CN104373930B

CN104373930B - 生物质节能、低NOx锅炉

Info

Publication number: CN104373930B
Application number: CN201410666744.7A
Authority: CN
Inventors: 邓加辉; 冯速; 卢先富
Original assignee: SICHUAN XINCHENGDU BOILER Co Ltd
Current assignee: SICHUAN XINCHENGDU BOILER Co Ltd
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2034-11-20
Also published as: CN104373930A

Abstract

一种生物质节能、低NOx锅炉，包括锅炉壳体，该壳体外部设有电控系统，其特征在于：所述壳体内部从左至右连通有沸腾半气化燃烧室、卧式高温分离器、沉降室，所述沸腾半气化燃烧室内从下到上依次设有温控点Ⅱ、二次供风系统和温控点Ⅰ，所述卧式高温分离器从上到下设有三次供风系统，三次供风系统与燃烧控制仪连接；卧式高温分离器下端设有返料口，该返料口与沸腾半气化燃烧室之间连通，所述沉降室底部设有风机，该风机通过送风管与二次供风系统、三次供风系统连接。本发明能有效地控制燃烧温度升高及过量空气份额，防止氮氧化物（NO_x）的产生和炉膛结焦，使锅炉能长期稳定地运行。

Description

生物质节能、低NOx锅炉

技术领域

本发明属于锅炉领域，具体涉及一种生物质节能、低NOx锅炉。

背景技术

目前，现在有的生物质工业锅炉。大致分为两种：一种是层燃，另外一种是外置室燃。

1、采用层燃技术燃烧生物质燃料（如图一）,锅炉结构简单、操作方便、运行费用相对较低。但在层燃烧中，由于生物质挥发分高达70%~80%，炉排上燃烧份额只有30%~50%，其余以气态和半悬浮状态燃烧，炉膛火焰中心温度维持在1200℃以上，燃料中的碱金属物质及氯元素在这种条件下都倾向于进入气相，部分碱金属直接形成碱盐蒸汽的形式，部分通过气相、气固相的复杂过程形式成低熔点的复杂化合物，并在高温下呈熔融的状态进入上部炉膛以及炉膛出口的尾部受热面，导致炉膛及尾部受热面产生严重结焦、积灰、腐蚀问题。由于在高温下运行且氧含量较高，为NOx的产生具备条件，排放就不能达标。

2、采用外置室燃技术燃烧生物质燃料（如图二），锅炉炉膛温度不易控制。由于是固定炉桥，炉桥上只要产生火口，就会形成布风不均而产生焦块，就不能连续稳定运行。结构上外壳要用水冷却，冷却就会吸热，吸热就会造成热能损失，使锅炉系统热效率降低。锅炉蒸发量也不易达标，因为温度过高就会产生结焦现象。锅炉本体排灰比较困难，必须停炉人工排灰，劳动条件比较差。

发明内容

为了解决上述所述燃烧生物质燃料锅炉不能稳定燃烧、热效率低及NOx超标的问题，本发明提供一种生物质燃料在锅炉中的稳定燃烧，而且热效率、NOx都能达到国家相应标准的生物质节能、低NOx锅炉。

本发明采用以下技术方案进行说明：

一种生物质节能、低NOx锅炉，包括锅炉壳体，该壳体外部设有电控系统，所述壳体内部从左至右连通有沸腾半气化燃烧室、卧式高温分离器、沉降室，所述沸腾半气化燃烧室内从下到上依次设有温控点Ⅱ、二次供风系统和温控点Ⅰ，所述卧式高温分离器从上到下设有三次供风系统，三次供风系统与燃烧控制仪连接；卧式高温分离器下端设有返料口，该返料口与沸腾半气化燃烧室之间连通，所述沉降室底部设有风机，该风机通过送风管与二次供风系统、三次供风系统连接；所述壳体外部设有螺旋提升给料机，该螺旋提升给料机的下料管与沸腾半气化燃烧室连通。

所述三次供风系统包括主空气进管，该主空气进管一端与风机连接，另一端与圆形风道连接；所述圆形风道内设切向空气分配支管。风机把空气通过主空气进管送入圆形风道，圆形风道把空气分配给切向空气分配支管，由于空气是切向进入，就能使风管内的烟气旋转运动，空气与烟气就能很快混合均匀、充分燃烧；同时风管内的烟气旋转方向与卧式高温分离器内烟气旋转方向一致，这样就提高了分离效率。

本发明的有益效果：本发明的结构中通过合理布置受热面、温度控制和分段供风，从而是炉膛内温度全部控制在800~900℃以下。能有效地控制燃烧温度升高及过量空气份额，防止氮氧化物（NO_x）的产生和炉膛结焦，使锅炉能长期稳定地运行。生物质锅炉的专用电控系统能为锅炉的稳定运行提供有效的保证。

附图说明

图1为采用层燃技术燃烧生物质燃料的锅炉结构示意图。

图2为采用外置室燃技术燃烧生物质燃料的锅炉结构示意图。

图3为本发明的结构示意图。

图4为图3中的A向视图。

图5为图3中的B向视图。

图6为本发明中三次供风系统的结构示意图。

图中：1、烟气进口；2、温控点Ⅰ；3、螺旋提升给料机；4、下料管；5、内置沸腾半气化燃烧室；6、温控点Ⅱ；7、返料口；8、二次供风系统；9三次供风系统；10、内置卧式高温分离器；11、风机；12、放灰管；13、沉降室；14、烟气出口；15、烟管；16、燃烧控制仪;17、烟气通道；18、受热面；19、分离器烟气，20、圆形风道；21切向空气分配支管；22、主空气进管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细介绍。

如图3-5所示，一种生物质节能、低NOx锅炉，包括锅炉壳体，该壳体外部设有电控系统，其特征在于：所述壳体内部从左至右连通有沸腾半气化燃烧室5、卧式高温分离器10、沉降室13，所述沸腾半气化燃烧室5内从下到上依次设有温控点Ⅱ6、二次供风系统8和温控点Ⅰ2，所述卧式高温分离器10从上到下设有三次供风系统9，三次供风系统9与燃烧控制仪16连接；卧式高温分离器10下端设有返料口7，该返料口7与沸腾半气化燃烧室5之间连通，所述沉降室13底部设有风机11，该风机11通过送风管与二次供风系统8、三次供风系统9连接；所述壳体外部设有螺旋提升给料机3，该螺旋提升给料机3的下料管4与沸腾半气化燃烧室5连通。

如图6所示，所述三次供风系统9包括主空气进管22，该主空气进管22一端与风机11连接，另一端与圆形风道20连接；所述圆形风道20内设切向空气分配支管21。风机11把空气通过主空气进管22送入圆形风道20，圆形风道20把空气分配给切向空气分配支管21，由于空气是切向进入，就能使风管内的烟气旋转运动，空气与烟气就能很快混合均匀、充分燃烧；同时风管内的烟气旋转方向与卧式高温分离器内烟气旋转方向一致，这样就提高了分离效率。

首先，燃料通过螺旋提升给料机3的下料管4进入到沸腾半气化燃烧室5中燃烧。通过温控点Ⅱ6控制燃烧温度，使燃烧温度控制在900℃以下。由于炉膛温度始终在低温状态，且又是沸腾燃烧，炉膛不会产生结焦现象。燃烧产物到达燃烧室上部，通过二次风系统8进行补风，并通过温控点Ⅰ2控制出口温度保持在900℃以下，达到控制燃烧份额的目的。

接着，烟气进入内置的卧式高温分离器10，未燃尽的大颗粒经过分离和沉降，通过返料口7再次进入沸腾半气化燃烧室5中继续燃烧。经过分离的烟气，通过分离器出口进入到后部受热面18。烟气在经过分离器出口的同时，通过圆形的三次风供风系统9对烟气进行补风，补风大小由燃烧控制仪控制，使烟气得到充分的燃烧、燃尽。烟气经过分离器后，通过沉降室烟气中的细小颗粒在沉降室中沉降，并通过放灰管排出。最后经过沉降后的洁净烟气，通过烟气通道进入烟管受热面，流出锅炉主机。

整个燃烧过程通过合理布置受热面、温度控制和分段供风，全部控制在900℃以下。能有效地控制燃烧温度升高及过量空气份额，防止氮氧化物（NO_x）的产生和炉膛结焦。使锅炉能长期稳定地运行。生物质锅炉的专用电控系统能为锅炉的稳定运行提供有效的保证。

Claims

1.一种生物质节能、低NOx锅炉，包括锅炉壳体，该壳体外部设有电控系统，其特征在于：所述壳体内部从左至右连通有沸腾半气化燃烧室、卧式高温分离器、沉降室；所述沸腾半气化燃烧室内从下到上依次设有温控点Ⅱ、二次供风系统和温控点Ⅰ；所述卧式高温分离器从上到下设有三次供风系统，三次供风系统与燃烧控制仪连接；卧式高温分离器下端设有返料口，该返料口与沸腾半气化燃烧室之间连通；所述沉降室底部设有风机，该风机通过送风管与二次供风系统、三次供风系统连接；所述壳体外部设有螺旋提升给料机，该螺旋提升给料机的下料管与沸腾半气化燃烧室连通。

2.根据权利要求1所述的生物质节能、低NOx锅炉，其特征在于：所述三次供风系统包括主空气进管，该主空气进管一端与风机连接，另一端与圆形风道连接；所述圆形风道内设切向空气分配支管。