專利名稱：一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐的制作方法
一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物質(zhì)能源及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的 鏈條移動爐排鍋爐。
技術(shù)背景隨著全球性大氣污染的進(jìn)一步加劇，減少CO2等有害氣體凈排放量已成為世界各 國解決能源與環(huán)境問題的焦點。而生物質(zhì)從生長到成型燃料燃燒的整個循環(huán)中，可以基本 實現(xiàn)CO2零排放，并且具有可再生和燃燒效率高的優(yōu)點，是一種清潔無污染的優(yōu)質(zhì)綠色能 源。近幾年，為減輕城市空氣污染，許多地市已嚴(yán)格禁止燃煤鍋爐的使用，同時大力推 廣使用油、電、氣等清潔燃料的燃燒設(shè)施，但無論是燃油、燃?xì)膺€是電熱，運行成本都將數(shù)倍 增加。而農(nóng)林生物質(zhì)通過致密成型加工為燃料使用，運行成本僅為燃油鍋爐的40 %，可大大 降低使用者的燃料費用支出和溫室氣體的排放，因此生物質(zhì)成型燃料現(xiàn)已成為替代燃煤的 最佳清潔燃料。生物質(zhì)成型燃料是將松散細(xì)碎的生物質(zhì)壓縮成型，體積縮小為原來的6-8倍，密 度為0. 8-1. 3t/m3，能量密度與中熱值煤相當(dāng)，燃燒特性明顯改善，火力持久。盡管生物質(zhì)成 型后的燃燒特性相對有所改善，但在熱值基本相同的條件下，生物質(zhì)的揮發(fā)分遠(yuǎn)高于煤，灰 分和含碳量遠(yuǎn)小于煤。這就決定了生物質(zhì)成型燃料與煤相比，其燃燒特性會有很大差別。生 物質(zhì)成型燃料燃燒過程中爐內(nèi)空氣流動場分布、爐膛溫度場分布、過量空氣系數(shù)大小、受熱 面布置等都需要重新考慮。目前，中國專利公開的生物質(zhì)成型燃料鍋爐主要集中在小型家庭用的取暖爐、熱 水鍋爐、熱風(fēng)爐，而適合于紡織、印染、制藥、食品、塑料、化工等工業(yè)企業(yè)用的可燃燒生物質(zhì) 成型燃料的大中型蒸汽鍋爐(4噸/小時以上)的較少?，F(xiàn)有燃煤鍋爐若直接燃用生物質(zhì) 成型燃料，人工加料使進(jìn)料量與配風(fēng)量難以完全同步，空氣系數(shù)偏大，爐內(nèi)未能達(dá)到最佳工 況，排煙熱損失較大。生物質(zhì)的揮發(fā)分遠(yuǎn)高于煤，含碳量遠(yuǎn)小于煤，配風(fēng)量與燃燒速率難以 協(xié)調(diào)一致，導(dǎo)致鍋爐冒黑煙、出力不足、燃燒熱效率低。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種可燃燒生物質(zhì)成型 燃料的鏈條移動爐排鍋爐，能夠連續(xù)均勻送料并合理配風(fēng)，使生物質(zhì)成型燃料能夠燃燒更 徹底，并有效解決鍋爐冒黑煙、出力不足、燃燒熱效率低等問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專利提出了 一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排 鍋爐，包括自動進(jìn)料裝置、鏈條爐排、鍋爐本體、爐膛、燃燼室、進(jìn)風(fēng)管道、灰渣室、引風(fēng)機、省 煤器、空氣預(yù)熱器、若干一次進(jìn)風(fēng)口和若干二次進(jìn)風(fēng)孔，鏈條爐排的上方設(shè)有自動進(jìn)料裝置 和鍋爐本體，鏈條爐排的后部設(shè)有灰渣室，鏈條爐排與鍋爐本體之間形成一空腔，空腔的前 段為爐膛，后段為燃燼室，鍋爐本體的煙氣出口與省煤器、引風(fēng)機相連。
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作為優(yōu)選，所述鍋爐本體包括鍋筒、煙管束和水冷壁管，鍋筒橫向放置，左、右兩側(cè) 面均設(shè)有水冷壁管，鍋筒內(nèi)設(shè)有煙管束，煙管束包括兩組直徑為45mm的螺紋煙管，鍋筒內(nèi) 布置的兩組直徑為45mm的螺紋煙管組成對流受熱面，鍋筒與左、右兩側(cè)面的水冷壁管組成 爐膛的輻射受熱面。作為優(yōu)選，所述自動進(jìn)料裝置包括料斗和帶變頻調(diào)速電機的無軸螺桿輸送機，所 述料斗連接在無軸螺桿輸送機的后部，并且料斗與無軸螺桿輸送機的接口處密封連接。作為優(yōu)選，爐膛內(nèi)靠近鍋筒的前端砌有弧形的前拱，距前拱1200-1300mm處砌有 一弧形的中拱，鍋筒后端砌有弧形的后拱和擋煙墻，擋煙墻與鍋筒左、右兩側(cè)的水冷壁管形 成翼形煙道，翼形煙道的后端設(shè)有后煙箱。作為優(yōu)選，所述前拱為折線型后傾，中拱呈10° -15°前傾。作為優(yōu)選，所述進(jìn)風(fēng)管道與一次進(jìn)風(fēng)口相連，設(shè)在鏈條爐排的下方，且一次進(jìn)風(fēng)口 可以打開或關(guān)閉。作為優(yōu)選，所述進(jìn)風(fēng)管道與二次進(jìn)風(fēng)孔相連，二次進(jìn)風(fēng)孔設(shè)置在距鏈條爐排上方 30mm 處。作為優(yōu)選，所述前拱附近橫向設(shè)置有8-12個二次進(jìn)風(fēng)孔。作為優(yōu)選，所述鍋爐本體的左、右兩側(cè)設(shè)有輕型爐墻和支撐鋼架，所述支撐鋼架設(shè) 在輕型爐墻的內(nèi)側(cè)。作為優(yōu)選，所述空氣預(yù)熱器設(shè)在省煤器與引風(fēng)機之間，空氣預(yù)熱器的出風(fēng)口連接 到二次進(jìn)風(fēng)孔。本發(fā)明專利的有益效果本發(fā)明可防止反燒現(xiàn)象發(fā)生，同時可以連續(xù)均勻送料，不 需人工加料，且合理配風(fēng)，使生物質(zhì)成型燃料能夠燃燒更徹底，燃燒熱效率大幅度提高，并 有效解決了鍋爐冒黑煙、出力不足、燃燒熱效率低等問題。

圖1是本發(fā)明一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖。
具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖中1、無軸螺桿輸送機；2、鏈條調(diào)速箱；3、鏈條爐排；4、前拱；5、爐膛；6、中拱； 7、一次進(jìn)風(fēng)口 ；8、后拱；9、燃燼室；10、灰渣室；11、省煤器；12、引風(fēng)機；13、空氣預(yù)熱器； 14、后煙箱；15、第一煙管束；16、第二煙管束；17、水冷壁管；18、鍋筒；19、二次進(jìn)風(fēng)孔；20、 前煙箱；21、料斗；22、進(jìn)風(fēng)管道；23、支撐鋼架；24、輕型爐墻；25、翼形煙道。如圖1、2所示，一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐包括自動進(jìn)料裝 置、鏈條爐排3、鍋爐本體、爐膛5、燃燼室9、進(jìn)風(fēng)管道22、灰渣室10、引風(fēng)機12、省煤器11、 輕型爐墻24及支撐鋼架23。鏈條爐排3的上方設(shè)有自動進(jìn)料裝置和鍋爐本體，鏈條爐排3 的后面設(shè)有灰渣室10。鏈條爐排3和鍋爐本體之間形成一空腔，前段為爐膛5，后段為燃燼 室9。鍋爐本體的煙氣出口與省煤器11、引風(fēng)機12相連，省煤器11可利用尾部煙氣的熱量 加熱鍋爐進(jìn)水，以降低排煙溫度，節(jié)約燃料，空氣預(yù)熱器13可進(jìn)一步利用煙氣余熱加熱二次進(jìn)風(fēng)。鍋爐本體的左右兩側(cè)設(shè)有輕型爐墻24及支撐鋼架23，鍋爐本體的左側(cè)與進(jìn)風(fēng)管道 22相連。鍋爐本體由鍋筒18、煙管束、水冷壁管17等組成，鍋爐本體為單鍋筒18橫向放置， 鍋筒18內(nèi)布置有兩組直徑為45mm的螺紋煙管組成對流受熱面，鍋筒18與左右兩側(cè)水冷壁 管17組成爐膛5輻射受熱面，完成對流和輻射換熱。自動進(jìn)料裝置由料斗21和帶變頻調(diào)速電機的無軸螺桿輸送機1組成，并封閉料斗 21和無軸螺桿輸送機1的接口處，使?fàn)t膛5燃料入口處于負(fù)壓狀態(tài)，防止?fàn)t膛5內(nèi)的火焰從 螺旋輸送機21進(jìn)料口處逸出，可防止反燒現(xiàn)象發(fā)生。爐膛5內(nèi)靠近鍋筒18的前端砌有弧形前拱4，距前拱1200-1300mm處砌有一弧形 中拱6，前拱4為折線型后傾，中拱6呈10° -15°前傾，兩者方向相對，使揮發(fā)性氣體燃燒 產(chǎn)生的熱量輻射到燃料上，確保爐膛5內(nèi)燃料有較高的燃燒溫度。燃燼室9內(nèi)即鍋筒18的 后端砌有弧形后拱8和擋煙墻，擋煙墻和鍋筒18兩側(cè)的水冷壁管17形成一翼形煙道25，可 引導(dǎo)煙氣經(jīng)過水冷壁管17流向后煙箱14。進(jìn)風(fēng)管道22與一次進(jìn)風(fēng)口 7相連，設(shè)在鏈條爐排3的下方，分段進(jìn)風(fēng)，燃燒時根據(jù) 生物質(zhì)成型燃料品質(zhì)和爐膛5內(nèi)的溫度，可適當(dāng)關(guān)閉后面靠近燃燼室9的2個一次進(jìn)風(fēng)口 7，減少空氣過量系數(shù)。進(jìn)風(fēng)管道22也與二次進(jìn)風(fēng)孔19相連，在爐墻內(nèi)左右兩側(cè)設(shè)置二次進(jìn)風(fēng)孔19，每側(cè) 各10個，間距50mm，直徑10mm，設(shè)在鏈條爐排3的上方，距鏈條爐排3高度為30mm，在進(jìn)料 口和前拱4附近橫向設(shè)置8-12個二次進(jìn)風(fēng)孔19，使生物質(zhì)的揮發(fā)分能充分氣化燃燒。鏈條調(diào)速箱2、無軸螺桿輸送機1的調(diào)速裝置和引風(fēng)機12都采用變頻控制器控制， 根據(jù)生物質(zhì)成型燃料品質(zhì)和爐膛5內(nèi)的溫度調(diào)整運行速度?？煽刂七M(jìn)風(fēng)量大小，或關(guān)閉后 面靠近燃燼室的1-2個一次進(jìn)風(fēng)口 7。鏈條移動爐排鍋爐運行時，生物質(zhì)成型燃料自螺桿輸送機1、料斗21落到鏈條爐 排3上，控制螺桿輸送機1的進(jìn)料速度，使生物質(zhì)成型燃料進(jìn)料后在鏈條爐排3上方的料層 高度控制在12mm之內(nèi)。在前拱4和中拱6的輻射換熱下，成型燃料被干燥、預(yù)熱、析出揮發(fā) 份。從二次進(jìn)風(fēng)孔19補充進(jìn)來的空氣擾動爐膛5內(nèi)氣體，析出的揮發(fā)份在爐膛5內(nèi)強烈氣 化燃燒。火焰經(jīng)過后拱8折射，保持爐膛5的高溫，使剩余的碳顆粒在燃燼室9徹底燃燒， 少量的灰渣掉入灰渣室10。燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴臓t膛5向后流出到燃燼室9，向上經(jīng)翼 形煙道引導(dǎo)流向后煙箱14，經(jīng)鍋筒18內(nèi)的第一煙管束15，從后向前流至前煙箱20，然后由 前煙箱20折流入鍋筒內(nèi)的第二煙管束16，從前向后流至鍋筒煙氣出口進(jìn)入省煤器12，最后 由引風(fēng)機13引出。在鍋爐達(dá)到額定壓力時，引風(fēng)機13仍需保持頻率為IOHz的小風(fēng)量，使 鍋爐內(nèi)未燃盡的燃料不冒黑煙。經(jīng)測試，正常運行的鍋爐熱效率可達(dá)到70%以上，煙氣排放 達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后 的方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在于包括自動進(jìn)料裝置、鏈條爐排、鍋爐本體、爐膛、燃燼室、進(jìn)風(fēng)管道、灰渣室、引風(fēng)機、省煤器、空氣預(yù)熱器、若干一次進(jìn)風(fēng)口和若干二次進(jìn)風(fēng)孔，鏈條爐排的上方設(shè)有自動進(jìn)料裝置和鍋爐本體，鏈條爐排的后部設(shè)有灰渣室，鏈條爐排與鍋爐本體之間形成一空腔，空腔的前段為爐膛，后段為燃燼室，鍋爐本體的煙氣出口與省煤器、引風(fēng)機相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在 于所述鍋爐本體包括鍋筒、煙管束和水冷壁管，鍋筒橫向放置，左、右兩側(cè)面均設(shè)有水冷壁 管，鍋筒內(nèi)設(shè)有煙管束，煙管束包括兩組直徑為45mm的螺紋煙管，鍋筒內(nèi)布置的兩組直徑 為45mm的螺紋煙管組成對流受熱面，鍋筒與左、右兩側(cè)面的水冷壁管組成爐膛的輻射受熱
3.如權(quán)利要求1所述的一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在 于所述自動進(jìn)料裝置包括料斗和帶變頻調(diào)速電機的無軸螺桿輸送機，所述料斗連接在無 軸螺桿輸送機的后部，并且料斗與無軸螺桿輸送機的接口處密封連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在 于爐膛內(nèi)靠近鍋筒的前端砌有弧形的前拱，距前拱1200-1300mm處砌有一弧形的中拱，鍋 筒后端砌有弧形的后拱和擋煙墻，擋煙墻與鍋筒左、右兩側(cè)的水冷壁管形成翼形煙道，翼形 煙道的后端設(shè)有后煙箱。
5.如權(quán)利要求4所述的一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在 于所述前拱為折線型后傾，中拱呈10° -15°前傾。
6.如權(quán)利要求1所述的一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在 于所述進(jìn)風(fēng)管道與一次進(jìn)風(fēng)口相連，設(shè)在鏈條爐排的下方，且一次進(jìn)風(fēng)口可以打開或關(guān) 閉。
7.如權(quán)利要求1所述的一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在 于所述進(jìn)風(fēng)管道與二次進(jìn)風(fēng)孔相連，二次進(jìn)風(fēng)孔設(shè)置在距鏈條爐排上方30mm處。
8.如權(quán)利要求7所述的一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在 于所述前拱附近橫向設(shè)置有8-12個二次進(jìn)風(fēng)孔。
9.如權(quán)利要求1所述的一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在 于所述鍋爐本體的左、右兩側(cè)設(shè)有輕型爐墻和支撐鋼架，所述支撐鋼架設(shè)在輕型爐墻的內(nèi) 側(cè)。
10.如權(quán)利要求1所述的一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，其特征在 于所述空氣預(yù)熱器設(shè)在省煤器與引風(fēng)機之間，空氣預(yù)熱器的出風(fēng)口連接到二次進(jìn)風(fēng)孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可燃燒生物質(zhì)成型燃料的鏈條移動爐排鍋爐，包括自動進(jìn)料裝置、鏈條爐排、鍋爐本體、爐膛、燃燼室、進(jìn)風(fēng)管道、灰渣室、引風(fēng)機、省煤器、空氣預(yù)熱器、若干一次進(jìn)風(fēng)口和若干二次進(jìn)風(fēng)孔，鏈條爐排的上方設(shè)有自動進(jìn)料裝置和鍋爐本體，鏈條爐排的后部設(shè)有灰渣室，鏈條爐排與鍋爐本體之間形成一空腔，空腔的前段為爐膛，后段為燃燼室，鍋爐本體的煙氣出口與省煤器、引風(fēng)機相連。本發(fā)明可防止反燒現(xiàn)象發(fā)生，同時可以連續(xù)均勻送料，不需人工加料，且合理配風(fēng)，使生物質(zhì)成型燃料能夠燃燒更徹底，燃燒熱效率大幅度提高，并有效解決了鍋爐冒黑煙、出力不足、燃燒熱效率低等問題。
文檔編號F24H9/00GK101963345SQ20101050256
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者朱忠華, 盛奎川, 錢湘群 申請人:浙江圣普新能源科技有限公司