專利名稱：燃煤切向引風負壓氣化式烘烤爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高效利用多種煤種或燃燒質為各類烘烤提供熱源的裝 置，屬于烘烤設施技術領域，同時也屬于將煤進行潔凈化應用于熱能解決技術 領域。
背景技術：
現有的以鮮煙葉為典型的農產品烘烤大量釆用的方式是使用普通烤房(俗 稱土烤房)進行烘烤，烘烤需要的能源由烤房下部的燃煤進行普通燃燒方式提供；近年來，隨著技術的進步，在烤房的結構形式上已經有了許多科學的改進， 比如專利文獻ZL91233234.4中所公開的"強制熱風循環煙葉烘烤機"技術的 應用提供了烤房內部溫度均勻、排濕順暢的優勢；專利文獻CN200420060791.9 中公開的"熱風循環烤房"實現了引用自動控制、提高烘烤質量、降低勞動強 度的目的。但是，包括上述技術在內的現有技術并沒有去解決"高效利用燃煤、 降低污染排放"的問題。專利文獻CN200420033203.2以及CN200510119779,X 公開了利用熱水鍋爐或太陽能提供煙葉烘烤熱能的技術，但在實際應用中因熱 水鍋爐的復雜性及安全性的局限以及太陽能的不定性和高成本，所以現今投入 使用的烘烤設施中的熱能供應還是以燃煤直接燃燒供熱為主。燃煤的直接燃燒 帶來的缺點是燃料燃燒不充分、火力難以控制，污染排放嚴重；專利文獻 CN2006200440936.8公開的"烤煙機自動控火然煤爐"以及巿場上開始應用的 控制燃煤供給的履帶或螺桿式供煤燃燒爐實現了可以控制火力的目的，但不能 夠解決"燃燒不充分、能源消耗大、污染排放嚴重"的問題。發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種燃煤切向引風負壓氣化式烘烤爐， 通過煤的氣化技術以及潔凈化技術的應用，為農產品的烘烤提供一種火力易于 控制、燃燒充分且節約燃料、污染排放少的熱能供應裝置，實現降低烘烤成本、 節能減排的目的。解決本發明的技術問題所釆用的方案是對現有煙葉烘烤烤房中的燃煤燃 燒裝置進行改進，在亞燃燒室高于燃煤還原層的位置設置有與爐外連通的二次 燃燒配風口，爐內上部空間為二次燃燒室，爐壁與外套之間的夾套作為烤房外 的部分空氣通道，鼓風機連通煙囪，熱交換煙管以文氏管結構旁接鼓風機風管。 從而原燃燒室由燃煤分割成兩部分，第一部分為"亞燃燒氣化室"，第二部分為 "二次燃燒室"，二次燃燒室位于亞燃燒室的上方，鼓風機對爐內產生負壓，爐外新鮮空氣一路由亞燃燒室下部的儲灰室排灰口經爐柵進入亞燃燒室，另一路 由二次燃燒室配風口進入二次燃燒室以達到分別助燃的目的。
爐體的鼓風機機殼切向連接切向引風管再連接煙ltl ,熱交換煙管旁接在切
向引風管上；所述亞燃燒室與二次燃燒室的爐壁上布置有換熱翅片，并延伸在 爐體的夾套通道中；所述二次燃燒室上方布置了帶翅片的蛇形換熱煙管，換熱 煙管設置在烤房的空氣通道中。
燃煤在亞燃燒氣化室中因供風的不足進行缺氧性的燃燒，將發生以下的化 學轉變C+02=C02+Q; C+C02=2CO-Q; C+H20=CO H2-Q; C+2HfCH4因 此，通過這種缺氧性的燃燒，亞燃燒氣化室將產生大量的可燃氣體(包括一氧 化碳、氫氣、甲烷等)，這些可燃氣體進入上部的二次燃燒室，同時亞燃燒室中 的明火粒子也將隨氣流進入二次燃燒室。
在二次燃燒室中，由鼓風機鼓入的空氣與亞燃燒室中產生的可燃氣體進行 了混合，在明火粒子的作用下混合氣體被點燃并保持持續燃燒，這種燃燒狀況 將因大量的供氧而進行的非常充分。
在亞燃燒室的外壁以及二次燃燒室的外壁和拱頂上，設置了若千換熱翅片， 通過爐體外壁以及翅片，亞燃燒以及二次燃燒所產生的熱能均傳導到了爐體外 壁與翅片上并被穿越外壁與翅片的烤房循環風帶走，同時也對爐體產生了降溫 的作用。
二次燃燒室中燃燒后的廢氣經過外壁布有翅片的熱交換煙管，余熱被進一 步的利用后隨頂部煙齒排出。
裝有煙葉的烤房中的循環風經過熱交換煙管，二次燃燒室拱頂及翅片，二 次燃燒室外壁及翅片，亞燃燒室外壁及翅片后溫度被幾次提升從而實現了將燃 燒后的熱量帶入烤房的目的。
本發明的有益效果是通過對亞燃燒室、二次燃燒室的進風口徑比例的調 整以及總體引風量的改變(調整鼓風機轉速)，可以控制亞燃燒量以及二次燃燒 量，從而實現了火力的調整以及燃煤耗量調整；經過合適的配比，可以使得在 不同的烘烤熱能需求下，燃煤均能被高效、潔凈的利用；而且，因整個爐體內 腔與大氣是相通的，所以安全性得到了保障。
通過上述技術方案的應用，不同熱值的煤種均能在氧化產熱-還原吸熱-再氧化產熱-余熱回收的過程中被充分的利用；同時因整個燃燒空間均處于負 壓狀態，煙氣及有害氣體不會溢出，對整套設備的密封性能要求降低；因此而 實現了一種節能、高效、清潔且安全的煙葉烘烤熱能解決方法，此外，因煙氣 的排出是通過切向引風管高速氣流的作用，鼓風機不會受煙氣溫度的影響從而 降低了對鼓風機耐溫的要求,使得產品成本降低、性能提高。
因整個爐腔處于負壓工作狀態，其內部的煙氣及其它有害氣體不會滲出到烤房循環風中，所以對整個爐體及換熱煙管的密封性能要求都不高，從而使得
整個烘烤爐成本易于控制；同時因使用了切向引風的方式使得鼓風機的工作溫
度處于常溫下，以此降低了對鼓風機的耐溫要求且降低了產品成本。

圖l為本裝置的結構示意圖。
圖中各標號依次表示烘烤爐出風口l;爐柵2;亞燃燒室氧化層3;亞燃 燒室還原層4;加料口5; 二次燃燒室6;爐壁翅片7;烘烤爐外套8; 二次燃燒 室拱頂9; 二次燃燒室拱頂翅片10;熱交換煙管ll;熱交換煙管翅片12;循環 風機13;烘烤爐進風口 14;鼓風機15;切向引風管16;煙囪17; 二次燃燒配 風口 18;排灰口 19;爐壁20;儲灰室21;烤房22。
具體實施方式
因爐內的氣體由切向引風管16引出至爐外形成爐內的負壓狀態，外部的助 燃空氣分為兩路進入烘烤爐燃燒室， 一路經排灰口 19通過儲灰室以及爐柵2進 入到亞燃燒室進行亞燃燒助燃，另一路徑二次燃燒配風口 18進入入二次燃燒室 6進行完全燃燒助燃;燃煤置于爐柵2上方起燃后經過氧化還原反應生成的可燃 氣體進入到二次燃燒室6與助燃空氣混合，當達到一定的混合濃度并遇到由亞 燃燒室氧化層3產生并穿還原層4的火星后被點燃，因二次燃燒室6的可燃氣 與助燃空氣是持續不斷的進入，故二次燃燒室6中將保持持續的氣體燃燒的狀 況，通過適當的調節鼓風機15的轉速可保持適宜的亞燃燒產氣量和良好的二次 燃燒狀況，從而實現火力的調節與燃煤耗量的控制；燃煤在進行亞燃燒產生的 熱能一部分實現了上部還原層煤炭對C02轉變為CO的還原反應以及煤炭被干 餾成炭氬化合物，另一部分熱能被傳導到爐壁20及其上的爐壁翅片7上被烤房 22的循環風帶入烤房；二次燃燒室6中的氣體燃燒所產生的熱能一部分加熱了 爐壁20和其上的翅片7以及二次燃燒室拱頂9和其上的翅片10并被烤房22的 循環風帶入烤房，另一部分隨燃燒后產生的尾氣進入到熱交換煙管11;尾氣在 穿越熱交換煙管11的途中，大量的熱能通過煙管11的外壁和其上的翅片12被 烤房22的循環風帶入烤房,剩余的少量熱能和尾氣一起經引風管16在鼓風機 15出口的高速氣流作用下由煙鹵17排出；烤房22內的空氣被循環風機13吸入 至外套8內，進入外套8的空氣先穿過熱交換煙管11的外壁和其上的翅片12 間的縫隙被預熱，隨后經過二次燃燒室拱頂9外壁和其上的翅片IO的間隙被進 一步加熱后進入外套8與爐壁20之間的夾縫中將爐壁20和其上的翅片7的熱 能帶走后由烘烤爐出風口 l進入至烤房22從而完成了烘烤熱能的傳遞。
權利要求1、一種燃煤切向引風負壓氣化式烘烤爐，它由儲灰室、亞燃燒氣化室和其上方的二次燃燒室、爐壁和其上的翅片、與爐壁形成夾套的外套、熱交換煙管和其上的翅片、循環風機、爐體供氧裝置、煙囪組成，其特征在于在亞燃燒室高于燃煤還原層的位置設置有與爐外連通的二次燃燒配風口，爐內上部空間為二次燃燒室，爐壁與外套之間的夾套作為烤房外的部分空氣通道，鼓風機連通煙囪，熱交換煙管以文氏管結構旁接鼓風機風管。
2、 根據權利要求l所述的燃煤負壓氣化式烘烤爐，其特征在于鼓風機機 殼切向連接切向引風管再連接煙囪，熱交換煙管旁接在切向引風管上。
3、 根據權利要求l所述的燃煤負壓氣化式烘烤爐，其特征在于所述亞燃 燒室與二次燃燒室的爐壁上布置有換熱翅片，并延伸在爐體的夾套通道中。
4、 根據權利要求l所述的燃煤負壓氣化式烘烤爐，其特征在于所述二 次燃燒室上方布置了帶翅片的蛇形換熱煙管，換熱煙管設置在烤房的空氣通道 中。
專利摘要燃煤切向引風負壓氣化式烘烤爐。本實用新型涉及一種高效利用多種煤種或燃燒質為各類烘烤提供熱源的裝置，屬于烘烤設施技術領域，同時也屬于將煤進行潔凈化應用于熱能解決技術領域。本烘烤爐自下而上由儲灰室、鼓風機、亞燃燒室、二次燃燒室、熱交換煙管以及煙囪、循環風機組成，爐體分為下部的亞燃燒室和上部的二次燃燒室，鼓風機對二次燃燒室抽吸產生負壓，爐外空氣在壓差下對亞燃燒室和二次燃燒室供風助燃，燃煤在亞燃燒室被氣化后進入二次燃燒室充分燃燒，燃燒后的尾氣經熱交換煙管吸收余熱后排出。本裝置能為各類烘烤提供一種火力易于控制、燃燒充分且節約燃料、污染排放少的熱能供應，實現降低烘烤成本、節能減排的目的。
文檔編號A23N12/00GK201146808SQ20082008088
公開日2008年11月12日 申請日期2008年2月2日 優先權日2008年2月2日
發明者龐子乾, 王明湖, 陳建輝 申請人:昆明康立信電子機械有限公司