專利名稱：生物質(zhì)復(fù)合燃燒換熱一體化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種燃用生物質(zhì)成型燃料的潔凈燃燒氣化鍋爐。
背景技術(shù)：
目前，能源和環(huán)境問題已成為全球關(guān)注的焦點，雖然石油、煤和天然氣至今仍是燃料的 主要來源，但是隨著化石能源的日益枯竭和環(huán)境問題的日趨嚴重，開發(fā)利用潔凈可再生能源 已經(jīng)成了緊迫的課題。在此背景下，生物質(zhì)能做為惟一可儲存和運輸?shù)目稍偕茉?，其高?轉(zhuǎn)換和潔凈利用日益受到世界的重視。
生物質(zhì)能源是利用綠色植物將太陽能通過光合作用儲存在植物體內(nèi)的自然資源，是太陽 能的一種廉價儲存方式。利用生物質(zhì)能的排放量不會超過其生長期間的所吸收的碳量，能實 現(xiàn)二氧化碳的零排放。從全球持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略上看，發(fā)揮生物質(zhì)能的能源潛力和環(huán)境潛力是 及其重要的。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)能源十分豐富，生物質(zhì)能源是農(nóng)村的主要能源， 利用情況落后，污染大。我國農(nóng)村的秸稈是重要的生物質(zhì)資源，總能量基本和玉米、淀粉的 總能量相當(dāng)。秸稈燃燒值約為標準煤的50% 。我國每年可生產(chǎn)農(nóng)作物秸稈6億多噸,如全部 用來燃燒，可折合約3億噸標準煤的熱值。生物質(zhì)燃料的優(yōu)勢為l.生物質(zhì)的熱值與我國 一些地區(qū)的層燃爐用煤相當(dāng)(約18000kJ/kg)。生物質(zhì)主含揮發(fā)分，對秸稈、稻殼的熱重分析 結(jié)果表明揮發(fā)分含量高達60% 85%以上;這些特性決定了它不僅有良好的代煤效果，也決定 了生物質(zhì)優(yōu)良的著火燃燒性能。2.生物質(zhì)燃料減排C02的效益明顯，減排硫的效益也同樣顯 著。生物質(zhì)燃料還具有飛灰少、排渣少、NOx排放低、降低重金屬污染物排放、灰渣可還田 等優(yōu)良的環(huán)保特性，可稱之為綠色能源。3.由于生物質(zhì)原料價格低廉，制造出的生物質(zhì)成型 燃料也比現(xiàn)在高漲的原煤及型煤具有較大的價格優(yōu)勢，利于推廣使用。4.生物質(zhì)能是可再生 能源，在能源日益短缺的今天，開發(fā)利用生物質(zhì)能亦具有重大的能源戰(zhàn)略意義。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的在于克服目前的生物質(zhì)成型燃料爐型存在熱效率低，燃燒不穩(wěn)定、傳熱 差、過量空氣大，污染環(huán)境等問題，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、耗鋼少、體積小、熱效率高，潔凈 燃燒的燃用生物質(zhì)復(fù)合燃燒換熱一體化爐。
本實用新型的上述目的是這樣實現(xiàn)的，結(jié)合附圖說明如下
本實用新型的一種生物質(zhì)復(fù)合燃燒換熱一體化爐，由儲料裝置、氣化燃燒室、層燃燃燒 室、結(jié)渣室、換熱裝置組成，所說的燃燒室采用氣化燃燒室3和層燃燃燒室6兩體合一結(jié)構(gòu), 并由水冷爐排4隔開，爐柵7設(shè)在層燃燃燒室6的底部，層燃燃燒室6側(cè)面通過煙窗10與 鍋爐腔體內(nèi)的結(jié)渣室12相連通，置于鍋爐腔體內(nèi)的煙管式換熱面13裝在鍋爐頂部的煙箱15 與結(jié)渣室12之間。
所說煙管式換熱面13，其煙氣行程可以是一程，亦可是多程。
置于氣化燃燒室3和層燃燃燒室6外圍的水夾層2與水冷爐排4和鍋爐腔體聯(lián)通。 此爐型的工作原理和結(jié)構(gòu)特點如下
鍋爐工作前，從料斗加入具有一定厚度的生物質(zhì)成型燃料.工作時，氣化燃 燒室內(nèi)呈微負壓運行狀態(tài).燃料層從上往下經(jīng)歷干燥、水分析出、千餾熱解、 揮發(fā)分析出等一系列過程。氣化室內(nèi)形成的生物質(zhì)燃氣通過水冷爐排進入層燃燃燒室進行空 間燃燒。同時從水冷爐排漏下未燃的含碳顆粒也在層燃燃燒室的爐排上繼續(xù)燃燒。通過此室 的爐門供給充分燃燒的空氣。燃燒后的高溫?zé)煔馔ㄟ^煙窗進入結(jié)渣換熱室。在此室內(nèi)高溫?zé)?氣與輻射換熱面進行輻射熱交換，同時將高溫?zé)煔庵械膲m渣分離沉降下來。輻射交換后的煙 氣再進入對流換熱面進行對流換熱，最后由引風(fēng)機抽入煙囪排入大氣。
本實用新型技術(shù)效果是此種形式鍋爐使用由玉米秸稈、豆稈、麥稈等生物質(zhì)制造成型 的燃料，是可再生能源的利用，并且使用此類燃料可大大減低對大氣的污染，符合我國的能 源及環(huán)保政策。此爐采用主副燃燒室結(jié)構(gòu)，解決生物質(zhì)高效穩(wěn)定潔凈燃燒問題。采用具有燃 盡、除塵、凝渣及輻射傳熱功能的結(jié)渣室，較好地解決了除塵及換熱面結(jié)渣問題，并且利用 了輻射換熱面。

圖1是本實用新型鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.料斗2.水夾層3.氣化燃燒室4.水冷爐排5.爐門6.層燃燃燒室7. 爐柵8.灰門9.灰室10.煙窗11.冷水入口 12.結(jié)渣室13.煙管換熱面14.熱 水出口 15.煙箱16.煙氣出口
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示實施例進一步說明本實用新型的具內(nèi)內(nèi)容及其工作原理。 如圖1所示。此爐型采用兩體合一結(jié)構(gòu)，本體上部設(shè)有儲存生物質(zhì)成型燃料的料斗l。 燃料通過料斗1進入氣化燃燒室3。氣化燃燒室3由水夾層2冷卻吸熱。在氣化燃燒室3底 部設(shè)有水冷爐排4。氣化燃燒室3內(nèi)存有較厚的燃料層。燃料經(jīng)千燥、熱解、氣化及還原反 應(yīng)，在高溫下燃料的熱解氣化氣及還原氣化氣向下通過水冷爐排4，在層燃燃燒室6內(nèi)燃燒。 在氣化燃燒室3中未燃盡的碳也經(jīng)過水冷爐排4落到爐柵7上，在層燃燃燒室6內(nèi)進行層燃 燃燒。燃盡的灰落入灰室9。燃燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)煙窗IO進入結(jié)渣室12，在此室內(nèi)煙氣中 的灰塵的靠重力及慣性力分離下來，高溫?zé)煔庖嘣诖耸抑信c壁面進行輻射換熱，并將熔灰冷 凝下來。煙氣在煙管換熱面13內(nèi)通過對流換熱進一步將熱量傳遞給爐內(nèi)的水，最后煙氣通 過煙箱15及煙氣出口 16進入引風(fēng)機，進而從煙囪排入大氣。此爐的補水及回水由入口 11 進入，被加熱的熱水由出口 14供給用戶。
本實施例一種樣機測試結(jié)果為回水溫度6(TC，出水溫度80"C，功率120麗，熱效率
80%。
權(quán)利要求1、一種生物質(zhì)復(fù)合燃燒換熱一體化爐，由儲料裝置、氣化燃燒室、層燃燃燒室、結(jié)渣室、換熱裝置，其特征在于所說的燃燒室采用氣化燃燒室(3)和層燃燃燒室(6)兩體合一結(jié)構(gòu)，并由水冷爐排(4)隔開，爐柵(7)設(shè)在層燃燃燒室(6)的底部，層燃燃燒室(6)側(cè)面通過煙窗(10)與鍋爐腔體內(nèi)的結(jié)渣室(12)相連通，置于鍋爐腔體內(nèi)的煙管式換熱面(13)裝在鍋爐頂部的煙箱(15)與結(jié)渣室(12)之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種生物質(zhì)復(fù)合燃燒換熱一體化爐，其特征在于所說煙管式 換熱面(13)，其煙氣行程可以是一程，亦可是多程。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種生物質(zhì)復(fù)合燃燒換熱一體化爐，其特征在于置于氣化燃 燒室(3)和層燃燃燒室(6)外圍的水夾層(2)與水冷爐排(4)和鍋爐腔體聯(lián)通。
專利摘要本實用新型涉及一種燃用生物質(zhì)成型燃料的潔凈燃燒氣化鍋爐。其目的在于克服目前的生物質(zhì)成型燃料爐型存在熱效率低，燃燒不穩(wěn)定、傳熱差、過量空氣大，污染環(huán)境等問題，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、耗鋼少、體積小、熱效率高，潔凈燃燒的燃用生物質(zhì)復(fù)合燃燒換熱一體化爐。該鍋爐由儲料裝置、氣化燃燒室、層燃燃燒室、結(jié)渣室、換熱裝置組成，其特征在于所說的燃燒室采用氣化燃燒室(3)和層燃燃燒室(6)兩體合一結(jié)構(gòu)，并由水冷爐排(4)隔開，爐柵(7)設(shè)在層燃燃燒室(6)的底部，層燃燃燒室(6)側(cè)面通過煙窗(10)與鍋爐腔體內(nèi)的結(jié)渣室(12)相連通，置于鍋爐腔體內(nèi)的煙管式換熱面(13)裝在鍋爐頂部的煙箱(15)與結(jié)渣室(12)之間。
文檔編號F24B1/183GK201014521SQ20072009328
公開日2008年1月30日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者王震坤, 蘇俊林, 郝玉福 申請人:吉林大學(xué)