不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗制造技术

不产生可吸入颗粒物的锅（窑）炉消烟煤斗属于层燃炉煤炭供给和清洁燃烧技术领域。是针对链条炉等侧饲机烧炉着火条件差、苛求煤质，容易冒黑烟；上饲炉（尤其是手烧炉）必然冒黑烟的世界难题，抛弃强化燃烧的老路，创新发明专利技术了在煤斗中用反烧法先将煤炭消烟，再让消烟火焰和已着火的焦化煤入炉燃烧。彻底解决了大中小型机烧锅（窑）炉和手烧炉长期存在的炉型结构复杂、苛求煤质和黑烟的可吸入颗粒物污染等大难题；除无烟煤末等不粘煤需经配煤和灰熔点低的煤外，其余各种煤都可以直接使用，扩大了煤源；也可从根本上简化锅炉结构进而统一炉型。可大量节省钢材降低锅炉造价。可实现一举多得的一场技术革命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤炭燃烧的供煤设备，属于层燃炉煤炭供给和清洁燃烧

技术介绍
在＜100μm的大气总悬浮颗粒物中＜10μm的细粒子称可吸入颗粒物，＜2.5μm的称为可入肺颗粒。燃煤烟尘中飞灰的粒度＞10μm，而黑烟物质——烟炱的粒度仅0.01～0.1μm，极容易通过鼻腔吸入直达肺泡，经血液输送到全身造成疾患。是人类呼吸健康的第一杀手，是城市最重要的污染物。中国太原市的调查显示，可吸入颗粒物中99.57％是苯并(a)芘。苯并(a)芘主要来自燃料中碳氢化合物不完全燃烧时的二次热解反应，可吸入颗粒物污染已成为国际大气环境科学的重点领域，其控制技术是世界性的难题。在燃烧源中燃煤黑烟数量最大。现在世界年耗煤近65亿吨，中国已超过20亿吨，占全国矿物能源的90％。中国国家中长期科学和技术发展规划纲要中，已把燃煤污染物控制技术列为重点研究的关键技术。中国燃煤设备中约80％以上是层燃炉，而且流化床和气流床采用煤粉与空气同向入炉进行反烧就很容易消除黑烟。唯有层燃炉(即移动床亦称固定床)燃煤消烟难度大，是研究的重中之重。现有层燃炉的煤斗只作为加煤的过渡设施，煤炭经煤斗加入炉内的都是原煤(这里泛指未经热加工的煤炭)，往往因为煤挥发分在炉内不完全燃烧而产生黑烟。如果把原煤加工为焦炭后再入炉燃烧就无黑烟，但是不仅炼焦煤种紧缺，成本还要增加数倍。为了适应侧饲炉(链条炉、往复炉等俗称机烧炉)对煤质的苛求，国内外都大力推广配煤、型煤技术。但也只是对症施治的治标办法。100多年来也未找到能从根本上解决机烧炉适应煤种范围太窄；上饲炉尤其是手烧炉，每次加煤后必然出现低温缺氧工况的恶性循环周期的要害问题的解决方法。
技术实现思路
本专利技术就是针对现今大中型侧饲层燃锅(窑)炉(俗称机烧炉)的煤质适应范围太小，燃用不符合设计要求的煤或因操作不当都很容易冒黑烟；而上饲炉如抛煤机炉，特别是人工司炉的手烧炉必然冒黑烟。都控制不了可吸入颗粒物污染的世界难题。在保持原有煤斗投煤功能的基础上，专利技术了“不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗”。其特征是消烟煤斗中具有倒置式反烧炉结构。原煤和空气都从上口同向进入该煤斗，其上口可以用机械投煤器，也可用顶盖加沙封进行密封，以防止漏风和串烟。常规机械投煤装置适于机械化连续均匀投煤；顶盖封口只能用于间断投煤，尤其是人工投煤；还可以用厚煤层自然密封。本专利技术“不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗”内设送风口，可以与常规送风系统连通，亦可单独送风，还可以采用薄煤层，靠炉膛负压吸进空气。新加进的原煤与下面的红炭层接触受热发生第一次热解，释出以碳氢化合物为主的挥发分，与新鲜空气混和一齐向下穿过红炭层的过程中，在红炭块的缝隙内不断改变方向和速度并与煤块发生碰撞，得以充分混和并延长了燃烧时间。由于红炭层内具有高温、足氧、充分混和与足够燃烧时间等完全燃烧的四大要素，使挥发分能完全燃烧变为明亮的火焰。此法称之为反烧。碳氢化合物在本专利技术“不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗”中燃烧时避免了二次热解，完全不产生可吸入颗粒物——黑烟，也不再有任何有机物和游离碳微粒；新加入的原煤被加热变成红炭块，失去了大部分挥发分成为近似于半焦炭的焦化煤，并因供氧不足而不参加燃烧，仅部分气化，与消烟时产生的火焰一齐进入常规炉膛后再进行常规的正烧；新加进的原煤不是同时受热，而是底面逐层被加热进行一次热解析出挥发分，同时又受到空气的冷却，即使是强粘接性的煤也不会结成大煤盖，却可将末煤烧结成红炭块进入炉膛时都是类似型煤的煤块。又克服了强粘接性煤冒烟量大和易结大块，影响通风而不适用于链条炉等机烧炉内燃烧的问题；为了防止煤斗烧损，本专利技术“不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗”本体可以做成水套。被加热的水可以自动循环送入锅炉，亦可单独设置水箱自成循环系统另产热水或开水；本专利技术消烟煤斗可以替换常规煤斗单独使用，亦可与原煤斗配合，设置在原煤斗后面在原煤上盖一层红炭块再入炉燃烧，既可以减少入炉前的消烟量又可以保护炉排不至被烧损。本专利技术比现有技术的有益效果只需简便的技改就能上加煤而方便地进行反烧，彻底消除层燃炉的燃煤黑烟。从源头上控制了可吸入颗粒物的产生，解了可吸入颗粒物危害的世界难题；突破了机烧炉煤种适应性差的制约瓶颈，不再苛求煤质，即使是挥发分太高和粘结性太强的煤种，不仅完全无黑烟，还能象型煤一样均匀稳定地清洁燃烧。对于原来因煤质而舍近求远的设备，可以大幅度降低燃煤成本；由于入炉前原煤已经点燃并消烟，可以缩短炉排长度，还可以大幅度减少炉膛容积，取消炉拱等强化燃烧装置。由于入炉的都是已着火的无烟煤块，就可简化结构，进而统一炉型，还能节省造炉材料，降低设备成本。实现层烧炉的一场技术革命。附图说明附图1是机械投煤的一个实施例。图中1是上置原煤预储斗、2是投煤器、3是送风口、4是水套、5是新加进的煤层、6是红炭层。附图2是手投煤的一个例子。图中7是投煤口的顶盖、8是沙封槽。附图3是本专利技术用于链条炉的一种方式。图中9是炉膛、10是炉墙、11是本专利技术的消烟煤斗、12是原煤在炉排上垫底的常规煤斗、13是煤层厚度调节闸板、14是保护炉排的冷却风、15是常规送风、16是链条炉排。附图4是适用于小型锅(窑)炉、尤其是手烧炉的一个实施例。图中17是炉体、18是带封口顶盖的本专利技术的消烟煤斗、19是送风道、20是消烟补充送风、21是消烟炉排、22是常规正烧送风、23是常规正烧炉排、24是常规正烧的灰渣层、25是常规正烧的红炭燃烧层。具体实施例方式按每小时投煤量和投煤频次，计算出煤斗的容积，再参考原有煤斗的长和宽度制成本专利技术“不产生可吸颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗”，取代原链条炉、往复炉、抛煤机炉上的煤斗即可。为保护侧饲炉的炉排和减少进炉前的消烟量，可前置一个原有的原煤斗。先在炉排上垫一层原煤再盖上一层已消烟的红炭层；亦可把反烧送风压力的O压调到炉排以上，避免火焰冲向炉排；也可在炉排下平行或略上斜送出压力稍高的冷风；还可以将消烟煤斗斜置，类似附图4中18的形式，将消烟火焰导入炉膛。都有保护炉排的作用。由于着火、消烟提前、煤粒度均成为块状又减少了进风阻力，应当加厚燃料层并适当降低过剩空气系数，定有节煤效果。现结合附图作进一步的说明本专利技术“不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗”用于大中型链条炉的实施例如附图3所示，投煤量的多少由投煤器的转速来控制，煤层厚度仍由煤层厚度调节闸板13的升降来实现。如附图4的手烧炉，揭开消烟煤斗18的顶盖即可手工投煤，顶盖的密封可以用沙也可以用保温棉等物质。消烟后的红炭由人工拨进原常规正烧炉膛即可按原方法司炉。权利要求1.不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗，由进煤的上口和投煤的下口组成，其特征是消烟煤斗中具有倒置式反烧炉结构。2.根据权利要求1所述的不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗，其特征是消烟煤斗的上口可以用常规机械投煤装置封闭，也可以用沙封项盖封闭。3.根据权利要求1所述的不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗，其特征是消烟煤斗内可单独或者并入燃烧给内系统强制送风，也可以自然通风。4.根据权利要求1所述的不产生可吸入颗粒物的锅(窑)炉消烟煤斗，其特征是消烟煤斗的水套可以自成水循环系统，也可以并入锅炉水循环系统。5.根据权利要求1所述的不产生可吸入颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
不产生可吸入颗粒物的锅（窑）炉消烟煤斗，由进煤的上口和投煤的下口组成，其特征是：消烟煤斗中具有倒置式反烧炉结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史君洁，史力，
申请(专利权)人：史力，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]