密集烤煙房用高溫熱風爐制造技術

密集烤煙房用高溫熱風爐，包括爐膛，爐蓋和眾多肋片，爐膛由爐條分為上下兩室，上室為燃燒室，下室為儲灰室，燃燒室爐壁包括金屬殼體和耐火內襯，肋片沿金屬殼體側壁呈向外輻射狀均勻布置，爐蓋布置在燃燒室頂部之上，爐蓋沿側壁面圓周方向均布2～4個補風縫補入二次空氣，補風縫兩短邊中點連線延長線和爐蓋中心軸線相交于同一點，每個補風縫補入的薄片狀空氣流和該補風縫兩短邊中點連線與爐蓋中心軸線確定的平面夾角相同，燃燒室頂部組織切錐面螺旋燃燒。本發明專利技術可用于煙草調制行業密集烤煙房燃用低硫低灰洗精煤與生物質顆粒混合燃料熱風爐，煙塵，SO2和NOx排放達到大氣污染物綜合排放標準要求；燃燒效率>95％；綜合換熱效率>85％。

【技術實現步驟摘要】

專利技術涉及一種基于有焰高溫燃燒，非絕熱燃燒，肋片輻射換熱，切錐面螺旋燃燒等原理的密集烤煙房用高溫熱風爐，適用于煙葉加工調制行業密集烤煙房供熱裝置使用。
技術介紹
目前全國各煙區普遍使用具有煙葉烘烤質量良好和節省用工優勢的密集烤煙房。按2012年全國煙葉種植面積約2100萬畝測算，全國建有密集烤煙房約130萬座。這些密集烤煙房采用燃燒完全且排煙溫度低的熱風爐，是農村節能減排、提高煙葉品質、降低勞動強度、減少生產成本的重要條件之一。目前密集烤煙房用熱風爐以單爐膛燃煤熱風爐為主，分為臥式隧道爐和立式圓筒爐兩種。圓筒爐結構簡單、投資少，但使用壽命短。圓筒爐爐膛被爐條分隔為上下兩部分，上部為燃燒室、下部為儲灰室，燃燒室煤層上方的氣相空間體積大，爐膛空間溫度低，加上無額外空氣氧分子供應，沒有燃燒反應發生，不存在火焰，金屬殼體外壁面溫度低。圓筒爐完成一室煙草烘烤需加散煤5次?6次，裝煤和清灰勞動強度大。燃燒面自下向上移動，煙氣揮發分C0成分含量大，實際烘烤中采用多次加煤且控制每次加煤量方法來減少這種可燃物損失，但這些方法存在煤層薄、氧分子熾熱煤層接觸時間縮短問題。隧道爐結構較簡單、成本較低，但使用壽命短，且因無金屬殼體限制爐壁高溫變形原因，爐壁易出現高溫裂縫而導致滲風和燃燒速度失控問題。隧道爐不設置爐條，爐膛既是燃燒室又是儲灰室。爐渣含碳量高完成一室煙草烘烤需一次性裝入800?1200個蜂窩型煤，烘烤供熱管理工作量減少，但渣球量大、渣球清理勞動強度大，工場衛生條件差。爐渣含碳量高煤球上方設置氣相空間，煙氣透過渣球層流入氣相空間而被排出，煙氣揮發份及C0可燃物含量低。隨著燃燒面自左上角向右下角移動，氣相空間盤通空氣作用變大，擴散至煤球層內滿足燃燒需要的空氣含氧量變得不可控。實測表明:單爐膛熱風爐大火烤莖階段燃燒熾熱區溫度約為700°C?950°C，氣相空間內壁面溫度只有500°C?700°C，排煙口附近內壁面溫度低至200°C?350°C，爐壁外表面溫度100°C?200°C。據不完全統計，單爐膛熱風爐綜合熱效率約40%?45%，金屬單爐膛熱風爐綜合熱效率超過60%，非金屬單爐膛熱風爐綜合熱效率超過50%。密集烤煙房用單爐膛燃煤熱風爐節能減排潛力巨大。雙層對向正反燃燒熱風爐、雙爐膛熱風爐和逆流循環型雙爐膛熱風爐等新設備尚處于研發推廣階段。雙層對向正反燃燒熱風爐集成燃煤氣化、反向燃燒、負壓燃燒等新技術，設上下兩個爐膛，上爐膛從上往下進行反向燃燒并形成明火型高溫火焰，下爐膛從下往上進行正向半氣化燃燒并產生大量可燃氣體，正反向燃燒產生的火焰及可燃氣體在下爐膛“對向”相遇后再次進行燃燒并產生高溫煙氣輸出。由于采用正、反向多次燃燒，煤燃燒較充分，煙氣中可燃物得到充分燃燒及利用。雙爐膛熱風爐考慮到烤煙階段不同供熱不同，大火期主燃爐和輔燃爐同時啟運，中火及小火期僅用主燃爐。逆流循環型雙爐膛熱風爐，煤炭先由輔燃爐經過600?800°C初燃處理，產生可燃氣體并通過管道直接輸送到主燃爐內，輔燃爐初燃產生的帶有大量可燃物的爐渣，周期性送入主燃燒爐進行二次重復燃燒，同時也作為主燃爐火源引燃主燃爐新添加煤燃燒。這種循環燃燒方式，降低了煙氣煙塵、S02、NOxS^放。開發結構簡單，成本低，一次性裝煤以適應各煙區勞動力緊缺形式需要、爐內流動傳熱燃燒組織合理、氣相空間可燃性氣體燃燒和固定碳燃燒均得到有效強化、燃燒熱釋放充分并得到高效利用、綜合熱效率高且煙氣污染物超低排放的密集烤煙房用高溫熱風爐，可以滿足當前建設資源節約型和環境友好型社會和農業農村節能需要，促進我國煙草行業可持續發展。
技術實現思路
為了克服現有圓筒爐需多次加煤，加煤及清渣勞動強度大，氣相空間無法發生二次燃燒，固定碳燃燒溫度低且燃燒時間短，煙氣含可燃性氣體量及爐渣含碳量高，隧道爐渣球清理勞動強度大，爐壁易脹裂，空氣盤通短路流入氣相空間導致渣球層下方煤燃燒供氧量不足，固定碳燃燒溫度低且燃燒時間短，爐渣含碳量高等缺點，專利技術設計了一種具有“有焰高溫燃燒，非絕熱燃燒，肋片輻射換熱，切錐面螺旋燃燒”等技術特征，無需清灰，爐內氣流流動傳熱燃燒組織合理的密集烤煙房用高溫熱風爐。密集烤煙房用高溫熱風爐，包括呈圓筒狀的爐膛，呈錐臺狀的爐蓋和眾多等長等寬等厚肋片，爐膛內腔由水平布置的爐條分隔為上下兩室，下室為儲灰室，上室為燃燒室，燃燒室頂面和爐蓋底面法蘭連接，燃燒室爐壁包括耐溫700°C?900°C的金屬殼體和耐溫1000°C?1200°C的耐火內襯，燃燒室爐壁外表面和眾多肋片聯結，肋片為呈矩形狀且厚度是0.1mm?1.0mm的金屬薄片，肋片的一條長邊和爐膛外圓壁面滿焊聯結，肋片長邊和爐膛中心軸線平行，且沿爐膛外圓周方向呈向外輻射狀均勻分布，肋片所在的環形通道區域為烤煙房所需的熱風流動及生成區域，燃燒室頂面和肋片頂短邊共面，燃燒室底面和肋片底短邊共面，爐蓋側壁面沿圓周方向均勻布置2?4個矩形補風縫，補風縫兩短邊中點連線延長線和爐蓋中心軸線相交于同一點，補風縫補入的薄片狀空氣流在燃燒室內流動方向相同，同時沿順時針方向或同時沿逆時針方向流動，每個補風縫補入的薄片狀空氣流和該補風縫兩短邊中點連線與爐蓋中心軸線確定的平面夾角相同，形成切錐面螺旋燃燒。燃用原煤或生物質等固體燃料的煙草加工調制行業、煙草種植加工基地及煙農合作社密集烤煙房供熱裝置、熱風爐裝置或火爐裝置，都可以使用本專利技術。本專利技術經濟、節能環保，社會效益顯著。工業應用表明:密集烤煙房用高溫熱風爐煙氣粉塵排放濃度低于30mg/m3，S02排放濃度低于200mg/m3，N0X排放濃度低于200mg/m3，達到大氣污染物綜合排放標準(GB16297-1996)和鍋爐大氣污染物排放標準(GB13271-2014)要求；燃燒效率超過95%;綜合換熱效率超過85%。能燃用單一煙煤燃料，無煙煤與生物質顆粒混合燃料，甚至單一生物質顆粒燃料。【附圖說明】圖1為密集烤煙房用高溫熱風爐通過中心軸線的垂直截面圖。圖2為密集烤煙房用高溫熱風爐俯視圖。圖中1為爐膛，11為爐條，12為清灰門，13為金屬外殼，14為耐火內襯，2為爐蓋，21為補風縫，22為排煙口，3為肋片。【具體實施方式】下面結合附圖對專利技術作進一步的說明。如附圖1和附圖2所示，密集烤煙房用高溫熱風爐，包括呈圓筒狀的爐膛1，呈錐臺狀的爐蓋2和眾多等長等寬等厚的肋片3。肋片3為呈矩形狀且厚度為0.1mm?1mm的金屬薄片，肋片3的一條長邊和爐膛1外圓壁面滿焊聯結，肋片3長邊和爐膛1中心軸線平行，且沿爐膛1外圓周方向呈向外輻射狀均勻分布。肋片3所在的環形通道區域為烤煙房所需的熱風流動及生成區域。爐膛1由水平布置的爐條11分為上下兩室，下室為儲灰室，上室為燃燒室。儲灰室側壁面上開設清灰門12，清灰門12上設置通風口。由通風口進入儲灰室的空氣為一次空氣。燃燒室頂面和肋片3頂短邊共面，燃燒室底面和肋片3底短邊共面。燃燒室爐壁包括耐溫700°C?900°C的金屬殼體13和耐溫1000°C?1200°C的耐火內襯14。燃燒室頂面和爐蓋2底面法蘭聯結。爐蓋2側壁面沿圓周方向均勻布置2?4個補風縫21，補風縫21兩短邊中點連線延長線和爐蓋2中心軸線相交于同一點。補風縫補入的空氣流為薄片狀空氣流，薄片狀空氣流厚度薄，為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
密集烤煙房用高溫熱風爐，包括呈圓筒狀的爐膛，呈錐臺狀的爐蓋和眾多等長等寬等厚肋片，爐膛內腔由水平布置的爐條分隔為上下兩室，下室為儲灰室，上室為燃燒室，燃燒室頂面和爐蓋底面法蘭連接，其特征在于：燃燒室爐壁包括耐溫700℃～900℃的金屬殼體和耐溫1000℃～1200℃的耐火內襯，燃燒室爐壁外表面和眾多肋片聯結，肋片為呈矩形狀且厚度是0.1mm～1.0mm的金屬薄片，肋片的一條長邊和爐膛外圓壁面滿焊聯結，肋片長邊和爐膛中心軸線平行，且沿爐膛外圓周方向呈向外輻射狀均勻分布，肋片所在的環形通道區域為烤煙房所需的熱風流動及生成區域，燃燒室頂面和肋片頂短邊共面，燃燒室底面和肋片底短邊共面，爐蓋側壁面沿圓周方向均勻布置2～4個矩形補風縫，補風縫兩短邊中點連線延長線和爐蓋中心軸線相交于同一點，補風縫補入的薄片狀空氣流在燃燒室內流動方向相同，同時沿順時針方向或同時沿逆時針方向流動，每個補風縫補入的薄片狀空氣流和該補風縫兩短邊中點連線與爐蓋中心軸線確定的平面夾角相同，形成切錐面螺旋燃燒。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：段美珍，陳道穎，郭亮，趙阿娟，黃國棟，張文軍，
申請(專利權)人：湖南省煙草公司長沙市公司寧鄉縣分公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43