構(gòu)，靜壓區(qū)封閉、立式爐膛、豎直式堆置煤磚和從煤床頂面中心點(diǎn)火引燃等設(shè)計(jì)，使得風(fēng)機(jī)送入的空氣流量和流進(jìn)煤床的空氣流量成正比，流進(jìn)煤床的空氣流量和燃燒放熱量成正比，從而保證了良好的風(fēng)機(jī)開停對熱風(fēng)溫度調(diào)控性能，能保證煙葉烘烤質(zhì)量，省去變黃期和定色期操作工勤看火工作。

“明火反燒”技術(shù)特征導(dǎo)致的技術(shù)特征是“高溫隔離”。如附圖3所示，隧道爐爐門內(nèi)側(cè)即為高溫燃燒區(qū)，靜壓區(qū)和高溫燃燒區(qū)重合為一，在風(fēng)機(jī)暫時(shí)停止送風(fēng)時(shí)高溫燃燒區(qū)高溫爐氣能通過通風(fēng)口及吹火筒反向吹向風(fēng)機(jī)，加上風(fēng)機(jī)受到爐門高溫輻射作用，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)機(jī)殼溫度升高至200℃～250℃，出現(xiàn)風(fēng)機(jī)靜壓下降，空氣流量變小，甚至直接被燒毀，助燃風(fēng)機(jī)成為隧道爐更換頻率最高、消耗最多的部件。按一年烘烤2個(gè)月計(jì)算，更換臺(tái)數(shù)在1～4臺(tái)。為減少風(fēng)機(jī)更換費(fèi)用，操作工勤看風(fēng)機(jī)成為煙葉烘烤基本管理任務(wù)之一。發(fā)明基于明火反燒原理，高溫燃燒面位于接近于爐頂1的煤床頂部區(qū)域，高溫燃燒面和靜壓區(qū)之間有一定高度的煤床相隔，加上高溫爐氣自然上升流動(dòng)，使得和風(fēng)機(jī)相連通的靜壓區(qū)空間始終處于低溫狀態(tài)，無高溫爐氣滯留和倒流燒毀風(fēng)機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn)，無須操作工勤監(jiān)視助燃風(fēng)機(jī)運(yùn)行，解決了隧道爐存在的風(fēng)機(jī)高溫?zé)龘p及運(yùn)行不安全性問題。

發(fā)明技術(shù)特征“明火反燒”是反燒爐節(jié)能、減排、安全、自控運(yùn)行的前提條件。發(fā)明技術(shù)特征“高溫隔離”是“明火反燒”的必然結(jié)果。技術(shù)特征“爐溫可調(diào)可控”是煙葉烘烤保質(zhì)保量的關(guān)鍵，是發(fā)明得以推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。

上述結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)特征帶來的有效綜合效果是反燒爐節(jié)能環(huán)保安全性能得到大幅度提高。發(fā)明一次性舒適裝煤清灰；節(jié)煤，煙氣CO排放超低，降低了煙葉烘烤對燃煤高熱值要求；能緊貼烘烤曲線燃燒供熱生成熱風(fēng)，無爐溫失控和爐溫升不上去等問題；無高溫爐氣倒流燒損助燃風(fēng)機(jī)隱患。

燃用蜂窩煤磚的煙草加工調(diào)制行業(yè)、煙草種植加工基地及煙農(nóng)合作社密集烤煙和散葉烘烤燃燒供熱生成熱風(fēng)裝置、熱風(fēng)室和熱風(fēng)爐，可使用發(fā)明。

煙葉烘烤實(shí)踐表明：一次性裝煤清灰，裝煤舒適，清灰簡便；點(diǎn)火引燃簡易；排煙溫度<80℃，煙氣CO排放降低75％，燃煤熱值節(jié)約25％以上；風(fēng)機(jī)開停對熱風(fēng)溫度調(diào)控性能良好，能緊貼烘烤工藝曲線生成熱風(fēng)，無超溫和掉溫現(xiàn)象發(fā)生；無高溫爐氣外泄，風(fēng)機(jī)溫度始終低于38℃，無高溫?zé)龘p故障；省工省時(shí)降成本；干煙葉品質(zhì)好，無內(nèi)質(zhì)損耗，能燃用灰分含量高達(dá)50％、熱值低至3000kCal/kg～4000kCal/kg的本地蜂窩煤磚。