一種解水式燃煤爐的製作方法

2023-06-27 00:52:21 1

專利名稱：一種解水式燃煤爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種解水式燃煤爐。
縱觀人類社會燃料的發展歷史，只是在近幾百年來才從歷來上山打柴，燒木炭轉向入地挖煤、開採石油和天然氣，礦物能源的應用促成了現代工業革命，但同時也引發了困擾人類的環境汙染、職業危害、能源短缺以及自然危害等一系列問題。長期以來燃煤爐從散煤爐、型煤爐、粉煤爐、焦煤爐、焦煤氣爐等不斷發展，但均屬於空氣供氧式燃燒，均熱效率低，排放的汙染物質多，不僅浪費了煤炭資源，而且成為全球大氣環境的主要汙染源。目前國內外正在推廣應用的水煤漿爐，首次突破了空氣供氧式燃燒技術，採用壓縮空氣離散霧化水煤漿，實現了部分解水式燃燒，另一部分未分解的水介質仍屬吸熱滅火之水，其含量過多則會出現堆漿現象，仍有待提高解水率，提高熱效率，減少汙染物質的排放。
傳統空氣供氧式燃燒過程中，助燃的空氣中佔五分之一的氧氣的一部分作為助燃氣體與煤中的碳燃燒產生熱量，其餘五分之四的氮氣既不可燃，也不助燃，它在燃煤過程中不僅不會產生熱量，還會耗氧吸熱形成NOx廢氣焓流，耗損了大量的熱能，並卷揚起大量粉塵。如3噸/小時的蒸氣鍋爐從煙囪口排出25000立方米/小時、500℃的廢氣焓流及大量粉塵。燃煤過程中因供氧不足，部分碳未燃燒變成煙塵或夾雜在爐渣中被浪費，部分CO未能燃燒就隨廢氣排放浪費，高溫爐渣帶走消耗了部分熱能，總之燃煤過程的固相損耗和氣相損耗浪費了大部分潛熱和顯熱，造成熱效率低。如民用散煤爐的熱效率僅為10％左右，型煤爐的熱效率僅為20％左右，有的鍛造燃煤爐的熱效率僅為5％左右，不僅浪費了大量能量，而且排放出大量的CO、CO2、NOx、CmOn、SO2等廢氣和煙塵，汙染內外大氣環境，形成酸雨和溫室效應，勞動環境中廢氣太多甚至會發生中毒、火災和爆炸事故。不少工業燃煤爐還裝有抽風、排風、除塵、煙囪向空氣排放廢氣，不僅投資大，消耗電能，還會產生噪音危害。
水，歷來被認為是滅火之物，因此儘可能避免水參加燃煤過程。但是，人們在長期的燃煤實踐中發現適量的水參加燃煤過程不僅不會滅火，反而可使煤火更旺。如打鐵師傅歷來在煤中攙黃泥水和均後燃燒，火焰溫度高加熱快，鐵件燒損率低；鍋爐工在清理爐渣潑水降塵時，水一潑到紅熱的爐渣上會產生濃烈的水蒸氣，爐火與水蒸氣接觸後，不僅爐溫會突增，火色變白，而且排煙口的黑煙也隨之變白；不少家庭也學會煤中攙水燃煤技術，特別是八十年代以來水煤漿技術進一步證明了煤一水共燃成為燃煤技術的發展方向。
本實用新型的目的是提供一種以水介質代替空氣介質參加燃煤過程，把原煤潛熱轉變成顯熱的解水式燃煤爐，用來替代傳統空氣供氧式燃煤爐，它不僅熱效率高，而且不會汙染環境，不用設置煙囪，可充分利用煤炭資源，經濟有效地保護環境。
本實用新型的技術方案是應用水族能源理論(詳見1995年NO 12《環境保護》發表的《論無煙囪工廠工程的實施》及《論燃煤技術的發展方向》)，以水介質替代空氣介質參加燃煤過程，通過熾熱的煤化學解水產生熱水煤氣燃燒，把原煤潛熱轉變成顯熱供使用。
附圖
為本實用新型的結構示意圖，
以下結合附圖來詳細描述本實用新型的技術方案。
本實用新型的技術方案是一種解水式燃煤爐含有爐體1，爐體1內有爐排2及設在爐排2上的爐膛3，爐排2下還設有渣水池4，其特徵在於所述的爐膛3被有一通道孔5的間隔6分割成上、下兩室，下方是造氣室7，上方是燃燒室8；在所述的爐排2下設有上吹式可控水蒸氣噴管9；所述的渣水池4呈封閉式循環構造。
在上述燃燒室8的側上方還增設有廢氣處理室10，所述的廢氣處理室10，其殼體由良導熱性材料製成，殼體外繞設有冷卻水管11，該冷卻水管的出水管口與上述渣水池4相通。
本實用新型的工作原理是利用常溫液態水在冷卻器內經過熱交換，回收利用爐體、爐渣餘熱轉變成水蒸氣，定時定量反注入造氣室，與熾熱的煤熱化學反應生成以H2,CH4為主的熱水煤氣，自動送入燃燒室與二次風燃燒產熱供使用；熱水煤氣中的H2燃燒後與O2還原成水氣並放熱，廢氣中的親水物質如CO2、SO2、NOx等汙染物質與水氣形成氣溶膠進入廢氣處理室被冷卻成廢液回收利用。
解水式燃煤爐不僅可用於燃煤量大的工業窯爐，也可用於家庭使用的燃煤爐。由於家用型解水式燃煤爐燃燒量小，使用時間短，對環境汙染並不嚴重，因此可把廢氣處理室去掉，構成家用型解水式燃煤爐。
解水式燃煤爐除用於燃煤外，還可用於燒柴。
綜上所述，解水式燃煤爐以水介質代替空氣介質參加燃煤過程，把原煤潛熱轉變成顯熱使用，可成倍提高熱效率，消除汙染物質向大氣中的排放，回收利用廢液，不用設置煙囪，可合理利用煤炭資源，經濟有效地保護環境，降低造爐成本，操作更為方便安全。
權利要求1一種解水式燃煤爐合有爐體(1)，爐體(1)內有爐排(2)及設在爐排(2)上的爐膛(3)，爐排(2)下還設有渣水池(4)，其特徵在於a)所述的爐膛(3)被有一通道孔(5)的間隔(6)分割成上、下兩室，下方是造氣室(7)，上方是燃燒室(8)；b)在所述的爐排(2)下設有上吹式可控水蒸氣噴管(9)；c)所述的渣水池(4)呈封閉式循環構造。
2根據權利要求1所述的一種解水式燃煤爐，其特徵在於，在上述燃燒室(8)的側上方還增設有廢氣處理室(10)，所述的廢氣處理室(10)，其殼體由良導熱性材料製成，殼體外繞設有冷卻水管(11)，該冷卻水管的出水管口與上述渣水池(4)相通。
專利摘要本實用新型涉及一種解水式燃煤爐,爐體內設有爐排及設在爐排上的爐膛,爐排下還設有渣水池,爐膛被有一通道孔的間隔分割成造氣室和燃燒室,爐排下方設有上吹式可控水蒸氣噴管,燃燒室的側上方還設有廢氣處理室,它以水介質替代空氣介質參加燃煤過程,把原煤潛熱變成顯熱供使用,可成倍提高燃煤熱效率,減少汙染物的排放,有效地保護環境,合理利用煤炭資源,除用於工業燃煤爐外,還可用於家用燃煤爐和燃柴爐。
文檔編號F23L7/00GK2308009SQ9723883
公開日1999年2月17日 申請日期1997年9月4日 優先權日1997年9月4日
發明者龔木益 申請人:龔木益