CN101625126A - 生物质直燃锅炉双向非均匀匹配布风水冷振动炉排 - Google Patents

Abstract

生物质直燃锅炉双向非均匀匹配布风水冷振动炉排包括由数根倾斜的水冷管(2)按设定间距并排排列组成的炉排(1)，炉排(1)固定在支撑架(12)上，在支撑架(12)的下方是风室(10)，风室(10)的下方是出料口(13)；水冷管(2)之间由膜片(3)连接，膜片(3)上开有进风小孔(4)；水冷管(2)的进口端与进口集箱(5)相连，水冷管(2)的出口端与出口集箱(6)相连，驱动装置(8)通过连杆(9)与炉排(1)下部的支撑架(12)连接，为炉排(1)提供振动。在生物质移动方向上分成干燥初始燃烧区、主燃区和燃尽区，每个区的开孔率不同。并且在干燥初始燃烧区内又根据生物质给料量的多少分成3个子区，越靠近给料口的子区，其开孔率越大。

Description

生物质直燃锅炉双向非均匀匹配布风水冷振动炉排

技术领域

本发明属于锅炉类部件，主要适用于生物质燃烧锅炉本体配套安装使用。

背景技术

水冷振动炉排具有结构简单、制造容易、投资费用少、炉排不易烧坏等特征，采用振动结构，有效解决其它炉排产生的传动故障问题。生物质灰熔点低、燃料含灰量少，采用水冷振动炉排可以有效解决生物质因灰熔点低产生的结焦和灰少而产生的烧坏炉排片的问题。因此水冷振动炉排广泛应用于生物质燃烧装置中。

专利号01273590、200620072192.8、200820108245.6的专利公布了三种水冷炉排，这三种炉排采用多风室结构，结构复杂，由于炉排处于高频振动状态，风室之间的隔板与炉排很难长时间密封，风室间极易窜风，从而导致锅炉运行偏离设计工况，引起燃烧不稳定。同时，刚加入炉膛的生物质在宽度方向上分布不均匀，如果炉排进风小孔呈均匀分布，势必导致在炉膛宽度方向上出现燃烧不充分或一次风短路现象，故这三种炉排均不是理想的燃烧生物质的炉排。

发明内容

技术问题：本发明的目的就是针对上述水冷振动炉排的缺陷，提供一种布风合理、单一统仓送风、生物质适应性广、生物质燃烧充分的炉排，即生物质直燃锅炉双向非均匀匹配布风水冷振动炉排，以弥补上述产品的不足。

技术方案：本发明的生物质直燃锅炉双向非均匀匹配布风水冷振动炉排具体技术方案如下：

该水冷振动炉排包括由数根倾斜的水冷管按设定间距并排排列组成的炉排，炉排固定在支撑架上，在支撑架的下方是风室；水冷管之间由膜片连接，膜片上开有进风小孔；水冷管的进口端与进口集箱相连，水冷管的出口端与出口集箱相连，驱动装置通过连杆与炉排下部的支撑架连接，为炉排提供振动。

炉排按照生物质在炉膛深度方向的走向分成三个区：干燥初始燃烧区、主燃区和燃尽区；整个炉排平均开孔率为ε＝1-2％，三个区的平均开孔率分别为(0.8-1)ε、(1.2-1.6)ε和(0.5-0.6)ε；炉排物料移动方向上的长度为L，所述三个区在物料移动方向上的长度分别为(1/5-2/5)L、(2/5-3/5)L、(1/5-2/5)L。

干燥初始燃烧区在炉膛宽度方向根据生物质给料量的多少分成3个子区：I区、II区和III区，最靠近给料口的I区开孔率为(1.2-1.5)ε，临近的II区开孔率为(0.8-1.1)ε，最远离给料口的III区开孔率为(0.5-0.6)ε。

有益效果：与现有水冷振动炉排技术相比，本发明的优点为：

(1)本发明只需一个风室即可在炉排纵横两个方向上满足生物质对燃烧的要求，不存在常规多风室间串风问题，风室结构较为简单，生物质适应性广，运行操作方便、可靠。

(2)实现了横向和纵向送风匹配分布，更加符合生物质燃烧特点，有效地提高了生物质燃尽度。

附图说明

图1是本发明的炉排结构示意图，

图2是本发明图1中炉排A-A面剖面图，

图3是本发明的炉排俯视图，

其中：炉排1、水冷管2、膜片3、进风小孔4、进口集箱5、出口集箱6、加强筋7、驱动装置8、连杆9、风室10、给料口11、支撑架12、干燥初始燃烧区A、主燃区B、燃尽区C、I区A1、II区A2、III区A3。

具体实施方式

该水冷振动炉排包括由数根倾斜的水冷管2按设定间距并排排列组成的炉排1，炉排1固定在支撑架12上，在支撑架12的下方是风室10，风室10的下方是出料口13；水冷管2之间由膜片3连接，膜片3上开有进风小孔4；水冷管2的进口端与进口集箱5相连，水冷管2的出口端与出口集箱6相连，驱动装置8通过连杆9与炉排1下部的支撑架12连接，为炉排1提供振动。

(1)为了避免炉排被烧坏，本发明采用水冷方式，整个炉排由水冷管和膜片组成。水冷管两端分别与进出口集箱相连，进出口集箱与锅炉水系统相通，形成水循环回路，达到对炉排表面进行冷却、防止炉排过烧的目的，炉排表面最高温度可控制在300℃～400℃之间。水冷管和膜片可采用常规材料制作，可大大降低炉排制作成本。因为炉排是被水冷却而不是被燃烧所用的空气冷却，因此可采用更高温度的一次风，有利于生物质燃料着火，炉内过量空气系数可控制得尽量低，加上炉排振动具有燃料层自身拔火作用，从而进一步提高了锅炉燃烧效率。

(2)炉排的振动由驱动机构提供，驱动机构设有稳定的支撑，炉排安装在钢架上，风室安装在炉排下面，炉排与水平夹角呈7°-15°。加入炉膛的生物质在炉排上由于振动而被抛起，经过干燥、燃烧、燃尽三个过程，炉渣从炉排末端排渣口排出。

(3)膜片上开有进风小孔，用于提供生物质燃烧所需的一次风。为了避免一次风在风室内串风，本发明采用单个风室结构，所有一次风均进入一个风室。按照生物质在炉膛深度方向的走向，将炉排分成三个区：干燥初始燃烧区、主燃区和燃尽区。三区的空气需求量各不相同，干燥初始燃烧区所需空气较少，主燃区需要大量空气，燃尽区由于可燃物含量急剧减少，所需空气量大大下降。针对这种供风需求，本发明对不同区域采用不同开孔率。定义整个炉排平均开孔率为ε，通常ε＝1％-2％，则干燥初始燃烧区、主燃区和燃尽区的平均开孔率分别为(0.8-1.0)ε、(1.2-1.6)ε和(0.5-0.6)ε。从而在单一统仓送风方式下，能保证不同区域所需的风量。炉排在物料移动方向上的长度为L，三个区在物料移动方向上的长度分别为(1/5-2/5)L、(2/5-3/5)L、(1/5-2/5)L。

(4)生物质在炉膛宽度方向上给料往往分布不均。本发明将干燥初始燃烧区在炉膛宽度方向根据生物质给料量的多少分成3个子区：I区、II区和III区，最靠近给料口的I区开孔率为(1.2-1.5)ε，相邻的II区开孔率为(0.8-1.1)ε，最远离给料口的III区开孔率为(0.5-0.6)ε。

Claims (3)

1.一种生物质直燃锅炉双向非均匀匹配布风水冷振动炉排，其特征在于该水冷振动炉排包括由数根倾斜的水冷管(2)按设定间距并排排列组成的炉排(1)，炉排(1)固定在支撑架(12)上，在支撑架(12)的下方是风室(10)，风室(10)的下方是出料口(13)；水冷管(2)之间由膜片(3)连接，膜片(3)上开有进风小孔(4)；水冷管(2)的进口端与进口集箱(5)相连，水冷管(2)的出口端与出口集箱(6)相连，驱动装置(8)通过连杆(9)与炉排(1)下部的支撑架(12)连接，为炉排(1)提供振动。

2.根据权利要求1所述的水冷振动炉排，其特征在于炉排(1)按照生物质在炉膛深度方向的走向分成三个区：干燥初始燃烧区(A)、主燃区(B)和燃尽区(C)；整个炉排(1)平均开孔率为ε＝1-2％，三个区的平均开孔率分别为(0.8-1)ε、(1.2-1.6)ε和(0.5-0.6)ε；炉排物料移动方向上的长度为L，所述三个区在物料移动方向上的长度分别为(1/5-2/5)L、(2/5-3/5)L、(1/5-2/5)L。

3.根据权利要求1所述的水冷振动炉排，其特征在于干燥初始燃烧区(A)在炉膛宽度方向根据生物质给料量的多少分成3个子区：I区(A1)、II区(A2)和III区(A3)，最靠近给料口的I区(A1)开孔率为(1.2-1.5)ε，临近的II区(A2)开孔率为(0.8-1.1)ε，最远离给料口的III区(A3)开孔率为(0.5-0.6)ε。

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