[发明专利]无黑烟手烧炉及其司炉方法

说明书

本发明涉及一种手工投煤的工业窑炉，即手烧炉，特别是涉及一种手烧炉的燃烧室及其司炉方法。

20世纪中叶，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，是个典型的烟煤型大气污染的国家。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，消灭手烧燃煤炉，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，运转费用昂贵，在财政上较难支撑”。“我国应采用抵投资、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效十万台，小锅炉数百万台、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，还有一种能消烟的“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灰渣带才进入氧化带，最后去干馏预热带的走向，反转为空气从于馏预热带进入，再到氧化带，后去灰渣带。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、择媒种、灰渣遮挡了燃料层的辐射传热，灰渣显热损失大；“双炉排锅炉”的上炉排保护于分麻烦，其上炉排缝宽了要漏原煤，窄了又漏不下焦炭。目前仍只用在锅炉上，且只适用于较好的煤种。

本发明的目的就是针对上述问题，在现有多种单一燃煤技术的基础上，进行深化和优化组合设计出的，一种只须对常规固定炉排燃烧室和司炉方法，稍作改进即能消除“层燃恶性循环周期”，从根本上避免产生黑烟，使手烧炉成为无黑烟燃烧的新型清洁燃煤设备。

本发明的技术特征1是，在常规倾斜固定炉排的前上方加一堵下空式耐火隔墙，使炉膛的前上方形成一个，与常规明火正烧护膛(后炉膛)上下贯通的干馏反烧炉膛(前炉膛)，组合成双炉膛燃烧室。

本发明的技术特征2是，在常规炉门的前上方增设一个专用捅火口。

本发明的技术特征3是，原煤只加进前炉膛，经干馏、反烧后再进入后炉膛进行常规的明火正烧。

本发明的技术特征4是，用手动火钎贴在炉排面上左右摇动，实现向后护膛整体式供煤的交叉供应。

本发明是这样实现的：将固定炉排(阶梯炉排或平炉排)的倾角，按厚煤自燃堆积角进行调整。后炉膛明火完全燃烧时略小于或等于煤的自燃堆积角。后炉膛进行半煤气燃烧时，略大于或等于煤的自然堆积角；在炉排的前上方炉膛中加一堵由耐热金属、耐火材料或由空气、水等流体冷却的普通金属材料，构成的下空式耐火隔墙。使墙隔底面最近边至炉排面的垂直距离，大于后炉膛燃料层的厚度，隔墙下便形成了前后两炉膛上下贯通的过炭口；在炉门口的前上方设置一个限制司炉动作的专用捅火口，使捅火的火钎能规范地贴在炉排面上左右摇摆和很小范围的撬动，让前炉膛的燃料层能整体向后下方移动，进入后炉膛进行常规燃烧；当前炉膛内的原煤已进行了表层干馏，进入反烧等预燃后的燃料层整体移去后炉膛后，人工向已空出的前炉膛加原煤，堆积到与后炉膛相适应的厚度。这样即可实现空气由炉排下进入，而燃煤从前上方进入的交叉供应燃烧方案的连续运行。