本發(fā)明涉及鍋爐,特別涉及一種常壓熱氣鍋爐。
背景技術(shù):
目前,工業(yè)鍋爐按壓力大致可分為兩種,一是高壓鍋爐,二是常壓鍋爐。高壓鍋爐已經(jīng)使用了很久的時間,效果很好,但安全隱患太多,保養(yǎng)費用也是相當(dāng)昂貴,所以,在很多領(lǐng)域已經(jīng)開始被常壓鍋爐所代替;而常壓鍋爐的最大優(yōu)點在于它的安全性強(qiáng)和熱能轉(zhuǎn)換率較高,鍋爐的內(nèi)壓與外界大氣壓基本平衡,因此基本不存在安全的問題,同時,它不僅能連續(xù)不斷地提供水蒸氣,也能連續(xù)不斷地提供熱空氣,從而縮短了熱能從燃料到受熱體的轉(zhuǎn)化過程,降低生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但是,以往的這兩種鍋爐都存在同一種缺陷,就是能量從燃料到熱能的轉(zhuǎn)化率不高,高壓鍋爐的能量轉(zhuǎn)化率一般都在50-60%以下,常壓鍋爐的熱能轉(zhuǎn)化率在50-60%之間,而剩余的40-50%的熱能均以不同方式散發(fā)于煙氣、爐體材料的內(nèi)耗、爐體外輻射和煙氣熱能的散發(fā)等之中。
近幾十年來,我國在生產(chǎn)和使用鍋爐的過程中,取得了很大的發(fā)展和突破,而生物質(zhì)燃料作為一種新的再生能源也才是近十年的事,在世界大環(huán)境的影響下,它已經(jīng)漸漸開始替代不可再生的資源,如煤、石油和天然氣等,在新能源發(fā)展和使用的過程中,它不僅進(jìn)行高壓鍋爐的焚燒加熱,也在進(jìn)行常壓鍋爐的焚燒和加熱,據(jù)統(tǒng)計,涉及常壓熱氣鍋爐的生產(chǎn)及設(shè)備,到目前為止,還未有可檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)和專利,因此,作為一種新型的常壓熱氣鍋爐生產(chǎn)設(shè)備,它的發(fā)展前景是相當(dāng)可寬的。
公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解,而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種常壓熱氣鍋爐,從而克服熱能轉(zhuǎn)化率低的缺點。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種常壓熱氣鍋爐,包括:送料裝置、火爐和爐體,所述送料裝置對應(yīng)所述火爐設(shè)置,用于為所述火爐提供燃料,所述火爐設(shè)于所述爐體的底部,所述爐體包括:爐膛,所述爐膛上部設(shè)有排煙口,所述爐膛外包覆有保溫層,所述保溫層和所述爐膛的外壁之間形成間隙空間,所述間隙空間與所述爐膛的排煙口連通;熱氣交換室,其設(shè)有熱氣輸出口,所述熱氣交換室與所述間隙空間連通;多根幾形導(dǎo)熱管,其設(shè)于所述爐膛的內(nèi)腔,多根所述幾形導(dǎo)熱管設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口,所述進(jìn)氣口向所述排煙口處延伸,所述出氣口向所述熱氣交換室內(nèi)延伸;以及導(dǎo)熱片,其環(huán)繞設(shè)于所述爐膛的外壁上,位于所述爐膛和所述保溫層之間的間隙空間內(nèi)。
優(yōu)選地,上述技術(shù)方案中,所述熱氣交換室設(shè)于所述爐膛的底部。
優(yōu)選地,上述技術(shù)方案中,還包括煙氣熱能回收系統(tǒng),所述煙氣熱能回收系統(tǒng)包括:排煙管,其一端穿過所述排煙口向所述爐膛內(nèi)延伸;煙道引風(fēng)機(jī),其與所述排煙管的另一端連接;火星處理器,其與所述煙道引風(fēng)機(jī)連接;以及煙氣回收管,其一端與所述火星處理器連接,另一端與所述熱氣貯存室連接。
優(yōu)選地,上述技術(shù)方案中,所述爐膛的排煙口處設(shè)有防塵網(wǎng)。
優(yōu)選地,上述技術(shù)方案中,所述爐膛的內(nèi)壁為導(dǎo)熱性能良好、抗氧化性強(qiáng)的金屬材料制成,外壁為導(dǎo)熱性能良好的金屬材料材料制成。
優(yōu)選地,上述技術(shù)方案中,所述導(dǎo)熱片為導(dǎo)熱性能良好的金屬材料制成。
優(yōu)選地,上述技術(shù)方案中,所述送料裝置為顆粒輸送機(jī)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)本發(fā)明常壓熱氣鍋爐,結(jié)構(gòu)簡單、材料優(yōu)異、熱能轉(zhuǎn)換率高,燃料以再生的生物質(zhì)顆粒為主,環(huán)保衛(wèi)生,熱能轉(zhuǎn)換率可達(dá)85%以上,基本達(dá)到零排放。
(2)在爐膛內(nèi)設(shè)有多根幾形導(dǎo)熱管,縱橫交錯于爐膛中間,冷空氣通過回形導(dǎo)熱管的進(jìn)氣口進(jìn)入導(dǎo)熱管內(nèi),在爐膛內(nèi)對導(dǎo)熱管中的冷空氣進(jìn)行加熱,加熱后的空氣通過導(dǎo)熱管的出氣口進(jìn)入熱氣貯存室內(nèi),實現(xiàn)爐膛熱能的直接吸收和轉(zhuǎn)化,在這一部分的熱能轉(zhuǎn)化率可達(dá)40%以上。
(3)在爐膛的外壁環(huán)繞設(shè)有導(dǎo)熱片,爐膛內(nèi)燃燒后產(chǎn)生的熱量傳到爐膛外壁上,環(huán)繞設(shè)于爐膛外壁的導(dǎo)熱片吸收熱量,冷空氣從爐膛排煙口周邊進(jìn)入爐膛與保溫層之間的間隙空間中,導(dǎo)熱片吸收的熱量迅速散發(fā)給自上而下流過導(dǎo)熱片兩側(cè)的空氣,使之變成若干條熱氣流,然后集中到底部的交換室內(nèi),此途徑的熱能轉(zhuǎn)化率可達(dá)30%左右。
(4)設(shè)有煙氣熱能回收系統(tǒng),燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣,同樣夾帶走一部份的熱能,在煙氣排放的中間環(huán)節(jié)加裝了一個火星息滅裝置,然后把煙氣的熱能重新回收,并送入爐膛底部的貯存室內(nèi),實現(xiàn)熱能的高效轉(zhuǎn)化,此途徑的熱能轉(zhuǎn)化率可達(dá)15-20%左右。
(5)爐膛的爐壁以導(dǎo)熱性能良好、抗氧化性強(qiáng)的金屬材料制成,即內(nèi)壁使用耐熱不銹鋼或耐熱鋼板等材料,外壁使用導(dǎo)熱性能良好的鋁或鋁合金等金屬材料,以實現(xiàn)更好地導(dǎo)熱和防腐,增加鍋爐的壽命,提高生產(chǎn)效益,降低生產(chǎn)成本。
(6)導(dǎo)熱片主要采用鋁合金或純鋁等導(dǎo)熱性能良好的金屬材料制成,以實現(xiàn)更好地導(dǎo)熱,以便更好的吸收爐膛內(nèi)的輻射出來的熱量。然后通過熱傳遞,把熱能傳遞給通過導(dǎo)熱片兩側(cè)的空氣,使之快速受熱,并源源不斷地送入底部的貯存室內(nèi)。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的常壓熱氣鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述,但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實施方式的限制。
除非另有其它明確表示,否則在整個說明書和權(quán)利要求書中,術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分,而并未排除其它元件或其它組成部分。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明具體實施方式的一種常壓熱氣鍋爐,包括:送料裝置1、火爐2和爐體3,送料裝置1對應(yīng)火爐2設(shè)置,用于為火爐2提供燃料,火爐設(shè)于爐體3的底部。本發(fā)明常壓熱氣鍋爐的燃料以再生的生物質(zhì)顆粒為主送料裝置1為顆粒輸送裝置。
更具體的為,爐體3包括爐膛31,爐膛31上部設(shè)有排煙口32,爐膛外包覆有保溫層33,保溫層33和爐膛31的外壁之間形成間隙空間,間隙空間與爐膛的排煙口31連通。熱氣貯存室34設(shè)于爐膛31的底部,火爐2設(shè)于熱氣貯存室34內(nèi),火爐燃燒時產(chǎn)生的熱量也散發(fā)在熱氣貯存室34內(nèi)。熱氣交換室34設(shè)有熱氣輸出口35,熱氣交換室34與間隙空間連通。多根幾形導(dǎo)熱管36設(shè)于爐膛31的內(nèi),多根幾形導(dǎo)熱管36設(shè)有進(jìn)氣口361和出氣口362,進(jìn)氣口361向排煙口32處延伸,出氣口362向熱氣貯存室34內(nèi)延伸。在爐膛31內(nèi)設(shè)有多根幾形導(dǎo)熱管,縱橫交錯于爐膛中間,冷空氣通過幾形導(dǎo)熱管36的進(jìn)氣口進(jìn)入幾形導(dǎo)熱管內(nèi),在爐膛內(nèi)對導(dǎo)熱管中的冷空氣進(jìn)行加熱,加熱后的空氣通過導(dǎo)熱管的出氣口進(jìn)入熱氣交換室內(nèi),實現(xiàn)爐膛熱能的直接吸收和轉(zhuǎn)化。導(dǎo)熱片37環(huán)繞設(shè)于爐膛31的外壁上,位于爐膛31和保溫層33之間的間隙空間內(nèi)。在爐膛的外壁環(huán)繞設(shè)有導(dǎo)熱片37,爐膛31內(nèi)燃燒后產(chǎn)生的熱量傳到爐膛31外壁上,環(huán)繞設(shè)于爐膛31外壁的導(dǎo)熱片37吸收熱量,冷空氣從爐膛排煙口32進(jìn)入爐膛31與保溫層33之間的間隙空間中,導(dǎo)熱片吸收的熱量迅速散發(fā)給自上而下流過導(dǎo)熱片兩側(cè)的空氣,使之變成若干條熱氣流,然后集中到底部的貯存室內(nèi)。
優(yōu)選地,常壓熱氣鍋爐還設(shè)有煙氣熱能回收系統(tǒng)4,煙氣熱能回收系統(tǒng)4包括排煙管41,排煙管41一端穿過排煙口32向爐膛31內(nèi)延伸另一端與煙道引風(fēng)機(jī)42連接?;鹦翘幚砥?3與煙道引風(fēng)機(jī)42連接,煙氣回收管44一端與火星處理器43連接,另一端與熱氣交換室34連接。設(shè)有煙氣熱能回收系統(tǒng),燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣,同樣夾帶走一部份的熱能,在煙氣排放的中間環(huán)節(jié)加裝了一個火星息滅裝置,然后把煙氣的熱能重新回收,并送入爐膛底部的交換室內(nèi),實現(xiàn)熱能的高效轉(zhuǎn)化,
優(yōu)選地,爐膛的排煙口32處設(shè)有防塵網(wǎng)??煞乐?fàn)t膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙塵飛出。
優(yōu)選地,爐膛的內(nèi)壁為不銹鋼等導(dǎo)熱性能良好、抗氧化性強(qiáng)的金屬制成,外壁為鋁合金或純鋁及網(wǎng)板等導(dǎo)熱性能良好的金屬材料制成。爐膛的爐壁以導(dǎo)熱性能良好的金屬板材制成,即內(nèi)壁使用耐熱不銹鋼等金屬材料,外壁使用鋁合金或純鋁等導(dǎo)熱性能良好的金屬材料,以實現(xiàn)更好地導(dǎo)熱和防腐,增加鍋爐的壽命,提高生產(chǎn)效益,降低生產(chǎn)成本。
優(yōu)選地,導(dǎo)熱片為鋁合金或純鋁等導(dǎo)熱性能良好的金屬材料制成。導(dǎo)熱片使用鋁合金或純鋁及耐熱鋼板等為材料,以實現(xiàn)更好地導(dǎo)熱,以便更好的吸收爐膛內(nèi)的輻射出來的熱量。通過熱傳遞及輻射等途徑,把熱能傳遞給通過導(dǎo)熱片兩側(cè)的空氣,使之快速受熱,并源源不斷地送入底部的交換室內(nèi)。
前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式,并且很顯然,根據(jù)上述教導(dǎo),可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用,從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。