CN1173146C - 高效消烟坩埚窑炉 - Google Patents

Abstract

本发明系高效消烟坩埚窑炉，包括半煤气火池、炉腿、炉膛、圈火道、烟道及二次风道，其特征是：在窑炉体内增设一个由进风口、引风道、主预热风道及出风口依次相接构成的三次风道，其引风道位于圈火道以下窑体内，由该段二次风道平行分割夹筑在烟道之间而成，主预热风道筑于圈火道外侧、围绕着圈火道，出风口设于炉膛内。还可增设一由三次风道对应段平行分割夹筑成、出风口接人圈火道的四次风道。优点是多次风在窑体内形成、预热、输送，在多个不同处出口对黑烟进行分割包围、助其燃尽，以达到在无窑外设施前提下高效消烟效果。

Description

高效消烟坩埚窑炉

技术领域    本发明涉及一种燃煤式坩埚窑，特别是高效消烟的坩埚窑炉。

背景技术    传统的燃煤式坩埚窑，是将煤一次燃烧产生的半煤气，在窑炉的喷火口处与窑炉内的二次风汇交燃烧，其火焰喷入炉膛，来完成对坩埚内玻璃料液的熔化。坩埚窑的基本工作原理是：两次给风燃烧。第一次风是直接由炉板下和加煤口进入煤层，第二次风是由砌筑于窑体内烟道之间及圈火道内环中的二次风道引入，在喷火口处送出。在这类坩埚窑中，介质煤虽然经历了两次燃烧，其排出的废气中，仍含有大量未能燃尽的黑色烟尘，造成环境污染。目前，在治理这种污染的各类技术中，中国专利ZL96221684.4公开一种窑炉消烟除尘系统，它采用输送动力辅二次风进入窑炉圈火道，混燃烟尘，实现消烟除尘。该技术的实施方案，没有改变坩埚窑的结构，而是通过窑体外的消烟设施，动力送风，予热后引入窑体内。因此，在使用过程中，其设施需维护，且易损，它所占据的空间又妨碍窑炉使用中其它工作的操作。

发明内容    本发明的目的是：克服现有技术之不足，提供一种通过对传统坩埚窑内部结构的改进、增加风道及出风口措施通过自然引风、窑体内予热而实现无窑体外的动力消烟设施亦能高效消烟的坩埚窑炉。

本发明是这样实现的：高效节能消烟坩埚窑炉，包括半煤气火池、炉腿、炉膛、圈火道、烟道及二次风道，其特征是：在窑炉体内增设一个由进风口、引风道、主予热风道及出风口依次相接构成的三次风道，其引风道位于圈火道以下窑体内，由该段二次风道平行分割夹筑在烟道之间而成，主予热风道筑于圈火道外侧、围绕着圈火道，出风口设于炉膛内。

在上述方案基础上，可将出风口设在炉膛内的炉腿上，在主予热风道与出风口之间设有位于圈火道的盖板之上及炉腿内的辅予热风道。出风口的设置有多种方案，可设在面向炉膛喷火口的每个炉腿侧壁上或将每个炉腿上同时设两个出风口、分设在面向被加热坩埚的炉腿两侧壁上。

本发明在实施中，如果工人烧窑遵守操作规程，上述技术方案即可达到消烟除尘的目的。反之，违章操作，消极怠工，如勾炉灰时，操作随意，火池“太空”时加煤，甚至煤层在燃烧中突然塌落等，将会出现“偶发烟”的现象。为了彻底地消除这种不良的现象，本发明的主流设计思想是：采用常规窑二次风道的模式，增设出两条以上的多次风道，它们同样自然引风，窑体内予热后，输送到窑炉排烟行程中的不同部位，逐次混燃烟尘，其消烟的效果通过每次叠加而更加彻底。在常规的情况下，增设三次、四次风道，完全可以达到高效消烟除尘的效果。因此在按上述方案实施本发明时还可以增设一个由进风口、引风道、主予热风道及出风口依次相接构成的四次风道，其引风道位于圈火道以下的窑体内，由该段二次风道再平行分割夹筑在烟道之间而成，主予热风道由三次风道对应段平行分割而成，其出风口与圈火道相接或与顶层烟道相接。

本发明还有另两种实现方案：高效消烟坩埚窑炉，包括半煤气火池、炉腿、炉膛、圈火道、烟道及二次风道，其特征是：在窑炉体内增设一个由进风口、引风道、主予热风道及出风口依次相接构成的三次风道，其引风道位于圈火道以下窑体内，由该段二次风道平行分割夹筑在烟道之间而成，主予热风道筑于圈火道外侧、围绕着圈火道，出风口接入圈火道。在窑炉体内增设一个由进风口、引风道、主予热风道及出风口依次相接构成的三次风道，其引风道位于圈火道以下窑体内，由该段二次风道平行分割夹筑在烟道之间而成，主予热风道筑于圈火道外侧、围绕着圈火道，出风口接入顶层烟道。最后尚需要说明的是上述各方案中，凡是出风口对接在圈火道或顶层烟道时，其出风口可以是多处对接。

本发明与已知的相关系统比较，其优点是：多次风在窑体内形成、被予热和输送，多个设于窑炉排烟途中不同处的出风口可对未燃尽的“黑烟”进行分段依次助燃，使黑烟浓度依次递减，最终燃尽，实现了充分燃烧消烟效果。另外，勿需窑外设施，成本低，耐用方便，也减少了使用与维护的费用，经济效益显著。

附图说明    图1是高效消烟坩埚窑正视剖面示意图。

图2是高效消烟坩埚窑俯视剖面示意图。

现结合说明书附图及实施例，来进一步说明本发明将多次风引进窑炉内的技术解决方案。

具体实施方式    本实施例所述的坩埚窑主要由半煤气火池4、炉腿5、炉膛7、烟道14、圈火道10、二次风道13、三次风道2A和四次风道2B构成。本例中，每次风的功能如下：二次风是常规窑所用的风，功能是使煤燃烧、熔化玻璃。三次风消烟与节能并俱。四次风主功能是辅助消余烟(三次风未消尽的烟)。三次风道与四次风道的引风道，与二次风道方式一样，只是将常规窑的二次风道在圈火道以下的部分分割为三部分，较好的引风道分割比例由大到小依次为：二次风道、三次风道、四次风道，三个风道位置分布一般是二次风道居中，三、四次风道分居两侧。引风道的特点是夹筑在烟道之间以取得予热效果。

为了加强予热，三次风与四次风两个风道的主予热风道都是在外侧围绕圈火道，三次风道在上层以利进入炉膛，四次风道在下层，以利进入圈火道(一般在靠近烟道入口附近)。经历引风道与主予热风道后，三次风由于要进炉膛，所以增加了辅予热风道。

本实施例所述的三次风道2 A由进风口1A、引风道3A、主予热风道11A、辅予热风道9和出风口6A或6B构成。进风口1A、1B与二次风道13的进风口15相邻，在窑体的下部，视窑体周围的条件，可设在窑体的两端或两侧，这样便于进风量的调整。引风道3A与3B是三次风道2A与四次风道2B在圈火道10以下的部分，从图1看，它与二次风道13相应的部分(即二次风道的引风道)相同的特征(即它们在正视图上的重合性)是夹筑在烟道14之间，从图2的方向透视，它们互相封闭、各成体系，但三次与四次风道的引风道一般位于窑体前、后两端，宽度较窄，与二次风相比它们所吸收的热量少。

主予热风道11A、11B，位于圈火道10的外侧，并围绕着圈火道砌筑，其目的是使三次与四次风能够充分地予热，以利燃烧。因此，它围绕圈火道的入口与出口在设计时尽可能使此段风道长一些。辅予热风道9，可设计在圈火道10的盖板之上，它能进一步地加热三次风，同时，连通主予热风道11A，如果予热效果满意，亦可取代主予热风道。

出风口是风与烟火在理论上的混燃点。在具体实施时会有各种方案，对于三次风，基本要求是离喷火口8远一些，并高出炉盘表面，送风后，在炉膛内的行程能长一些，这样能使烟火燃烧完全，同时避免坩埚漏料时，流入玻璃液，堵塞风道。出风口可以开设裸露于炉膛7内的炉盘上，但理想的方案是开设在炉腿5上，这样，辅予热风道9可在炉腿5上延续充分吸收热量。炉腿上的出风口的朝向有两种方案，方案一是一个出风口6B面对喷火口，方案二是出风口6A有两个，在炉腿左、右两侧，面对坩埚，方案二较为理想，因为这时的混燃点是烟火进入圈火道之前的必经之路。烟尘燃烧后的热量直接作用于坩埚，消烟和节能的效果都是最佳选择。在实施中，如果三次风自然进风量不足时，尚可在进风口1A与1B处，设置小功率的风机，作为补充。四次风道2B的引风道、主予热风道部分与三次风道2A的结构模式相同，只是其出风口12相对三次风道不同。参照说明书附图，详述本发明实施中三、四次风的应用。

首先三次与四次(空气)风，在窑炉烟筒拉力的作用下，由进风口1A、1B进入引风道3A、3B，在这段风道里得到烟道14及窑体传导过来的初期的热量。当三、四次风升入到主予热风道11A、11B后，进一步得到圈火道10高温的烘烤，温升得到很大的提高。尔后三次风进入辅予热风道9，再次被高温加热，并经炉腿辅予热风道9，由离炉盘一定高度的出风口6A，对着坩埚的两侧，吹入炉膛7。在炉膛内，由喷火口8喷入炉膛的火焰中，由于二次风与煤一次燃烧产生的半煤气各自的流速，汇交角及混合比的不同，虽使煤经历了两次燃烧，也不能够在任何时候(如加煤的初期)完全燃烧，因此，产生了一定量的黑色烟尘，它与其它废气，甚至燃烧未尽的火焰混合在一起，被烟道负压的吸引经坩埚的两侧，汇流向吸火孔17，进入圈火道10。在此过程中，高温的烟火与三次风混燃，由于三次风的比例大于烟尘燃烧所需要的风量，使混燃更充分、彻底，进一步消除了黑色烟尘，又节约了能源。四次风道的引风道与主予热风道部分都分别与三次风道中对应段风道平行夹筑而成，因此其受热原理也相同。但其无辅予热风道，主预热风道11B的出风口直接接入圈火道10内(位于烟道入口处)，这样，对特殊情况下经三次进风仍未在炉膛7内燃尽的黑烟，经吸火孔17进入圈火道10后，会再一次与四次风混燃而消烟，最后才进入烟道14排出窑炉体外。

Claims (9)

1、高效消烟坩埚窑炉，包括半煤气火池、炉腿、炉膛、圈火道、烟道及二次风道，其特征是：在窑炉体内增设一个由进风口、引风道、主予热风道及出风口依次相接构成的三次风道，其引风道位于圈火道以下窑体内，由该段二次风道平行分割夹筑在烟道之间而成，主予热风道筑于圈火道外侧、围绕着圈火道，出风口设于炉膛内。

2、根据权利要求1所述的窑炉，其特征是：出风口设在炉膛内的炉腿上，在主予热风道与出风口之间设有位于圈火道盖板之上及炉腿内的辅予热风道。

3、根据权利要求2所述的窑炉，其特征是：出风口设在面向炉膛喷火口的炉腿侧壁上。

4、根据权利要求2所述的窑炉，其特征是：两个出风口分设在面向被加热坩埚的炉腿两侧壁上。

5、根据权利要求1～4所述的窑炉，其特征是：增设一个由进风口、引风道、主予热风道及出风口依次相接构成的四次风道，其引风道位于圈火道以下的窑体内，由该段二次风道再平行分割夹筑在烟道之间而成，主予热风道由三次风道对应段平行分割而成，其出风口与圈火道相接。

6、根据权利要求5所述的窑炉，其特征是：四次风道的出风口接于圈火道与烟道的接口处。

7、根据权利要求1～4所述的窑炉，其特征是：增设一个由进风口、引风道、主予热风道及出风口依次相接构成的四次风道，其引风道位于圈火道以下的窑体内，由该段二次风道再平行分割夹筑在烟道之间而成，主予热风道由三次风道对应段平行分割而成，其出风口与顶层烟道相接。

8、高效消烟坩埚窑炉，包括半煤气火池、炉腿、炉膛、圈火道、烟道及二次风道，其特征是：在窑炉体内增设一个由进风口、引风道、主予热风道及出风口依次相接构成的三次风道，其引风道位于圈火道以下窑体内，由该段二次风道平行分割夹筑在烟道之间而成，主予热风道筑于圈火道外侧、围绕着圈火道，出风口接入圈火道。

9、高效消烟坩埚窑炉，包括半煤气火池、炉腿、炉膛、圈火道、烟道及二次风道，其特征是：在窑炉体内增设一个由进风口、引风道、主予热风道及出风口依次相接构成的三次风道，其引风道位于圈火道以下窑体内，由该段二次风道平行分割夹筑在烟道之间而成，主予热风道筑于圈火道外侧、围绕着圈火道，出风口接入顶层烟道。

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