專利名稱：立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及蒸汽鍋爐，尤其涉及一種燃燒生物質(zhì)的蒸汽鍋爐。
背景技術(shù)：
中國專利ZL 200420046759公開了一種節(jié)能快速蒸汽爐，該蒸汽爐具有爐體、爐 管及燃燒器，爐體的底部設(shè)有燃燒器，爐膛的上部設(shè)有煙道口，所述爐體為夾層，其頂部開 有與外界相通的蒸汽排出口，所述爐管為直管，分成至少三層呈螺旋狀橫向平行排布于爐 膛內(nèi)，每根爐管的兩頭伸出爐膛在夾層內(nèi)通過管徑小于爐管的彎管連接，最底層爐管連接 進(jìn)水口所述爐膛的頂部還有一塊隔板，隔板上設(shè)置一水槽，最上層爐管的出口連通水槽。該 節(jié)能快速蒸汽爐通過將豎立排列于爐膛內(nèi)的螺旋管改成橫向排列的直爐管，并將連接每根 爐管的彎管管徑設(shè)計(jì)成小于爐管的管徑，使每根爐管的下半部形成一定的水位，高溫時(shí)，每 根爐管內(nèi)有一定量的蒸汽水與發(fā)熱的爐管接觸，充分利用了能源。中國專利ZL 200410004409公開了一種蒸汽鍋爐，該鍋爐是由鍋爐本體、燃燒器 安裝口、上水預(yù)熱器、蒸汽包(有壓熱水鍋爐無蒸汽包)、火管輻射段和內(nèi)部裝有鋼管和翅 片管的火管對流段組成。由于在火管的對流段內(nèi)裝有鋼管和翅片管，改善了對流段的傳熱 性能，提高了爐子的熱效率。另外在爐體外殼上設(shè)有防爆膜(兼檢查孔)，在煙道上設(shè)有防 爆門，提高了鍋爐的安全性，同時(shí)也便于爐內(nèi)清灰檢修。鍋爐采用成套橇裝式結(jié)構(gòu)，即把鍋 爐本體、蒸汽包、上水(回水)預(yù)熱器、循環(huán)水泵、控制閥門、電控箱、煙 均安裝在橇座上。 從而可為用戶節(jié)省安裝費(fèi)、減少施工周期和占地面積。中國專利ZL200620127951公開了一種節(jié)能蒸汽鍋爐，包括鍋爐本體，設(shè)置于鍋爐 本體內(nèi)、且由火管作為熱源的造汽室，與造汽室連通的壓力表和泄壓閥，間隔設(shè)于造汽室下 方的燃燒腔，造汽室通過鍋爐本體外壁上開設(shè)的蒸汽出口、入水口與外界連通，火管一端開 口接燃燒腔，其另一端經(jīng)造汽室開口于鍋爐本體外；在造汽室上方設(shè)有至少一個(gè)獨(dú)立的余 熱造汽室，火管依次經(jīng)造汽室、余熱造汽室后開口于鍋爐本體外，余熱造汽室通過入水口、 蒸汽出口與外界連通。該節(jié)能蒸汽鍋爐解決了現(xiàn)有鍋爐存在的蒸汽量少，熱效率低的問題。中國專利ZL 200620093490公開了一種蒸氣鍋爐，包括爐體，爐體底部為燃燒室， 爐體上面連通煙管，爐體為內(nèi)爐體和外爐體組成的水套式爐體，爐體上面安裝的煙管也為 內(nèi)煙管和外煙管組成的夾套式煙管，煙管的夾套與爐體水套連通，煙管頂部連接出氣管，出 氣管連接室內(nèi)散熱器。該蒸氣鍋爐將傳統(tǒng)鍋爐的水循環(huán)改為水氣循環(huán)，通過鍋爐的燃燒熱 加熱循環(huán)水，使循環(huán)水產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)入室內(nèi)散熱器，室內(nèi)散熱器通過蒸氣的熱量將室內(nèi)空 氣加熱。由于蒸氣鍋爐只要將鍋爐內(nèi)少量的循環(huán)水加熱產(chǎn)生蒸氣即可，所以比傳統(tǒng)的加熱 整個(gè)鍋爐和散熱器內(nèi)的循環(huán)水速度快得多，同時(shí)，蒸氣循環(huán)快，能很快的加熱室內(nèi)空氣。但是，隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源和環(huán)境問題日益突出。人類目前使用的主要 能源有石油、天然氣和煤炭3種。根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，地球上這3種能源供人類開采的 年限分別只有40年、50年和240年。開發(fā)新能源已成為關(guān)系人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重大課 題。生物質(zhì)能是由植物與太陽能的光合作用而貯存于植物中的太陽能。據(jù)估計(jì)，植物每年貯存的能量相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的1%。 目前，世界各國，尤其是發(fā)達(dá)國家，都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)，以達(dá) 到保護(hù)礦產(chǎn)資源，保障能源安全，實(shí)現(xiàn)(X)2減排，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的目的。生物 質(zhì)能將成為未來能源重要組成部分，專家估計(jì)到2015年全球總能耗將有40%來自生物質(zhì) 能源。其中，在蒸汽鍋爐中直接燃燒就是利用生物質(zhì)能的方式之一。而上述各現(xiàn)有技術(shù)中 的蒸汽鍋爐在燃燒生物質(zhì)顆粒過程中不能高效燃燒，鍋爐排煙溫度居高不下，嚴(yán)重影響鍋 爐的效率，造成了能源的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種可以高效燃燒生物質(zhì)顆粒、 降低鍋爐排煙溫度及提高鍋爐效率的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，包括 爐體和支撐爐體的底座，在爐體內(nèi)的底部、底座之上設(shè)有固定爐排，爐排之上設(shè)有爐膛，爐 膛之上設(shè)有用于進(jìn)行熱交換的煙管，煙管之上設(shè)有煙室，其中，在固定爐排的主燃燒區(qū)的下 方集中設(shè)置一次風(fēng)管，在固定爐排的上方設(shè)置二次風(fēng)管，在煙管中設(shè)有干擾煙氣流動(dòng)的擾 流子。優(yōu)選地，固定爐排傾斜設(shè)置，與水平面成一角度。固定爐排傾斜的角度范圍在10度至20度之間，優(yōu)選地，選擇15度的傾角，既達(dá)到 燃料不易堆積的效果，又能裝載更多的燃料進(jìn)行燃燒。優(yōu)選地，擾流子為設(shè)置在煙管內(nèi)壁并向下傾斜的擾流斜面或者為軸向設(shè)置在煙管 中心的直板，在該直板的兩側(cè)連接向下傾斜的斜板。加入到煙管中的擾流子可以使煙管中 流動(dòng)的煙氣產(chǎn)生明顯的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于在換熱器換熱管中加入空隙率ε >95%的多 孔體，當(dāng)煙管中流動(dòng)的煙氣流經(jīng)時(shí)，流道內(nèi)將產(chǎn)生明顯的彌散流動(dòng)效應(yīng)；而擾流子的向下傾 斜設(shè)置可以使從上部煙室中回落的煙塵能順利滑落而掉到底座中的灰斗。在其它方式中， 可以在煙管的全長填滿螺旋形金屬絲，或者間斷設(shè)置螺旋圈，但是回落的煙塵容易聚集在 其中，影響煙氣的流動(dòng)。優(yōu)選地，擾流斜面或斜板與水平面的夾角大于45度，并且外輪廓為流線型。優(yōu)選地，在底座中設(shè)置的清灰裝置為抽屜式的活動(dòng)灰斗，便于清灰操作。優(yōu)選地，煙室的形狀上窄下寬，類似錐形體，大部分煙氣中的灰塵碰撞到煙室上部 的內(nèi)壁后下掉沉降，使得最終從出煙口中出去的煙氣的含塵量大大降低。優(yōu)選地，安裝在爐體上的檢修門位置略高于固定爐排面，便于維修。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在一次風(fēng)管與二次風(fēng)管的配合供風(fēng)系統(tǒng)中，生物質(zhì)燃料在爐內(nèi) 燃燒充分，固體及氣體未完全燃燒損失很小，燃燒效率高，并且在煙管中設(shè)置的擾流子增強(qiáng) 了煙氣在流動(dòng)過程中的擾動(dòng)、強(qiáng)化對流換熱從而可以有效降低出口煙溫，進(jìn)一步提高了鍋 爐效率。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖2是
圖1的側(cè)視圖。圖3是本實(shí)用新型擾流子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
請參閱
圖1圖2、圖3和圖4，本實(shí)施例的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，包括爐體1和支 撐爐體1的底座2，在爐體1內(nèi)的底部、底座2之上設(shè)有固定爐排3，爐排3之上設(shè)有爐膛4， 爐膛4之上設(shè)有用于進(jìn)行熱交換的多根并列的煙管5，煙管5之上設(shè)有煙室6，其中，在固定 爐排3的主燃燒區(qū)的下方集中設(shè)置一次風(fēng)管7，在固定爐排3的上方設(shè)置二次風(fēng)管8，在煙 管5中設(shè)有干擾煙氣流動(dòng)的擾流子9。固定爐排3傾斜設(shè)置，與水平面成15度夾角；擾流 子9為軸向設(shè)置在煙管中心的直板10，在該直板的兩側(cè)連接向下傾斜的斜板11，斜板11與 水平面的夾角大于45度，并且外輪廓為流線型；在底座2中設(shè)置的清灰裝置為抽屜式的活 動(dòng)灰斗12 ；煙室6的形狀上窄下寬，類似錐形體；安裝在爐體1上的檢修門13位置略高于 固定爐排3。如上結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的鍋爐配備了為燃燒生物質(zhì)顆粒所專門設(shè)計(jì)的底座，其優(yōu) 化的配風(fēng)系統(tǒng)為高效燃燒生物質(zhì)顆粒提供了必要條件；燃燒設(shè)備采用的是固定爐排，在爐 排的主燃燒區(qū)采用一次風(fēng)管進(jìn)行底部集中配風(fēng)，以保證在主燃燒區(qū)有充足的氧氣滿足燃料 燃燒的需要。生物質(zhì)顆粒的燃燒分為以下幾個(gè)過程燃料的干燥即水分的析出、揮發(fā)分的析 出及燃燒、固定碳的燃燒及燃燼。針對生物質(zhì)燃燒著火溫度低及揮發(fā)分析出快的特點(diǎn)，所以 在鍋爐的爐體上配置了二次風(fēng)管，二次風(fēng)的目的就是為揮發(fā)分的快速析出并燃燒的過程提 供必須的氧氣，保證揮發(fā)分的充分燃燒提高燃燒效率。另外，在鍋爐煙管中裝設(shè)了獨(dú)有的擾 流子的目的是為了增強(qiáng)煙氣在流動(dòng)過程中的擾動(dòng)、強(qiáng)化對流換熱從而可以有效降低出口煙 溫，提高鍋爐效率。該擾流子是由不銹鋼板經(jīng)沖壓制作而成，擾流子的兩側(cè)沖壓翻板(即斜 板)與水平方向的夾角不小于45°以保證煙氣中灰分能夠順利滑落。工作時(shí)，生物質(zhì)顆粒燃料經(jīng)進(jìn)料口 14送入爐內(nèi)，為防止燃料在爐排上的堆積所以 在安裝時(shí)使?fàn)t排面和水平面保持一個(gè)15°的夾角。點(diǎn)火成功后首先使引風(fēng)機(jī)處于微開狀 態(tài)，隨著燃燒的進(jìn)行再逐步加大陰風(fēng)并打開鼓風(fēng)。燃燒過程中根據(jù)燃料的燃燒狀態(tài)通過爐 排底部的一次風(fēng)管及二次風(fēng)管的調(diào)風(fēng)閥調(diào)節(jié)給風(fēng)的大小和比例，以使燃燒處于一個(gè)最佳狀 態(tài)。燃燒所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過煙管在擾流子的作用下和煙管外的水進(jìn)行強(qiáng)化對流換熱，換熱 后的低溫?zé)煔膺M(jìn)入上部煙室經(jīng)引風(fēng)機(jī)從出煙口 15排出。燃燒所產(chǎn)生的灰分通過爐排間隙 落入爐排下的活動(dòng)灰斗，通過活動(dòng)灰斗把灰移出爐外。雖然本實(shí)用新型以一較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本實(shí)用新型實(shí)施的范 圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進(jìn)，即凡 是依照本實(shí)用新型做的同等改進(jìn)，應(yīng)為本實(shí)用新型范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其包括爐體和支撐爐體的底座，其特征在于，在所述爐 體內(nèi)的底部、底座之上設(shè)有固定爐排，爐排之上設(shè)有爐膛，爐膛之上設(shè)有用于進(jìn)行熱交換的 煙管，煙管之上設(shè)有煙室，其中，在固定爐排的主燃燒區(qū)的下方集中設(shè)置一次風(fēng)管，在固定 爐排的上方設(shè)置二次風(fēng)管，在煙管中設(shè)有干擾煙氣流動(dòng)的擾流子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述固定爐排傾斜設(shè) 置，與水平面成一角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述傾斜的角度范圍 在10度至20度之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述擾流子為設(shè)置在 煙管內(nèi)壁并向下傾斜的擾流斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述擾流子為設(shè)置在 煙管中部的直板，在該直板的兩側(cè)連接向下傾斜的斜板。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述擾流斜面或斜 板與水平面的夾角大于45度，并且外輪廓為流線型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，在所述底座中設(shè)置的 清灰裝置為抽屜式的活動(dòng)灰斗。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述煙室的形狀上窄 下寬，呈錐形體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，安裝在爐體上的檢修 門位置略高于固定爐排面。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種立式燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，包括爐體和支撐爐體的底座，在爐體內(nèi)的底部、底座之上設(shè)有固定爐排，爐排之上設(shè)有爐膛，爐膛之上設(shè)有用于進(jìn)行熱交換的煙管，煙管之上設(shè)有煙室，其中，在固定爐排的主燃燒區(qū)的下方集中設(shè)置一次風(fēng)管，在固定爐排的上方設(shè)置二次風(fēng)管，在煙管中設(shè)有干擾煙氣流動(dòng)的擾流子。本實(shí)用新型的燃料燃燒效率高，并且在煙管中設(shè)置的擾流子增強(qiáng)了煙氣在流動(dòng)過程中的擾動(dòng)、強(qiáng)化對流換熱從而可以有效降低出口煙溫，進(jìn)一步提高了鍋爐效率。
文檔編號(hào)F22B31/00GK201858629SQ20102027272
公開日2011年6月8日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者劉宇, 常厚春, 張開輝, 郁家清, 陳平, 陳燕芳, 馬革 申請人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司