CN104697162A - 生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉 - Google Patents
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Abstract
生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，它涉及锅炉技术领域。为解决现有的生物质燃料锅炉存在的燃烧不充分、热效率低和污染环境的问题，本发明的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，包括炉体、承压锅筒、炉排和炉底座，锅壳置于炉体上部，锅壳的底部置于炉膛内，炉体的炉墙内侧设置有水冷壁，水冷壁通过水管与锅壳连接，炉体的炉膛内部包括前炉拱和后炉拱，前炉拱和后炉拱之间设置有阻隔拱，阻隔拱内部设置有多根水管，水管与水冷壁的回水管连接。本发明的结构可以使燃料燃烧更充分，热效率更高，更环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉，尤其涉及一种生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，属于锅炉技术领域。
背景技术
目前，燃烧技术在世界实现商业化，它在生物质新能源生产中扮演着重要角色，为进一步促进生物质燃料技术发展，需要优质的燃烧技术，以满足低成本、低污染物排放和高效率要求，对节能和减排具有重要的意义。我国具有丰富的生物质燃料资源，但绝大部分均被用于非锅炉的直接燃烧，有限的生物质燃料锅炉在使用的过程中，生物质燃料又得不到充分地燃烧，热效率低，同时产生大量粉尘，造成污染。
发明内容
本发明为解决现有的生物质燃料锅炉存在的燃烧不充分、热效率低和污染环境的问题，提供一种燃料燃烧充分、污染排放小、效率高的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案是：
本发明的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，包括炉体、承压锅筒、炉排和炉底座，锅壳置于炉体上部，锅壳的底部置于炉膛内，炉体的炉墙内侧设置有水冷壁，水冷壁通过水管与锅壳连接，炉体的炉膛内部包括前炉拱和后炉拱，前炉拱和后炉拱之间设置有阻隔拱，阻隔拱内部设置有多根水管，水管与水冷壁的回水管连接。
上述方案的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，在前后炉拱之间增加阻隔拱，可以增加烟气的流程和延长燃料的燃烧时间，燃烧更完全，热量损失更小，减小了污染，有效地提高了效率。
对方案进一步设计：为了更好地发挥阻隔拱的作用，所述阻隔拱为1个，阻隔拱前端与前炉拱的拱墙连接，阻隔拱上表面设置有挡灰装置，阻隔拱的长度h为炉排长度H的3/4,所述阻隔拱的厚度w为15-25cm，阻隔拱的上表面与承压锅筒底端的最小距离a为50-60cm,阻隔拱的下表面与地面的最大距离b为120-140cm，所述后炉拱的拱墙与水平面的夹角α为45-50度，阻隔拱的上表面与后炉拱的斜面上端的最小垂直距离c为25-30cm，炉体的投料口设置有进料调速绞龙，进料调速绞龙连接高压风机，高压风机每小时流量为2050m3，进料调速绞龙的速度为每分钟200-300转，采用上述结构的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉使用生物质燃料且均匀喷入，每小时用料为200-400公斤。
对方案进一步设计：为了更好地发挥阻隔拱的作用，所述阻隔拱为2个，前阻隔拱的前端与前炉拱的拱墙连接，后阻隔拱低于前阻隔拱，前阻隔拱和后阻隔拱的上表面都设置有挡灰装置，所述前阻隔拱和后阻隔拱的长度d相同且都为炉排长度H的1/4，所述前阻隔拱和后阻隔拱的厚度w均为15-25cm，所述前阻隔拱的上表面与承压锅筒底端的最小距离e为60-80cm,前阻隔拱的下表面与地面的最大距离f为120-140cm，所述后阻隔拱的上表面与承压锅筒底部的最小距离g为80-100cm,后阻隔拱的下表面与地面的最大距离j为100-120cm，所述后炉拱的拱墙与水平面的夹角α为45-50度，前阻隔拱的上表面与后炉拱的斜面上端的最小垂直距离k为25-30cm，炉体的投料口设置有进料调速绞龙，进料调速绞龙连接高压风机，高压风机每小时流量为1940m3，进料调速绞龙的速度为每分钟150-230转，采用上述结构的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉使用生物质燃料且均匀喷入，每小时用料为200-300公斤。
对方案进一步设计：为了更好地发挥挡灰装置的作用，所述挡灰装置为圆柱体突起，所述圆柱体突起的顶端为球面。
对方案进一步设计：为了更好地发挥挡灰的效果，所述挡灰装置为若干个且交叉排列设置，相邻两个圆柱体突起的距离在12-16cm之间。
对方案进一步设计：为了更好地发挥挡灰的效果，所述圆柱体突起的高度为15-20cm。
对方案进一步设计：为了增加阻隔拱的热效率，所述阻隔拱为耐火水泥和辅料的混合材质拱。
本发明的有益效果：本发明在炉膛内部增加一个或者两个阻隔拱，单个阻隔拱的长度占炉排的3/4,两个阻隔拱的长度均为炉排的1/4且采用前高后低设置，并且合理的设置了增加的阻隔拱和前后炉拱之间的位置关系，使两种设置均最大程度地延长了烟气的流动距离，增加了燃料的燃烧时间，同时分别合理的分配了风机的流量和进料绞龙的转速，有效地提高了锅炉的热效率，同时也减少了污染物的排放，同时使用便捷，维修方便。
附图说明
图1是单阻隔拱的主视结构图；
图2是单阻隔拱的侧视结构图：
图3是高低阻隔拱的侧视结构图；
图4是阻隔拱的俯视结构图；
图中：1-炉体，2-承压锅筒，3-炉排，4-炉底座，5-炉墙，6-水冷壁，7-保温层,8-水管，9-前炉拱，10-后炉拱，11-阻隔拱，11-1-前阻隔拱，11-2-后阻隔拱，12-螺纹水管，13-挡灰装置，14-回水孔，15-防爆孔，16-膨胀箱，17-锅底检查窗，18-螺纹烟管，19-烟孔，20-通风孔，21-排污口，22-投料口，23-出灰口，24-出水口。
具体实施方式
本发明提供的具体实施方式如下：
具体实施方式一：如图1-图2所示，本发明的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，包括炉体1、承压锅筒2、炉排3和炉底座4，承压锅筒2置于炉体1上部，承压锅筒2的底部置于炉膛内，炉体1的炉墙5内侧设置有水冷壁6，水冷壁6通过水管8与承压锅筒2连接，炉体1内部设置有烟孔19，烟孔19连接承压锅筒2的螺纹烟管18，承压锅筒2的上部连接膨胀箱16，承压锅筒2通过管路连接排污口21，炉体1的正面设置有投料口22和排风口20，炉底座4上设置有防爆口15和出烟口23，炉体1的炉墙5外部设置有保温层7，炉体1的炉膛内部包括前炉拱9和后炉拱10，前炉拱9和后炉拱10之间水平设置有阻隔拱11，所述阻隔拱11为1个，阻隔拱11为耐火水泥和辅料的混合材质拱，阻隔拱11内部设置有多根螺纹水管12，螺纹水管12与水冷壁6的回水管连接，阻隔拱11前端与前炉拱9的拱墙连接，阻隔拱上表面设置有挡灰装置13，挡灰装置13为圆柱体突起，所述圆柱体突起的顶端为球面，圆柱体突起为若干个且交叉排列设置，相邻两个圆柱体突起的距离在12-16cm之间，圆柱体突起的高度为15-20cm。阻隔拱11的长度h为炉排长度H的3/4,所述阻隔拱11的厚度w为15-25cm，阻隔拱11的上表面与承压锅筒2底端的最小距离a为50-60cm,阻隔拱11的下表面与地面的最大距离b为120-140cm，所述后炉拱10的拱墙与水平面的夹角α为45-50度，阻隔拱11的上表面与后炉拱10的斜面上端的最小垂直距离c为25-30cm，炉体1的投料口22设置有进料调速绞龙，进料调速绞龙连接高压风机，高压风机每小时流量为2050m3，进料调速绞龙的速度为每分钟200-300转，采用上述结构的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉使用生物质燃料且均匀喷入，每小时用料为200-400公斤。生物质燃料是稻壳、秸秆通过烘干，粉碎后加工成粒径为1-1.2mm的粉粒状，含水率为8％-12％。单阻隔拱的常压锅炉，阻隔拱11前端与前炉拱9的拱墙连接，阻隔拱11的长度h为炉排长度H的3/4，拱内加装螺纹水管12，螺纹水管12直接与回水管焊接并与回水孔14相连，以此来支撑阻隔拱11，阻隔拱11的长度达到炉排长度的3/4,阻隔拱的长度有效地增加了燃料的燃烧时间和烟气的流程，所述阻隔拱11的厚度w为15-25cm，此厚度可以最大限度地发挥阻隔拱11的作用和热效率，阻隔拱11的上表面与承压锅筒2底端的最小距离a为50-60cm,阻隔拱11的下表面与地面的最大距离b为120-140cm，所述后炉拱10的拱墙与水平面的夹角α为45-50度，阻隔拱11的上表面与后炉拱10的斜面上端的最小垂直距离c为25-30cm，阻隔拱的高度以及与后炉拱10的位置关系可以使烟气在通风孔20的配风作用下，通过烟孔19，进入到承压锅筒2的螺纹烟管18排出，阻隔拱11上部的挡灰装置13可以使燃烧污染物自沉降，减少污染物的排放，烟道与烟囱之间加设炭粒回收装置，进一步达到减少污染的效果，螺纹水管12是在锅炉停炉之后阻隔拱11的余热可长时间对螺纹水管12加热，减少热量的损失，高压风机以每小时2050m3的流量，调速绞龙每分钟在200-300转的速度下，采用上述结构的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉每小时用料200-400公斤，更为节省燃料，根据锅炉吨位的大小，风机流量、绞龙的转速以及用料的数量做相应的调整。
针对未增加阻隔拱的锅炉和本实施方式的锅炉进行热效率试验，试验所需数据在热力工况稳定，采用相同品质的生物质燃料的情况下，通过日常化验报表中的基础数据计算得出，试验采用反平衡法，热效率计算公式为：η＝100-(q2+q3+q4+q5+q6)，其中，q2为排烟热损失，q3为化学不完全燃烧热损失，q4为机械未完全燃烧热损失，q5为散热损失，q6为灰渣物理损失，试验结果如下：
由试验数据可以得出，采用本实施方式的锅炉各方面的热量损失均比未采用阻隔拱的锅炉小，生物质燃料能得到更充分的燃烧，锅炉的热效率有显著提高，污染物排放也更少。
具体实施方式二：如图3所示，本实施方式与实施方式一的不同之处在于：所述阻隔拱11为2个，前阻隔拱11-1的前端与前炉拱9的拱墙连接，后阻隔拱11-2低于前阻隔拱11-1，前阻隔拱11-1和后阻隔拱11-2的上表面都设置有挡灰装置13，挡灰装置13为圆柱体突起，所述圆柱体突起的顶端为球面，所述前阻隔拱11-1和后阻隔拱11-2的长度d相同且都为炉排长度H的1/4，所述前阻隔拱11-1和后阻隔拱11-2的厚度w均为15-25cm，所述前阻隔拱11-1的上表面与承压锅筒2底端的最小距离e为60-80cm,前阻隔拱11-1的下表面与地面的最大距离f为120-140cm，所述后阻隔拱11-2的上表面与承压锅筒2底部的最小距离g为80-100cm,后阻隔拱11-2的下表面与地面的最大距离j为100-120cm，所述后炉拱10的拱墙与水平面的夹角α为45-50度，前阻隔拱11-1的上表面与后炉拱10的斜面上端的最小垂直距离k为25-30cm，炉体1的投料口22设置有进料调速绞龙，进料调速绞龙连接高压风机，高压风机每小时流量为1940m3，进料调速绞龙的速度为每分钟150-230转，采用上述结构的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉每小时用料为200-300公斤。双阻隔拱的常压锅炉，采用前后高低设置的前阻隔拱11-1和后阻隔拱11-2，所述前阻隔拱11-1和后阻隔拱11-2的长度均为炉排长度的1/4，燃料喷入炉膛内在前阻隔拱11-1下部点燃，火焰直接延续到后阻隔拱11-2，后阻隔拱11-2直接受热，拱内的螺纹水管12迅速受热，在通风孔20配风的作用下热量在通过后阻隔拱11-2之后到达承压锅筒2的底部，使承压锅筒2的底部受热均匀，烟气流程更长，燃烧更充分。所述前阻隔拱11-1和后阻隔拱11-2的厚度w均为15-25cm，所述前阻隔拱11-1的上表面与承压锅筒2底端的最小距离e为60-80cm,前阻隔拱11-1的下表面与地面的最大距离f为120-140cm，所述后阻隔拱11-2的上表面与承压锅筒2底部的最小距离g为80-100cm,后阻隔拱11-2的下表面与地面的最大距离j为100-120cm，所述后炉拱10的拱墙与水平面的夹角α为45-50度，前阻隔拱11-1的上表面与后炉拱10的斜面上端的最小垂直距离k为25-30cm，前阻隔拱11-1和后炉拱10的配合下，以及通风孔20的配风作用，烟气可以有效地被送入烟孔19处，同时前阻隔拱11-1的高度，可以使逐渐冷却的烟气在进入烟孔19的过程中受到位置较高的前阻隔拱11-1的承托，可以更有效地使烟气进入承压锅筒2内的螺纹烟管18内，前后阻隔拱上部的挡灰装置13可以使燃烧污染物自沉降，减少污染物的排放，烟道与烟囱之间加设炭粒回收装置，进一步达到减少污染的效果，螺纹水管12是在锅炉停炉之后前后阻隔拱的余热可长时间对螺纹水管12加热，减少热量的损失，高压风机以每小时1940的流量，调速绞龙每分钟在200-300转的速度下，采用上述结构的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉使用生物质燃料且均匀喷入，每小时用料为200-300公斤，根据锅炉吨位的大小，风机流量、绞龙的转速以及用料的数量做相应的调整。
针对未增加阻隔拱的锅炉和采用本实施方式的锅炉进行热效率试验，试验所需数据在热力工况稳定，采用相同品质的生物质燃料的情况下，通过日常化验报表中的基础数据计算得出，试验采用反平衡法，热效率计算公式为：η＝100-(q2+q3+q4+q5+q6)，其中，q2为排烟热损失，q3为化学不完全燃烧热损失，q4为机械未完全燃烧热损失，q5为散热损失，q6为灰渣物理损失，试验结果如下：
由试验数据可以得出，采用本实施方式的锅炉各方面的热量损失均比未采用阻隔拱的锅炉小，生物质燃料能得到更充分的燃烧，锅炉的热效率有显著提高，污染物的排放也更少。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (7)
1.生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，包括炉体(1)、承压锅筒(2)、炉排(3)和炉底座(4)，承压锅筒(2)置于炉体(1)上部，承压锅筒(2)的底部置于炉膛内，炉体(1)的炉墙(5)内侧设置有水冷壁(6)，水冷壁(6)通过水管(8)与承压锅筒(2)连接，炉体(1)的炉膛内部包括前炉拱(9)和后炉拱(10)，其特征在于：前炉拱(9)和后炉拱(10)之间设置有阻隔拱(11)，阻隔拱(11)内部设置有多根螺纹水管(12)，螺纹水管(12)与水冷壁(6)的回水管连接。
2.根据权利要求1所述的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，其特征在于：所述阻隔拱(11)为1个，阻隔拱(11)前端与前炉拱(9)的拱墙连接，阻隔拱上表面设置有挡灰装置(13)，阻隔拱(11)的长度h为炉排长度H的3/4,所述阻隔拱(11)的厚度w为15-25cm，阻隔拱(11)的上表面与承压锅筒(2)底端的最小距离a为50-60cm,阻隔拱(11)的下表面与地面的最大距离b为120-140cm，所述后炉拱(10)的拱墙与水平面的夹角α为45-50度，阻隔拱(11)的上表面与后炉拱(10)的斜面上端的最小垂直距离c为25-30cm，炉体(1)的投料口(22)设置有进料调速绞龙，进料调速绞龙连接高压风机，高压风机每小时流量为2050m3，进料调速绞龙的速度为每分钟200-300转，采用上述结构的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉使用生物质燃料且均匀喷入，每小时用料为200-400公斤。
3.根据权利要求1所述的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，其特征在于：所述阻隔拱(11)为2个，前阻隔拱(11-1)的前端与前炉拱(9)的拱墙连接，后阻隔拱(11-2)低于前阻隔拱(11-1)，前阻隔拱(11-1)和后阻隔拱(11-2)的上表面都设置有挡灰装置(13)，所述前阻隔拱(11-1)和后阻隔拱(11-2)的长度d相同且都为炉排长度H的1/4，所述前阻隔拱(11-1)和后阻隔拱(11-2)的厚度w均为15-25cm，所述前阻隔拱(11-1)的上表面与承压锅筒2底端的最小距离e为60-80cm,前阻隔拱(11-1)的下表面与地面的最大距离f为120-140cm，所述后阻隔拱(11-2)的上表面与承压锅筒(2)底部的最小距离g为80-100cm,后阻隔拱(11-2)的下表面与地面的最大距离j为100-120cm，所述后炉拱(10)的拱墙与水平面的夹角α为45-50度，前阻隔拱11-1的上表面与后炉拱(10)的斜面上端的最小垂直距离k为25-30cm，炉体(1)的投料口(22)设置有进料调速绞龙，进料调速绞龙连接高压风机，高压风机每小时流量为1940m3，进料调速绞龙的速度为每分钟150-230转，采用上述结构的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉使用生物质燃料且均匀喷入，每小时用料为200-300公斤。
4.根据权利要求2或3所述的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，其特征在于：所述挡灰装置(13)为圆柱体突起，所述圆柱体突起的顶端为球面。
5.根据权利要求4所述的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，其特征在于：所述挡灰装置(13)为若干个且交叉排列设置，相邻两个圆柱体突起的距离在12-16cm之间。
6.根据权利要求4所述的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，其特征在于：所述圆柱体突起的高度为15-20cm。
7.根据权利要求1所述的生物质漂浮燃料燃烧方式炉膛内置阻隔拱常压锅炉，其特征在于：所述阻隔拱(11)为耐火水泥和辅料的混合材质拱。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |