CN103712200A - 一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉，包括锅炉本体，所述的锅炉本体包括锅筒、炉膛、进料链条炉排和燃尽室，炉膛通过设置有中部导流隔墙和左炉膛隔板分隔形成相互连通的左侧炉膛和右侧炉膛，锅筒与中部导流隔墙顶端之间形成连通左侧炉膛和右侧炉膛的烟窗，右侧炉膛出口处设置有二次风管，进料链条炉排位于右侧炉膛底部，左侧炉膛与燃尽室连通，炉膛侧壁均为膜式水冷壁结构，炉膛外设置有保温层。本发明着重加强挥发分和固定碳在炉膛中的燃烧，消除冒黑烟现象，降低气体不完全燃烧热损失，提高锅炉的热效率，节约能源；通过燃烧的改进，将CO、NOx等有毒有害气体的浓度降到法律、法规规定的排放浓度以下，达到安全排放。

Description

一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉

技术领域

本发明涉及一种锅炉，特别是一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉。

背景技术

生物质颗粒燃料是生物质通过机械挤压成型而来，其是一种理想的可再生能源。生物质与化石燃料相比，具有以下优点：1、可再生性；2、低污染性： SOx、NOx排放浓度低；3、生物质作为燃料时，在生长周期内，对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。

现在运行的燃烧生物质颗粒锅炉都是由老旧式链条炉或固定炉排锅炉改造而来的，虽然根据燃料的特性在很多方面对锅炉进行了改进，但是，在锅炉运行时依旧存在着以下问题：

1．炉膛中温度场分布不均匀、可燃气体和空气混合不均匀等影响燃烧的不良现象，从而导致锅炉冒黑烟、气体不完全燃烧热损失大、锅炉散热损失大、排烟温度高等因素；导致锅炉的热效率非常低,CO、NOx等有毒、有害气体排放浓度高等情况，燃料浪费大，对环境污染大。

2．锅炉两侧墙均采用光管、砌砖结构，在运行一段时间后，容易产生炉膛漏风量大、炉墙加速损坏、冒烟及高温飞灰冒出等情况，导致锅炉房污染严重，更严重的是影响运行人员的人生安全和身体健康。

3．因为炉拱和二次风没有优化布置（主要是因为原来的结构不能有效的布置），导致在炉排尾部（后拱下部）仍有大量固定碳没有燃尽，需要通过人工拨火才能使燃料再次返回燃烧区燃烧，此过程增加了工人的劳动强度，且改造得越不好劳动强度越大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种消除冒黑烟现象，降低气体不完全燃烧热损失，提高锅炉的热效率，节约能源和降低有毒有害气体浓度的旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉，以解决上述现有技术中存在的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉，包括锅炉本体，所述的锅炉本体包括锅筒、炉膛、进料链条炉排和燃尽室，炉膛通过设置有中部导流隔墙和左炉膛隔板分隔形成相互连通的左侧炉膛和右侧炉膛，所述的锅筒与中部导流隔墙顶端之间形成连通左侧炉膛和右侧炉膛的烟窗，所述的右侧炉膛出口处设置有二次风管，所述的进料链条炉排位于右侧炉膛底部，所述的左侧炉膛与燃尽室连通，炉膛侧壁均为膜式水冷壁结构，所述的炉膛外设置有保温层。

所述的保温层为轻质保温层。

所述的中部导流隔墙内布置有下降管。

本发明在整装锅炉炉膛两侧设计膜式水冷壁结构；在炉膛中部设计导流隔墙，形成旋流。中间隔墙将炉膛分为左侧炉膛和右侧炉膛，燃料的燃烧在右侧炉膛中进行。烟气从锅筒、中间隔墙和右侧膜式壁组成的窗口（图4中C处）中流出，由于喉口上来的烟气速度较大，在锅筒处由于离心力的作用，烟气将沿锅筒外壁流动，并从锅筒的切向方向穿过烟窗（图4中C处）射流进左侧炉膛，烟气在自身高速产生的离心力下旋转2-3圈。

本发明根据生物质颗粒燃料成分、元素的特点及灰特性，改进燃料在链条炉排锅炉炉膛中的燃烧。着重加强挥发分和固定碳在炉膛中的燃烧，消除冒黑烟现象，降低气体不完全燃烧热损失，提高锅炉的热效率，节约能源；通过燃烧的改进，将 CO、NOx等有毒有害气体的浓度降到法律、法规规定的排放浓度以下，达到安全排放；锅炉两侧采用全膜式壁结构，降低锅炉的散热、漏风、冒烟及高温飞灰冒出等情况，提高锅炉房的洁净度，极大地改善运行人员的工作环境和劳动强度。

本发明还具有以下有益效果：

1.在燃烧及效率方面，应用本发明设计的锅炉与老式改造锅炉比较，本发明不冒黑烟，气体不完全燃烧热损失降低1.5%，固体不完全燃烧热损失降低5%。将散热损失等包含在内，较以往相同参数的锅炉，应用本发明设计的锅炉在锅炉热效率方面能提高6%-8%。

2．炉排有效面积较以往相同参数的锅炉减少20%，因两侧采用膜式壁结构，金属的耗量略少，耐火砖的使用却大幅减少，大约减少60%。

下面，结合附图和实施例对本发明之一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1-图3：本发明之一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉结构示意图。

图1：主视图（局剖）。

图2：俯视图。

图3：图1的A-A剖视图。

图4：本发明之炉膛结构示意图。

图中：1-锅炉本体，2-底座，3-料斗，4-炉墙及保温，5-二次风管，6-外护板，7-平台扶梯，8-烟风道，9-燃尽室，10-对流管束，11-省煤器，12-空预器。

101-进料链条炉排，102-右侧炉膛，103-右侧膜式水冷壁，104-二次风管，105-中部导流隔墙，106-右侧保温层，107-锅筒，108-炉膛后墙，109-左侧膜式水冷壁，110-后墙烟窗，111-左侧炉膛，112-左侧保温层，113-下降管，114-左炉膛隔板。

图4中，A为右侧炉膛空间，B为喉口，C为烟窗。

具体实施方式

实施例1：一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉，如图1-图4所示，包括锅炉本体1，所述的锅炉本体包括锅筒107、炉膛、进料链条炉排101和燃尽室9，炉膛通过设置有中部导流隔墙105和左炉膛隔板114分隔形成相互连通的左侧炉膛111和右侧炉膛102，所述的锅筒107与中部导流隔墙105顶端之间形成连通左侧炉膛和右侧炉膛的烟窗C，所述的右侧炉膛出口喉口处设置有二次风管104，所述的进料链条炉排101位于右侧炉膛102底部，所述的左侧炉膛111与燃尽室9连通，炉膛侧壁均为膜式水冷壁结构，所述的炉膛外设置有轻质保温层。所述的中部导流隔墙105内布置有下降管113。

本发明的其他结构，如底座、燃尽室、对流管束、锅筒、烟风道等的具体结构与现有锅炉相同，此处不再赘述。

燃料由进料链条炉排101带入右侧炉膛，炉膛两侧均为膜式水冷壁结构；中间设置一堵隔墙，将炉膛分隔为左侧炉膛111和右侧炉膛102。燃料在右侧炉膛的炉排及炉排上空间（图4中A处）中燃烧，在右侧炉膛出口喉口（图4中B处）处布置二次风，通过二次的射流作用，强化空气与烟气的混合，烟气在右侧膜式壁、中间隔墙和锅筒107的导流下，沿锅筒向火面切向运动，从锅筒、中间隔墙和右侧膜式壁组成的窗口（图4中C处）高速流出，进入到左侧炉膛。气流在离心力的作用下自行旋转2-3圈，旋流进一步加强空气和烟气的扰动，强化挥发分中碳氢化合物的燃烧，消除炭黑，解决冒黑烟的问题。烟气从左侧炉膛转弯进入到燃尽室再次形成旋流，加强可燃成分与空气的混合，使挥发分在高温燃尽室燃尽提高了燃烧效率。

Claims (3)

1.一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉，其特征在于：包括锅炉本体（1），所述的锅炉本体包括锅筒（107）、炉膛、进料链条炉排（101）和燃尽室（9），炉膛通过设置有中部导流隔墙（105）和左炉膛隔板（114）分隔形成相互连通的左侧炉膛（111）和右侧炉膛（102），所述的锅筒（107）与中部导流隔墙（105）顶端之间形成连通左侧炉膛和右侧炉膛的烟窗，所述的右侧炉膛出口处设置有二次风管（104），所述的进料链条炉排（101）位于右侧炉膛（102）底部，所述的左侧炉膛（111）与燃尽室（9）连通，炉膛侧壁均为膜式水冷壁结构，所述的炉膛外设置有保温层。

2.根据权利要求1所述的一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉，其特征在于：所述的保温层为轻质保温层。

3.根据权利要求1或2所述的一种旋流式燃生物质颗粒的膜式壁结构整装锅炉，其特征在于：所述的中部导流隔墙（105）内布置有下降管（113）。

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