普通型煤散煤兩用高效無煙上燃式爐具的製作方法

2023-05-22 05:31:51 2

專利名稱：普通型煤散煤兩用高效無煙上燃式爐具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鍋爐、茶水爐、土暖氣爐、炊事爐、民用爐及火鍋等各類燃煤爐具的基本結構及其附件，特別是普通型煤散煤兩用能實現上燃並能自動化加煤除渣的高效無煙爐具。
我國目前燃用煤炭的爐具大多仍採用下燃方式。由於要從上面加煤，火口溫度不高，致使大量可燃氣體及物質未經燃燒即排入大氣中去，既浪費能源也汙染環境，而且加煤與除渣最佳條件難於掌握，操作困難而艱苦，加煤與除渣自動化一般也較困難。已開發出的上燃式爐具由於要使用特製的型煤，成本高，尚難推廣，而且燃燒部分的結構如不改進，熱轉換效率的提高也會受到限制。
本實用新型的目的在於提供一種能克服上述缺點的，特別是在使用普通型煤或散煙煤的條件下實現上燃從而能提高熱能轉換效率，節省能源，減少對環境的汙染、簡化操作並實現加煤及除渣自動化的各類爐具的基本結構及其附件。本實用新型的另一個目的就是在使用傳統的爐具及燃燒方法(下燃法)的情況下，只要增加一個附件也能在相當程度上達到上述要求。
實現本實用新型的途徑是通過加強燃燒區周圍及上部的保溫並在上面煤體上放置蓄熱塊(9)(圖2)等強反射措施，提高在上面燃燒的煤體及爐膛溫度，使之能向下面的煤體傳導及輻射足夠高的溫度及充分的熱量，從而實現自上向下引燃。由於乾餾出的可燃氣體必須通過上面燒紅的蓄熱塊，及上面已燃煤體，因而能做到百分之百燃燒，從而可進一步提高爐膛及煤體的溫度，形成良性循環，做到使用普通型煤或散煤即可達到上述效果，能實現全部燃燒，無炭粒、一氧化碳及其他可燃物質排出。此外，向大氣排出的灰塵也大為減少，從而可以大大節省能源，減少汙染，而且操作及管理容易，能改善勞動條件，還可進一步實現半自動化或自動化操作。
本實用新型的實施例及
如下圖1為爐體的基本結構。爐瓦(1)由耐火水泥或青灰(爐料)等製成，其中可混合一定比例的耐火保溫材料，也可使用圖10的雙層真空爐瓦(13)或外加圖16所示的用陶瓷玻璃或金屬製成的雙層密閉真空保溫套(14)。爐瓦(1)適當開有通風小孔(3)，爐瓦外圍設有適當的通風管(4)，也可使用內通風管(20)其上開有若干通風孔，以便在燃用散煤的情況下，能利用空氣對流或鼓風機從下面往燃燒部分提供氧氣。內通風管(20)設於爐瓦內，必要時頂部可設罩帽以改善氧化及燃燒效果。爐體外殼與爐瓦之間填以較厚的分層或不分層的耐火保溫材料，爐頂部也敷以一定厚度的保溫層，保溫層均應處於密閉空間。爐體以金屬、水泥或陶質體為主要材料製成。
為了觀察爐內燃燒情況，在爐體下部開一直通爐膛的孔(10)，此孔內有紅色光出現時說明已到加煤的時間。可將光傳感器放在孔內並連接電子警示電路發出信號表示需加煤。也可由光傳感器(66)控制自動加煤系統。
在使用人力加型煤時，將型煤放在圖(9)所示的帶定向標誌(48)的帶柄託鏟(49)上並將其送到加煤槽(7)中，拉出活動爐箅(6)再用腳踏固定槓桿(19)即可將型煤託至爐瓦(1)的下口內。此時，推入活動爐箅(6)即可使之就位。也可使用圖17所示的活動槓桿(15)，此時需將其端部插入加煤槽(7)底部的缺口(22)之中，並使其端部頂在託盤(18)底面的適當位置上，其突出部分(53)用以保持插入深度恆定。腳踏該槓桿也可將型煤託入下爐口。缺口(22)的位置及尺寸形狀應保證槓桿(15)或(19)一端能插入並與託盤(18)底面間滑動接觸。按此法依次繼續加煤可使爐膛內裝滿型煤。各導杆(16)端部套有螺紋並旋上螺母或加上下位置可調的園套，用以調整託盤上升的距離。
在使用人力加散煤時，將圖8所示的活動底(23)加入圖7的煤鬥(24)中，煤鬥的下緣有三個突出部分(54)可保證活動底(25)不致脫落。將散煤盛放在煤鬥(24)中，將其推入加煤槽(7)，拉出活動爐箅(6)，用腳踏槓桿(19)即可將散煤託到下爐口內，推入活動爐箅(6)即可使所加散煤保持在爐膛內。此時為了使散煤容易託上去，可使用圖(11)所示的中間直徑大上下口小的爐瓦(50)。
型煤及散煤均可採用「整筒直加法」。此時將加煤槽(7)的下底以及升煤裝置(8)拆除。從上爐口往爐內加多半爐膛散煤，引燃後燃至觀測孔(10)的高度，孔內出現紅色光時，將圖13所示接渣筒(12)放在下爐口處，拉出活動箅(6)即可使燃剩下的紅散煤及灰渣落入該接渣筒(12)中。此時推入活動爐箅(6)，再從上爐口重新加多半爐膛散煤，將接渣筒(12)放在上爐口上方，拉出其活動箅(25)，使燃紅的煤落入上爐口，即可使第二次加的散煤從上向下陸續引燃。也可以使用圖12所示的U形管輸煤道(52)，藉助從儲煤罐(51)向散煤施加的壓力及抖動或振動，使散煤陸續從下爐口進入爐膛中燃燒，此時活動爐箅(6)也可省去。
在用整筒直加法加型煤時，先抽出活動爐箅(6)，爐膛內燃紅的幾塊型煤即落於地面，然後推入爐箅，裝入適量新型煤，再挑選一至二塊落於地面燃紅的型煤將其置於新煤之上，即可繼續上燃的過程。進一步簡化的小型上燃爐具使用固定爐箅，因此當爐膛底部的煤體燃紅後即可將燃紅的煤體與灰渣一起從上口倒出地面，然後照上述辦法加新煤及紅煤。為了防止型煤落地時摔碎，地面上可放置減震墊(63)並使爐腳(65)儘可能減短。
用「整筒直加法」加煤，也可使用圖21所示的翻轉式爐箅。該爐箅一側通過轉軸(68)固定於下爐口後側，前側向下突出部分連有可掛在爐體上的拉鏈、掛鈎或其它定位臂(60)。此時將掛於爐體上的拉鏈或掛鈎(60)摘下，鬆手後爐箅翻轉下去爐內燃紅的煤即可落下。整筒加煤之前再用拉鏈(60)將爐箅拉起，並將拉鏈等掛於爐體上。
無論是加散煤或加型煤，一開始引燃時都需將用耐火水泥或青灰爐料等及保溫材料製成的大小形狀與型煤相同的蓄熱塊(9)(圖2)放在煤的頂部，通過其蓄熱(反射)可提高爐膛內溫度，必要時可使煤從上向下陸續引燃。蓄熱塊(9)與其下面的煤體之間必要時可保持一定距離(底面製成足形或其間加間隔物)。傳統的下燃爐具如使用蓄熱塊(9)也可在一定程度上增強火力提高效率減少汙染。
加煤槽(7)底部焊有滑條，可保證加煤順利。
升煤裝置(8)由託盤(18)及三根導杆(16)組成。為保證導杆沿垂直路徑上下運動，焊有三個開孔的定向片(17)。各導杆均穿過各孔上下運動。託盤(18)將煤託入下爐口並推入爐箅後，借重力的作用自然落下並恢復原位。槓桿(15)或(19)的一端與託盤(18)間只滑動接觸不必固定。
為了引燃所加煤備有將電熱絲嵌入耐火水泥內製成的電熱塊(28)，其形狀及截面積大小與型煤相同上面再適當開孔。其外露兩接觸電極(55)及爐瓦內面的兩接觸點(56)均用難熔金屬製成。引燃時通電，在其電源電路中串聯有由雙金屬片構成的熱開關(21)，並將其置於爐內適當位置處，接點(56)凹陷，以防止接觸型煤造成電源短路或爐體帶電，接觸電極(55)帶有彈性，以便與凹陷接點(56)接觸。通電引燃後由於爐內溫度上升而使熱開關動作從而進行自動斷電。封火時將底蓋(61)插入滑軌(62)內，但封火時仍有一氧化碳產生需注意。
爐口以上的空間設一推鏟(30)，其對面的壁部開一帶彈簧的小門(29)，其下設一接渣鬥(11)，用推鏟(30)可進行人力除渣。進行自動除渣時，使用圖15所示的由循環定時器(34)控制的電動機(31)通過減速器(32)及凸輪(33)驅動推鏟(57)。推鏟(57)帶有彈簧可使其完成除渣動作後自動返回原位。
進行自動加煤時，使用圖14所示的由循環定時器(40)控制的電動機(42)通過減速器(43)驅動的帶有絞煤器的自動加煤系統(47)。該加煤系統可平置、斜置或垂直設置，其出口通向下爐口。為了使絞出的煤均勻流動在出口處設置有位置可移動的勻流塊(44)，其形狀為圓錐體，尖端朝下。另外，也可以使用由循環定時器(41)控制的電動機(35)通過減速器(36)驅動頂升凸輪(37)爐箅凸輪(38)及加煤控制凸輪(39)進行自動加煤。
循環定時器(34)、(40)及(41)的參數設定應保證向各電動機供電的時間足以使其分別完成除渣加煤的動作，停止供電的時間間隔應與兩次需加煤的時間間隔一致。由於除渣及加煤需同時進行，因此上述各循環定時器及電動機可適當合併。
當應用到水暖爐或茶水爐等存在不同介質熱交換部分的爐具時，熱交換部分或水套(45)、(58)以及集熱翅(46)的分布包括上爐口以上的空間及爐體周圍如圖1所示，水套的外部或上部應加適當的密閉保溫層(5)。使用水暖爐時用帶孔或不帶孔的上爐口蓋(64)蓋住上爐口。
本實用新型附圖中，圖1是爐體基本結構，圖2是蓄熱塊，圖3是電熱塊，圖4表示蓄熱塊的使用情況，圖5表示電熱塊的使用，圖6是活動爐箅，圖7是煤鬥，圖8是煤鬥活動底，圖9是加型煤用的託鏟，圖10是真空保溫爐瓦，圖11是加散煤用的爐瓦，圖12是U型管輸煤道，圖13是接渣筒，圖14、18是自動加煤系統，圖15是自動除渣系統，圖16是真空保溫套，圖17是活動腳踏槓桿，圖19是減震墊，圖20是爐口蓋，圖21是翻轉式爐箅，圖22是封火底蓋。
權利要求1.一種普通型煤散煤兩用的高效無煙上燃式爐具，其特徵在於結構部分以金屬、水泥或陶質體等製成，筒形爐瓦(1)周圍及爐頂部設有較厚而分層或不分層的密閉保溫層(2)，爐瓦周圍開有通風小孔(3)，並通過爐瓦外部或內部通風管(4)(20)通風，裝有可抽出的或可翻轉的爐箅(6)(67)，加煤槽(7)及升煤裝置(8)，備有封火蓋(61)、引燃電熱塊(28)、蓄熱塊(9)及帶孔或不帶孔的上爐口蓋(64)，爐體下部開有帶傳感器(66)的加煤監測孔(10)，上面裝有接渣鬥(11)，小門(29)及推鏟(30)或另備下部接渣筒(12)，採用人工或自動化的加煤除渣裝置。
2.根據權利要求1所述爐具其特徵在於蓄熱塊(9)由耐火水泥或青灰爐料等摻耐火保溫材料製成，其截面大小，形狀與型煤相同或相似，而厚度不一定相同，適當開孔，其底部必要時帶腳或與煤體間加間隔物。
3.根據權利要求1所述爐具其特徵在於爐瓦(1)由耐火水泥或青灰爐料等製成，其中可摻入一定比例的耐火保溫材料，內壁面設有凹陷接點(56)，也可使用雙層真空爐瓦(13)，通過爐瓦適當開孔並使用外部由耐火水泥製成的通風管(4)從下部進風，或使用位於爐瓦內適當開孔必要時頂部設有罩帽的內通風管(20)直接從下面進風，爐瓦下部及爐體下部各開一孔，其間安放導管並在管內設傳感器(66)構成加煤監測孔(10)，爐瓦周圍的保溫層較厚，而且處於密閉空間，或使用真空保溫套(14)，爐頂部也敷設適當的保溫層(59)，在其上敷以水泥等材料形成密閉復蓋層，此外，也備有下口直徑小，中部直徑大但上半部直徑又逐漸減小的下加散煤專用爐瓦(50)。
4.根據權利要求1所述的爐具，其特徵在於下爐口下面裝有升煤裝置(8)，包括加煤槽(7)、由可移動槓桿(15)或固定槓桿(19)驅動並由三根導杆(16)及三個定向片(17)導引的託盤(18)以及帶彈簧或不帶彈簧的可抽出爐箅(6)，也可使用翻轉式爐箅(67)，其一端以轉軸方式固定於下爐口的後側，前部有向下的突出部分，其端頭連有長度適當並可掛於爐體上的拉鏈、掛鈎或其他固定臂(60)，下爐口前下部設有滑軌(62)，用來插入封火用底蓋(61)，加煤槽(7)內面底部帶有滑條(27)並開有缺口(22)以及三根導杆可通過的孔(26)，槓桿(15)或(19)一端與託盤(18)的底面間只做滑動接觸，各導杆(16)的端頭均套有螺紋，並旋上螺母或加上下位置可調的圓套。
5.根據權利要求1所述的爐具，其特徵在於備有帶活動底(23)的加散煤用的煤鬥(24)，帶固定箅或可抽出活動箅(25)內截面形狀及大小與爐瓦或下爐口相同的下部接渣筒(12)，備有形狀及截面積大小與型煤相同適當開孔由耐火水泥製成並嵌有電熱絲的引燃電熱塊(28)以及加型煤用的帶定向標誌(48)的託鏟(49)，電熱塊(28)裝有由難熔金屬製成的帶彈性的接觸電極(55)，其電源電路中串聯有裝在爐內的熱開關(21)。
6.根據權利要求1所述的爐具其特徵在於上爐口上方空間的一側備有接渣鬥(11)及小門(29)，另一側裝有手動除渣推鏟(30)或受循環定時器(34)控制的電動機(31)通過減速器(32)及凸輪(33)所驅動的帶有彈簧的自動除渣推鏟(57)。
7.根據權利要求1所述的爐具其特徵在於備有由循環定時器(41)控制的電動機(35)通過減速器(36)、頂升凸輪(37)、爐箅凸輪(38)及加煤控制凸輪(39)所形成的自動加煤系統，或受循環控制器(40)控制的電動機(42)通過減速器(43)驅動可平置、斜置或垂直設置帶有尖端朝下的勻流塊(44)通向下爐口的絞煤器(47)所形成的自動加煤系統。
8.根據權利要求1所述的爐具，其特徵在於備有金屬絲或條製成的減震墊(63)。
9.根據權利要求1所述的爐具，其特徵在於熱交換系統或水箱(45)(58)及集熱翅(46)主要安置在上爐口以上的空間及爐體周圍，在水箱外部及上部也敷有密閉不透氣的保溫層(5)。
10.根據權利要求1所述的爐具，其特徵在於備有加散煤專用的帶儲煤罐(51)通向下爐口的U字形煤道(52)。
專利摘要本實用新型提出一種能適用於各種大小燃煤爐具(包括鍋爐)的基本燃燒裝置及結構，通過適當通風及加強保溫能使普通不加助燃劑的型煤或散煤裝入爐膛後自上而下引燃。通過升煤機構能實現下加煤。採用翻轉式爐箅可做到整筒加煤洩渣及連續燃燒。通過增設傳感裝置可監測及警示加煤時間。通過改進爐瓦及管道形狀並採用機電裝置可做到加煤除渣自動化。
文檔編號F24B13/00GK2213289SQ9520241
公開日1995年11月22日 申請日期1995年2月10日 優先權日1995年2月10日
發明者陳松 申請人:陳松