專利名稱：機(jī)械移動爐排生物質(zhì)成型燃料氣化燃燒鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到鍋爐領(lǐng)域，具體為機(jī)械移動爐排生物質(zhì)成型燃料氣化燃燒鍋爐。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)成型燃料通常指農(nóng)林業(yè)廢棄物，如木屑、樹皮、稻殼、秸桿、花生殼和甘蔗渣等用機(jī)械方法將 原來松散、無定形的原料壓縮成具有一定形狀、密度較大的固體成型燃料。由于生物質(zhì)成型燃料具有低硫、 低氮、低灰分和可再生的特點(diǎn)，使用生物質(zhì)成型燃料會大大降低二氧化硫、氮氧化物和粉塵的排放量。
生物質(zhì)成型燃料具有如下燃燒特性(1)由于生物質(zhì)成型燃料是經(jīng)過機(jī)械高壓成型的、形成了較為致 密的結(jié)構(gòu)和組織的塊粒狀燃料，其水分含量較高，因此，在燃燒初期，需要較高的干燥溫度和較長的干燥 時間；(2)生物質(zhì)成型燃料的低位發(fā)熱量偏低，火焰溫度低，使得爐膛溫度偏低；(3)生物質(zhì)成型燃料的 揮發(fā)分含量高，所以，在燃燒中期，生物質(zhì)成型燃料揮發(fā)分大量析出，在空氣和溫度不足的情況下易產(chǎn)生黑 煙或黃煙；(4)生物質(zhì)成型燃料含碳量較低，特別是含固定碳低，因此，揮發(fā)分的析出燃燒后的固定碳自身 燃燒產(chǎn)生熱量較少；(5)生物質(zhì)成型燃料是可再生能源，其硫、氮元素和灰分含量低，燃燒后的二氧化硫、 氮氧化物和粉塵排放量均很低。
由于生物質(zhì)成型燃料的燃燒特性不同于煤炭，使用原來按照燃用煤炭設(shè)計(jì)的燃燒設(shè)備來燃燒生物質(zhì)成 型燃料，不僅會增加燃燒熱損失，降低鍋爐的熱效率，而且，鍋爐出力會大大下降。因此，研究開發(fā)出適 合于燃用生物質(zhì)成型燃料的燃燒設(shè)備及其鍋爐并推廣應(yīng)用，對節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù) 發(fā)展具有極其重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有燃煤鍋爐及其燃燒設(shè)備不能適應(yīng)生物質(zhì)成型燃料的燃燒特性而導(dǎo)致鍋爐出力不足、熱效率 低，易產(chǎn)生黑煙或黃煙等的問題，本發(fā)明提供了適宜于燃用生物質(zhì)成型燃料的機(jī)械移動爐排生物質(zhì)成型燃 料氣化燃燒鍋爐。本發(fā)明的技術(shù)方案是利用在安裝在機(jī)械移動爐排前部上方燃料斗內(nèi)設(shè)置的預(yù)燃室，使 生物質(zhì)成型燃料在隨爐排進(jìn)入爐膛時，燃料層下部先被引燃，保證了生物質(zhì)成型燃料氣化的基本條件。同 時，在爐膛內(nèi)設(shè)置低而長的下凸式前拱和二次風(fēng)管，這不僅使進(jìn)入爐膛后產(chǎn)生的生物質(zhì)燃料氣能夠適時引 燃，不產(chǎn)生黑煙或黃煙。而且可以保證了爐排后部燃料層具有較高溫度，使其灰渣中的碳粒及時燃盡。
其進(jìn)一步特征在于在機(jī)械移動爐排生物質(zhì)成型燃料氣化燃燒鍋爐前部上方設(shè)置燃料斗，在燃料斗內(nèi) 配裝燃料分配器，燃料分配器將燃料斗下部分割成前和后落料道。在前落料道和后落料道之間設(shè)置有預(yù)燃 室。進(jìn)入燃料斗中的一部分生物質(zhì)成型燃料通過燃料分配器和前落料道在預(yù)燃室內(nèi)被干燥和引燃，另一部 分生物質(zhì)成型燃料則通過燃料分配器和后落料道落在從預(yù)燃室送出的、已經(jīng)被引燃的生物質(zhì)成型燃料之 上，同時被爐排送入爐膛的下凸式前拱下部，發(fā)生干燥、揮發(fā)分析出的過程后，沿燃料層高度方向進(jìn)行氧 化和還原反應(yīng)，產(chǎn)生生物質(zhì)燃料氣。
在爐膛內(nèi)下部設(shè)置了低而長的下凸式前拱，折線型后拱，后拱高于前拱。前拱下部的兩側(cè)墻上各設(shè)置 有與二次風(fēng)道相連通的一排二次風(fēng)噴管。生物質(zhì)燃料氣在燃料層上部被下凸式前拱的高溫引燃，并在二次 風(fēng)管噴出來的二次風(fēng)強(qiáng)烈混合下進(jìn)行燃燒并燃盡。
低而長的下凸式前拱除利用蓄熱引燃生物質(zhì)成型燃料氣外，還可將生物質(zhì)成型燃料氣引導(dǎo)向爐排后 部，保證爐膛后部使后部的爐拱保持較高的溫度，并使火焰沖刷燃料層表面，保證后部爐排上未燃盡的碳 粒受到爐拱的熱輻射和粗煤氣燃燒火焰雙重的加熱而及時燃盡。


圖1為本發(fā)明主視圖的剖視圖 圖2為圖1的A-A截面的剖視圖 圖中件號說明
1、爐排底座；2、爐排；3、預(yù)燃室；4前落料道；5、 一次風(fēng)室；6、燃料分配器；7、后落料道；8、 下爐膛；9、燃料斗；10、下凸式前拱11、前煙室；12、前隔墻；13、鍋筒；14、上爐膛；15、折線型 后拱；16、爐膛煙氣出口； 17、鍋筒煙氣出口； 18、耐火層；19、保溫層；20、出渣口； 21、 一次風(fēng)道； 22、 二次風(fēng)道；23、 二次風(fēng)噴管；24、側(cè)隔墻；25、對流換熱管束；26、煙管束。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的最佳實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。機(jī)械移動爐排生物質(zhì)成型燃料氣化燃燒鍋爐包 括爐排底座l、爐排2、 一次風(fēng)室5位于爐排2的下部空間， 一次風(fēng)室5的兩側(cè)設(shè)置有一次風(fēng)道21。爐排 底座1上部的兩側(cè)設(shè)置有對流換熱管束25。鍋筒13則設(shè)置在鍋爐的上部中間位置，其兩側(cè)是對流換熱管 束25。爐排2上部設(shè)置有下凸式前拱10和折線型后拱15，折線型后拱15高于下凸式前拱10。鍋爐爐膛 被下凸式前拱10分割為兩部分，下凸式前拱10的下部和爐排2的上部的空間構(gòu)成下爐膛8。下凸式前拱 10的上部和鍋筒13的下部空間則為上爐膛14。下凸式前拱10的出口在下爐膛8的后部。側(cè)隔墻24將對 流換熱管束27與上爐膛14相隔開。在上爐膛14的前部設(shè)置有前隔墻12，在前隔墻12的前部設(shè)置有前煙 室11。在鍋筒13和折線型后拱15之間的空間后部設(shè)置有爐膛煙氣出口 16。對流換熱管束25的煙氣流動 空間則分別與前煙室11和爐膛煙氣出口 16相聯(lián)通。在爐排底座1對流換熱管束25之間設(shè)置有二次風(fēng)道 22，在下爐膛8的兩側(cè)墻各設(shè)置有與二次風(fēng)道22相連通的一排二次風(fēng)噴管23。爐排2的后部下方設(shè)置有 出渣口20。在爐排2的前部上方設(shè)置有燃料斗9,在燃料斗9內(nèi)配裝燃料分配器6，將燃料斗9的下部分 割成前落料道4和后落料道7，在前落料道4和后落料道7之間設(shè)置有預(yù)燃室3。鍋爐爐墻由耐火層18和 保溫層19構(gòu)成。該鍋爐為左右對稱結(jié)構(gòu)。
鍋爐運(yùn)行時，生物質(zhì)成型燃料在燃料斗9中，爐排2作為機(jī)械移動爐排實(shí)施由前向后的運(yùn)動。隨著爐 排2的運(yùn)動，燃料斗9中的一部分生物質(zhì)成型燃料通過燃料分配器6和前落料道4被送入預(yù)燃室3,被干 燥和引燃。被引燃的生物質(zhì)成型燃料隨爐排2向下爐膛8運(yùn)動，燃料斗9中的另一部分生物質(zhì)成型燃料則 通過燃料分配器6和后落料道7，落在被爐排2從預(yù)燃室3向下爐膛8輸送的、已經(jīng)被引燃的燃料層之上， 隨后燃料層發(fā)生干燥過程，然后被一同送入下爐膛8。進(jìn)入下爐膛8的生物質(zhì)成型燃料沿燃料層高度方向 進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)，產(chǎn)生生物質(zhì)燃料氣。生物質(zhì)燃料氣在下爐膛8內(nèi)被下凸式前拱10的高溫引燃，并 在二次風(fēng)噴管23噴出來的二次風(fēng)強(qiáng)烈混合下進(jìn)行燃燒并燃盡。燃燒后的火焰和煙氣在下凸式前拱10的引 導(dǎo)下，在下爐膛8內(nèi)由前向后流動，然后又在折線型后拱15的引導(dǎo)下從下爐膛8的后部流入上爐膛14， 然后在鍋筒13和折線型后拱15之間的空間向后流動，通過爐膛煙氣出口 16流入對流換熱管束25的煙氣 流動空間，同時對側(cè)對流換熱管束25內(nèi)的工質(zhì)進(jìn)行加熱。然后通過前煙室ll，流入煙管束26，同時對鍋 筒13內(nèi)的工質(zhì)進(jìn)行加熱。然后通過鍋筒煙氣出口 17排出鍋爐。同時，爐排2上的生物質(zhì)成型燃料隨著爐 排2向后運(yùn)動，并被逐漸燃盡，燃燒后產(chǎn)生的灰渣從出渣口20排出鍋爐。
權(quán)利要求
1、機(jī)械移動爐排生物質(zhì)成型燃料氣化燃燒鍋爐包括爐排底座1、爐排2、一次風(fēng)室5位于爐排2的下部空間，一次風(fēng)室5的兩側(cè)設(shè)置有一次風(fēng)道21。爐排底座1上部的兩側(cè)設(shè)置有對流換熱管束25。鍋筒13則設(shè)置在鍋爐的上部中間位置，其兩側(cè)是對流換熱管束25。爐排2上部設(shè)置有下凸式前拱10和折線型后拱15，折線型后拱15高于下凸式前拱10。鍋爐爐膛被下凸式前拱10分割為兩部分，下凸式前拱10的下部和爐排2的上部的空間構(gòu)成下爐膛8。下凸式前拱10的上部和鍋筒13的下部空間則為上爐膛14。下凸式前拱10的出口在下爐膛8的后部。側(cè)隔墻24將對流換熱管束27與上爐膛14相隔開。在上爐膛14的前部設(shè)置有前隔墻12，在前隔墻12的前部設(shè)置有前煙室11。在鍋筒13和折線型后拱15之間的空間后部設(shè)置有爐膛煙氣出口16。對流換熱管束25的煙氣流動空間則分別與前煙室11和爐膛煙氣出口16相聯(lián)通。在爐排底座1對流換熱管束25之間設(shè)置有二次風(fēng)道22，在下爐膛8的兩側(cè)墻各設(shè)置有與二次風(fēng)道22相連通的一排二次風(fēng)噴管23。爐排2的后部下方設(shè)置有出渣口20。在爐排2的前部上方設(shè)置有燃料斗9，在燃料斗9內(nèi)配裝燃料分配器6，將燃料斗9的下部分割成前落料道4和后落料道7，在前落料道4和后落料道7之間設(shè)置有預(yù)燃室3。鍋爐爐墻由耐火層18和保溫層19構(gòu)成。該鍋爐為左右對稱結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)械移動爐排生物質(zhì)成型燃料氣化燃燒鍋爐，其特征在于，在爐排2前部 上方設(shè)置的燃料斗9內(nèi)配裝燃料分配器6，燃料分配器6將燃料斗9的下部分割成前落料道4和后落料道 7,在前落料道4和后落料道7之間設(shè)置有預(yù)燃室3。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)械移動爐排生物質(zhì)成型燃料氣化燃燒鍋爐，其特征在于在爐排2上部設(shè) 置有下凸式前拱10和折線型后拱15,下凸式前拱10的出口在下爐膛8的后部，折線型后拱15高于下凸 式前拱10。
4、 在爐排底座1對流換熱管束25之間設(shè)置有二次風(fēng)道22，在下爐膛8的兩側(cè)墻各設(shè)置有與二次風(fēng)道 22相連通的一排二次風(fēng)噴管23。
全文摘要
本發(fā)明為機(jī)械移動爐排生物質(zhì)成型燃料氣化燃燒鍋爐。該鍋爐包括爐排底座、爐排、一次風(fēng)室。爐排底座上部的兩側(cè)設(shè)置有對流換熱管束。鍋筒則設(shè)置在鍋爐的上部中間位置，其兩側(cè)是對流換熱管束。在爐排前部的燃料斗內(nèi)配裝燃料分配器，將燃料斗的下部分割成前落料道和后落料道，在前落料道和后落料道之間設(shè)置有預(yù)燃室。在爐排上部設(shè)置有下凸式前拱和折線型后拱，下凸式前拱的出口在下爐膛的后部。折線型后拱高于下凸式前拱。在下爐膛的兩側(cè)墻各設(shè)置有一排與二次風(fēng)道相連通二次風(fēng)噴管。本發(fā)明適合于燃用生物質(zhì)成型燃料，運(yùn)行成本低、熱效率高、排塵濃度低，有利于節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境。
文檔編號F24H1/22GK101476772SQ200810209818
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者芃 董 申請人:哈爾濱工大格瑞環(huán)保能源科技有限公司