CN103090406B - 一种生物质锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质锅炉，包括炉体，炉体包括前拱、后拱、左侧炉门和右侧炉门及其形成的炉膛，在所述前拱、后拱、左侧炉门上方和右侧炉门上方均设置有二次风口，并且在各二次风口中均设置有二次风喷嘴，所述二次风喷嘴通过二次风管供风，其中，设置在前拱上的二次风口中的二次风喷嘴与设置在所述后拱上的二次风口中的二次风喷嘴呈上下相互错开，设置在左侧炉门上方的二次风口中的二次风喷嘴与设置在所述右侧炉门上方的二次风口中的二次风喷嘴呈前后相互错开。本发明的生物质锅炉能够使生物质燃料充分燃烧，从而有效提高生物质锅炉的热效率。

Description

一种生物质锅炉

技术领域

本发明涉及一种生物质锅炉，尤其涉及一种具有二次风口的生物质锅炉。

背景技术

生物质能是一种理想的可再生清洁能源，国家发改委《可再生能源中长期发展规划》提出2010年至2020年可再生能源的发展目标和任务，确立了生物质燃料作为现代清洁能源的地位，而我国生物质燃烧研制迟后，成为生物质燃料推广应用的瓶颈，研制开发高效洁净生物质燃料锅炉成为必然要求。

常用的工业燃煤锅炉，由于煤的燃烧特性较好，其炉体大多采用一次风即可使燃煤充分燃烧，燃料利用率较高。改用生物质燃料后，因燃料的燃烧特性改变，如果仍然采用原来的一次风，容易造成炉内气流混和不充分，高温烟气集中在后拱处，使新燃料不易着火，同时可燃悬浮颗粒在炉内停留时间也短，不能充分燃尽，并使过量空气系数增大，出现冒黑烟，热效率降低等不利现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物质锅炉，能够使生物质燃料充分燃烧，从而有效提高生物质锅炉的热效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种生物质锅炉，包括炉体，所述炉体包括前拱、后拱、左侧炉门和右侧炉门及其形成的炉膛，所述前拱、后拱、左侧炉门上方和右侧炉门上方均设置有二次风口，并且在各二次风口中均设置有二次风喷嘴，所述二次风喷嘴通过二次风管供风，其中，设置在所述前拱上的二次风口中的二次风喷嘴与设置在所述后拱上的二次风口中的二次风喷嘴呈上下相互错开，设置在所述左侧炉门上方的二次风口中的二次风喷嘴与设置在所述右侧炉门上方的二次风口中的二次风喷嘴呈前后相互错开。

设置在所述前拱和后拱上的二次风口的数量为一个或多个。所述多个二次风口呈均匀分布。

设置在所述前拱和后拱上的二次风口中的二次风喷嘴向下倾斜，倾斜角度α为15°至30°。

设置在所述左侧炉门上方和右侧炉门上方的二次风口中的二次风喷嘴向上翘起，上翘角度为3°至5°。

本发明所述的生物质锅炉相对于现有技术具有以下优点：1)由于在炉体的前拱、后拱、左侧炉门上方和右侧炉门上方均设置有二次风口，可以通入二次风以强化炉内气流的混合，还能引带来自后拱区内的高温烟气，加热火床头部，以利于新燃料的及时着火；2)二次风还可造成炉内气流的漩涡流动，一方面延长了悬浮颗粒在炉内的停留时间，另一方面，又使被旋转气流分离出来的焦炭粒子，重又甩向燃烧层，这两方面的双重作用均促使残留焦炭的进一步燃尽，既减小了飞灰中的固体未完全燃烧热损失，有效地提高了锅炉热效率，又减少了排烟的含尘量，有利于环境保护；3)通过二次风还可改善炉内气流的充满度，控制燃烧中心的位置，减小炉膛死角的涡流区，从而防止炉内局部地区的结渣和积灰，保证正常运行工况。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施方式的生物质锅炉的结构示意图；

图2是根据本发明的一种实施方式的生物质锅炉的纵向局部剖视放大图；

图3是根据本发明的一种实施方式的生物质锅炉的横向局部剖视图；

图4是根据本发明的一种实施方式的生物质锅炉的前拱上的二次风口布置示意图；

图5是根据本发明的一种实施方式的生物质锅炉的后拱上的二次风口布置示意图；

图6是沿图4中A-A方向或图5中B-B方向的剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面进一步结合附图和具体实施方式对本发明作详细的描述。

图1是根据本发明的一种实施方式的生物质锅炉炉体的结构示意图。参见图1，本实施方式提供的生物质锅炉包括炉体，所述炉体包括前拱1、后拱2、左侧炉门3和右侧炉门4及其形成的炉膛，前拱1、后拱2、左侧炉门3上方和右侧炉门4上方分别设置有二次风口11、风口21、风口31、风口41，并且在各二次风口中分别设置有二次风喷嘴12、二次风喷嘴22、二次风喷嘴32、二次风喷嘴42，这些二次风喷嘴通过二次风管5供风，二次风管自进风口延伸至前拱1、后拱2、左侧炉门3上方和右侧炉门4上方的二次风口，并与设置在各二次风口中的二次风喷嘴相连通。

参见图2和图3可以看出，设置在前拱1上的二次风口11中的二次风喷嘴12与设置在后拱2上的二次风口21中的二次风喷嘴22呈上下相互错开，设置在左侧炉门3上方的二次风口31中的二次风喷嘴32与设置在右侧炉门4上方的二次风口41中的二次风喷嘴42呈前后相互错开，这种错开设计可以保证二次风气流不发生对冲现象，既可以降低对二次风射程的要求，又可以通过控制喷口高度，实现气流旋转，提高空气混合的有效性。

图4和图5是根据本发明的一种实施方式的生物质锅炉炉体的前拱和后拱上的二次风口布置示意图，图6是沿图4中A-A方向或图5中B-B方向的剖视图，参见图4、图5和图6可知，在本实施方式中，设置在前拱1上的二次风口11的数量为7个，沿前拱呈均匀分布；设置在后拱2上的二次风口21的数量为6个，沿后拱呈均匀分布，由此可实现二次风的均匀喷射。需要说明的是，本领域技术人员可以根据炉膛尺寸和锅炉工况要求对设置在前拱1、后拱2、左侧炉门3上方和右侧炉门4上方的二次风口的数量以及间距等进行调整。

在本实施方式中，设置在前拱1的二次风口11中的二次风喷嘴12和设置在后拱2上的二次风口21中的二次风喷嘴22均向下倾斜，相对于水平方向的倾斜角度α为15°至30°，作为本发明的一种优选实施方式，设置在前拱1和后拱2上的二次风口中的二次风喷嘴向下倾斜的角度α为20°至25°，以加强二次风对炉内气流的扰动混合作用，更好地实现气流旋转。需要说明的是，本发明中的二次风喷嘴的倾斜角度可根据具体需要进行调整。

在本发明中，设置在左侧炉门3上方的二次风口31中的二次风喷嘴32和设置在右侧炉门4上方的二次风口41中的二次风喷嘴42均向上翘起，上翘角度为3°至5°，作为本发明的一种优选实施方式，所述上翘角度为3°。该上翘设计可以进一步加强二次风对炉内气流的扰动混合作用，更好地实现气流旋转。需要说明的是，本发明中的左侧炉门3和右侧炉门4上的二次风喷嘴的上翘角度可根据具体需要进行调整。

作为本发明的一种优选实施方式，设置在后拱2上的二次风口21中的二次风喷嘴22离燃料层表面6的距离为500mm，设置在前拱1上的二次风口11中的二次风喷嘴12比设置在后拱2上的二次风口21中的二次风喷嘴22高80mm，设置在左侧炉门3上方和右侧炉门4上方的的二次风喷嘴离燃料层表面6的距离为900mm。这样，由于二次风口与燃料层之间保持合适距离可使混合后的烟气具有充分的燃尽时间和空间，有利于进一步提高燃烧效率。

此外，在本实施方式，二次风管5上设置有调节阀51，可以根据燃烧的需要调节二次风量。二次风喷嘴由耐热钢制成，可以保证二次风喷嘴不易烧坏。二次风喷嘴的横截面形状为圆形，直径为15mm至25mm，能够使二次风具有足够的射程，并且可以预防喷嘴被熔渣堵塞。需要说明的是，在本发明中，二次风喷嘴的直径可以根据具体情况行选择合适的尺寸，其材质可以采用本领域公知的其他耐热材料制造，其横截面形状也不限于圆形。

以上结合具体实施方式对本发明进行了说明，这些具体实施方式仅仅是示例性的，不能以此限定本发明的保护范围，本领域技术人员在不脱离本发明实质的前提下可以进行各种修改、变化或替换。因此，依照本发明所作的各种等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种生物质锅炉，包括炉体，所述炉体包括前拱、后拱、左侧炉门和右侧炉门及其形成的炉膛，其特征在于，所述前拱、后拱、左侧炉门上方和右侧炉门上方均设置有二次风口，并且在各二次风口中均设置有二次风喷嘴，所述二次风喷嘴通过二次风管供风，其中，设置在所述前拱上的二次风口中的二次风喷嘴与设置在所述后拱上的二次风口中的二次风喷嘴呈上下相互错开，设置在所述左侧炉门上方的二次风口中的二次风喷嘴与设置在所述右侧炉门上方的二次风口中的二次风喷嘴呈前后相互错开，并且设置在所述前拱和后拱上的二次风口中的二次风喷嘴向下倾斜，倾斜角度α为15°至30°，设置在所述左侧炉门上方和右侧炉门上方的二次风口中的二次风喷嘴向上翘起，上翘角度为3°至5°。

2.如权利要求1所述的生物质锅炉，其特征在于，所述前拱和后拱上的多个二次风口呈均匀分布。

3.如权利要求1或2所述的生物质锅炉，其特征在于，所述二次风管上设置有调节阀。

4.如权利要求1或2所述的生物质锅炉，其特征在于，所述二次风喷嘴由耐热钢制成。

5.如权利要求3所述的生物质锅炉，其特征在于，所述二次风喷嘴由耐热钢制成。