CN103471118A

CN103471118A - 绞龙扰动式涡旋燃烧装置及生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉

Info

Publication number: CN103471118A
Application number: CN2013104589684A
Authority: CN
Inventors: 胡光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本技术提供一种能够使燃料充分燃烧，能自动清除结焦的绞龙扰动式涡旋燃烧装置和生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉。绞龙扰动式涡旋燃烧装置包括炉膛；炉膛前部开口，炉膛后端炉膛背板上设有进料绞龙；多根旋风管布置在炉膛内壁上；旋风管的前端封闭，后端与风箱相通；风箱与鼓风机的出口相通；旋风管管壁上设出风孔，从风箱经旋风管上的出风孔进入炉膛的风形成向同一方向旋转的涡流；至少一个除焦绞龙穿过炉膛背板伸入到炉膛内下部的内壁上方。生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉包括绞龙扰动式涡旋燃烧装置；炉膛前部上方与换热烟气管相通，炉膛和换热烟气管的外周是充满换热介质的换热介质腔。

Description

绞龙扰动式涡旋燃烧装置及生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉

技术领域

本技术涉及燃烧器，具体地说，是一种绞龙扰动式涡旋燃烧装置，同时还涉及一种生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉。

背景技术

传统生物质小型锅炉采用的固定炉排，如果在生物质燃料结焦的情况下，固定炉排长时间燃烧就会逐步被结焦体累计起来，造成炉膛堵死，燃烧过程中还会由于炉排堵死缺氧，锅炉燃烧冒黑烟。所以现有的生物质小型锅炉存在的问题是：燃料不能充分燃烧，燃料热能没有充分利用；不能清除结焦，需要人工处理。

发明内容

本技术的目的是提供一种能够使得燃料充分燃烧，并能够自动清除生物质成型燃料燃烧后形成的结焦的绞龙扰动式涡旋燃烧装置。

本绞龙扰动式涡旋燃烧装置，包括炉膛；炉膛前部开口，炉膛后端的炉膛背板上设置有进料绞龙；多根旋风管布置在炉膛内壁上；旋风管的前端封闭，后端与风箱相通；风箱与鼓风机的出口相通；旋风管的管壁上设置出风孔，出风孔的轴线方向与炉膛的径向方向形成锐角，使得从风箱经旋风管上的出风孔进入炉膛的风形成向同一方向旋转的涡流；至少一个除焦绞龙穿过炉膛背板伸入到炉膛内下部的内壁上方。

本技术的有益效果：生物质燃料通过进料绞龙系统进入炉膛，被点燃后生物质燃料开始燃烧。燃烧的生物质燃料，在旋风管不断强制吹出的空气和进料绞龙不断补进的新燃料，火逐步开始正常燃烧，前面燃烧过的燃料不断被后面新的燃料往炉膛前部方向推。同时，除焦绞龙也起到翻转生物质燃料的作用，能够促进燃料的充分燃烧，防止结焦的出现。既使燃料结焦，由于设置有除焦绞龙，除焦绞龙能够把落下的焦状物和灰渣等向前推出炉膛，从而不会因为燃料结焦而累积在炉膛内影响生物质燃料的燃烧，从而保证炉膛燃烧效果。随着不断燃烧，不断推进，炉膛不会有越积越多的灰烬和炉渣，从而保持最佳燃烧状态。本绞龙扰动式涡旋燃烧装置不用炉排，就能烧任何生物质成型燃料。旋风管上出风孔的轴线方向与炉膛的径向方向形成锐角，从出风孔出来的风呈一个方向偏心吹，在炉膛内形成了涡流状态燃烧，炉温可以比非涡流高很多，从而可以更好使得生物质固化成型燃料裂解气化燃烧，利于生物质燃烧对温度的要求。

上述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置，除焦绞龙的除焦绞龙轴为空心管，空心管的外周上设置螺旋形输送叶片；空心管管壁上开有风孔；空心管的伸入炉膛的前端封闭，后端与风箱相通。风箱内风能够通过空心管进入炉膛，一方面可以对除焦绞龙进行冷却，另一方面可以向炉膛内补充氧气，促进燃烧。除焦绞龙也可以采用传统螺旋设计，用耐高温材料实心棒或者不开风孔的空心管以及输送叶片也能达到除焦和翻转生物质燃料的作用。

上述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置，空心管上的相邻风孔的中心连线与输送叶片的螺旋方向平行。

上述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置，炉膛的内下部具有凹槽，除焦绞龙伸入凹槽内。这样，灰渣等会落到凹槽内，被除焦绞龙推出炉膛，除焦和除渣效果更好。除焦绞龙的数量根据炉膛大小设置一个或者多个均可。

上述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置，进料绞龙出口处下部设置点火器。

本技术同时还提供一种能够使得燃料充分燃烧，并能够自动清除生物质成型燃料燃烧后形成的结焦，使用保养方便轻松的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉。

本生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，包括上述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置；炉膛前部上方与换热烟气管相通，炉膛和换热烟气管的外周是充满换热介质的换热介质腔。

本生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉的有益效果：生物质燃料通过进料绞龙系统进入炉膛，被点燃后生物质燃料开始燃烧。燃烧的生物质燃料，在旋风管不断强制吹出的空气和进料绞龙不断补进的新燃料，火逐步开始正常燃烧，前面燃烧过的燃料不断被后面新的燃料往炉膛前部方向推。同时，除焦绞龙也起到翻转生物质燃料的作用，能够促进燃料的充分燃烧，防止结焦的出现。既使燃料结焦，由于设置有除焦绞龙，除焦绞龙能够把落下的焦状物和灰渣等向前推出炉膛，从而不会因为燃料结焦而累积在炉膛内影响生物质燃料的燃烧，从而保证炉膛燃烧效果。随着不断燃烧，不断推进，炉膛不会有越积越多的灰烬和炉渣，从而保持锅炉的最佳燃烧状态。本旋风烧锅炉不用炉排，就能烧任何生物质成型燃料。旋风管上出风孔的轴线方向与炉膛的径向方向形成锐角，从出风孔出来的风呈一个方向偏心吹，在炉膛内形成了涡流状态燃烧，炉温可以比非涡流高很多，从而可以更好使得生物质固化成型燃料裂解气化燃烧，利于生物质燃烧对温度的要求。

上述的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，除焦绞龙的除焦绞龙轴为空心管，空心管的外周上设置螺旋形输送叶片；空心管管壁上开有风孔；空心管的伸入炉膛的前端封闭，后端与风箱相通。风箱内风能够通过空心管进入炉膛，一方面可以对除焦绞龙进行冷却，另一方面可以向炉膛内补充氧气，促进燃烧。优选，空心管上的相邻风孔的中心连线与输送叶片的螺旋方向平行。

上述的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，炉膛的内下部具有凹槽，除焦绞龙伸入凹槽内。这样，灰渣等会落到凹槽内，被除焦绞龙推出炉膛，除焦和除渣效果更好。

上述的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，炉膛背板通过水隔层与风箱相隔离；该水隔层通过从相邻的吸风管之间穿过的连通管与换热介质腔相通；进料绞龙均穿过水隔层和风箱；除焦绞龙的后端穿过水隔层伸入到风箱内，用于支撑除焦绞龙轴的轴承设置在风箱内，用于带动除焦绞龙轴转动的齿轮传动机构设置在风箱内。水隔层能够起到冷却炉膛背板的作用，风箱内的风能够对轴承、齿轮传动机构等进行冷却。

上述的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，在除焦绞龙的前端下部设置有出灰绞龙。通过出灰绞龙，进一步把灰渣、灰烬等排出锅炉外部。

上述的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，换热烟气管有多根，均位于炉膛上部，分上下两层，各层内的换热烟气管均沿着水平方向延伸；下层的换热烟气管的前端均与炉膛前方上部相通，下层的换热烟气管的后端与上层换热烟气管的后端相通，上层换热烟气管的前端与排烟口相通。本锅炉的换热烟气管在炉膛上部，烟气通行自然往上，引风机可以比传统的配置小一点，更加节能。同时，换热烟气管内烟气呈s形走向，换热效率高。

上述的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，进料绞龙出口处下部设置点火器。这样通过点火器对燃料进行点火更加方便。

附图说明

图1是生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉的主视图（示意）。

图2是吸风管、炉膛等横截面示意图。

图3是除焦绞龙、进料绞龙等侧面示意图。

图4是一种旋风管示意图。

图5是另一种旋风管示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步的说明。

如图1所示的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，它包括卧式炉膛B；炉膛前部上方与换热烟气管K相通，炉膛背板通过水隔层G与风箱F相隔离；风箱接口E与鼓风机相通. 进料绞龙A均穿过水隔层和风箱, 出口设置在炉膛背板上.

炉膛基本呈圆柱形,其内下部具有凹槽，位于凹槽内的两个除焦绞龙C与炉膛的轴线相平行,除焦绞龙后端穿过炉膛背板、水隔层伸入到风箱内。用于支撑除焦绞龙轴的轴承N1设置在风箱内，用于带动除焦绞龙轴转动的齿轮传动机构(包括固定在除焦绞龙轴上的齿轮N2、与齿轮N2啮合的齿轮N3,带动齿轮N3转动的电机H)设置在风箱内。除焦绞龙的除焦绞龙轴为空心管，空心管的外周上设置螺旋形输送叶片；空心管管壁上开有风孔；空心管的伸入炉膛的前端封闭，后端与风箱相通。空心管上的相邻风孔的中心连线与输送叶片的螺旋方向平行。除焦绞龙也可以采用传统螺旋设计，用耐高温材料实心棒或者不开风孔的空心管以及输送叶片也能达到除焦和翻转生物质燃料的作用。

进料绞龙出口处下部设置点火器M。在除焦绞龙的前端下部设置有出灰绞龙I。

炉膛和换热烟气管的外周是充满换热介质-水的换热介质腔S.水隔层G通过从相邻的吸风管之间穿过的连通管G1与换热介质腔S相通；换热介质腔S内有换热介质-水。

换热烟气管有多根，均位于炉膛上部，分上下两层，各层内的换热烟气管均沿着水平方向延伸；下层的换热烟气管的前端均与炉膛前方上部相通，下层的换热烟气管的后端与上层换热烟气管的后端相通，上层换热烟气管的前端与排烟口J相通。与炉膛前部相对的炉壁上有清渣口L.

多根旋风管D平行布置在炉膛内壁上；旋风管的前端封闭，后端与风箱相通；旋风管的管壁上设置出风孔D1，出风孔的轴线方向与炉膛的径向方向形成锐角，使得从风箱经旋风管上的出风孔进入炉膛的风形成向同一方向旋转的涡流。

参见图4，旋风管D可以是横截面约为半圆形的半圆柱管，半圆柱管的轴向方向与炉膛的轴线平行。在半圆柱管开有出风孔D1, 出风孔D1的轴线与炉膛径向方向之间的角度是根据不同炉膛直径确定的。

参见图5，旋风管D可以是横截面为L形的折弯板。折弯板的两个弯折面成一定角度（根据炉膛直径确定），在一个弯折面上开有出风孔D1。

工作说明：

1、生物质燃料被进料绞龙A强制送入炉膛B，并落在点火器M前，被点火器点燃后在炉膛开始燃烧，同时鼓风机鼓风通过E进入风箱F被分别分配到旋风管D、点火器M、进料绞龙A、除焦绞龙C.

2、风被分配到旋风管D，通过旋风管上的出风孔D1在炉膛形成涡旋状态，在炉膛形成涡旋燃烧往炉膛前部方向走，高温火焰和烟气经过炉膛前部后再进入换热烟气管K等锅炉换热部分来加热水，最后低温烟气从排烟口J排出。

3、生物质燃料燃烧后的灰烬和形成焦块被除焦绞龙C强制送到出灰绞龙I后排入锅炉外，这样炉膛就不会残留影响燃烧的灰渣。同时除焦绞龙C也有风吹出，协助生物质燃料在炉膛燃烧，并通过风冷却除焦绞龙，使得使用寿命更长。

构造说明：

1、炉膛B上部采用圆桶结构，内壁设置有旋风管D,按照旋风管上出风孔D1方向沿炉膛桶状轴线均匀排列，使得旋风管风吹出来后在炉膛B形成涡旋状态。炉膛下部设置一个以上除焦绞龙外框，并沿炉膛桶状轴线设置和安装除焦绞龙C。

2、旋风管D采用圆管半弧状或者是斜7型，在适当位置均匀开出风孔D1能保证在炉膛形成一个方向的漩涡喷射。在本图1所示吸风管的左边（火焰出口方向）为封闭端，右端穿越水隔层G和右侧的风箱F相通，并保证风箱的风能沿着旋风管D右侧吹向左侧，并在风孔D1中吹出。

3、进料绞龙A采用从图1右侧强制送料穿越风箱F和水隔层G后进入炉膛B。

4、点火器M设置在进料绞龙A下部位置，保证燃料推进到炉膛后能堆积在点火器前，并采用穿越水隔层G,利用风箱F部分风吹点火器内的电热丝后点燃生物质燃料。

5、水隔层G设置在炉膛和风箱F中间，沿着水隔层G圆弧四周在旋风管之间设置连通管G1，用来连接水隔层G与换热介质腔S，这样保证了炉膛B高温辐射在炉膛B与水隔层G之间的钢板上转换为锅炉吸热状态，又解决了高温辐射对钢板的腐蚀问题。

6、除焦绞龙C采用耐高温叶片，除焦绞龙轴为耐高温钢管，保证在炉膛900度左右的高温中不变形腐蚀。除焦绞龙轴在图1中左边为封闭端，轴管（空心管）上沿着叶片平行开有风孔，右边穿越水隔层后在风箱F依次安装轴承N1、齿轮N2，齿轮N2是带动绞龙C的，所以齿轮N2和绞龙C轴是固定在一起的，并保证风箱F的部分风能穿越除焦绞龙C的空心轴管后在轴管上的风孔里喷射出来，这样不仅能补充燃烧的氧气，还能冷却除焦绞龙C。通过电机H和传动齿轮N3后再传动齿轮N2后带动除焦绞龙C旋转。

7、风箱接口E是用来连接鼓风机的。

8、自动出灰绞龙I能够把灰渣等排出锅炉。

Claims

1.绞龙扰动式涡旋燃烧装置，包括炉膛；炉膛前部开口，炉膛后端的炉膛背板上设置有进料绞龙；多根旋风管布置在炉膛内壁上；旋风管的前端封闭，后端与风箱相通；风箱与鼓风机的出口相通；旋风管的管壁上设置出风孔，出风孔的轴线方向与炉膛的径向方向形成锐角，使得从风箱经旋风管上的出风孔进入炉膛的风形成向同一方向旋转的涡流；其特征是：至少一个除焦绞龙穿过炉膛背板伸入到炉膛内下部的内壁上方。

2.如权利要求1所述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置，其特征是：除焦绞龙的除焦绞龙轴为空心管，空心管的外周上设置螺旋形输送叶片；空心管管壁上开有风孔；空心管的伸入炉膛的前端封闭，后端与风箱相通。

3.如权利要求2所述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置，其特征是：空心管上的相邻风孔的中心连线与输送叶片的螺旋方向平行。

4.如权利要求1所述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置，其特征是：炉膛的内下部具有凹槽，除焦绞龙伸入凹槽内。

5.如权利要求1所述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置，其特征是：进料绞龙出口处下部设置点火器。

6.生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，它包括权利要求1-5任一所述的绞龙扰动式涡旋燃烧装置；炉膛前部上方与换热烟气管相通，炉膛和换热烟气管的外周是充满换热介质的换热介质腔。

7.如权利要求6所述的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，其特征是：炉膛背板通过水隔层与风箱相隔离；该水隔层通过从相邻的吸风管之间穿过的连通管与换热介质腔相通；进料绞龙均穿过水隔层和风箱；除焦绞龙的后端穿过水隔层伸入到风箱内，用于支撑除焦绞龙轴的轴承设置在风箱内，用于带动除焦绞龙轴转动的齿轮传动机构设置在风箱内。

8.如权利要求6所述的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，其特征是：在除焦绞龙的前端下部设置有出灰绞龙。

9.如权利要求6所述的生物质成型燃料可除焦涡旋烧锅炉，其特征是：换热烟气管有多根，均位于炉膛上部，分上下两层，各层内的换热烟气管均沿着水平方向延伸；下层的换热烟气管的前端均与炉膛前方上部相通，下层的换热烟气管的后端与上层换热烟气管的后端相通，上层换热烟气管的前端与排烟口相通。