CN100342175C - 移动式加煤机及中饲式先反烧后正烧燃煤法 - Google Patents

Abstract

移动式加煤机及中饲式先反烧后正烧燃煤法，涉及手工司炉燃煤设备的供煤装置和燃烧方法。一按电钮便可大量加煤而不降温不冒黑烟；移开加煤机又便于捅火出渣等手工司炉操作。多个加煤口共用一台加煤机，投资和运行费低，又减轻工人劳动强度，靠节煤增产等效益一般0.5～1年可赚回投资。克服了下饲式加煤反烧法择煤种和辐射热强度低的缺点，攻克了上饲式加煤既降温又冒黑烟的世界难题，还解决了手工加煤的消烟效果难保稳定，固定式加煤机安装在炉前妨碍司炉，机烧和煤气投资与运行费高等问题。是符合发展中国家经济实力，用户、环境和工人都能接受，并变花钱治理污染为治理污染赚钱的，双赢的半机械化清洁燃煤新技术。

Description

移动式加煤机及中饲式先反烧后正烧燃煤法

(一)技术领域：本发明涉及主固定炉排手工司炉的燃煤设备的供煤装置和燃烧方法，属于燃烧设备的燃料供应和燃烧方法领域。

(二)背景技术：国内对大型燃煤设备，采用了以控制加煤量为核心的，少量、均匀、连续地机械加煤和燃烧的“机烧炉”。对于小型设备有过一种燃料层与常规正烧相反，灰渣层在上、煤炭从下加入的下饲式螺旋送煤反烧炉。但由于其“主要燃用粘接性适中的煤炭才是正确的”，而这种煤却是储量有限的炼焦煤；加上其灰渣层覆盖住燃烧层而降低了炉内辐射传热；加煤机固定在炉前又妨碍了手工司炉，所以一度流行后逐渐被放弃了。国外终以油、气、电代煤，消灭了手工司炉的“手烧炉”。

中国目前经济和油、气、电资源都不富裕，而煤和人力资源却很充足。现有数以百万计的手烧炉窑、锅炉等小型燃煤设备，迫于环保压力，为解决国外认为间断大量投煤不能避免的“层燃恶性循环周期”引起加煤后的阵发性黑烟难题，近年来出现过多种技术方案。比如“无黑烟手投煤工业窑炉(ZL96220513·3)”排烟黑度可达林格曼0级，但随司炉操作的优劣而难以稳定；也出现过以手工司炉为基础的加煤机，首先因其固定安装在炉前，影响撬火、平炉、捅灰、出渣等司炉操作，难以维持长期连续正常燃烧而未能立足。

(三)发明内容：本发明移动式加煤机及中饲式先反烧后正烧燃煤法，是针对手烧炉消烟技术中，手工加煤受人为因素的影响较大，固定式加煤机不仅影响司炉操作而且价高等问题，提出的新技术方案。

本发明由移动式加煤机，在燃料层中部撬开一个水平方向的缝隙，然后将煤炭挤入该缝隙即实现了向燃料层中部加煤的“中饲加煤”；新加进的煤炭在上面覆盖着燃烧的焦碳层下进行反烧，待其消烟燃烧成为半焦碳后，再推到炉膛后部进行常规的正烧。灰渣层始终在下；移开加煤机后，司炉工可以比常规炉更轻便地进行撬火、平炉、捅灰和出渣等司炉操作。这样便能实现本发明的“中饲式先反烧后正烧”的燃煤工艺过程。

本发明比现有技术的有益效果：一按电钮就可以实现无黑烟地加煤和无黑烟地持续高温燃烧。烟尘排放符合环保要求；由于煤炭加在燃烧着的焦碳层以下，新煤不覆盖燃烧层，不影响燃烧的连续进行，又不漏进冷风，所以加煤不降温，可以缩短加热时间而能增产；加之煤炭能完全燃烧而有节煤效益；全手工变为半机械化操作，降低了司炉工的劳动强度；多个加煤口共用一台加煤机，投资少、运行费也很低，一般0.5～1年即可赚回投资。是一种既有环境和社会效益又有经济效益的，治理手烧炉烟尘污染的双赢技术。填补了机烧不适用于小型燃煤设备，特别是工业炉窑的空白。

(四)附图说明：附图是本发明的移动式加煤机及其向燃烧室加煤的示意图。图中1是燃烧室原有炉门缩小以后，不再用来加煤，而只用于手工将焦碳往后推送的工具伸入口和观察炉内燃烧状况的小炉门。2是燃料层顶面正在燃烧的焦碳层。3是刚加进的煤炭。4是灰渣层。5是原炉排。6是新安装的前平后陡的平炉排(或阶梯炉排)。7是新设置的进煤口。8是已将炉内燃烧的焦碳层撬起来的撬缝耙。9是将煤炭挤进燃料层的加煤机出口(机口)。10是铁轨。11是为抵抗反推力的翻边拦板。12是伸缩机头的传动机构。13是行走传动机构。14是推挤煤炭的传动机构。15是推杆。16是推头。17表示撬缝耙退回的位置。18是拉动撬缝耙的钢丝绳滚筒。19是煤斗。20是防止超大粒度煤炭进入的筛网。21是伸缩机口的驱动手轮。22是机口的活动顶板。

(五)具体实施方式：本发明的“移动式加煤机”是将推挤煤及其辅助机械装置固定在小车上而成。其动力源可以采用电力也可以用内燃机；其传动机构可以是机械传动及皮带传动，当采用液压或气力传动时，还可以将油泵、气泵等动力机构与推挤煤机构分开，用高压软管连接，只移动推挤煤机构。为了要实现本发明的“中饲式先反烧后正烧燃煤法”工况，还需对燃烧室炉门进行配套改造。首先要将原炉门改小，并留出与燃料层对应的，从炉门底板到炉排之间的一个与机口相对应的立面空间。最好是在该空间安装一个能与加煤机口吻合对接的进煤口。进煤口既可以安装在炉前，也可以安装在炉侧或炉后，进煤口既可以直接作为炉排进风的一部分，还可以在进煤口上设置可开关的门，以调节进风量；原炉排可以不动，最好是把前半部分改为与进煤口底面平顺相接的水平炉排，便于撬缝耙的运行和据推挤煤运作，将后半部分炉排改得倾角大一些更方便捅灰、出渣(或改为阶梯炉排)。这样更便于先反烧后正烧工艺的规范运行。炉前安装与炉体平行的轨道。轨道可以直线铺设亦可设置转角转盘，还可安装曲线轨道。曲轨半径太小时加煤机还可安装万向车轮；为了防止推挤煤时的反推力，可以在车轮外侧安装翻边拦板，甚至在机身后部安装后撑。也可不铺轨道而直接在平地上移动。只有一个燃烧室时也可以固定安装在炉侧或炉后。

本发明的移动式加煤机由几个系统集成。按操作顺序分为：一是行走系统。是移动行走的驱动装置，由电动机或内燃机经减速机和传动装置来驱动车轮转动；也可以精减此机械，用人力推动。二是机头对接系统。由可伸缩机口伸出与炉子的进煤口对接以后，才能将煤炭顺利地推挤进炉膛，缩回后机口离开炉体才能整机移动；机口的伸缩可以机动也可以手动。三是撬缝系统。由一个可伸缩的耐热金属做成类似炉排形状的钉齿耙和动力装置组成。可用卷扬机结构由钢丝绳拉动撬缝耙尾，将耙推进炉膛、撬起和退回；也可以用偏心连杆传动，还可以在耙尾设手柄用人力推(拉)动。当撬缝耙把燃烧的焦碳层撬起时，便在炉内燃料层中开出了一个水平方向的缝隙，向缝隙中加煤不费力，可以增加进煤量，还可以防止硬挤进时上面的燃烧层产生裂口而漏出黑烟；同时撬缝耙又是临时炉排，加煤过程中不影响炉内连续正常燃烧，还由于加煤不开炉门不会漏进冷风，所以加煤不会降温；加煤量小时，也可以不用本系统而全靠推挤煤的推力，将煤炭硬挤进燃料层。四是推挤煤系统，是核心部位，由电动机、减速机、传动装置与推挤煤装置构成。最终由推杆带动推头将煤炭挤进炉膛。五是供电系统。由交流的强电源如220V、380V等通过软缆或滑线式供电；也可以用直流的弱电源如36V、24V等通过铁轨供电；必要时也可以用内燃机提供动力。六是控制系统。以上各系统的工作都可以由手按钮及转换开关来进行就地控制，也可以就地或遥控给以工作指令后，按事先编好的程序自动完成全部工作。

本发明的中饲式先反烧后正燃烧煤法，是由本发明的移动式加煤机将煤加入燃料层的中部，实现中饲加煤以后，新加进炉膛的煤炭主要受覆盖在上面的燃烧着的焦碳层传导加热，由上到下由表及里的逐层受热，从而逐步释放出挥发分，煤的挥发分从上层燃烧着的焦碳缝隙中穿过时，在高温、足氧、搅拌和足够时间的条件下，很容易实现明亮火焰的完全燃烧，即所谓反烧。经反烧消烟后的半焦碳由下一次挤进煤炭的推力挤到后部，更多的则是手工将顶层燃烧着的焦碳推到炉膛后部继续进行常规的正烧。这样既避免了上饲式加煤正烧法冒黑烟的弊端，又克服了下饲式加煤反烧法择煤种和炉内辐射热强度低的缺点，实现了手烧炉清洁燃煤的重大突破。成为投资不大运行费很低，不新增场地，一般0.5～1年即可赚回投资，在经济上容易被厂家接受；不受人为因素影响，能稳定地完全不冒黑烟，可节约管理和执法成本，环境能够接受；劳动强度减轻使工人乐于接受的“三接受”半机械化手烧炉。

再结合附图作进一步的说明：附图所示的是本发明移动式加煤机刚加完煤的状态。此时，应当随即抽出撬缝耙8使其回到17的虚线位置，再转动手轮21将机口9缩回而离开炉体；启动行走系统，本移动式加煤机便在铁轨10上移动，离开已加完煤的燃烧室；与此同时，炉膛内刚加进的煤炭3产生的挥发分穿过上面燃烧着的焦碳层2时，完全燃烧变为明亮的火焰(反烧)，避免了黑烟的产生；煤炭燃红后被下次加煤的推力部分推入炉膛后部，大部分则由人工从炉门1用手推耙，将炉膛前部顶面燃烧着的焦碳推到炉膛后部继续正烧。并逐渐燃烬直至变成灰渣降到灰渣层4，再经炉排漏入灰坑。完成先反烧后正烧直至灰渣离开炉膛的全部燃烧工艺过程。

向下一个燃烧室加煤前，先从该燃烧室的进煤口7处捅火，使炉内燃料松动，再将本发明的移动式加煤机对准进煤口7，然后转动手轮21伸出机口9并与进煤口7吻合对接，再推进撬缝耙8向炉内伸进，并逐渐将炉内前半部燃烧着的焦碳撬起到附图所示的位置，燃料层即撬开一条缝，这才启动推挤煤系统，推杆15带动推头16将煤斗19落入机口的煤炭，推挤到炉膛里煤炭3的位置并随即返回。推挤煤过程中机口9上的活动顶板22被煤炭顶起，推头16退回后机口顶板22又自动掉下。至此，机内和炉内又逞现出附图所示的状态。

Claims (7)

1、一种移动式加煤机，有煤斗、推送煤机构和带动推煤机构的传动机构及启动电钮，其特征是：机上装有车轮可以在多个燃烧室炉子前面的平地面或轨道上移动，向一个或多个燃烧室加煤后即可离开炉前。

2、如权利要求1所述的移动式加煤机，其特征是：可以由机械或者是人力移动。

3、如权利要求1所述的移动式加煤机，其特征是：可以是带电动机或柴油机的整机移动，或者是用液压传动及气力传动时，将动力部分分离开来固定在地上，通过软管连接，只移动推送煤机构。

4、如权利要求1所述的移动式加煤机，其特征是：煤炭推入方式可以由机械推力硬推进燃料层，或者是用撬耙在燃料层中部撬开一个缝隙，再将煤炭推入该缝隙内。

5、一种利用权利要求1所述的移动式加煤机实施的中饲式先反烧后正烧燃煤法，其特征是：新煤加在红炭层下，反烧消烟后再进行常规的正烧。

6、如权利要求5所述的中饲式先反烧后正烧燃煤法，其特征是：原有的常规平炉排或阶梯炉排不动，或者改为前平后陡的炉排。

7、如权利要求5所述的中饲式先反烧后正烧燃煤法，其特征是：不必改炉膛，只需在与燃料层对应的炉门与炉排之间留一个立面空间作加煤口，或者是在炉子的任何一面炉墙上新安装一个与加煤机口相吻合的进煤口，进煤口上可安装调节进风的活动门。