CN104515128B - 一种生物质成型燃料燃烧锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质成型燃料燃烧锅炉，包括炉膛、水冷壁层和保温层，所述水冷壁层包覆于炉膛外侧，保温层包覆于水冷壁层外侧，所述炉膛顶部安装有进料口和烟囱，进料口上安装有加料门，进料口内安装有破碎装置，破碎装置内设有若干转轴，转轴上安装有转动头，转动头上安装有破碎叶片，破碎装置底部安装有网筛，网筛底部安装有振动电机，网筛上开有通孔，炉膛由气化区、燃烧区，气化区和燃烧区之间设有水冷壁层，燃烧区内安装有若干火管，相邻两根火管之间设有水冷壁层，气化区下方安装有炉排，炉排上安装有转轴。本发明降低了固定炭的燃烧温度，灰分不易结渣，燃烧区四周设有耐火材料，可提高此燃烧区的温度。
Description
【技术领域】
本发明涉及锅炉的技术领域，特别是一种生物质成型燃料燃烧锅炉的技术领域。
【背景技术】
当今世界人类面临着经济增长、环境保护和社会发展等多重压力，改变能源的生产方式和消费方式，对于建立可持续发展的能源系统，促进经济社会的发展和生态环境的改善具有重大意义，开发可再生能源引起了人们的更加广泛关注。在所有的可再生能源中，生物质能以其优越性能被人们视为主要选择之一。生物质能的载体是有机物，是以实物的形式存在的，是唯一种可储存与可运输的可再生能源。同时，从化学的角度上看，生物质的组成是C-H化合物，它与常规的矿物能源如石油、煤等是同类，它的特性和利用方式与矿物燃料有很大的相似性，可以充分利用已经发展起来的常规能源技术开发利用生物质能。生物质致密成型技术(利用颗粒机或者秸秆压块机压制成型)的应用，解决了因生物质燃料密度小而贮运困难的问题，为生物质大规模的能源化利用创造了条件。
与国外以木质原料为主生产生物质成型燃料不同，我国以玉米秸秆、稻草、棉杆等秸秆类生物质为原料，其灰分含量比木质类的要高，如棉杆的灰含量超过了20％、玉米秸秆为10％、风干的稻草为24.4％，而木质类要少的多，如白杉的灰含量为0.25、红木的为0.36％、松树的为0.29％。并且秸秆灰中碱金属含量较高，其写二氧化硅反应生成低熔点的共晶体，降低了生物质灰分的熔点，使秸秆灰极易结渣。国外的生物质成型燃料应用设备是根据木质类成型燃料的特性设计的，不适应我国的秸秆类成型燃料，直接引进的生物质成型燃料锅炉在我国都不能正常使用，因此有必要提出一种适合国内秸秆类成型燃料的燃烧锅炉。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种生物质成型燃料燃烧锅炉，设有专门的气化区、燃烧区，气化区采用下吸气气化原理，上部有较大的贮料空间，加料间隔时间在6小时以上，操作方便，固定炭可在炉排上进行燃烧，转轴控制活动炉排的横向移动能够完成灰渣的下落，降低了固定炭的燃烧温度，灰分不易结渣，燃烧区四周设有耐火材料，可提高此燃烧区的温度。
为实现上述目的，本发明提出了一种生物质成型燃料燃烧锅炉，包括炉膛、水冷壁层和保温层，所述水冷壁层包覆于炉膛外侧，保温层包覆于水冷壁层外侧，所述炉膛顶部安装有进料口和烟囱，所述进料口上安装有加料门，进料口内安装有破碎装置，破碎装置内设有若干转轴，所述转轴上安装有转动头，所述转动头上安装有破碎叶片，破碎装置底部安装有网筛，网筛底部安装有振动电机，网筛上开有通孔，炉膛由气化区、燃烧区，气化区和燃烧区之间设有水冷壁层，燃烧区内安装有若干火管，相邻两根火管之间设有水冷壁层，烟囱位于燃烧区的上方，进料口位于气化区的上方，炉膛的一侧开有空气进口，气化区的一侧设有上行风道，空气进口通过上行风道与气化区相连通，气化区下方安装有炉排，炉排上安装有转轴，水冷壁上开设有清灰门和清渣门。
作为优选，所述气化区从上至下依次由干燥层、热解层和氧化层组成，所述上行风道与干燥层相连通，所述干燥层内安装有挡风板，所述挡风板位于上行风道的出口。
作为优选，所述空气进口与气化区之间安装有挡渣板，挡渣板安装于炉排的一侧，所述空气进口上安装有进气管，进气管内安装有流量传感器，进气管前端安装有调节风门，调节风门通过角度调节器安装于进气管端部，流量传感器与角度调节器相连接。
作为优选，所述通孔开设与网筛的中心，网筛上开有若干网孔，网孔的直径为15目，网筛下方安装有出料斗，通孔上连接有出料管道，出料管道的末端位于炉排的上方，通孔两侧对称安装有2个振动电机。
作为优选，所述炉排底部安装有滑轨，炉排由若干活动炉排和固定炉排相间安装组成，固定炉排固定安装于滑轨上，转轴与活动炉排相连接，活动炉排可在滑轨上横向移动。
作为优选，所述火管的上端设有锥形喷火口，锥形喷火口内设有4片弧形导流片，4片弧形导流片对称分布于锥形喷火口内，锥形喷火口上端尺寸小于锥形喷火口下端尺寸。
本发明的有益效果：本发明通过设有专门的气化区、燃烧区，气化区采用下吸气气化原理，上部有较大的贮料空间，加料间隔时间在6小时以上，操作方便，固定炭可在炉排上进行燃烧，转轴控制活动炉排的横向移动能够完成灰渣的下落，降低了固定炭的燃烧温度，灰分不易结渣，燃烧区四周设有耐火材料，可提高此燃烧区的温度。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种生物质成型燃料燃烧锅炉的主视结构图；
图2是本发明进料口的结构图；
图3是本发明进气管的结构图；
图4是本发明炉排的俯视图；
图5是本发明锥形碰火口的结构图。
【具体实施方式】
参阅图1、图2、图3、图4和图5，本发明一种生物质成型燃料燃烧锅炉，包括炉膛1、水冷壁层2和保温层3，所述水冷壁层2包覆于炉膛1外侧，保温层3包覆于水冷壁层2外侧，所述炉膛1顶部安装有进料口4和烟囱5，所述进料口4上安装有加料门41，进料口4内安装有破碎装置42，破碎装置42内设有若干转轴43，所述转轴43上安装有转动头44，所述转动头44上安装有破碎叶片45，破碎装置42底部安装有网筛46，网筛46底部安装有振动电机47，网筛46上开有通孔48，炉膛1由气化区11、燃烧区12，气化区11和燃烧区12之间设有水冷壁层2，燃烧区12内安装有若干火管13，相邻两根火管13之间设有水冷壁层，烟囱5位于燃烧区12的上方，进料口4位于气化区11的上方，炉膛1的一侧开有空气进口6，气化区11的一侧设有上行风道61，空气进口6通过上行风道61与气化区11相连通，气化区11下方安装有炉排8，炉排8上安装有转轴81，水冷壁层2上开设有清灰门21和清渣门22，燃烧区12四周设有耐火材料层，耐火材料层的厚度为10～50cm，耐火材料层由耐火砖铺设形成。
所述气化区11从上至下依次由干燥层111、热解层112和氧化层113组成，所述上行风道61与干燥层111相连通，所述干燥层111内安装有挡风板62，所述挡风板62位于上行风道61的出口，所述空气进口6与气化区11之间安装有挡渣板63，挡渣板63安装于炉排8的一侧，所述空气进口6上安装有进气管64，进气管64内安装有流量传感器65，进气管64前端安装有调节风门66，调节风门66通过角度调节器67安装于进气管64端部，流量传感器65与角度调节器67相连接，所述通孔48开设与网筛46的中心，网筛46上开有若干网孔，网孔的直径为15目，网筛46下方安装有出料斗49，通孔48上连接有出料管道9，出料管道9的末端位于炉排8的上方，通孔48两侧对称安装有2个振动电机，所述炉排8底部安装有滑轨82，炉排8由若干活动炉排83和固定炉排84相间安装组成，固定炉排84固定安装于滑轨82上，转轴81与活动炉排83相连接，活动炉排83可在滑轨82上横向移动，所述火管13的上端设有锥形喷火口131，锥形喷火口131内设有4片弧形导流片132，4片弧形导流片132对称分布于锥形喷火口131内，锥形喷火口上端尺寸小于锥形喷火口下端尺寸。
本发明工作过程：
本发明一种生物质成型燃料燃烧锅炉在工作过程中，进料口4上的破碎装置42和筛网46能够将生物质燃料进行破碎处理，便于燃料气化，大颗粒的燃料通过出料管道9掉落到炉排8上进行燃烧，炉膛1设有专门的气化区11、燃烧区12，气化区11从上至下依次由干燥层111、热解层112和氧化层113组成，所述上行风道61与干燥层111相连通，从加料门41加入的生物质原料随一次空气依次经过干燥层111、热解层112与氧化层113，由气化区11产生的可燃气进入燃烧区12迸行高温燃烧，产生的固定炭在炉排8上燃烧，气化区11采用下吸气气化原理，上部有较大的贮料空间，加料间隔时间在6小时以上，操作方便，固定炭可在炉排8上进行燃烧，转轴81控制活动炉排83的横向移动能够完成灰渣的下落，降低了固定炭的燃烧温度，灰分不易结渣，燃烧区12四周设有耐火材料，可提高此燃烧区的温度。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种生物质成型燃料燃烧锅炉，其特征在于：包括炉膛(1)、水冷壁层(2)和保温层(3)，所述水冷壁层(2)包覆于炉膛(1)外侧，保温层(3)包覆于水冷壁层(2)外侧，所述炉膛(1)顶部安装有进料口(4)和烟囱(5)，所述进料口(4)上安装有加料门(41)，进料口(4)内安装有破碎装置(42)，破碎装置(42)内设有若干转轴(43)，所述转轴(43)上安装有转动头(44)，所述转动头(44)上安装有破碎叶片(45)，破碎装置(42)底部安装有网筛(46)，网筛(46)底部安装有振动电机(47)，网筛(46)上开有通孔(48)，炉膛(1)设有气化区(11)、燃烧区(12)，气化区(11)和燃烧区(12)之间设有水冷壁层(2)，燃烧区(12)内安装有若干火管(13)，相邻两根火管(13)之间设有水冷壁层，烟囱(5)位于燃烧区(12)的上方，进料口(4)位于气化区(11)的上方，炉膛(1)的一侧开有空气进口(6)，气化区(11)的一侧设有上行风道(61)，空气进口(6)通过上行风道(61)与气化区(11)相连通，气化区(11)下方安装有炉排(8)，炉排(8)上安装有转轴(81)，水冷壁层(2)上开设有清灰门(21)和清渣门(22)。
2.如权利要求1所述的一种生物质成型燃料燃烧锅炉，其特征在于：所述气化区(11)从上至下依次由干燥层(111)、热解层(112)和氧化层(113)组成，所述上行风道(61)与干燥层(111)相连通，所述干燥层(111)内安装有挡风板(62)，所述挡风板(62)位于上行风道(61)的出口。
3.如权利要求1所述的一种生物质成型燃料燃烧锅炉，其特征在于：所述空气进口(6)与气化区(11)之间安装有挡渣板(63)，挡渣板(63)安装于炉排(8)的一侧，所述空气进口(6)上安装有进气管(64)，进气管(64)内安装有流量传感器(65)，进气管(64)前端安装有调节风门(66)，调节风门(66)通过角度调节器(67)安装于进气管(64)端部，流量传感器(65)与角度调节器(67)相连接。
4.如权利要求1所述的一种生物质成型燃料燃烧锅炉，其特征在于：所述通孔(48)开设与网筛(46)的中心，网筛(46)上开有若干网孔，网孔的直径为15目，网筛(46)下方安装有出料斗(49)，通孔(48)上连接有出料管道(9)，出料管道(9)的末端位于炉排(8)的上方，通孔(48)两侧对称安装有2个振动电机。
5.如权利要求1所述的一种生物质成型燃料燃烧锅炉，其特征在于：所述炉排(8)底部安装有滑轨(82)，炉排(8)由若干活动炉排(83)和固定炉排(84)相间安装组成，固定炉排(84)固定安装于滑轨(82)上，转轴(81)与活动炉排(83)相连接，活动炉排(83)可在滑轨(82)上横向移动。
6.如权利要求1所述的一种生物质成型燃料燃烧锅炉，其特征在于：所述火管(13)的上端设有锥形喷火口(131)，锥形喷火口(131)内设有4片弧形导流片(132)，4片弧形导流片(132)对称分布于锥形喷火口(131)内，锥形喷火口上端尺寸小于锥形喷火口下端尺寸。
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