[实用新型]一种解水式燃煤炉

说明书

本实用新型涉及一种解水式燃煤炉。

纵观人类社会燃料的发展历史，只是在近几百年来才从历来上山打柴，烧木炭转向入地挖煤、开采石油和天然气，矿物能源的应用促成了现代工业革命，但同时也引发了困扰人类的环境污染、职业危害、能源短缺以及自然危害等一系列问题。长期以来燃煤炉从散煤炉、型煤炉、粉煤炉、焦煤炉、焦煤气炉等不断发展，但均属于空气供氧式燃烧，均热效率低，排放的污染物质多，不仅浪费了煤炭资源，而且成为全球大气环境的主要污染源。目前国内外正在推广应用的水煤浆炉，首次突破了空气供氧式燃烧技术，采用压缩空气离散雾化水煤浆，实现了部分解水式燃烧，另一部分未分解的水介质仍属吸热灭火之水，其含量过多则会出现堆浆现象，仍有待提高解水率，提高热效率，减少污染物质的排放。

传统空气供氧式燃烧过程中，助燃的空气中占五分之一的氧气的一部分作为助燃气体与煤中的碳燃烧产生热量，其余五分之四的氮气既不可燃，也不助燃，它在燃煤过程中不仅不会产生热量，还会耗氧吸热形成NO_x废气焓流，耗损了大量的热能，并卷扬起大量粉尘。如3吨/小时的蒸气锅炉从烟囱口排出25000立方米/小时、500℃的废气焓流及大量粉尘。燃煤过程中因供氧不足，部分碳未燃烧变成烟尘或夹杂在炉渣中被浪费，部分CO未能燃烧就随废气排放浪费，高温炉渣带走消耗了部分热能，总之燃煤过程的固相损耗和气相损耗浪费了大部分潜热和显热，造成热效率低。如民用散煤炉的热效率仅为10％左右，型煤炉的热效率仅为20％左右，有的锻造燃煤炉的热效率仅为5％左右，不仅浪费了大量能量，而且排放出大量的CO、CO₂、NO_x、C_mO_n、SO₂等废气和烟尘，污染内外大气环境，形成酸雨和温室效应，劳动环境中废气太多甚至会发生中毒、火灾和爆炸事故。不少工业燃煤炉还装有抽风、排风、除尘、烟囱向空气排放废气，不仅投资大，消耗电能，还会产生噪音危害。

水，历来被认为是灭火之物，因此尽可能避免水参加燃煤过程。但是，人们在长期的燃煤实践中发现适量的水参加燃煤过程不仅不会灭火，反而可使煤火更旺。如打铁师傅历来在煤中搀黄泥水和均后燃烧，火焰温度高加热快，铁件烧损率低；锅炉工在清理炉渣泼水降尘时，水一泼到红热的炉渣上会产生浓烈的水蒸气，炉火与水蒸气接触后，不仅炉温会突增，火色变白，而且排烟口的黑烟也随之变白；不少家庭也学会煤中搀水燃煤技术，特别是八十年代以来水煤浆技术进一步证明了煤一水共燃成为燃煤技术的发展方向。

本实用新型的目的是提供一种以水介质代替空气介质参加燃煤过程，把原煤潜热转变成显热的解水式燃煤炉，用来替代传统空气供氧式燃煤炉，它不仅热效率高，而且不会污染环境，不用设置烟囱，可充分利用煤炭资源，经济有效地保护环境。

本实用新型的技术方案是应用水族能源理论(详见1995年NO 12《环境保护》发表的《论无烟囱工厂工程的实施》及《论燃煤技术的发展方向》)，以水介质替代空气介质参加燃煤过程，通过炽热的煤化学解水产生热水煤气燃烧，把原煤潜热转变成显热供使用。

附图为本实用新型的结构示意图，下面结合附图来详细描述本实用新型的技术方案。

本实用新型的技术方案是：一种解水式燃煤炉含有炉体1，炉体1内有炉排2及设在炉排2上的炉膛3，炉排2下还设有渣水池4，其特征在于：所述的炉膛3被有一通道孔5的间隔6分割成上、下两室，下方是造气室7，上方是燃烧室8；在所述的炉排2下设有上吹式可控水蒸气喷管9；所述的渣水池4呈封闭式循环构造。

在上述燃烧室8的侧上方还增设有废气处理室10，所述的废气处理室10，其壳体由良导热性材料制成，壳体外绕设有冷却水管11，该冷却水管的出水管口与上述渣水池4相通。

本实用新型的工作原理是：利用常温液态水在冷却器内经过热交换，回收利用炉体、炉渣余热转变成水蒸气，定时定量反注入造气室，与炽热的煤热化学反应生成以H₂,CH₄为主的热水煤气，自动送入燃烧室与二次风燃烧产热供使用；热水煤气中的H₂燃烧后与O₂还原成水气并放热，废气中的亲水物质如CO₂、SO₂、NO_x等污染物质与水气形成气溶胶进入废气处理室被冷却成废液回收利用。