[其他]气化与燃烧共用炉

说明书

气化与燃烧共用炉属中小型燃烧设备。气化与燃烧共用炉，系指燃料在气化燃烧室火床上产生的可燃气体逸出后当即燃烧。它与气化炉（即煤气炉）不同之处在于气化燃烧室内有助燃空气。这种炉子在社会上有许多种，有的叫“土煤气炉”或“半煤气炉”。本人申请的实用新型－V型燃烧设备（申请号：65200221）也有这个功能，本文对这类炉子简称“气燃炉”。

社会上现有气燃炉的优点是在正常燃烧工况下，燃烧温度高，不冒黑烟，有一定市场。但是，这类炉子的气化燃烧方式，具有燃料气化火床、正烧火床、沸腾炉火床的特点，加之结构上存有缺陷，因而存有许多缺点，如：一是点火和加煤时冒黑烟，有时排烟黑度高达四、五级以上；二是烟气中的含尘量较高；三是机械和化学不完全燃烧热损失较高，灰渣中可燃物一般在20～30％以上，有的高达40％以上；四是不安全，有时发生煤气爆炸：五是带有水封的炉子，当风机停止运行时炉子也不能运行。本实用新型的目的，在于力求克服以上缺点，减轻对环境污染，节约能源和使用安全。

分析现有气燃炉所存缺陷的原因，一是煤层厚度一般均较簿，在较强的风力吹动下，小煤粒被吹动起来（类似沸腾炉火床的现象），因而导致烟气中含尘量较高；二是燃烧室内助燃空气严重不足，因而导致可燃气体和被吹起来的小煤粒燃烧不完全，且点火和中间加煤时炉膛温度低，更加重了燃料不完全燃烧，所以此时严重冒黑烟；三是这类炉子一般都采用平面固定炉排，加煤和清炉采用固定炉排正烧时的方式，因而炉渣中可燃物较高；四是气化燃烧室内缺少通风，有时会发生“放炮”现象；五是这类炉子的风灰室不一定都设有水封。本实用新型的内容就是针对这些缺点，对现有气燃炉做一些改进。其改进内容：一是在炉内设置不同形状的炉墙和通风孔道，以强化燃料燃烧和限制煤粒、灰尘飞出炉外。为此，在气化燃烧室的下部设置隔墙6和该墙上设有通风孔道7，该墙将原气化燃烧室的下部分分成两部分，一部分是炉中央的气化燃烧室，本文称主气化燃烧室8，所加入燃料在此进行气化燃烧；第二部分在主气化燃烧室的外围（可以分成数段），称副气化燃烧室9，在其上空溅落下来的小煤粒在此进行气化或燃烧。为此在其下部设有炉排10。在气化燃烧室的上部设置折烟炉墙2，其形状要有利于飞溅的小煤粒能反射回火床，一般说来采用曲线球面为佳。在靠近折烟墙2末端炉墙1的内壁上设有一二道折烟墙3，并在上面设有通风孔道4。在气化燃烧室出口（即燃尽室16的进出口）设置折烟炉墙17。如果炉内有水冷受热面（管），应在其间设置挡灰鳍片18。在燃尽室16的墙壁上设置与墙壁成切线布置的通风孔道15，其目的是使空气做旋转运动。二是为了使固体燃料达到较完全的燃烧，采用了锥体形混合结构炉排10。该炉排的上部用于火床的燃烧段，由百页窗式的斜梯板20和拨灰板21构成，下部用子火床的灰渣段，由平面阶梯板22等构成。该炉排应用人工或机械做旋转运动。三是改进风灰室的密封方式。气化炉的风灰室一定采用水封，而在气化与燃烧两用炉上就不一定采用水封，因为气燃炉内是通入空气的，为此，在风灰室装有封闭比较严密的炉门23。四是在风灰室设置蒸气管件13，周期性地向火床通入蒸气以产生水煤气。五是在炉子出口烟道上设置结构比较简单的除尘器，图（1）所示是百页窗式的。六是改进操作方法，点炉或中同加煤时采用明火反烧。

经过改进的气燃炉，具有以下积极效果：一是炉子的排烟黑度和排尘量能达到或低于国家环保规定的要求；二是降低机械、化学不完全燃烧热损失，炉渣中可燃物能降到15％以下；三是安全可靠，不会“放炮”。

该气燃炉的原理结构和改进措施如附图所示。附图（1）、（2）是两种结构气燃炉的正剖视图，图（3）是图（1）A－A′部分水平剖视图。图中1是炉体的炉墙，其结构和用料视需要而定，金属的、耐火材料的均可。2是气化燃烧室上部的折烟炉墙，如炉内能设水冷管，应以水冷管为骨架制成耐火砼的。3是设在炉墙内壁上的折烟炉墙。4是折烟炉墙3上的通风孔道。5是气化燃烧室。6是气化燃烧室下部的隔墙。7是隔墙6上的通风孔道。8是主气化燃烧室。9是副气化燃烧室。10是锥体形混合结构的炉排。11是副燃烧室下部炉排。12是风灰室。13是蒸气管件，14是水封池。15是燃尽室内的通风空道。16是燃尽室。17是折烟炉墙，其结构同折烟炉墙2。18是水冷受热面（管）上的挡灰鳍片。19是简易除尘器。20是炉排上的百页窗式斜梯板。21是炉排上的拨灰板。22是炉排下部的平面阶梯板。23是风灰室炉门。

实现该种气燃炉的最佳方式是因炉、因煤、因用途制宜的进行设计和施工。上述那些措施，具体到一台炉上不一定都采用，如可以不设隔墙2，隔墙2也可以紧贴在炉墙上，折烟炉墙3可以是一个，也可以是数个，气燃炉的出口位置根据需要决定，图（1）、（2）是举例。炉体形状以圆柱体或截圆锥体最佳。炉墙的结构尽量利用受热面（管）做骨架，以延长使用寿命。炉排结构也可以只采用一种结构，上部分或下部分。当采取炉内降尘措施后仍达不到环保规定要求时，再装除尘器。