CN102384585A

CN102384585A - 生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉

Info

Publication number: CN102384585A
Application number: CN2011104274651A
Authority: CN
Inventors: 余生明; 余伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-03-21

Abstract

本发明涉及一种锅炉，尤其是涉及一种生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，它包括锅壳、内胆、炉膛和出烟口，其特征在于：在内胆内的一侧从下至上依次设有炉排、燃烧室和加料仓，另一侧通过竖向上下交错的内胆隔板水套形成的横S型的炉膛，锅壳后部从上至下依次设有出水口、回水口、进水口和排污口，在锅壳的顶部设有安全排气口，在炉排上部设有炉门，在炉排上方、加料仓前壁下部设有横穿向炉膛内的一次空气匹配孔；本发明结构独特、能解决传统锅炉只能烧煤而不能烧生物质燃料的问题、对锅炉运行实行恒温运行。

Description

生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉

技术领域

本发明涉及一种锅炉，尤其是涉及一种生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉。

背景技术

目前锅炉普遍采用的燃料为煤，由于能源越来越缺乏，而且随着经济的发展和人们生活水平的提高，对环境的要求越来越高，煤作为燃料其尾气的污染仍是一个需要长期解决的问题。对节能和生物质能源作为燃料替代煤作为燃料的要求也越来越迫切。当前，虽然也出现了不少的为了环保和节能的燃煤锅炉的改进技术，但效果大多都不很理想。对于既能烧煤又能烧生物质燃料的锅炉，更是极为少见；如果燃料由煤变成生物质燃料，必须彻底改变传统锅炉火向上穿透燃料层，然后才能释放燃料最大热效能的燃烧方式。因为火向上穿透燃料层然后释放最大热效能的燃烧方式，作为煤可以，但是作为易燃的生物质燃料，加少了得连续不停加料，加多了只冒烟不着火，目前还没有解决此问题的锅炉存在。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构独特、能解决传统锅炉只能烧煤而不能烧生物质燃料的问题、采用一次和二次空气匹配原理，实现气化燃烧，并且通过配装电子温控器，对锅炉实行恒温运行的一种生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉。

本发明通过如下方式实现：

一种生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，它包括锅壳、内胆、炉膛和出烟口，其特征在于：在内胆内的一侧从下至上依次设有炉排、燃烧室和加料仓，另一侧通过竖向上下交错的内胆隔板水套形成的横S型的炉膛，锅壳后部从上至下依次设有出水口、回水口、进水口和排污口，在锅壳的顶部设有安全排气口，在炉排上部设有炉门，在炉排上方、加料仓前壁下部设有横穿向炉膛内的一次空气匹配孔；

所述锅壳呈横向长方体，所述横S型的炉膛沿着烟气的流向通过所述内胆隔板水套分为上火道、下火道和上烟道，热水管横向穿在上火道和下火道之中，所述加料仓是由左侧的加料仓隔板水套和右侧的内胆首个所述上部的内胆隔板水套形成横向长方体状；

在所述上火道后下部设置有管壁上均匀的设置若干直径相同的小孔、管壁两端与外部空气相通的二次空气匹配管；

所述二次空气匹配管的管壁侧上方设置一至两排空气匹配孔，所述二次空气匹配管管径四分之一在火中，四分之三在水中；

所述炉排为齿轮式的动排渣炉排，由固定和活动两种炉排片交错排列组装而成；

所述上烟道下部设有清灰口，在所述锅壳底部设有清污口；

所述出烟口设置在所述上烟道上部正中；

在所述上烟道与烟囱连接之处设有通过电子机械温控操作的翻板。

本发明有如下效果：

1）适合生物质燃料和煤两用：本发明提供的锅炉彻底改变传统炉具和锅炉火向上穿透燃料层的燃烧方式，采取科学的设计原理，让火在炉排上方燃着后，立刻从后部出火口窜入内胆隔板水套受热体。

2）在炉排上方着火，加料不影响着火：本发明加料仓设置在锅炉的最前方，与内胆隔板水套受热体前后并列设置，上方为加料口，下方设置炉排，从上口加料，在炉排上方着火，加料不影响着火，火在炉排上方燃着后，立刻从加料仓与受热体中部隔板下方设置的出火口窜入受热体。小型锅炉人工加料，加一次料可燃烧12个小时左右，大型锅炉配置自动化加料设备。加料仓体积的大小要根据锅炉吨位的大小科学合理设计，不可越大越好。

3）受热面加大，受热效果增强，并且有效的达到了除尘的目的：本发明提供的锅炉横S型炉膛设置为上火道，下火道和上烟道，科学有效地让火从出火口窜入上火道，上火道的火力在受热体后部上方烟囱强大抽力的作用下折向下火道，然后很自然地再向上折入上烟道。这种火力跟随烟囱的强大抽力一上一下再一上的横S折叠形的火道设置，有效地克服了炉体不高，火道可根据设计需求加长，受热面加大，受热效果增强，并且有效的达到了除尘的目的。因为不用鼓风机和引风机，所有灰尘跟随火力上升一上一下行进到上烟道的底部，无论如何也不可能从十几米或者二十几米高的烟囱出口飞出去，只能全部落在下火道的底部。然后在人工的操作下，定时从除尘口清除，有效的达到了环保的目的和要求。受热体横S形折叠隔板与隔板间水的夹层为了增强承压能力，板与板之间采用适量横穿拉筋的方法，从而有效解决承压能力。为了加大受热面积，增强受热效果，最大限度的将燃料所产生的热效能全部利用和吸收，在上火道、下火道和上烟道的空间科学合理的设置若干横穿受热锅炉管。

4）使燃料燃烧充分，燃烧率高达96%，而且不结釉块：本发明提供的锅炉空气匹配孔设置在加料仓前壁下部，炉排上方，对准燃烧室由下向上的三分之一处。用锅炉管穿透水层，让炉体外部的空气直接进入燃烧室，起到助燃的效果，达到燃烧速度快，燃烧充分，燃烧率高达96%，而且不结釉块。

5）环保、使用寿命长：本发明提供的锅炉空气匹配管横穿整个炉膛，两端穿透水层密封与炉体外部空气相通。管壁侧上方设置一至两排直径在Ф8—14mm的空气匹配孔，上下排的间距在3—5mm，孔与孔的间距在5—8mm最为适宜。管径四分之一在火中，四分之三在水中，达到不易烧坏之目的；空气匹配管技术的科学合理设计的效果是让炉体外部的空气通过空气匹配管和管壁上方的孔直接进入炉膛上火道之中，在炉膛之中热气流上升的作用下，源源不断快速的与上火道之中的火焰、一氧化碳、二氧化硫、煤焦油、甲烷等混合体融合，产生化学反映，形成二次气化燃烧的强劲效果，使上火道之中的烟雾消除，转化成热效能，火色由火烟状混合体变为淡蓝色，火温由500°C左右经检测证实提升到800-1200°C，彻底达到了不用配备除尘脱硫辅助设备，烟尘和二氧化硫的排放标准经检测证实，不仅完全达标，而且各项硬性指标均大幅度低于国家一类地区的排放标准。

6）节能、供暖效果好：本发明提供的锅炉出火口设置在炉排上部，加料仓与受热体中间隔板的下部。出火口的上端到炉排的上方的空间为燃烧室的空间。出火口的大小和燃烧室空间设置必须根据锅炉吨位的大小科学合理设计，与受热体上火道的空间受热能力的吸收能力相匹配。出火口和燃烧室的空间过大，燃烧量和燃烧空间就会大，受热体上火道的接受能力小，会造成燃料浪费，燃烧不充分，气化燃烧效果不佳，烟囱出口排出物环保不达标等一系列不佳效果。出火口和燃烧室的空间过小，受热体上火道接受能力过大，必定会出现热效力差，热效能达不到供暖面积所需求的供热效果。因此，出火口的大小和燃烧室的燃烧空间必须根据锅炉吨位科学合理设计，才能达到最佳高效节能环保和供暖效果。

7）独特的炉排、降低成本：本发明炉排设置在加料仓底部和加料仓与受热体中间隔板的下部。磙动炉排两端固定点都设置在炉体外部，方便更换。一端设置为固定式，一端设置为齿轮连接磙动操作式。炉排用Ф51的厚壁锅炉管制作，管壁上方用Ф12mm，长度为300—500mm钢筋竖向，间隔距离为100mm为宜点焊在炉排四周，形成拨灰齿。所有磙动炉排用一台小型电机和减速器，匹配若干齿轮作转动链，形成最佳磙动速度，将炉排上方已经燃尽热能的粉状炉渣均匀地拨落炉排下方设置的积渣池。积渣池由炉排下方设置的螺旋式除渣机推向炉体外侧部。

8）安全可靠：本发明在锅壳顶部设有出水口，并安装一个逆止阀，形成水单向流通，只能出不能进。这种装置可将锅炉中形成的压力自动排泄，确保万无一失安全运行。

9）节能、烟气排放符合国家标准：本发明提供的锅炉经自治区技术监督局产品质量监督检测所检测，煤的燃烧率高达96%，环保性能经自治区环保监督检测中心检测表明：烟尘排放浓度为11.7-34.9毫克/立方米，国家一类地区排放标准为80毫克/立方米，二氧化硫排浓度111.8-133.9毫克/立方米，国家一类地区排放标准为900毫克/立方米，林格曼黑度小于1级与传统锅炉相比节能40%以上。

10）受热面积大，能充分利用热效能：加料仓与内胆隔板水套受热体前后并列设置，加料不影响着火，料仓大，加一次料可连续燃烧12个小时以上，高温长效火持续不断；采用一、二次空气匹配原理。一次空气匹配助燃，二次空气匹配立刻使一次燃烧产生的一氧化碳，二氧化硫，甲烷。煤焦油等组成的烟雾混合体消失，形成气化燃烧效果，火温由500℃，立刻上升为800-1200℃；炉膛壁即受热体呈横S形，炉体不高但受热距离长，受热面积大，能充分利用热效能。

11）高效节能环保和节约造价：炉体小，热效率高。相同供热面积，炉体只有现有技术的二分之一大。节能原料幅度大，成本低；不用鼓风机，引风机和配置除尘脱硫床，不用电，全凭先进的结构形式，便可达到高效节能环保和节约造价形成的目的。

12）实现电子温控的恒温功能：本发明提供的锅炉翻板设置在受热体上烟道与烟囱的连接之处。作用是由于锅炉不设置鼓风机和引风机，火的强大抽力全靠烟囱的抽力和空气匹配孔的推力完成。因此，火力的大小全靠翻板控制。控制翻板设置为电子机械温控操作，锅炉体内水温低翻板全部打开，水温到一定设限时适量关闭。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明图1沿A－A的剖视图；

图4为本发明图2的C向视图。

具体实施方式

一种生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，它包括锅壳1、内胆2、炉膛19和出烟口3，如图1、2、3和4所示：在内胆2内的一侧从下至上依次设有炉排5、燃烧室6和加料仓7，另一侧通过竖向上下交错的内胆隔板水套13形成的横S型的炉膛19，锅壳1后部从上至下依次设有出水口8、回水口9、进水口10和排污口11，在锅壳1的顶部设有安全排气口12，在炉排5上部设有炉门15，在炉排5上方、加料仓7前壁下部设有横穿向炉膛19内的一次空气匹配孔16；

所述锅壳1呈横向长方体，所述横S型的炉膛19沿着烟气的流向通过所述内胆隔板水套13分为上火道20、下火道21和上烟道22，热水管14横向穿在上火道20和下火道21之中，所述加料仓7是由左侧的加料仓隔板水套23和右侧的内胆首个所述上部的内胆隔板水套13形成横向长方体状。

在所述上火道21后下部设置有管壁上均匀的设置若干直径相同的小孔、管壁两端与外部空气相通的二次空气匹配管24。

所述二次空气匹配管24的管壁侧上方设置一至两排空气匹配孔，所述二次空气匹配管24管径四分之一在火中，四分之三在水中。

所述炉排5为齿轮式的动排渣炉排，由固定和活动两种炉排片交错排列组装而成。

所述上烟道22下部设有清灰口17，在所述锅壳1底部设有清污口18。

所述出烟口3设置在所述上烟道22上部正中。

在所述上烟道22与烟囱连接之处设有通过电子机械温控操作的翻板。

Claims

1. 一种生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，它包括锅壳（1）、内胆（2）、炉膛（19）和出烟口（3），其特征在于：在内胆（2）内的一侧从下至上依次设有炉排（5）、燃烧室（6）和加料仓（7），另一侧通过竖向上下交错的内胆隔板水套（13）形成的横S型的炉膛（19），锅壳（1）后部从上至下依次设有出水口（8）、回水口（9）、进水口（10）和排污口（11），在锅壳（1）的顶部设有安全排气口（12），在炉排（5）上部设有炉门（15），在炉排（5）上方、加料仓（7）前壁下部设有横穿向炉膛（19）内的一次空气匹配孔（16）。

2.如权利要求1所述的生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，其特征在于：所述锅壳（1）呈横向长方体，所述横S型的炉膛（19）沿着烟气的流向通过所述内胆隔板水套（13）分为上火道（20）、下火道（21）和上烟道（22），热水管（14）横向穿在上火道（20）和下火道（21）之中，所述加料仓（7）是由左侧的加料仓隔板水套（23）和右侧的内胆首个所述上部的内胆隔板水套（13）形成横向长方体状。

3.如权利要求1或2所述的生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，其特征在于：在所述上火道（21）后下部设置有管壁上均匀的设置若干直径相同的小孔、管壁两端与外部空气相通的二次空气匹配管（24）。

4.如权利要求3所述的生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，其特征在于：所述二次空气匹配管（24）的管壁侧上方设置一至两排空气匹配孔，所述二次空气匹配管（24）管径四分之一在火中，四分之三在水中。

5.如权利要求1所述的生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，其特征在于：所述炉排（5）为齿轮式的动排渣炉排，由固定和活动两种炉排片交错排列组装而成。

6.如权利要求1所述的生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，其特征在于：所述上烟道（22）下部设有清灰口（17），在所述锅壳（1）底部设有清污口（18）。

7.如权利要求1或2所述的生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，其特征在于：所述出烟口（3）设置在所述上烟道（22）上部正中。

8.如权利要求1或2所述的生物质燃料和煤两用的电子温控的恒温锅炉，其特征在于：在所述上烟道（22）与烟囱连接之处设有通过电子机械温控操作的翻板。