CN201153499Y - 燃煤负压气化式烘烤炉 - Google Patents

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庞子乾
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Abstract

燃煤负压气化式烘烤炉。本实用新型涉及一种高效利用多种煤种或燃烧质为各类烘烤提供热源的装置，属于烘烤设施技术领域，同时也属于将煤进行洁净化应用于热能解决技术领域。本烘烤炉自下而上由储灰室、亚燃烧室、二次燃烧室、热交换烟管、循环风机以及引风机、烟囱组成，炉体燃烧腔由燃煤分隔为下部的亚燃烧室和上部的二次燃烧室，引风机使亚燃烧室和二次燃烧室处于负压状态，空气由储灰室的排灰口穿过炉栅进入亚燃烧室以及由二次燃烧室配风口进入二次燃烧室以实现分别供风助燃。本实用新型所述的烘烤炉能为各类烘烤提供一种火力易于控制、燃烧充分且节约燃料、污染排放少的热能供应，实现降低烘烤成本、节能减排的目的。

Description

燃煤负压气化式烘烤炉
技术领域
本实用新型涉及一种高效利用多种煤种或燃烧质为各类烘烤提供热源的装置，属于烘烤设施技术领域，同时也属于将煤进行洁净化应用于热能解决技术领域。
背景技术
现有的以鲜烟叶为典型的农产品烘烤大量采用的方式是使用普通烤房(俗称土烤房)进行烘烤，烘烤需要的能源由烤房下部的燃煤进行普通燃烧方式提供；近年来，随着技术的进步，在烤房的结构形式上已经有了许多科学的改进，比如：专利文献ZL91233234.4中所公开的“强制热风循环烟叶烘烤机”技术的应用提供了烤房内部温度均匀、排湿顺畅的优势；专利文献CN200420060791.9中公开的“热风循环烤房”实现了引用自动控制、提高烘烤质量、降低劳动强度的目的。但是，包括上述技术在内的现有技术并没有去解决“高效利用燃煤、降低污染排放”的问题。专利文献CN200420033203.2以及CN200510119779.X公开了利用热水锅炉或太阳能提供烟叶烘烤热能的技术，但在实际应用中因热水锅炉的复杂性及安全性的局限以及太阳能的不定性和高成本，所以现今投入使用的烘烤设施中的热能供应还是以燃煤直接燃烧供热为主。燃煤的直接燃烧带来的缺点是：燃料燃烧不充分、火力难以控制，污染排放严重；专利文献CN2006200440936.8公开的“烤烟机自动控火然煤炉”以及市场上开始应用的控制燃煤供给的履带或螺杆式供煤燃烧炉实现了可以控制火力的目的，但不能够解决“燃烧不充分、能源消耗大、污染排放严重”的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种燃煤负压气化式烘烤炉，通过煤的气化技术以及洁净化技术的应用，为农产品的烘烤提供一种火力易于控制、燃烧充分且节约燃料、污染排放少的热能供应装置，实现降低烘烤成本、节能减排的目的。
解决本发明的技术问题所采用的方案是：对现有烟叶烘烤烤房中的燃煤燃烧装置进行改进，在亚燃烧室高于燃煤还原层的位置设置有与炉外连通的二次燃烧配风口，炉内上部空间为二次燃烧室，炉壁与外套之间的夹套作为烤房外的部分空气通道，引风机连通烟囱和热交换烟管。从而原燃烧室由燃煤分割成两部分，第一部分为“亚燃烧气化室”，第二部分为“二次燃烧室”，二次燃烧室位于亚燃烧室的上方，引风机在炉内产生负压，外部空气一路从储灰室的排灰口进入亚燃烧气化室，另一路从炉体上所设的二次燃烧配风口进入二次燃烧室。对燃烧进行调节。
炉体的所述亚燃烧室与二次燃烧室的炉壁上布置有换热翅片，并延伸在炉体的夹套通道中。所述二次燃烧室上方布置了带翅片的蛇形换热烟管，换热烟管设置在烤房的空气通道中。
燃煤在亚燃烧气化室中因供风的不足进行缺氧性的燃烧，将发生以下的化学转变：C+O2＝CO2+Q；C+CO2＝2CO-Q；C+H2O＝CO+H2-Q；C+2H2＝CH4因此，通过这种缺氧性的燃烧，亚燃烧气化室将产生大量的可燃气体(包括一氧化碳、氢气、甲烷等)，这些可燃气体进入上部的二次燃烧室，同时亚燃烧室中的明火粒子也将随气流进入二次燃烧室。
在二次燃烧室中，由配风口进入的空气与亚燃烧室中产生的可燃气体进行了混合，在明火粒子的作用下混合气体被点燃并保持持续燃烧，这种燃烧状况将因大量的供氧而进行的非常充分。
在亚燃烧室的外壁以及二次燃烧室的外壁和拱顶上，设置了若干换热翅片，通过炉体外壁以及翅片，亚燃烧以及二次燃烧所产生的热能均传导到了炉体外壁与翅片上并被穿越外壁与翅片的烤房循环风带走，同时也对炉体产生了降温的作用。
二次燃烧室中燃烧后的废气经过外壁布有翅片的热交换烟管，余热被进一步的利用后随引风机抽到烟囱后排出。
装有烟叶等被烘烤物的烤房中的循环风经过热交换烟管，二次燃烧室拱顶及翅片，二次燃烧室外壁及翅片，亚燃烧室外壁及翅片后温度被几次提升从而实现了将燃烧后的热量带入烤房的目的。
本发明的有益效果是：通过对亚燃烧室、二次燃烧室的进风口径比例的调整以及总体引风量的改变(调整引风机转速)，可以控制亚燃烧量以及二次燃烧量，从而实现了火力的调整以及燃煤耗量调整；经过合适的配比，可以使得在不同的烘烤热能需求下，燃煤均能被高效、洁净的利用；而且，因整个炉体内腔与大气是相通的，所以安全性得到了保障。
通过上述技术方案的应用，不同热值的煤种均能在氧化产热-还原吸热-再氧化产热-余热回收的过程中被充分的利用；同时因整个燃烧空间均处于负压状态，烟气及有害气体不会溢出，对整套设备的密封性能要求降低；因此而实现了一种节能、高效、清洁且安全的烟叶烘烤热能解决方法。
因整个炉腔处于负压工作状态，其内部的烟气及其它有害气体不会渗出到烤房循环风中，所以对整个炉体及换热烟管的密封性能要求都不高，从而使得整个烘烤炉成本易于控制。
附图说明
图1为本装置的结构示意图。
图中各标号依次表示：烘烤炉出风口1；炉栅2；亚燃烧室氧化层3；亚燃烧室还原层4；加料口5；二次燃烧室6；炉壁翅片7；烘烤炉外套8；二次燃烧室拱顶9；二次燃烧室拱顶翅片10；热交换烟管11；热交换烟管翅片12；循环风机13；烘烤炉进风口14；引风管15；烟囱16；引风机17；二次燃烧配风口18；排灰口19；炉壁20；储灰室21；烤房22。
具体实施方式
因炉内的气体由引风机17抽出至炉外形成炉内的负压状态，外部的助燃空气分为两路进入烘烤炉燃烧室，一路经排灰口19通过储灰室以及炉栅2进入到亚燃烧室进行亚燃烧助燃，另一路径二次燃烧配风口18进入二次燃烧室6进行完全燃烧助燃；燃煤置于炉栅2上方起燃后经过氧化还原反应生成的可燃气体进入到二次燃烧室6与助燃空气混合，当达到一定的混合浓度并遇到由亚燃烧室氧化层3产生并穿还原层4的火星后被点燃，因二次燃烧室6的可燃气与助燃空气是持续不断的进入，故二次燃烧室6中将保持持续的气体燃烧的状况，通过适当的引风机17的转速可保持适宜的亚燃烧产气量和良好的二次燃烧状况，从而实现火力的调节与燃煤耗量的控制；燃煤在进行亚燃烧产生的热能一部分实现了上部还原层煤炭对CO2转变为CO的还原反应以及煤炭被干馏成炭氢化合物，另一部分热能被传导到炉壁20及其上的炉壁翅片7上被烤房22的循环风带入烤房；二次燃烧室6中的气体燃烧所产生的热能一部分加热了炉壁20和其上的翅片7以及二次燃烧室拱顶9和其上的翅片10并被烤房22的循环风带入烤房，另一部分随燃烧后产生的尾气进入到热交换烟管11；尾气在穿越热交换烟管11的途中，大量的热能通过烟管11的外壁和其上的翅片12被烤房22的循环风带入烤房，剩余的少量热能和尾气一起经引风机17和烟囱16排出；烤房22内的空气被循环风机13吸入至外套8内，进入外套8的空气先穿过热交换烟管11的外壁和其上的翅片12间的缝隙被预热，随后经过二次燃烧室拱顶9外壁和其上的翅片10的间隙被进一步加热后进入外套8与炉壁20之间的夹缝中将炉壁20和其上的翅片7的热能带走后由烘烤炉出风口1进入至烤房22从而完成了烘烤热能的传递。

Claims (3)

1、一种燃煤负压气化式烘烤炉，它由储灰室、亚燃烧气化室和其上方的二次燃烧室、炉壁和其上的翅片、与炉壁形成夹套的外套、热交换烟管和其上的翅片、循环风机、炉体供氧装置、烟囱组成，其特征在于：在亚燃烧室高于燃煤还原层的位置设置有与炉外连通的二次燃烧配风口，炉内上部空间为二次燃烧室，炉壁与外套之间的夹套作为烤房外的部分空气通道，引风机连通烟囱和热交换烟管。
2、根据权利要求1所述的燃煤负压气化式烘烤炉，其特征在于：所述亚燃烧室与二次燃烧室的炉壁上布置有换热翅片，并延伸在炉体的夹套通道中。
3、根据权利要求1所述的燃煤负压气化式烘烤炉，其特征在于：所述二次燃烧室上方布置了带翅片的蛇形换热烟管，换热烟管设置在烤房的空气通道中。
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