专利名称：蜂窝煤炉灶燃烧调控和烟气除尘脱硫联合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蜂窝煤炉灶燃烧调控和烟气除尘脱硫的联合装置。
蜂窝煤是压紧的，含有多个竖内孔的型煤块，叠码在蜂窝煤炉灶燃烧供热，多条竖内孔贯通以及拼烧的叠码间距缝在炉内升温条件下形成烟囱效应，自吸风慢燃能充分燃烧，烟含尘极少，热效率高，供热费用低，是中国较低收入条件生活基本保障的一种板有效的、传统的燃煤方式，城镇95％以上家庭曾每天使用，现包括农村仍广泛使用，尚有亿多个小的、大的、拼烧的、堆烧的多种蜂窝煤炉灶，年烧煤几亿吨，年排硫几百万吨，随着大拼烧炉的使用，烧煤量有增无减，不足之处在于1、蜂窝煤燃烧慢，火力小，不适应生活改善、节奏加快对用火的要求，点火、揭火初期炉温低，烟囱效应弱，抽力小，燃烧太慢，等燃旺用火等得着急，用扇风、鼓风加快燃烧，烟尘飘出又脏又累，真想把蜂窝煤炉丢了；因煤气供应难，停电多，又因烧蜂窝煤仅为煤气、电热20-30％费用，现大城市家庭多留蜂窝煤备用，供煤气难的城镇，大部份家户还烧蜂窝炉灶，中国农村仅几年时间就大普及蜂窝煤，农家都保留大灶，等急了和用火多就砍树烧，只因需要燃快点就是燃不快。
2、蜂窝煤炉灶排硫危害大(1)硫味重，日夜排放，距人最近，危害健康，直接诱发肺癌等多种疾病，老人、小孩、妊妇受不了也逃不了；(2)农户烧煤距离禽近，危害其生长，蛋肉成本增加，品质下降，对这个问题重视不够；(3)腐蚀家用电器、衣物；⑷强制周围地段受害，邻里关系紧张；(5)上升气流将二氧化硫送到大气对流层、酸雨危及几千公里，都跑不脱；(6)现有燃煤的除尘脱硫设施复杂、庞大，不适应蜂窝煤小炉灶；(7)中国十几年时间燃煤总量增加3倍，烧蜂窝煤增加几十倍，因烧蜂窝煤比烧散煤灶少烧煤，少污染。如果宣传烧蜂窝煤污染危害，生活需要就砍树烧，那还了得！3、中国专利CN2060207V，家用蜂窝蜂炉灶脱硫净化器，一是结构复杂，造价必高，二是无加快燃烧功能，作用小，三是要用多种化工原料，使用不方便，运行费用增加，四是安装、维修、换料麻烦，故不太适应小炉灶。中国专利CN211069V，炉具、炉灶消烟除尘装置，一是结构复杂，安装、使用不便，二是烟气与水不接触，无脱硫作用，全排硫。更严重的是，因中国烧蜂窝煤多，金世界有关蜂窝蜂专利被中国人占完，几百项蜂窝煤炉灶专利，仅几项涉及燃烧调控、脱硫的申请，并且两项作用互不联系，功能少，结构复杂，使用不便，实用性欠佳，一是误认为烧得少和不冒黑烟就不污染，二是太小，要作到简单、高效、实用、多功能，难度极大，故申请就绕开这个难题；中国出口过多台蜂窝煤机，因炉灶性能差影响应用和声誉。
4、中国等发展中国家，劳动密集企业多，单位食堂炉灶、商业食堂灶、小作坊炉灶多用散煤炉灶，烧法是强鼓风穿透煤层或高烟囱强抽风穿透煤层燃烧，即强风供氧快烧。(1)供风不匀，结炉多；(2)给不够燃烧时间不能克分燃烧，热效率仅10-20％；(3)烟含尘、硫多；(4)燃烧调控和保火差，用大量湿煤“盖”火慢燃保火，浪费大；(5)操作脏、热、苦；(6)因炉灶小，现有烟尘处理装置用不上，因烟尘处理装置不兼有燃烧调控功能，不适用；(7)管道煤气供应难，气压低，价太高，煮不好“大锅饭”，更不适应作坊灶。
5、蜂窝煤拼烧炉灶热效率高，按少烧就少污染的原则，中国从1987年起，多次强令单位食堂、饮食服务行业改成蜂窝煤拼烧炉灶，不改炉灶就罚款或停业整顿；强令烧煤作坊搬出二环路、三环路外；特别是卫生城镇将烟尘和空气污染作为一项指标，更是严格。因蜂窝煤燃烧太慢，火力小，一是作菜品味欠佳，二是不便即时供应，顾客等不急就走；三是将拼烧灶设大了，因燃烧调控差，不便微燃保火，如控成微燃，急用火又燃不旺，故只能控成慢燃，热天厨房真热；为此，燃煤炉灶准备两套灶芯，每年创建卫生城镇检查前半个月换成蜂窝蜂拼烧炉芯，检查一过就换烧散煤的大灶芯；周围因污染闹凶了，就说情加抵赖，检举到环保局来突击检查，逮住了就认罚。为了本单位职工吃得好和经营求利，多用此法；搬出城的作坊炉灶，管理、检查难。经济发展有个过程，中国等发展中国家，电力、煤气供应等基础设施不能短期内全面满足，蜂窝煤还要烧，可行的办法是利用蜂窝煤燃烧的优点，改进燃烧调控和烟气处理技术。
本发明针对现有技术不足之处，将蜂窝煤燃烧调控和烟气处理综合研究，利用其特有的烟囱效应能自吸风克分燃烧和烟尘极少的两项优势，发明一种兼有燃烧调控和烟气处理两种功能的联合装置，目的是利用已有炉灶调控燃烧和烟气除尘脱硫，按需微燃保火，急用火时能尽快燃烧；要求是简单、方便、造价低、运行费用低，与现有炉灶及烟囱好配合，占地少、好安装，作到节煤好烧，消除排克污染1.用低压头、大风量，即低电耗的风机配控烟板成组可组折式、组定式结构，适应大、小规格的蜂窝煤炉灶，方便控成多种抽排烟强度，即调控成多种燃烧速度；2.在烟囱内构成一种烟流必须与水膜接触的条件，除尘脱硫和降烟温，减少风机损害，其污水能有效搜集，复用或处理，防二次污染；3.使用方便(1)用户拿到零件，10分钟内能自组成组折式装置用；(2)作成组定式总成，用户10分钟内能自方便安装用；(3)利用现在有砖烟囱的原位置及基砌，能方便砌设烟囱及零部件，作到保留原囱规格，砌成新囱达到上述要求；4.要求简单、造价低，零部件适应低材质和造价低，(1)烟囱适应陶质管、薄钢管、竹管、砖砌体；(2)S内壁块适应陶瓷、混凝土质，用模具标准化、系列化简便制作；(3)自带电机的轴流风机适应另加长套筒及其法兰盘，方便搁组稳运行和取开。
5.要求电耗低、费用低，耐用。
蜂窝煤炉灶燃烧调控和烟气除尘脱硫联合装置，利用蜂窝煤叠码燃烧多条竖向贯通的内孔及拼烧的叠码间距，在炉腔形成烟囱效应自吸风克分燃烧，及其烟流下促上流动和烟含尘少的条件，用调控烟气抽排强度调控燃烧速度；迫使烟气与水膜接触除尘脱硫，构成在同一套装置上调控燃烧和同时处理烟气，即所说的联合装置。
该联合装置含有烟囱、S缝脱硫器、水封箱、控烟板、轴流风机以及烟热腔罩等组成一种组折式，组定式的结构，分别适应多种炉灶。
S缝脱硫器的两个S内壁块的S内壁面相对组合，形成一条上下相通的S形间距缝，设进烟囱中部，在其上方设给水管，有利于少给水流在两S内壁块的两S内壁面形成水膜，多给水即对S缝简单冲洗；烟囱下设水封箱，设过水孔联通烟囱，有利于箱内水位与囟内水位相平，封住下部漏烟气和承接S缝流下的污水沉淀、复用或集中处理；烟道接炉灶排烟口和烟囱S缝脱硫器下进烟，促使烟流经S缝流上，两S内壁迫使烟流与水膜接触，除尘脱硫并降低烟温，减少对设在上的轴流风机的损坏；烟囱上部设控烟板，开大排烟中速燃烧，控小排烟并配合炉灶少供风微燃保火；烟囱上部设自带电机套筒轴流风机、传动轴流风机，有利于接需分别间歇、连续抽排烟加快燃烧；上述方式有利于设成一种组折式、组定式结构的联合装置，分别适应单叠煤燃烧的小炉灶、多煤拼烧的大炉灶。对于已有的小炉灶，只需在炉面设烟热罩等方式，即可简便收拢烟流，形成上述促使烟流进烟囱的条件，组配、使用方便。热天厨房不太热，冷天在烟热腔罩上好烘烤物品。
S缝脱硫器含有左S内壁块、右S内壁块，支撑台、给水管及其控阀等组成。两S内壁块相对组合，各个S内壁块向内的S面设成互配合，互对应凸凹的，从上到下的S面壁；在一个S内壁块的S面壁伸出多个支撑台，抵住另一个S内壁块的S面壁，形成上下相通的S形间距缝，有利于组设进烟囱中部；给水管穿设进两S内壁块上方，伸进烟囱段设小孔；在烟囱外一段设控阀，伸接水源；有利于开小控阀少量给水成滴水，流到S内壁即S面形成水膜，有利于开大控阀喷水，即简单冲洗S缝，较大规格的，在烟囱相应位置设孔，伸管喷水冲洗S缝；有利于烟气经S缝流上，S形面壁迫使烟气与水膜接触除尘脱硫，并适度降低烟温，减少损害在上方的风机。
水封箱含有箱体、排水孔管等组成，与烟囱设过水孔联通，水封箱设烟囱下方，有利于(1)排水孔管水位与囟内下部水位相平，即水面封住囱下方漏烟气，迫使烟气向上经S缝上流；(2)承接S缝流下的污水，集中、沉淀，再利用或处理，防二次污染。
烟囱含有支环台、烟管、控烟板以及烟管、烟包含有支环台、烟道等组成，烟道一端接炉灶排烟口一端接烟囱中部S缝脱硫器下部进烟，烟囱内壁设支环台，有利于搁组两S内壁块，用矮立烟囱，上部设控烟板，在上口面搁组稳自带电机的套筒轴流风机，并按需方便拿开该套筒轴流风机，方便间歇使用，控烟板可简单到一小板盖囟口，即组成组折式结构。
烟囱上部设支烟管、烟包、传动轴流风机、控烟板，中部设S缝脱硫器和烟道管，组成一种组定式结构总成，一是规格可作较大，二是传动轴流风机设进支烟管内，其电动机设到支烟管外，更适应连续抽排烟快烧，三是作成组定总成，便于靠拢、贴紧原有炉灶及烟囱组接使用或加高伸出户外使用，占地少，很方便。
采用砌砖烟囱，内设前述零部件，组成一种砖砌组定式结构，一是烟囱可砌得较高，自有抽排力强，适合较大规格和串联多个蜂窝煤拼烧炉灶使用，二是适应在原灶、原囱位置，拆建施工方便。
自带电机套筒抽流风机含有电动机、机壳、扇页和套筒、法兰盘、手柄等组成，电动机、扇页、机壳等组成现有轴流风机，机壳接长或延长成套筒，法兰盘设套筒上部，设内法兰盘的，套筒设成向下直形，扩出形，有利于套搁组到组折式装置矮立烟囱上口，内法兰盘承搁到口面，搁组平稳和不防碍运行；设外法兰盘的，套筒设向下直形、锥形，有利于插搁组到组折式装置矮立烟囱上口，外法兰盘承搁到口面；设手柄，有利于方便取拿搁放。
以上组折式、组定式两种结构，按炉灶规格、用途、位置等条件分别选用。
图1蜂窝煤炉灶配组折式装置结构图。
图2蜂窝煤拼烧炉灶及烟囱配组定式总成结构图。
图3蜂窝煤拼烧炉灶配砖砖烟囱作成组定式装置结构图。
以下结合附图作进一步说明一、如图1的结构，能作成一种蜂窝煤炉灶配组折式燃烧调控和烟气除尘脱硫联合装置。
由左S内壁块1、左S内壁块2、支撑台3、给水管4、控阀5等组成S缝脱硫器，设支架81，水源桶82，可组到墙等处，用软给水管方便伸进矮立烟囱，设到S内壁块上。两个S内壁块可用模具压入坭料作湿坯块，模孔作成支撑台块，晾干，刷耐酸釉料，在陶瓷窑、砖窑烧成，很耐用，造价低；用混凝土预制成较大规格，表面刷耐酸涂料，能用多年，即材质低、适应标准化，系列化生产，造价低，可从烟囟上口放进，背后塞料垫稳，也可在烟囱开门装进，换、洗方便。
由烟囱管11、环台12、烟道管13、控烟板14等组成矮立烟囱，与烟热腔罩151、桶锅152、蜂窝煤炉153配组，烟热腔罩金属型距桶锅1-2mm，陶质型2-4mm，湿布条围封即阻烟，可防漏；用球面锅搁上封口，漏烟少。蜂窝煤烧旺即有强烈烟囱效应，矮立烟囱即是内有S缝，仍有相应抽排性能，促成烟流下促上经S缝流上，矮立烟管用陶质管、硅酸盐管、旧铁管、竹管等作，用竹管作矮立烟管，烟道管用铁、陶质管，接口处抹稀泥，因烟流含二氧化碳和水膜流下降温，不会烧燃，能用几个月，方便、便宜。下部的水封箱，可简化成一个桶38，烟囱下口即过烟孔33，在下垫几个砖40，有利于提污水倒入水源桶复用，每天放一小块石灰中和，二次污染少；水源桶靠墙84，设支架85、86组合，很方便。
由电机21、扇页22、机壳23能作成现有自带电机的轴流风机，由内法兰盘24，加长、接长机壳成套筒25、手柄26等组成自带电机套筒轴流风机，搁组到矮立烟囱口抽烟，燃旺后拿开，设电机20-50瓦，风量每小时200-400m3，初揭火1-2分钟燃旺，初点火2-4分钟燃旺；因距炉口远和有水膜对烟流降温及脱硫，燃旺后开大水量，连续抽烟也不会损害电机，火火炒菜品味好，作餐时间省。
优点是(1)简单，拿到散零件可几分钟能装组使用；(2)微燃保火可靠；(3)冷天排烟在室内升温，空气湿润、含硫少；(4)热天在矮立烟囱上口套组一送烟管接到原囱或室外，室内受热少，(5)结构简单、造价低。
二、如图2的结构，能作成蜂窝煤拼烧炉灶组定式燃烧调控和烟气除尘脱硫联合装置。由左S内壁块1、左S内壁块2、支撑台3、给水管4、控阀5等组成S缝脱硫器。由水封箱31、排水管32、过水孔33等组成水封箱。由立烟囱11、环台12、烟道管13，隔板14、支烟管15、烟包16、支烟管控烟板17、烟囱控烟板18、送烟管19和冲洗孔等组成烟囱；较大规格的烟囱中部设工作门，有利于取出S内壁块清洗。
由电动机41、轴流风机42、三角带43等组成传动轴流风机，现有耐热三角带能适应；电机设支烟管外，动力轴伸进烟包传动，烟包方便组折，一是检修和换风机方便，二是适应按需、连续使用，大火快烧。
以上作成组定式结构，特点是(1)该装置作成一个总成，不动原烟囟201、炉灶202，只将送烟管插入原炉灶烟道口13-1烟囱组稳，设水源桶203供水，占场地少；(2)连续用轴流风机抽烟，燃速提高1-2倍；(3)有效控住排烟，微燃保火，不愁急用火，热天不慢燃受热。
三、如图三的结构能作成一种砖砌烟囱的蜂窝煤炉灶组定式燃烧调控和烟气除尘脱硫联合装置。
由左S内壁块1、右S内壁块2、支撑台3、给水管4、控阀5等组成S缝脱硫器，增设背板6、拉手7，在背板伸出段向内一面设软胶板靠垫密封，有利于拉出清洗和拉出调大一些S间距缝，加大烟流量，即是停电也能使用。
由水封箱31、排水管32、过水孔33等组成水封箱。
由砖砌烟囱11-1，环台12用钢筋混凝土质，在上的两个混凝土立墙12-1，连同环台浇注成型，一是加强结构有利于承重，二是在两侧形成适应S内壁块进出的门洞，三是环台浇成向内伸出的支台，有利于搁组、推拉S内壁块，很明显，这种结构，S内壁块和囟的规格可以作大，适应较大规格和多炉灶串联用，以及所说的多个S缝脱硫器重叠用。由隔板14将烟囱隔成一个竖腔，一个是支烟管15，一个是烟囱的一段，设烟包16、支烟管控烟板17、烟囱控板18等组成烟囱，设角钢框61联组控烟板砌入砖囱，很稳固，有利于在其上穿组控烟板的轴，在外组螺母62压紧，控烟板适应多种角度定位，按需调控抽排烟量，方便可靠。
由电机41、轴流风机42，三角带43等组成低压头，大抽风量的抽烟机构，适应蜂窝煤通风特畅，在燃烧时自产生烟囟效应，即风阻很小的条件，节电、运转费低。
由灶体71、蜂窝煤拼烧炉芯72、煤块73、烟道74、锅75等组成大规格的蜂窝煤拼烧灶，烟道直接接烟囟。
特点是(1)炉灶及燃烧调控和烟气除尘脱硫联合装置规格可作大，适应大火力要求；(2)不改动原灶，利用原烟囱基础，施工方便，省事；(3)因S缝可按需调大，给水量加大，处理效率提高，燃烧调控范围增大；(4)可多组S缝脱硫器在一根烟囟重叠串联使用效果好。
本发明还有以下作用1.该装置对有少量刺激味、微毒的烟气的处理有一定作用。
2.其他燃煤、燃油炉作用，如小冶炼作坊炉灶、小化工作坊炉灶等用，一是尽可能先除一次尘，如办不到就在同一砖砌烟囱重叠串设多台S缝脱硫器用，下部的S缝间距加大，给水量加大，抽风的风压风量加大，适合较小的散煤炉灶作简单处理，因为烟尘要阻塞S缝，必须随时清洗。
3.中国上亿个蜂窝煤小炉作餐，是令家庭的主要家务劳动，加快燃烧，即加大火力，有利于提高饭菜质量，缩短作餐时间，减轻家务劳动，减少污染，有利于改善家庭关系，邻里关系，促进精神文明建设。
4.单位食堂，特别是饮食服务行业散煤灶改成蜂窝煤拼烧炉灶，节煤好烧，基本消除污染，有利于改善于群关系、劳资关系、左邻右舍关系、与城管和环保执法部门的关系，不挨罚款，有利于经营者消除提心吊胆的情绪，降低费用，有利于努力扩大经营、生产。
5.中国将计划生育、环境保护定为“国策”，中国政府强调依靠科技进步，实施节能技术改造，中国法制日报1995年5月10日消息，人大常委会正审议节能环保法，少烧煤、少排放二氧化硫、二氧化炭，少温室效应和酸雨，是对人类社会的一种贡献，依法贯彻实施节能环保法，势在必行。本发明为充分燃烧的蜂窝煤炉灶配套，提高其性能和促成新功能，方便适用，造价低，为政府强制推行节能环保法，提供一种方便。
权利要求
1.蜂窝煤炉灶燃烧调控和烟气除尘脱硫联合装置，利用蜂煤叠码燃烧产生烟囱效应，自吸风燃烧烟气下促上流动和烟含尘极少的条件，设一套装置兼有调控燃烧速度和迫使烟流接触水膜除尘脱硫，即所说的一种联合装置，其特征是烟囱中部设有上下相通的、含S形间距缝的S缝脱硫器，有利于上方少给水流到S缝的两S面壁形成水膜，多给水即对S缝一种简单冲洗；烟囱下方设水封箱，有利于封往漏烟气，承接S缝流下的污水，集中沉淀、处理和再利用；烟道接炉灶排烟口和烟囱中部S缝脱硫器下进烟，有利于迫使烟流经S缝流上，与水膜接触除尘脱硫和降低烟温；烟囱上部设控烟板，有利于调控成中速燃烧和微燃保火；烟囱上部设自带风机套筒轴流风机、传动轴流风机，有利于间歇、连续抽排烟加快燃烧；
2.如权利要求1所述的一种S缝脱硫器含有左S内壁块、右S内壁块、支撑台、给水管及其控阀等组成，其特征是左、右S内壁块的S内壁相对组合，设成两S面壁互对应的、互配合的、从上到下的凸凹面壁，在一个S内壁块的S面壁伸出多个支撑台，抵住另一个S内壁块的S面壁，有利于形成上下相通的S形间距缝；给水管设两S内壁块上方，在烟囱内的一段设有小孔，在烟囱外的一段设有控阀，有利于伸接水源；
3.如权利要求1所述的自带电机套筒轴流风机含有电机、扇页、机壳和套筒、法兰盘、手柄等组成，电机、扇页、机壳组成轴流风机，其特征是机壳接长，伸长段成套筒，法兰盘设套筒上部，设内法兰盘的，套筒设向下直形、外扩形，有利于套搁到所说的组折式装置的矮立烟囱的上口，内法兰盘承搁到口面；设外法兰盘的，套筒设向下直形、锥形，有利于插搁进所说的组折式装置的矮立烟囱上口，外法兰盘承搁到口面；
4.如权利1所述的烟道一端接炉灶的排烟口，一端接烟囱中部S缝脱硫器以下进烟，迫使烟流穿S缝流上所设的一种带排烟口的简便烟热腔罩，其特征是该烟热腔罩设成盆形，底部设大园孔，侧壁设排烟口，有利于反扣设到小炉灶口面，桶形锅伸进大园口搁到炉灶口吸热，球面锅搁到大园口伸下吸热；有利于该烟热腔罩罩住和收拢烟热，促成经排烟口、烟道流进烟囱。
全文摘要
本发明公开一种蜂窝煤炉灶燃烧调控和烟气除尘脱硫联合装置，烟囱中部设上下相通的S缝脱硫器，上方给水流到S缝成水膜；烟囱下设水封箱封住漏烟；烟道接炉灶排烟口和烟囱S缝脱硫器下进烟，迫使烟经S缝流上接触水膜除尘脱硫；烟囱上部设控烟板调控排烟成中速燃烧、微燃保火，设轴流风机间歇、连续抽排烟加快燃烧；设组折式、组定式装置适应小炉、大灶；部件材质低，标准化、系列化制作；安装、使用方便，节煤好烧，消除污染，有利于改善家庭、邻里、干群、劳资及城管环保关系，不挨罚款。
文档编号F24B1/189GK1126298SQ95111369
公开日1996年7月10日 申请日期1995年5月19日 优先权日1995年5月19日
发明者程克永 申请人:程克永