一种固体燃料的燃烧方法技术

本发明专利技术公开了一种区别于现有层状燃烧和粉煤燃烧的固体燃料燃烧方法，解决了层状燃烧热效率低和粉煤燃烧技术复杂的弊病。它是采用耐高温抗氧化的材料制成一种在一定角度范围能隔离固体燃料而又不能隔离空气向固体燃料扩散接触的栅网孔眼状隔离群体，装在相应炉内建立起各自独立的燃料通道和空气通道而具备理想的燃料条件。这种燃烧方法具有结构简单，燃烧稳定和高效节能等优点，适用于工业加热炉窑，煤气发生炉、锅炉及家用炉灶等领域。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及固体燃料的燃烧方法，尤其是一般的大小适中块状，颗粒状，粉状或由它们组合的固体燃料的燃烧方法，这种燃烧方法可应用于轻重工业加热炉窑，煤气发生装置，工业及民用锅炉和家用炉灶。本专利技术所指的固体燃料是指煤、油页岩等各种固体矿物燃料以及农作物稻草麦杆，谷果壳核，木质，叶草等有机固体燃料，它们或现成或经过适当加工成为一般的大小适中块状，颗粒状，粉状，或由它们的组合固体燃料都是本专利技术所使用的燃料范围。由于煤在其中占绝大多数，以后均以煤为代表进行叙述，不影响其他固体燃料的使用，并简称为散煤。“煤炭资源在我国及世界的能源中都占有优势。作为热源，煤炭的利用有直接燃烧，气化和液化等三种途径。虽然后两种代表着技术方向，但是在可预见的若干年内，我国煤炭资源中绝大部分的利用途径将仍然是直接燃烧。煤的直接燃烧方式可分为两大类，即块煤(层状)燃烧和粉煤燃烧。粉煤的燃烧方法目前主要有三种(1)喷流燃烧法；(2)沸腾燃烧法；(3)旋风燃烧法。”(《现代工业炉燃烧技术》郭伯伟、高泰荫，薄宗昭编著，科学出版社出版，1994年7月)“煤虽然是综合利用资源，但是目前各种煤炉仍是很多的，这是因为煤资源丰富，容易得到。从国民经济的全局出发，优先考虑用煤作为燃料，是完全必要的。煤的燃烧方法主要有两种层状燃烧和粉煤燃烧。前一种方法用得最多。”(《工业炉热工及构造》第一编，陆钟武，宁宝林编著，东北工学院，1983年5月)所谓粉煤燃烧，是将煤加工成粉末状以后，利用空气使之喷流，沸腾，旋风，使粉煤与空气混合以后的燃烧。这种燃烧方法高效，但技术要求高，用得较少。所谓层状燃烧，是将块状、颗粒状煤炭装入具有通气炉篦的炉膛内，空气通过炉篦与炽热的煤产生燃烧反应。这是目前采用的最多的一种燃烧方法。但这种燃烧方法尚存在不完全燃烧损失大，燃烧不稳定，热效率低，不易操作及污染环境等缺点，这是人可共知而长期没有得到彻底解决的问题。特别是其热效率低，而社会采用这种方法的煤炉又多，所造成的煤炭资源浪费是相当巨大的。本专利技术的目的是提供一种区别于前述两种燃烧方法的散煤燃烧方法，克服现有燃烧方法的缺点，在很大程度上降低不完全燃烧损失，使燃烧稳定，较大地提高热效率，同时操作方便，技术简单，环境污染小，应用于工业生产和民用生活领域。本专利技术的实现方案是这样的当具备足够高的温度；足够多的空气(氧气)与燃料接触；足够的燃烧时间等三个条件时，就可以使固体燃料得以燃烧至烬。(参考文献《家庭节能炉灶》周伯俞编著，湖南科技出版社，1984年)用耐高温抗氧化，并在高温状态下有足够强度的材料制成一种栅网孔板状结构或其他形式结构的隔离件，要使这种隔离件满足这样的条件要尽量的轻薄；它能在非水平方向的一定角度范围内放置，特别是直立放置时，在其特定一侧的散煤，不论是静止时还是由上至下移动时，均能被遮挡不会漏向另一侧，而空气又能顺利地通过隔离件的缝隙，孔眼从没有散煤的一侧通向有散煤的一侧向散煤扩散接触。由此获得了一个能隔住散煤隔不住空气的非水平方向轻薄不厚的界面(竖直界面)，这种隔离界面可以是平面，折面，也可以是各种形状的曲面，只要满足前述条件任何界面都可视为这种隔离件。将一组这种隔离件按一定方式组合成一种隔离容器，这种隔离容器也就具备了这样的功能其内部的散不论是静止时还是由上至下移动时不能从四周漏出隔离容器，而四周外部空气又能与其内的散煤接触，这是一种设计形式；另一种设计形式正好与前一种相反，其外部的散煤不论是静止时还是由上至下移动时不能漏进隔离容器，其内部的空气又能与其外部的散煤接触。再将若干个这种隔离容器按一定方式进行组合而成一种隔离群体。这种隔离群体就可以使散煤和空气在其内各有位置，这种位置实际上也是一种通道，散煤在自己的通道内不论是静止时还是由上至下移动时不漏向空气通道，而空气在自己的通道内流动时又能向散煤通道内扩散接触。将这种隔离群体装在专门为它设计的煤炉相应位置内，这种煤炉还必须具有这样的功能凡是在隔离群体散煤通道内的散煤不会从下部漏出，而当散煤燃烬成为灰渣后，可以通过一定操作很方便地将灰渣漏下取走，随即又恢复原状；隔离群体中的空气通道上下通气，外部空气可以顺利进入下部与其相通，并且通气量可调。将适量的散煤装入这种装有隔离群体的专门煤炉相应位置内，采用引火或其他方式将温度提高到该散煤着火点以上，并保持空气通道内空气流通，燃烧即可得以实现，只要保持炉内温度足够高，外部空气不断进入空气通道予以补充以及足够的燃烧时同，燃烧将继续下去，直到散煤燃烬。在燃烧过程中，参与燃烧的散煤体积逐渐变小，最后成为灰渣，上部没有燃烬的散煤在重力作用下在自己的通道内自动落下补充继续燃烧；而空气由抽力的作用自动地自下而上在自己的通道内向散煤通道内的散煤扩散供氧，参与以扩散为主的燃烧反应，并带走燃烧产物，空气中氧含量逐渐降低，最后甚至氧含量为零。由于供气量可调，通道的高度可以预设，就可以直接取热，或者获取煤气。只要适时清除灰渣，添加散煤、控制风量，燃烧可按人为要求继续下去。利用这种燃烧方法，可以根据需要，设计成大小、高度、形状，用途等各不相同的煤炉，结合现有控制燃烧技术及其他辅助技术，可以应用于轻重工业加热炉窑，煤气发生装置，工业民用锅炉和家用炉灶等领域。隔离群体可以由隔离容器组合而成，也可以整体制作；隔离容器可以由隔离件组合而成，也可以整体制作；它们也可以直接与炉体整体成型。空气通道内空气流向一般由下至上进行，但也可以由上至下进行，实施所谓反烧法；为了某种需要，空气流向可以由上至下，由下至上交替进行；也可以切断风源停止流动即进行封火操作。空气的流动一般是自然流动，但也可以强制流动。散煤的移动方向一般由上至下自动进行，为了某种需要也可以设计成由下至上强制移动形式。本专利技术具有如下优点本专利技术具有各自独立的空气通道和散煤通道，影响空气流动，散煤移动的隅然因素几乎没有或者很少，比层状燃烧稳定得多。本专利技术无论在清除灰渣，添加散煤操作中，还是在燃烧过程中，几乎不存在机械不完全燃烧损失，或者这种损失很少。能够设计成空气系数很接近于1的煤炉，实现高的燃烧效率，并且对环境污染也很小。加散煤操作不象层状燃烧方法那样要求勤加，少加，加均等技术讲究，可以一次加足加满能用一段较长时间，而且不是直接向炉膛投煤，而是投在表面还没有冒明火的散煤上，免受烟熏火燎之苦，对劳动难度、强度和条件有不同程度的降低、减轻和改善。本专利技术很容易和现有控制燃烧技术及其他辅助技术结合，实现大规模机械操作及自动控制。本专利技术工艺简单，技术要求不高，且对固体燃料的热值，形状没有很高的要求，适应它的燃料资源，丰富而广阔。本专利技术用在家用炉灶上，免去了蜂窝型煤或其他型煤制作的麻烦，降低了燃料成本，同时免去了泥土粘合剂进入炉内，使上火快，效率高。还可以实现家庭散煤气化燃烧，缓解液化气供应矛盾及社会煤气尚未全面供应的困难。为了进一步说明本专利技术的实现方案，参照附图，对原理实施作形象描述附图说明图1是栅板状隔离件示意图，图纸左边是主视图，右边是立体示意图。图2是由栅板状隔离件组合的隔离容器，图纸左边是主视图，右边是立体示意图。图3是由栅板状隔离群体装在特制炉体内情形的剖示图。图1’，图2’，图3’分别是孔网状隔离件，隔离容器，隔离群体装在特制炉体内情形与图1，图2，图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体燃料的燃烧方法，其原理与其他燃烧方法一样：燃料在燃点以上时与空气中的氧气结合而发生扩散燃烧反应；可以为工业加热炉或烧制炉窑，煤气发生炉、工业用锅炉、民用炊事炉或采暖炉、民用生活锅炉所采用，其特征在于包括下列步骤：（１）、用耐高温 抗氧化、在高温下有一定强度的材料制成一种隔离件（１），上有缝隙或孔眼；隔离件（１）的作用是：它在非水平方向的一定角度范围内设置时，在其一侧的固体燃料不论是静止时还是移动时均能被遮挡不会漏出到其另一侧，而空气又能顺利通过它的缝隙或孔眼与固体燃料广泛接触；（２）、将上述隔离件（１）的一件或一组制成或组合成隔离容器（２）；隔离容器（２）的作用是：能够有效地容纳固体燃料不致向旁边漏出，又能使其内的固体燃料与其外的空气广泛接触；或者是能够有效地阻挡其外的固体燃料不致向其内漏入，其内 作为空气通道让空气进入与其外的固体燃料广泛接触；（３）、再将上述的隔离容器（２）同样的或不同样的一组组合成隔离群体（３）；隔离群体（３）可以由一组隔离容器（２）组合而成，也可以由一组隔离件（１）在组合成一组隔离容器（２）的同时组合而成； 隔离群体（３）的作用是：能够使固体燃料和空气在相关炉具内各有自己的多条非水平方向的通道，又彼此广泛接触；（４）、再将上述的隔离群体（３）设置在相关炉具的炉膛内，点燃加入其内的固体燃料，空气通道（４）中的空气便与燃料通道（５）中的固体燃料 扩散结合而发生燃烧反应。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王云天，
申请(专利权)人：王云天，肖继昌，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]