專利名稱：高效消煙坩堝窯爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃煤式坩堝窯，特別是高效消煙的坩堝窯爐。
傳統的燃煤式坩堝窯，是將煤一次燃燒產生的半煤氣，在窯爐的噴火口處與窯爐內的二次風匯交燃燒，其火焰噴入爐膛，來完成對坩堝內玻璃料液的熔化。坩堝窯的基本工作原理是兩次給風燃燒。第一次風是直接由爐板下和加煤口進入煤層，第二次風是由砌筑于窯體內煙道之間及圈火道內環中的二次風道引入，在噴火口處送出。在這類坩堝窯中，介質煤雖然經歷了兩次燃燒，其排出的廢氣中，仍含有大量未能燃盡的黑色煙塵，造成環境污染。目前，在治理這種污染的各類技術中，中國專利ZL96221684.4公開一種窯爐消煙除塵系統，它采用輸送動力輔二次風進入窯爐圈火道，混燃煙塵，實現消煙除塵。該技術的實施方案，沒有改變坩堝窯的結構，而是通過窯體外的消煙設施，動力送風，予熱后引入窯體內。因此，在使用過程中，其設施需維護，且易損，它所占據的空間又妨礙窯爐使用中其它工作的操作。
本發明的目的是克服現有技術之不足，提供一種通過對傳統坩堝窯內部結構的改進、增加風道及出風口措施通過自然引風、窯體內予熱而實現無窯體外的動力消煙設施亦能高效消煙的坩堝窯爐。
本發明是這樣實現的高效節能消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風道，其特征是在窯爐體內增設一個由進風口、引風道、主予熱風道及出風口依次相接構成的三次風道，其引風道位于圈火道以下窯體內，由該段二次風道平行分割夾筑在煙道之間而成，主予熱風道筑于圈火道外側、圍繞著圈火道，出風口設于爐膛內。
在上述方案基礎上，可將出風口設在爐膛內的爐腿上，在主予熱風道與出風口之間設有位于圈火道的蓋板之上及爐腿內的輔予熱風道。出風口的設置有多種方案，可設在面向爐膛噴火口的每個爐腿側壁上或將每個爐腿上同時設兩個出風口、分設在面向被加熱坩堝的爐腿兩側壁上。
本發明在實施中，如果工人燒窯遵守操作規程，上述技術方案即可達到消煙除塵的目的。反之，違章操作，消極怠工，如勾爐灰時，操作隨意，火池“太空”時加煤，甚至煤層在燃燒中突然塌落等，將會出現“偶發煙”的現象。為了徹底地消除這種不良的現象，本發明的主流設計思想是采用常規窯二次風道的模式，增設出兩條以上的多次風道，它們同樣自然引風，窯體內予熱后，輸送到窯爐排煙行程中的不同部位，逐次混燃煙塵，其消煙的效果通過每次疊加而更加徹底。在常規的情況下，增設三次、四次風道，完全可以達到高效消煙除塵的效果。因此在按上述方案實施本發明時還可以增設一個由進風口、引風道、主予熱風道及出風口依次相接構成的四次風道，其引風道位于圈火道以下的窯體內，由該段二次風道再平行分割夾筑在煙道之間而成，主予熱風道由三次風道對應段平行分割而成，其出風口與圈火道相接或與頂層煙道相接。
本發明還有另兩種實現方案高效消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風道，其特征是在窯爐體內增設一個由進風口、引風道、主予熱風道及出風口依次相接構成的三次風道，其引風道位于圈火道以下窯體內，由該段二次風道平行分割夾筑在煙道之間而成，主予熱風道筑于圈火道外側、圍繞著圈火道，出風口接入圈火道。在窯爐體內增設一個由進風口、引風道、主予熱風道及出風口依次相接構成的三次風道，其引風道位于圈火道以下窯體內，由該段二次風道平行分割夾筑在煙道之間而成，主予熱風道筑于圈火道外側、圍繞著圈火道，出風口接入頂層煙道。最后尚需要說明的是上述各方案中，凡是出風口對接在圈火道或頂層煙道時，其出風口可以是多處對接。
本發明與已知的相關系統比較，其優點是多次風在窯體內形成、被予熱和輸送，多個設于窯爐排煙途中不同處的出風口可對未燃盡的“黑煙”進行分段依次助燃，使黑煙濃度依次遞減，最終燃盡，實現了充分燃燒消煙效果。另外，勿需窯外設施，成本低，耐用方便，也減少了使用與維護的費用，經濟效益顯著。
圖1是高效消煙坩堝窯正視剖面示意圖。
圖2是高效消煙坩堝窯俯視剖面示意圖。
現結合說明書附圖及實施例，來進一步說明本發明將多次風引進窯爐內的技術解決方案。
本實施例所述的坩堝窯主要由半煤氣火池4、爐腿5、爐膛7、煙道14、圈火道10、二次風道13、三次風道2A和四次風道2B構成。本例中，每次風的功能如下二次風是常規窯所用的風，功能是使煤燃燒、熔化玻璃。
三次風消煙與節能并俱。
四次風主功能是輔助消余煙(三次風未消盡的煙)。
三次風道與四次風道的引風道，與二次風道方式一樣，只是將常規窯的二次風道在圈火道以下的部分分割為三部分，較好的引風道分割比例由大到小依次為二次風道、三次風道、四次風道，三個風道位置分布一般是二次風道居中，三、四次風道分居兩側。引風道的特點是夾筑在煙道之間以取得予熱效果。
為了加強予熱，三次風與四次風兩個風道的主予熱風道都是在外側圍繞圈火道，三次風道在上層以利進入爐膛，四次風道在下層，以利進入圈火道(一般在靠近煙道入口附近)。
經歷引風道與主予熱風道后，三次風由于要進爐膛，所以增加了輔予熱風道。
本實施例所述的三次風道2A由進風口1A、引風道3A、主予熱風道11A、輔予熱風道9和出風口6A或6B構成。
進風口1A、1B與二次風道13的進風口15相鄰，在窯體的下部，視窯體周圍的條件，可設在窯體的兩端或兩側，這樣便于進風量的調整。
引風道3A與3B是三次風道2A與四次風道2B在圈火道10以下的部分，從圖1看，它與二次風道13相應的部分(即二次風道的引風道)相同的特征(即它們在正視圖上的重合性)是夾筑在煙道14之間，從圖2的方向透視，它們互相封閉、各成體系，但三次與四次風道的引風道一般位于窯體前、后兩端，寬度較窄，與二次風相比它們所吸收的熱量少。
主予熱風道11A、11B，位于圈火道10的外側，并圍繞著圈火道砌筑，其目的是使三次與四次風能夠充分地予熱，以利燃燒。因此，它圍繞圈火道的入口與出口在設計時盡可能使此段風道長一些。
輔予熱風道9，可設計在圈火道10的蓋板之上，它能進一步地加熱三次風，同時，連通主予熱風道11A，如果予熱效果滿意，亦可取代主予熱風道。
出風口是風與煙火在理論上的混燃點。在具體實施時會有各種方案，對于三次風，基本要求是離噴火口8遠一些，并高出爐盤表面，送風后，在爐膛內的行程能長一些，這樣能使煙火燃燒完全，同時避免坩堝漏料時，流入玻璃液，堵塞風道。出風口可以開設裸露于爐膛7內的爐盤上，但理想的方案是開設在爐腿5上，這樣，輔予熱風道9可在爐腿5上延續充分吸收熱量。爐腿上的出風口的朝向有兩種方案，方案一是一個出風口6B面對噴火口，方案二是出風口6A有兩個，在爐腿左、右兩側，面對坩堝，方案二較為理想，因為這時的混燃點是煙火進入圈火道之前的必經之路。煙塵燃燒后的熱量直接作用于坩堝，消煙和節能的效果都是最佳選擇。
在實施中，如果三次風自然進風量不足時，尚可在進風口1A與1B處，設置小功率的風機，作為補充。
四次風道2B的引風道、主予熱風道部分與三次風道2A的結構模式相同，只是其出風口12相對三次風道不同。
參照說明書附圖，詳述本發明實施中三、四次風的應用。
首先三次與四次(空氣)風，在窯爐煙筒拉力的作用下，由進風口1A、1B進入引風道3A、3B，在這段風道里得到煙道14及窯體傳導過來的初期的熱量。當三、四次風升入到主予熱風道11A、11B后，進一步得到圈火道10高溫的烘烤，溫升得到很大的提高。爾后三次風進入輔予熱風道9，再次被高溫加熱，并經爐腿輔予熱風道9，由離爐盤一定高度的出風口6A，對著坩堝的兩側，吹入爐膛7。
在爐膛內，由噴火口8噴入爐膛的火焰中，由于二次風與煤一次燃燒產生的半煤氣各自的流速，匯交角及混合比的不同，雖使煤經歷了兩次燃燒，也不能夠在任何時候(如加煤的初期)完全燃燒，因此，產生了一定量的黑色煙塵，它與其它廢氣，甚至燃燒未盡的火焰混合在一起，被煙道負壓的吸引經坩堝的兩側，匯流向吸火孔17，進入圈火道10。在此過程中，高溫的煙火與三次風混燃，由于三次風的比例大于煙塵燃燒所需要的風量，使混燃更充分、徹底，進一步消除了黑色煙塵，又節約了能源。
四次風道的引風道與主予熱風道部分都分別與三次風道中對應段風道平行夾筑而成，因此其受熱原理也相同。但其無輔予熱風道，主預熱風道11B的出風口直接接入圈火道10內(位于煙道入口處)，這樣，對特殊情況下經三次進風仍未在爐膛7內燃盡的黑煙，經吸火孔17進入圈火道10后，會再一次與四次風混燃而消煙，最后才進入煙道14排出窯爐體外。
權利要求
1.高效消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風道，其特征是在窯爐體內增設一個由進風口、引風道、主予熱風道及出風口依次相接構成的三次風道，其引風道位于圈火道以下窯體內，由該段二次風道平行分割夾筑在煙道之間而成，主予熱風道筑于圈火道外側、圍繞著圈火道，出風口設于爐膛內。
2.根據權利要求1所述的窯爐，其特征是出風口設在爐膛內的爐腿上，在主予熱風道與出風口之間設有位于圈火道蓋板之上及爐腿內的輔予熱風道。
3.根據權利要求2所述的窯爐，其特征是出風口設在面向爐膛噴火口的爐腿側壁上。
4.根據權利要求2所述的窯爐，其特征是兩個出風口分設在面向被加熱坩堝的爐腿兩側壁上。
5.根據權利要求1～4所述的窯爐，其特征是增設一個由進風口、引風道、主予熱風道及出風口依次相接構成的四次風道，其引風道位于圈火道以下的窯體內，由該段二次風道再平行分割夾筑在煙道之間而成，主予熱風道由三次風道對應段平行分割而成，其出風口與圈火道相接。
6.根據權利要求5所述的窯爐，其特征是四次風道的出風口接于圈火道與煙道的接口處。
7.根據權利要求1～4所述的窯爐，其特征是增設一個由進風口、引風道、主予熱風道及出風口依次相接構成的四次風道，其引風道位于圈火道以下的窯體內，由該段二次風道再平行分割夾筑在煙道之間而成，主予熱風道由三次風道對應段平行分割而成，其出風口與頂層煙道相接。
8.高效消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風道，其特征是在窯爐體內增設一個由進風口、引風道、主予熱風道及出風口依次相接構成的三次風道，其引風道位于圈火道以下窯體內，由該段二次風道平行分割夾筑在煙道之間而成，主予熱風道筑于圈火道外側、圍繞著圈火道，出風口接入圈火道。
9.高效消煙坩堝窯爐，包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風道，其特征是在窯爐體內增設一個由進風口、引風道、主予熱風道及出風口依次相接構成的三次風道，其引風道位于圈火道以下窯體內，由該段二次風道平行分割夾筑在煙道之間而成，主予熱風道筑于圈火道外側、圍繞著圈火道，出風口接入頂層煙道。
全文摘要
本發明系高效消煙坩堝窯爐,包括半煤氣火池、爐腿、爐膛、圈火道、煙道及二次風道,其特征是:在窯爐體內增設一個由進風口、引風道、主預熱風道及出風口依次相接構成的三次風道,其引風道位于圈火道以下窯體內,由該段二次風道平行分割夾筑在煙道之間而成,主預熱風道筑于圈火道外側、圍繞著圈火道,出風口設于爐膛內。還可增設一由三次風道對應段平行分割夾筑成、出風口接入圈火道的四次風道。優點是多次風在窯體內形成、預熱、輸送,在多個不同處出口對黑煙進行分割包圍、助其燃盡,以達到在無窯外設施前提下高效消煙效果。
文檔編號F27B14/00GK1266980SQ0011022
公開日2000年9月20日 申請日期2000年3月14日 優先權日2000年3月14日
發明者陳廣連 申請人:陳廣連