專利名稱：消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐的制作方法
技術領域：
本實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的燃燒方式，這種手燒式階梯爐排不僅出渣困難，風量難以調整，燃燒速度慢，而且對煤質的要求非常高，尤其是由于間斷性地手工加煤，產生了周期性的濃濃黑煙，造成周圍環(huán)境的嚴重污染。階梯爐排因受其構造的限制，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)日必須停產降溫進行清爐，鑿去燃燒室內的渣塊焦塊，開通火口，增加了司爐工的勞動強度，且經常性地降溫升溫，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實現(xiàn)機械加煤，更增加了對煤質的要求，螺旋加煤機易卡易損，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，中國專利號85106935，提出了一種“全自動液壓抽板頂升機”，該機是專用在鍋爐上的，它將液壓控制系統(tǒng)、電機、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)、電機和電器易失靈出故障，以致不能正常工作，特別是導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不能用于結構形狀遠較鍋爐復雜多樣的窯爐上。
本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術的不足之處，而提供一種消除黑煙、降低煙塵濃度、溫度高、爐齡長、對煤質要求低以及熱效率高的消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐。
本實用新型的任務是通過下列措施來完成的。
本實用新型由搪瓷燒成室、燃燒室、爐缸、液壓軸板頂升加煤機、儲渣室、火道、風套、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。在燃燒室的下部設置液壓抽板頂升加煤機和爐缸，液壓抽板頂升加煤機自下往上按時按需將煤加入爐缸，爐缸外設風套，上設水套，通過對流管與熱水箱連接，然后由蒸汽管道與風道內的蒸汽噴嘴相連，組成均勻連續(xù)的半煤氣化明火反燒系統(tǒng)，實現(xiàn)燃煤的無煙燃燒。
液壓抽板頂升加煤機的下面設有一條可進入的地溝，除能讓液壓軟管活動外，還可通風散熱改善環(huán)境，方便設備的維護保養(yǎng)。
在燃燒室的一側設有異形儲渣室，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的液壓控制系統(tǒng)，是裝有電機、電器和液壓元件的獨立的液壓控制柜，用銅管將液壓抽板頂升加煤機內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。產生的水蒸汽通過蒸汽管道輸入風道中的蒸汽噴嘴噴出，與鼓入的空氣一起進入燃煤層助燃。風道和蒸汽噴嘴沿著切線方向對著風套。在風套進風口的對面是直通式的清灰孔密封門，用作清除爐缸風眼的漏灰漏煤，以保證風套不堵，燃燒穩(wěn)定。
熱水箱上裝有安全閥和液位計，安全閥自動控制熱水箱內的蒸汽壓力，液位計是觀察熱水箱水位的。根據(jù)水位高低可操作進水閥門決定是否進水。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1.在燃煤搪瓷燒成爐上采用液壓抽板頂升加煤機，定時定量從下往上加煤，實現(xiàn)燃煤的無煙燃燒是一個創(chuàng)舉。燃燒室內的煤自上而下燃燒，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，更重要的是促進了煤氣的發(fā)生
水蒸汽與熾熱的炭發(fā)生吸熱反應，生成可燃性氣體一氧化碳和氫氣，由于燃燒室內呈微負壓狀態(tài)，可燃性氣體被抽入火道，并在二次風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一部分煙塵沉淀下來，所以本實用新型不另設除塵器，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準，而現(xiàn)有的燃煤搪瓷燒成爐煙氣黑度達到林格曼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和二次風作用下幾乎已燃燼，所以煙氣中的可燃性氣體微乎其微，爐渣的含炭量也因為分層燃燒減少了煤渣與生煤的混合機會而降低，儲渣室又使爐渣在此得以發(fā)揮余熱，燃燼渣中的殘?zhí)浚怨?jié)能效果顯著。實測表明，本實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，塊煤細煤不限。煤的低位發(fā)熱值大于21000KJ／Kg即可達到1600℃的燃燒溫度和920℃以上的搪瓷燒成溫度，燃料費用低，而已有的燃煤搪瓷燒成爐對煤質的要求高，煤的低位發(fā)熱值必須大于25000KJ／Kg。
4.勞動強度低，操作方便，生產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，無機械故障，爐齡長，維修費用低。
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.風套14.風道15.蒸汽噴嘴16.水套17.爐底鋼架18.二次風道19.水位計20熱水箱21.安全閥22.下側面火道23.上側面火道24.二次風噴口25.側火道進口26.側火道進口27.火道清灰口磚堵28.爐底火道29.工件進出爐門30.爐門壓緊簧板31.鋼絲繩32.立柱33.爐頂火道進口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.清灰預留門48.側火道清灰口磚堵49.側火道彎道清灰口磚堵50.鋼架51.鋼梁52.上側面火道進口53.爐頂火道隔墻54.鋼架支座55.蒸汽管道56.對流管57.進水管58.進水閥門59.鋼架60.爐墻保護鋼板61.燃燒室爐門62.清灰孔密封門63.二次風調節(jié)門64.液壓控制柜65.液壓軟管通道66.階梯67.風量調節(jié)門68.銅管69.抽板支架70.油缸下面本實用新型結合附圖對實施例作進一步的說明。
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，其側面除工件進出爐門29一側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火道進口25和26，火焰在此處翻入下側面火道22，轉彎后到達上側面火道進口52，火道又翻入上側面火道23，然后通過爐頂火道進口33進入爐頂火道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再進入下排煙道44和煙塵重力沉降室45，最后經外排煙道46從煙囪排出。
爐底火道28的下面設有二次風道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，幫助可燃性氣體的進一步燃燒，提高火道溫度。二次風噴口24設在爐底火道28的側火道進口25和26附近，二次風量的大小由二次風調節(jié)門63控制。
每層側面火道之間用耐火磚隔開并架空，下側面火道22下面有下隔磚42，下側和上側面火道之間有中隔磚43，使每條側面火道都有三個面能向搪瓷燒成室1內輻射熱量，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內的蒸汽壓力，使之小于0.3MPa。熱水箱20上的水位計19是觀察水位用的，水位高低由進水閥門58控制，也可以采用電磁閥和水位控制器實現(xiàn)水位的自動控制。由于蒸汽壓力低，自來水可以直接進水，也可以采用注水器進水。產生的水蒸汽通過蒸汽管道55輸入風道14中的蒸汽噴嘴15噴出，與鼓入的空氣一起進入煤層助燃。風道14和蒸汽噴嘴15沿著切線方向對著風套13。蒸汽量的大小可用閥門調節(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，爐渣極易清除干凈。
燃燒室2內的煤層略高于水套16，爐缸3下部的煤主要起密封、預熱作用，并為上部的燃料作補充，氣化和燃燒發(fā)生在上部。當點火升溫進入正常燃燒階段后，燃燒室2內的煤自上而下燃燒。液壓抽板頂升加煤機4向上頂煤，生煤自下往上按時按需加入爐缸3，使爐膛內保持穩(wěn)定的煤層厚度，煤的燃燒靠著輻射和傳導作用延續(xù)不斷地往下進行。燃燒和氣化所需要的空氣與蒸汽通過風量調節(jié)門67、風道14、蒸汽噴嘴15、風套13、爐缸3的風孔連續(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、側梁41、鋼架50、59、鋼梁51進行加固，在燃燒室2和儲渣室5的爐墻外面包上爐墻保護鋼板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4內的兩只油缸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，使電機電器液壓元件移出爐體，提高了液壓抽板頂升加煤機4的工作可靠性。
地溝11較大較深，維修人員可從階梯66進出，大大方便了液壓抽板頂升加煤機4的維護保養(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的下部設置爐缸3、液壓抽頂升加煤機4、風套13、水套16和風道14內的蒸汽噴嘴15構成一種均勻連續(xù)的半煤氣化燃燒系統(tǒng)，在液壓抽板頂升加煤機4的下面設有地溝11，在燃燒室2的一側設有儲渣室5，在燃燒室2和儲渣室5頂部有熱水箱20，火道的出口設有下排煙道44和煙塵重力沉降室45。
2.根據(jù)權利要求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4的液壓控制系統(tǒng)是裝有電機、電器和液壓元件的獨立的液壓控制柜64，液壓抽板頂升加煤機4內油缸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，風道14和蒸汽噴嘴15沿著切線方向對著風套13。
5.根據(jù)權利要求1所述的消煙節(jié)能燃煤搪瓷燒成爐，其特征是，風套13進風口的對面設有直通式清灰孔12和清灰孔密封門62。
6.根據(jù)權利要求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，其特征是將液壓抽板頂升加煤機與風套、水套、蒸汽噴嘴等組成一種新型的半煤氣化燃燒系統(tǒng)，具有結構特殊的儲渣室和煙塵重力沉降室，在液壓抽板頂升加煤機的底部設有地溝。本實用新型可燃用差煤達到920℃以上的搪燒溫度，不用除塵器煙塵排放指標低于國家標準，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)部常州飛機制造廠