[实用新型]无黑烟手投煤工业窑炉

说明书

本实用新型涉及一种手投煤固定炉排工业密炉(又称手烧炉)，特别是涉及一种手投煤固定炉排炉的燃烧室。

20纪中叶，燃煤造成的大气污染震惊了世界，八十年代，燃煤污染又成了世界第二次环境浪潮的热点。21世纪煤炭将成为世界第一能源。燃煤污染是一个世界性的难题。中国是世界第一燃煤大国，是个典型的煤烟型大气污染的国家。中国政府1992年向联合国“环境与发展会议”提交的国家报告中称：“燃煤是中国控制大气污染的出发点和立足点。“中国以煤为主的能源结构难以改变，燃煤形成的大气污染是一个严重问题。“如果在燃烧技术和煤的转换上没有重大突破，我国的大气污染可能会加重。“飞速发展的乡镇企业起低点，如果控制不好，将使环境受到严重的威胁！”

国外在“手工间隙大量投煤不能避免层燃恶性循环周期，必然须出现低温缺氧的恶劣燃烧工况，非冒黑烟不可。”的理论指导下，对大型燃煤设备采用了机械连续、少量、均匀的投煤装置。对小型工业窑炉则是改变燃料结构，改烧油、气、电，从而消除了黑烟。放弃了对手烧炉的消烟技术研究。但是，正如中国政府所称，“在现阶段，资金不足，缺乏先进、适用的新技术，是我国在发展能源工业中，消除污染，保护环境很难逾越的障碍。“有些技术虽已攻破或者可以引进，但由于一次性投资太大，运行费用昂贵，在财政上较难支撑。“我国应采用低投资、低运行费、高效益、适合国情的实用技术”。

中国目前有手投煤的工业窑炉数十万台，小型锅炉数百万台、炉灶数千万台，年耗煤量约占全国总煤耗10亿吨的一半。由于间隙性大量投煤而出现低温缺氧的恶劣燃烧工况，煤中挥发分不能完全燃烧所产生的碳黑和烟炱，随烟气从烟囱冒出，形成乌龙飞舞，甚至群龙遮日，乌烟瘴气的现象比比皆是。所以手烧炉是我国及其他发展中国家必须研究的重大课题。

在消烟技术上，除采用机械投煤外，出现了一种能消烟的“反烧法”。所谓反烧，即是让燃料层在炉排上形成相反的分带。将常规的助燃空气经煤渣带才进入氧化带，最后去干馏预热带的走向，反转为空气从干馏预热带进入，再到氧化带，后去煤渣带。能让干馏出的挥发分，在氧化带的高温足氧条件下完全燃烧而不产生黑烟。但现有反烧法技术中“断续式上燃法”不能连续运行；抽板顶升和螺旋送煤机的机械故障多，择煤种，煤渣遮挡了燃料层的辐射传热，且煤渣显热损失大；“双层炉排锅炉”是让原煤在上炉排上反烧，半焦炭漏到下炉排上正烧。但上炉排的保护十分麻烦，至今仍只用在锅炉上，靠水冷却；而且上炉排缝宽了要漏原煤，窄了又漏不下半焦炭。只能适用于某些煤种。

本实用新型就是针对上述问题研究出的，符合发展中国家的国情，让原煤在炉膛内完全燃烧不产生黑烟，从根本上消除黑烟危害的一种技术方案。

本实用新型的技术特征是，在常规倾斜固定炉排的前上方加一堵下空式耐火隔墙，使炉膛前上方形成一个与明火正烧炉膛上下贯通的干馏反烧炉膛。即组成了双炉膛反火正烧燃烧室。

本实用新型是这样实现的：使固定炉排(阶梯炉排或平炉排)的倾角接近煤的自然堆积角。在炉排上半部的炉膛中加一堵由耐热金属或耐火材料构成的下空式耐火隔墙，使隔墙底面最近边至炉排面的垂直距离，大于明火正烧燃料层的厚度，便形成了一个过炭口。过炭口使上半部的干馏反烧炉膛与下半部的明火正烧炉膛上下贯通。

本实用新型的目的是这样达到的：由于自然堆积原理，固定炉排上自然形成一层倾斜的燃料层。由于炉壁辐射及燃料层的传导加热，使干馏反烧炉膛内的煤层表面迅速干馏和点燃。很快形成一个表面焦炭燃烧层。因为干馏反烧炉膛的热强度和炉膛负压均小于明火正烧炉膛，控制了干馏速度，使挥发分缓缓释出，并在炉膛负压作用下，反穿过干馏预热带在燃烧着的焦炭层缝隙中，象氧气态可燃物在炽热喷管中一样，非常强烈地燃烧，再穿过过炭口从下部正烧燃料层面上冒出火焰；干馏反烧炉膛的半焦炭则自动或在捅火时半自动流到下部炉排上继续明火正烧。捅火、勾灰和出渣可在炉排下进行，也可以随时从炉门处(或设专用捅火口)伸进火钎，沿炉排面插入摇动燃料层。因燃烧或出渣，使炉排上的燃料层变薄时，干馏反烧炉膛的半焦炭便自动或在火钎摇动时半自动流下。再向干馏反烧炉膛加煤，即可周而复始地连续运行。