專利名稱：高效消煙坩堝窯爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤式坩堝窯，特別是高效消煙的坩堝窯爐。
傳統(tǒng)的燃煤式坩堝窯，是將煤一次燃燒產(chǎn)生的半煤氣，在窯爐的噴火口處與窯爐內(nèi)的二次風(fēng)匯交燃燒，其火焰噴入爐膛，來完成對(duì)坩堝內(nèi)玻璃料液的熔化。坩堝窯的基本工作原理是兩次給風(fēng)燃燒。第一次風(fēng)是直接由爐板下和加煤口進(jìn)入煤層，第二次風(fēng)是由砌筑于窯體內(nèi)煙道之間及圈火道內(nèi)環(huán)中的二次風(fēng)道引入，在噴火口處送出。在這類坩堝窯中，介質(zhì)煤雖然經(jīng)歷了兩次燃燒，其排出的廢氣中，仍含有大量未能燃盡的黑色煙塵，造成環(huán)境污染。目前，在治理這種污染的各類技術(shù)中，中國(guó)專利ZL96221684.4公開一種窯爐消煙除塵系統(tǒng)，它采用輸送動(dòng)力輔二次風(fēng)進(jìn)入窯爐圈火道，混燃煙塵，實(shí)現(xiàn)消煙除塵。該技術(shù)的實(shí)施方案，沒有改變坩堝窯的結(jié)構(gòu)，而是通過窯體外的消煙設(shè)施，動(dòng)力送風(fēng)，予熱后引入窯體內(nèi)。因此，在使用過程中，其設(shè)施需維護(hù)，且易損，它所占據(jù)的空間又妨礙窯爐使用中其它工作的操作。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種通過對(duì)傳統(tǒng)坩堝窯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、增加風(fēng)道及出風(fēng)口措施通過自然引風(fēng)、窯體內(nèi)予熱而實(shí)現(xiàn)無窯體外的動(dòng)力消煙設(shè)施亦能高效消煙的坩堝窯爐。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的高效節(jié)能消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風(fēng)道，其特征是在窯爐體內(nèi)增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的三次風(fēng)道，其引風(fēng)道位于圈火道以下窯體內(nèi)，由該段二次風(fēng)道平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成，主予熱風(fēng)道筑于圈火道外側(cè)、圍繞著圈火道，出風(fēng)口設(shè)于爐膛內(nèi)。
在上述方案基礎(chǔ)上，可將出風(fēng)口設(shè)在爐膛內(nèi)的爐腿上，在主予熱風(fēng)道與出風(fēng)口之間設(shè)有位于圈火道的蓋板之上及爐腿內(nèi)的輔予熱風(fēng)道。出風(fēng)口的設(shè)置有多種方案，可設(shè)在面向爐膛噴火口的每個(gè)爐腿側(cè)壁上或?qū)⒚總€(gè)爐腿上同時(shí)設(shè)兩個(gè)出風(fēng)口、分設(shè)在面向被加熱坩堝的爐腿兩側(cè)壁上。
本發(fā)明在實(shí)施中，如果工人燒窯遵守操作規(guī)程，上述技術(shù)方案即可達(dá)到消煙除塵的目的。反之，違章操作，消極怠工，如勾爐灰時(shí)，操作隨意，火池“太空”時(shí)加煤，甚至煤層在燃燒中突然塌落等，將會(huì)出現(xiàn)“偶發(fā)煙”的現(xiàn)象。為了徹底地消除這種不良的現(xiàn)象，本發(fā)明的主流設(shè)計(jì)思想是采用常規(guī)窯二次風(fēng)道的模式，增設(shè)出兩條以上的多次風(fēng)道，它們同樣自然引風(fēng)，窯體內(nèi)予熱后，輸送到窯爐排煙行程中的不同部位，逐次混燃煙塵，其消煙的效果通過每次疊加而更加徹底。在常規(guī)的情況下，增設(shè)三次、四次風(fēng)道，完全可以達(dá)到高效消煙除塵的效果。因此在按上述方案實(shí)施本發(fā)明時(shí)還可以增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的四次風(fēng)道，其引風(fēng)道位于圈火道以下的窯體內(nèi)，由該段二次風(fēng)道再平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成，主予熱風(fēng)道由三次風(fēng)道對(duì)應(yīng)段平行分割而成，其出風(fēng)口與圈火道相接或與頂層煙道相接。
本發(fā)明還有另兩種實(shí)現(xiàn)方案高效消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風(fēng)道，其特征是在窯爐體內(nèi)增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的三次風(fēng)道，其引風(fēng)道位于圈火道以下窯體內(nèi)，由該段二次風(fēng)道平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成，主予熱風(fēng)道筑于圈火道外側(cè)、圍繞著圈火道，出風(fēng)口接入圈火道。在窯爐體內(nèi)增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的三次風(fēng)道，其引風(fēng)道位于圈火道以下窯體內(nèi)，由該段二次風(fēng)道平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成，主予熱風(fēng)道筑于圈火道外側(cè)、圍繞著圈火道，出風(fēng)口接入頂層煙道。最后尚需要說明的是上述各方案中，凡是出風(fēng)口對(duì)接在圈火道或頂層煙道時(shí)，其出風(fēng)口可以是多處對(duì)接。
本發(fā)明與已知的相關(guān)系統(tǒng)比較，其優(yōu)點(diǎn)是多次風(fēng)在窯體內(nèi)形成、被予熱和輸送，多個(gè)設(shè)于窯爐排煙途中不同處的出風(fēng)口可對(duì)未燃盡的“黑煙”進(jìn)行分段依次助燃，使黑煙濃度依次遞減，最終燃盡，實(shí)現(xiàn)了充分燃燒消煙效果。另外，勿需窯外設(shè)施，成本低，耐用方便，也減少了使用與維護(hù)的費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。


圖1是高效消煙坩堝窯正視剖面示意圖。
圖2是高效消煙坩堝窯俯視剖面示意圖。
現(xiàn)結(jié)合說明書附圖及實(shí)施例，來進(jìn)一步說明本發(fā)明將多次風(fēng)引進(jìn)窯爐內(nèi)的技術(shù)解決方案。
本實(shí)施例所述的坩堝窯主要由半煤氣火池4、爐腿5、爐膛7、煙道14、圈火道10、二次風(fēng)道13、三次風(fēng)道2A和四次風(fēng)道2B構(gòu)成。本例中，每次風(fēng)的功能如下二次風(fēng)是常規(guī)窯所用的風(fēng)，功能是使煤燃燒、熔化玻璃。
三次風(fēng)消煙與節(jié)能并俱。
四次風(fēng)主功能是輔助消余煙(三次風(fēng)未消盡的煙)。
三次風(fēng)道與四次風(fēng)道的引風(fēng)道，與二次風(fēng)道方式一樣，只是將常規(guī)窯的二次風(fēng)道在圈火道以下的部分分割為三部分，較好的引風(fēng)道分割比例由大到小依次為二次風(fēng)道、三次風(fēng)道、四次風(fēng)道，三個(gè)風(fēng)道位置分布一般是二次風(fēng)道居中，三、四次風(fēng)道分居兩側(cè)。引風(fēng)道的特點(diǎn)是夾筑在煙道之間以取得予熱效果。
為了加強(qiáng)予熱，三次風(fēng)與四次風(fēng)兩個(gè)風(fēng)道的主予熱風(fēng)道都是在外側(cè)圍繞圈火道，三次風(fēng)道在上層以利進(jìn)入爐膛，四次風(fēng)道在下層，以利進(jìn)入圈火道(一般在靠近煙道入口附近)。
經(jīng)歷引風(fēng)道與主予熱風(fēng)道后，三次風(fēng)由于要進(jìn)爐膛，所以增加了輔予熱風(fēng)道。
本實(shí)施例所述的三次風(fēng)道2A由進(jìn)風(fēng)口1A、引風(fēng)道3A、主予熱風(fēng)道11A、輔予熱風(fēng)道9和出風(fēng)口6A或6B構(gòu)成。
進(jìn)風(fēng)口1A、1B與二次風(fēng)道13的進(jìn)風(fēng)口15相鄰，在窯體的下部，視窯體周圍的條件，可設(shè)在窯體的兩端或兩側(cè)，這樣便于進(jìn)風(fēng)量的調(diào)整。
引風(fēng)道3A與3B是三次風(fēng)道2A與四次風(fēng)道2B在圈火道10以下的部分，從圖1看，它與二次風(fēng)道13相應(yīng)的部分(即二次風(fēng)道的引風(fēng)道)相同的特征(即它們?cè)谡晥D上的重合性)是夾筑在煙道14之間，從圖2的方向透視，它們互相封閉、各成體系，但三次與四次風(fēng)道的引風(fēng)道一般位于窯體前、后兩端，寬度較窄，與二次風(fēng)相比它們所吸收的熱量少。
主予熱風(fēng)道11A、11B，位于圈火道10的外側(cè)，并圍繞著圈火道砌筑，其目的是使三次與四次風(fēng)能夠充分地予熱，以利燃燒。因此，它圍繞圈火道的入口與出口在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使此段風(fēng)道長(zhǎng)一些。
輔予熱風(fēng)道9，可設(shè)計(jì)在圈火道10的蓋板之上，它能進(jìn)一步地加熱三次風(fēng)，同時(shí)，連通主予熱風(fēng)道11A，如果予熱效果滿意，亦可取代主予熱風(fēng)道。
出風(fēng)口是風(fēng)與煙火在理論上的混燃點(diǎn)。在具體實(shí)施時(shí)會(huì)有各種方案，對(duì)于三次風(fēng)，基本要求是離噴火口8遠(yuǎn)一些，并高出爐盤表面，送風(fēng)后，在爐膛內(nèi)的行程能長(zhǎng)一些，這樣能使煙火燃燒完全，同時(shí)避免坩堝漏料時(shí)，流入玻璃液，堵塞風(fēng)道。出風(fēng)口可以開設(shè)裸露于爐膛7內(nèi)的爐盤上，但理想的方案是開設(shè)在爐腿5上，這樣，輔予熱風(fēng)道9可在爐腿5上延續(xù)充分吸收熱量。爐腿上的出風(fēng)口的朝向有兩種方案，方案一是一個(gè)出風(fēng)口6B面對(duì)噴火口，方案二是出風(fēng)口6A有兩個(gè)，在爐腿左、右兩側(cè)，面對(duì)坩堝，方案二較為理想，因?yàn)檫@時(shí)的混燃點(diǎn)是煙火進(jìn)入圈火道之前的必經(jīng)之路。煙塵燃燒后的熱量直接作用于坩堝，消煙和節(jié)能的效果都是最佳選擇。
在實(shí)施中，如果三次風(fēng)自然進(jìn)風(fēng)量不足時(shí)，尚可在進(jìn)風(fēng)口1A與1B處，設(shè)置小功率的風(fēng)機(jī)，作為補(bǔ)充。
四次風(fēng)道2B的引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道部分與三次風(fēng)道2A的結(jié)構(gòu)模式相同，只是其出風(fēng)口12相對(duì)三次風(fēng)道不同。
參照說明書附圖，詳述本發(fā)明實(shí)施中三、四次風(fēng)的應(yīng)用。
首先三次與四次(空氣)風(fēng)，在窯爐煙筒拉力的作用下，由進(jìn)風(fēng)口1A、1B進(jìn)入引風(fēng)道3A、3B，在這段風(fēng)道里得到煙道14及窯體傳導(dǎo)過來的初期的熱量。當(dāng)三、四次風(fēng)升入到主予熱風(fēng)道11A、11B后，進(jìn)一步得到圈火道10高溫的烘烤，溫升得到很大的提高。爾后三次風(fēng)進(jìn)入輔予熱風(fēng)道9，再次被高溫加熱，并經(jīng)爐腿輔予熱風(fēng)道9，由離爐盤一定高度的出風(fēng)口6A，對(duì)著坩堝的兩側(cè)，吹入爐膛7。
在爐膛內(nèi)，由噴火口8噴入爐膛的火焰中，由于二次風(fēng)與煤一次燃燒產(chǎn)生的半煤氣各自的流速，匯交角及混合比的不同，雖使煤經(jīng)歷了兩次燃燒，也不能夠在任何時(shí)候(如加煤的初期)完全燃燒，因此，產(chǎn)生了一定量的黑色煙塵，它與其它廢氣，甚至燃燒未盡的火焰混合在一起，被煙道負(fù)壓的吸引經(jīng)坩堝的兩側(cè)，匯流向吸火孔17，進(jìn)入圈火道10。在此過程中，高溫的煙火與三次風(fēng)混燃，由于三次風(fēng)的比例大于煙塵燃燒所需要的風(fēng)量，使混燃更充分、徹底，進(jìn)一步消除了黑色煙塵，又節(jié)約了能源。
四次風(fēng)道的引風(fēng)道與主予熱風(fēng)道部分都分別與三次風(fēng)道中對(duì)應(yīng)段風(fēng)道平行夾筑而成，因此其受熱原理也相同。但其無輔予熱風(fēng)道，主預(yù)熱風(fēng)道11B的出風(fēng)口直接接入圈火道10內(nèi)(位于煙道入口處)，這樣，對(duì)特殊情況下經(jīng)三次進(jìn)風(fēng)仍未在爐膛7內(nèi)燃盡的黑煙，經(jīng)吸火孔17進(jìn)入圈火道10后，會(huì)再一次與四次風(fēng)混燃而消煙，最后才進(jìn)入煙道14排出窯爐體外。
權(quán)利要求
1.高效消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風(fēng)道，其特征是在窯爐體內(nèi)增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的三次風(fēng)道，其引風(fēng)道位于圈火道以下窯體內(nèi)，由該段二次風(fēng)道平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成，主予熱風(fēng)道筑于圈火道外側(cè)、圍繞著圈火道，出風(fēng)口設(shè)于爐膛內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窯爐，其特征是出風(fēng)口設(shè)在爐膛內(nèi)的爐腿上，在主予熱風(fēng)道與出風(fēng)口之間設(shè)有位于圈火道蓋板之上及爐腿內(nèi)的輔予熱風(fēng)道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的窯爐，其特征是出風(fēng)口設(shè)在面向爐膛噴火口的爐腿側(cè)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的窯爐，其特征是兩個(gè)出風(fēng)口分設(shè)在面向被加熱坩堝的爐腿兩側(cè)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的窯爐，其特征是增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的四次風(fēng)道，其引風(fēng)道位于圈火道以下的窯體內(nèi)，由該段二次風(fēng)道再平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成，主予熱風(fēng)道由三次風(fēng)道對(duì)應(yīng)段平行分割而成，其出風(fēng)口與圈火道相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的窯爐，其特征是四次風(fēng)道的出風(fēng)口接于圈火道與煙道的接口處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的窯爐，其特征是增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的四次風(fēng)道，其引風(fēng)道位于圈火道以下的窯體內(nèi)，由該段二次風(fēng)道再平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成，主予熱風(fēng)道由三次風(fēng)道對(duì)應(yīng)段平行分割而成，其出風(fēng)口與頂層煙道相接。
8.高效消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風(fēng)道，其特征是在窯爐體內(nèi)增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的三次風(fēng)道，其引風(fēng)道位于圈火道以下窯體內(nèi)，由該段二次風(fēng)道平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成，主予熱風(fēng)道筑于圈火道外側(cè)、圍繞著圈火道，出風(fēng)口接入圈火道。
9.高效消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風(fēng)道，其特征是在窯爐體內(nèi)增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主予熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的三次風(fēng)道，其引風(fēng)道位于圈火道以下窯體內(nèi)，由該段二次風(fēng)道平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成，主予熱風(fēng)道筑于圈火道外側(cè)、圍繞著圈火道，出風(fēng)口接入頂層煙道。
全文摘要
本發(fā)明系高效消煙坩堝窯爐,包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風(fēng)道,其特征是:在窯爐體內(nèi)增設(shè)一個(gè)由進(jìn)風(fēng)口、引風(fēng)道、主預(yù)熱風(fēng)道及出風(fēng)口依次相接構(gòu)成的三次風(fēng)道,其引風(fēng)道位于圈火道以下窯體內(nèi),由該段二次風(fēng)道平行分割?yuàn)A筑在煙道之間而成,主預(yù)熱風(fēng)道筑于圈火道外側(cè)、圍繞著圈火道,出風(fēng)口設(shè)于爐膛內(nèi)。還可增設(shè)一由三次風(fēng)道對(duì)應(yīng)段平行分割?yuàn)A筑成、出風(fēng)口接入圈火道的四次風(fēng)道。優(yōu)點(diǎn)是多次風(fēng)在窯體內(nèi)形成、預(yù)熱、輸送,在多個(gè)不同處出口對(duì)黑煙進(jìn)行分割包圍、助其燃盡,以達(dá)到在無窯外設(shè)施前提下高效消煙效果。
文檔編號(hào)F27B14/00GK1266980SQ0011022
公開日2000年9月20日 申請(qǐng)日期2000年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月14日
發(fā)明者陳廣連 申請(qǐng)人:陳廣連