专利名称：一种煤变气燃烧机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤变气燃烧机，具体地说是一种将煤炭转变为可燃性气体 (瓦斯、煤气)，可燃性气体经充分燃烧而产生热能的燃烧机，或者说是一种环 保节能型的锅炉配套设备。
技术背景目前大部分煤气发生炉均是在炉体的顶端开设喂料口 ，如专利号为200610047987. 8的发明专利，煤炭必须引到一定的高度才能装入加煤机，为了 防止煤气从喂料口逃逸，不得不设计成复杂的集料室和计量室两级结构。另一 方面，为了避免频繁地开启， 一般的加煤机都是一次性地加入许多煤炭，但往 炉内一次性添加过多的煤炭，就不能充分产生燃气，产生的热量也不均匀，造 成锅炉忽冷忽热。再者目前大部分炉箅都是铸铁或钢材制作的，由于炉膛的温 度极高，很容易熔融和腐蚀，需要频繁地更换。还有，目前大部分炉膛的氧气 供应都是用鼓风机直接送到炉箅下，有的甚至从水中吹出将水汽送到炉箅下， 这样由于冷空气的吹入而导致的热量大量损失。再有燃气需要加装多股细流来 助燃，点火器结构复杂， 一般多使用油料来点燃。最重要的是目前许多类似设 备都体量庞大、结构复杂、操作难度大、效率不甚理想。 发明内容本发明的设计思路是提供一种结构紧凑、热效率高、操作维护简便、运行 安全可靠的一种煤变气燃烧机。整个设备是这样安排的在炉体一侧安排喂煤装置，另一侧安排燃气出口 及下游的喷射喷射燃烧器，将煤炭定量供给装置安排在炉膛内，炉体的顶部中部都有开口，方便维修。炉体下部设中空炉箅管，炉体的底部与灰槽固为一体；送风管穿过炉体装设于炉箅管之下、灰槽内水面以上。其他外围设备置于 炉体周围。具体地说，改进了的喂煤装置，提供一种将煤炭从水中喂送到炉膛中的装 置，使用水作为隔绝大气与炉膛的介质，无需打开炉门就可将煤炭移送到炉膛 之内。它由包括煤斗，扁桶状的输送管道，输送螺旋及轴、电机等构成。扁桶 状的输送管道并不垂直布置，它与炉体立面形成10-60度的夹角。输送管道底 端与煤斗连接，煤斗内注入水的高度高于输送管道底端(可随时补充)，输送管 道上端改变方向后与炉膛内部相通。输送管道的中间的偏心位置上布置输送螺 旋及轴，轴的上端伸出喂煤装置构造之外并与链条轮固结，电机通过链条带动 其转动，实现煤的供给，该装置对煤没有特殊要求，无需破碎。在偏心位置上 布置输送螺旋及轴是为了克服输送过程中产生碎屑使自动喂料受到影响，这样 煤炭不会破碎，煤斗内有水的密封作用可有效避免供煤时炉膛内生成的燃气向 外逸出，确保生产的连续性。同时煤炭通过水的浸泡，提升到炉膛内成为煤水 混合物，使燃气发生过程中水也参与化学反应，大大提高了煤的利用率和产气 效率。其煤炭定量供给装置，主要有量斗和斗承、分布器及密闭的围护结构构成。 量斗是一侧开口、两端封闭的桶状结构，且两端固结有轴，其中一端伸出炉体 之外(轴与炉体之间有密封件)，并固结链条轮，通过电机带动其定时间歇式转 动。斗承是两侧开口、两端封闭的桶状结构，并通过围护结构将炉膛内部分割 成独立的两个部分。上部分作为煤水混合物的中转站，下部分是燃气发生区域， 当然这两部分之间并不是绝对密闭。当量斗开口处于上面位置时，煤水混合物 充满量斗，当量斗开口转到下面位置时，煤水混合物落下，；决落到其正下方的分布器后，均匀地散落到炉箅上，从而实现煤炭定量分布。在正常运行中，炉 膛与外界始终处于密闭状态，除非在进行设备检修才暂时开放。该密闭状态是 由包括喂煤装置煤斗内的水和灰槽内的水、风管上的阀门等实现的。这样可以 定时定量地将煤炭均匀分布到炉箅上，不至于一次性添加过多的煤炭导致不能 充分产生燃气和产生的热量不均匀。本发明还提供一种独特的空气输送管路。该管路包括中空炉箅管、管道、 空气分流调节器及阀门，可方便的调节输送给炉膛、喷射燃烧器及点火器的氧 气量。从而调整燃气发生、燃烧的反应速度、温度和效率。最重要的是因为空 气通过炉箅内的中空管路可降低炉箅的温度，防止熔融和腐蚀。同时空气通过 炉箅中空管路的过程中，空气(氧气)被预热，降低了下游装置由于冷空气的 吹入而导致的热量损失，并由于温度的提高，提高了氧分子的活性，促进燃烧。实际应用情况表明，采用中空的炉箅的技术方案，比通常方案可节省20%的煤炭用量。本发明还提供一种炉渣清除装置。电机带动煤炭定量供给装置运行的同时 带动活动炉齿绕中空的炉箅管在一定角度内往复转动(亦可附加手工晃动手 柄)，^f吏炉渣掉落在灰槽内病沉入水中，可随时将水中的炉渣捞出清理。本发明提供的炉体为钢制，炉膛主要由其围护而成，可以制成圆柱形，立 方体形或其他形状。沿内壁砌有耐火材料。上侧部接续有与炉膛相通的煤气引 出管，下侧部和顶部分别开设有点火口和检修口。下部设有活动的炉箅齿。炉 体底端与灰槽固为一体并浸埋于灰槽内的水面以下。两个中空炉箅管穿过炉体 底端密封体分别与进风总管和出风总管相连接，出风总管接续空气分流调节器， 从空气分流调节器引出的风管又穿过炉体底端密封体(位置在炉箅与灰槽水面 之间)为装置输送新鲜空气，以保证煤气发生过程中必须的氧气供应，在风管上适当位置安装阀门，以调节风量大小，也可以在需要的时候完全关闭。同时 通过空气分流调节器将热风引到燃气点火器处，同时设置阀门控制之。本发明提供的的点火器改变以往用燃油点燃的方式而改用燃烧的煤炭点 燃，其结构与普通的煤炉类似，底端设置与前述空气分流调节器连通，顶端分 别与燃气引出管和空气分流调节器连通。当点火任务完成之后切断与空气分流 调节器的连通。本发明的燃气引出管的末端口径窄缩形成喇叭状的喷射燃烧器， 加大了燃烧的压力和燃烧的充分。同时由于将热风通过空气分流调节器将热风引到燃烧装置参与反应，使出口温度从以往的500° C提高到1000° C。该燃烧 装置还可增加防爆装置和除尘装置(该发明不提及)。本发明提供的炉渣清除装置可以采用手工摇晃方式或机械带动将煤渣抖落 到灰槽内并沉于水下，然后通过人工清理的方式从水中捞出清理，该过程中由 于有水的存在，清理过程燃气不会逃逸。也可以和煤炭定量分布装置使用同一 个电机驱动，煤炭定量供给装置运行的同时，带动活动炉齿在一定角度内绕中 空炉箅管来回转动，使炉渣掉落在灰槽内，再随时予以清理。本发明水斗和灰槽内的水还起到防爆的作用，当炉膛内的燃气万一出现瞬 间燃烧而产生巨大压力的时候，压力会从水斗和灰槽内的水中鼓出而释放出来， 不至于使设备发生损坏，保证设备和人员的安全。本发明的有益效果主要体现在结构紧凑、热效率高、操作维护简便、运 行安全可靠；无需打开炉门就可将煤炭移送到炉膛之内，且煤炭无需破碎；可 以定时定量地将煤炭均匀分布到炉箅上，不至于一次性添加过多的煤炭导致不 能充分产生燃气和产生的热量不均匀；空气通过炉箅中空管if各的过程中，空气 (氧气)-故预热，降低了下游装置由于冷空气的吹入而导致的热量损失，并由 于温度的提高，提高了氧分子的活性，促进燃烧。实际应用情况表明，采用中空的炉箅的技术方案，比通常方案可节省20%的煤炭用量；燃气引出管的末端口 径窄缩形成喇p八状的喷射燃烧器，加大了燃烧的压力和燃烧的充分。同时由于 将热风通过空气分流调节器将热风引到燃烧装置参与反应，使出口温度从以往 的500。 C提高到IOOO。 C;炉渣清理简便；整个装置密闭并可有效防爆，保证 生产效率的同时保证设备和人员的安全。
附图l是本发明外观结构的正面示意图； 附图2是本发明煤炭输送管道结构的横剖示意图； 附图3是本发明部分结构的正视纵剖示意图； 附图4是本发明煤炭定量供给装置的侧视纵剖示意图； 附图5是本发明空气供给装置和炉箅结构的示意图； 附图6是本发明煤炭定量供给装置停止布煤时的状态示意图； 附图7是本发明煤炭定量供给装置布煤时的状态示意图。 其中灰槽l-l，点火/检修口 1-2，检修口 1-3，炉箅管1-4,炉齿1-5， 喂煤电机2-1,煤炭输送管道2-2,煤斗2-3，输送螺旋2-4,喂煤装置轴2-5， 煤炭定量供给电机3-1，量斗轴3-2,链轮3-3,分布器3-4,量斗3-5，斗承 3-6,围护构件3-7,喷射燃烧器4-1，燃气引出管4-2,进风总管5-1，出风总 管5-2,点火器风管5-3，燃烧器风管5-4，送风管5-5,鼓风机5-6,空气分流 调节器5-7，点火器6，炉膛7。
具体实施方式
请参见图1-图7。炉膛7与炉体之间可采用耐火砖或其它耐火材料作为隔 热层。炉体一侧的上部接续与炉膛7相通的煤炭输送管道2-2，炉体的另一侧的 上部接续与炉膛7相通的燃气引出管4-2;燃气引出管4-2根据场地情况决定走向，必要时可使用弯头变向，其末端口径逐渐窄缩形成有反喇叭状的喷射燃烧 器4-1。炉体的顶部开设检修口 1-3，用螺栓加密封材料封闭防止燃气逃逸。炉体的中部开设点火/检修口 1-2,炉体固接螺栓，用带手轮的螺母门上有密封材 料防止燃气逃逸。以方便开启和封闭；点火/检修口 l-2在添加与燃煤异质的材 料如木柴以引燃炉算上的煤层时或检修时开启。正常工作中封闭。炉体内炉膛7 的上部装设煤炭定量供给装置，包括有量斗3-5和与其同心布置的斗承3-6;量 斗3-5两端固设量斗轴3-2,该量斗轴3-2的一端穿过斗承3-6的端面及炉体壁 伸出炉体之外与链轮3-3固接并与煤炭定量供给电机3-1通过链条连接，另一 端穿过斗承3-6的端面与固接于炉体的轴套配合；斗承3-6的侧壁有两个上下 贯通的开口可供与量斗3-5侧壁的一个开口分别相重合，随着定量供给电机3-1 通过链条连接带动链轮3-3进而带动量斗3-5转动形成启闭关系进行布煤和停 止布煤；斗承3-6与和炉体固接的围护构件3-7固接。量斗轴3-2与炉体交接 部位设有密封材料防止燃气逃逸。煤炭定量供给装置的下方对应的位置装设分 布器3-4使落下的煤水混合物均匀分布到炉箅上；炉体下部是炉箅，炉箅由炉 箅管1-4和若干能绕其活动的炉齿1-5构成；炉箅管1-4为穿过并固接于炉体 的两根中空管道，其一端与进风总管5-1连通，另一端与出风总管5-2连通； 炉箅管1-4上装设若干能绕其活动的炉齿1-5,炉齿1-5上装设伸出于炉体之外 的机构用于带动炉齿在一定角度内来回转动，使炉灰落入灰槽1-1内的水中， 所述的机构可以是手动的也可以通过煤炭定量供给电机3-1带动。炉体的底部 与灰槽1-1固为一体并浸埋于灰槽1-1内水面以下防止燃气和空气逃逸。灰槽 1-1也可以看成是一个水腔。送风管5-5穿过炉体装设于炉箅管1-4之下由炉体 和灰槽1-1内的水所形成的封闭腔内。煤炭输送管道2-2是一个具有倒L形纵截面的管道，其横截面为长圓形，其下部固设能盛煤和水的煤斗2-3，因此煤斗2-3也可以看成是一个能容纳水的 水腔，水腔的高度高于煤斗2-3内对应于煤炭输送管道2-3的开口的上沿，这 样水将此开口封闭，输送螺旋2-4转动时，煤炭被输送，但绝大部分水会流下 来继续封堵住此开口，当然要及时补充部分缺失的水。上部装设喂煤电机2-1 并穿过炉体与位于炉膛7上部的围护构件3-7固接；固接有输送螺旋2-4的喂 煤装置轴2-5置设于煤炭输送管道2-2靠近炉体一侧的偏心位置上，其偏心的 原因如前所述；喂煤装置轴2-5与喂煤电机2-l通过链条连接。喂煤装置轴2-5 的轴心线与炉体立面的垂线有10-70度的夹角(在三维坐标的X轴一Y轴平面而 言)。喂煤装置轴2-5与煤炭输送管道2-2交接部位设有密封材料防止燃气逃逸。 空气分流调节器5-7为一装设了控制阀门的可调压的气腔，其与的送风管 5-5、出风总管5-2连通外、点火器风管5-3、燃烧器风管5-4都连通，起到缓 冲和调节的作用。初始时需先点燃点火器6内的煤炭并持续30分钟左右， 一俟炉膛进入产气 状态，燃气经过该处时将以明火引燃，并输送到相应的设备使用。例如引至锅 炉、工业烘烤房(非食品加工)、烤漆房、喷胶棉之类的生产装置等。引燃后关 闭点火器风管5-3上的阀门。当燃煤在炉膛内燃烧一定时间之后，可以手动也可以自动控制程序开启使 喂煤电机2-1运转，带动煤炭输送管2-2内的输送螺旋2-4旋转，使煤炭从煤 斗2-3中提升到炉膛内。由于煤炭通过水的浸泡，提升到炉膛(7)内成为煤水 混合物，使燃气发生过程中水也参与化学反应，大大提高了煤的利用率和产气 效率。此时，煤水混合物填满量斗3-5,见图6所示状态。手动或自动控制程序 开启使煤炭定量供给电机3-1运转，以链条带动链轮3-3进而带动量斗轴3-2 进而带动量斗3-5处于图7所示状态，煤水混合物跌落，经过下方相应位置的分布器3-4的引导，使煤水混合物较均匀地分布到炉算上的煤层。使燃气发生 过程持续进行并进入下一个循环。
权利要求
1、一种煤变气燃烧机，它包括炉体、喂煤装置、煤炭定量供给装置、空气供给装置、燃烧器(4-1)、点火器(6)，其特征在于炉体一侧的上部接续与炉膛(7)相通的煤炭输送管道(2-2)，炉体的另一侧的上部接续与炉膛(7)相通的燃气引出管(4-2)；炉体的顶部开设检修口(1-3)；炉体的中部开设点火/检修口(1-2)；炉体内炉膛(7)的上部装设煤炭定量供给装置，该装置的下方对应的位置装设分布器(3-4)；炉体下部固设炉箅管(1-4)；炉体的底部与灰槽(1-1)固为一体；送风管(5-5)穿过炉体装设于炉箅管(1-4)之下由炉体和灰槽(1-1)内的水所形成的封闭腔内。
2、 根据权利要求1所述的煤变气燃烧机，其特征在于所述的煤炭输送 管道(2-2 )是一个具有倒L形纵截面的管道，其下部固设能盛煤和水的煤 斗(2_3),上部装设喂煤电机(2-1)并穿过炉体与位于炉膛(7)上部的 围护构件(3-7 )固接；固接有输送螺旋(2-4 )的喂煤装置轴(2-5 )置设 于煤炭输送管道(2-2)靠近炉体一侧的偏心位置上且其轴心线与炉体立面 的垂线有10-70度的夹角；喂煤装置轴(2-5)与喂煤电机(2-1)通过链 条连接。
3、 根据权利要求1所述的煤变气燃烧机，其特征在于所述的燃气引出 管(4-2)的末端口径窄缩形成喇叭状的喷射燃烧器(4-1)。
4、 根据权利要求1所述的煤变气燃烧机，其特征在于所述的煤炭定量 供给装置包括有量斗(3-5 )和与其同心布置的斗承(3-6 );量斗(3-5 ) 两端固设量斗轴(3-2 ),该量斗轴(3-2 )的一端穿过斗承(3-6 )的端面及炉体壁伸出炉体之外与通过链条与煤炭定量供给电机(3-1)连接的链轮 (3-3)固接，另一端穿过斗承(3-6)的端面与固接于炉体的轴承配合； 斗承(3-6)的侧壁有两个上下贯通的开口可供与量斗(3-5)側壁的一个 开口分别相重合形成启闭关系；斗承(3-6 )与和炉体固接的围护构件(3-7 )固接。
5、 根据权利要求1所述的煤变气燃烧机，其特征在于所述的炉箅管 (1-4)为穿过并固接于炉体的两根中空管道，其一端与进风总管(5-1)连通，另一端与出风总管(5-2)连通；炉箅管(1-4)上装设若干能绕其 活动的炉齿(1-5)。
6、 根据权利要求1或5所述的煤变气燃烧机，其特征在于所述送风管 (5-5)和所述出风总管(5-2)共同与空气分流调节器(5-7)连通。
7、 根据权利要求6所述的煤变气燃烧机，其特征在于所述的空气分流 调节器(5-7)为一可调压的气腔，其除与前述的送风管(5-5)和所述出 风总管(5-2)连通外，还与点火器风管(5-3)、燃烧器风管(5-4)连通。
8、 根据权利要求2所述的煤变气燃烧机，其特征在于所述的煤斗(2-3 ) 还是一个容纳水的水腔，水腔的高度高于煤斗(2-3)内对应于煤炭输送管 道(2-3)的开口的上沿。
9、 根据权利要求1或2或4所述的煤变气燃烧机，其特征在于检修口 (l-3)和点火/检修口 (1-2)与炉体结合部位设有密封材料，喂煤装置轴 (2-5 )与煤炭输送管道(2-2 )交接部位设有密封材料，量斗轴(3-2 )与炉体交接部位设有密封材料。
全文摘要
本发明涉及一种将煤炭转变为可燃性气体，可燃性气体经充分燃烧而产生热能的新型环保型的一种煤变气燃烧机。其主要特征是炉体一侧的上部接续与炉膛7相通的煤炭输送管道2-2，炉体的另一侧的上部接续与炉膛7相通的燃气引出管4-2；炉体的顶部开设检修口1-3；炉体的中部开设点火/检修口1-2；炉体内炉膛7的上部装设煤炭定量供给装置，该装置的下方对应的位置装设分布器3-4；炉体下部固设炉箅管1-4；炉体的底部与灰槽1-1固为一体；送风管5-5穿过炉体装设于炉箅管1-4之下由炉体和灰槽1-1内的水所形成的封闭腔内。
文档编号F23B60/00GK101334161SQ20081014556
公开日2008年12月31日 申请日期2008年7月28日 优先权日2008年7月28日
发明者李庆五, 李炳喆 申请人:李炳喆;李庆五