CN105423283A - 一种生物质汽炭联产锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明一种生物质汽炭联产锅炉，包括气化室、锅炉受热室和链条炉排，锅炉受热室的下方设有燃气燃烧室，此燃气燃烧室与锅炉受热室连通，气化室和燃气燃烧室之间设有炉拱，炉拱的下端与链条炉排之间设有燃气通道，此燃气通道分别与气化室和燃气燃烧室连通，链条炉排设气化室和炉拱的下方，在燃气燃烧室和链条炉排末端的下方设有储炭室，此储炭室开有出炭口，储炭室的壳体为水套壳体；气化室的上部设有点火孔和空气气化剂进风嘴，此进风嘴通过管路与风机连接；燃气燃烧室内均布有配风管，各配风管通过风管与风机连接，燃烧室一侧设有点火器和自动点火装置，风管上设有风量调整阀门，均布的各配风管的出口方向为燃气燃烧室内壁的切线方向。
Description
技术领域：
本发明涉及一种锅炉，特别是一种生物质汽炭联产锅炉。
背景技术：
生物质气化和生物质锅炉原本是各自独立运行的技术。随着国家环保要求的提高，蒸发量在30吨以下的燃煤锅炉已被禁止使用。为了适应现行条件的需要，市场上出现了生物质气化炉和燃煤锅炉配合使用的案例。但是，受气化炉体积过大笨重和产气量较小的因素制约，配套使用的燃煤锅炉仅限于蒸发量小于2吨的锅炉，且主要为热水锅炉。
实现生物质汽炭联产锅炉，需要解决以下技术问题，首先，生物质气化炉和锅炉体为两个单独的安装方式，生物质气化炉气化后的可燃气体需要通过管道送入锅炉本体，经专用的燃烧器进行燃烧，燃气在管道输送过程中降温，热能损耗，同时，燃气中的焦油析出粘接在管壁，会堵塞管道，导致设备无法正常运行；其次，气化炉采用的是一种固化床形式，气化后的固定炭需人工卸，使设备难以连续平稳运行，所产出的固定炭质量不易保证。因此，如何利用现有链条炉排锅炉将气化炉合理结合实现生物质气化质量高，固定炭质量好的汽炭联产的目的，是研究的重大课题。
发明内容：
本发明目的是提供一种体积小、重量轻、成本低和炭气联产的生物质汽炭联产锅炉。
实现本发明目的的技术方案是，包括气化室、锅炉受热室和链条炉排，其特征在于：在所述锅炉受热室的下方设有燃气燃烧室，此燃气燃烧室与所述锅炉受热室连通，在所述气化室和燃气燃烧室之间设有炉拱，所述炉拱的下端与链条炉排之间设有燃气通道，此燃气通道分别与气化室和燃气燃烧室连通，链条炉排设在所述气化室和炉拱的下方，在燃气燃烧室和链条炉排末端的下方设有储炭室，此储炭室开有出炭口，所述储炭室的壳体为水套壳体；所述气化室的上部设有点火孔和空气气化剂进风嘴，此进风嘴通过管路与风机连接；燃气燃烧室内均布有配风管，各配风管通过风管与风机连接，燃烧室一侧设有点火器和自动点火装置，在所述风管上设有风量调整阀门，所述均布的各配风管的出口方向为燃气燃烧室内壁的切线方向。
为了实现上料自动化，所述气化室设有螺旋上料机，所述螺旋上料机的进料口与料仓连接，所述螺旋上料机的出料口与气化室上端口之间设有出料管。
为了保证不同生物质气化后固定炭的质量，所述气化室上端设置一盖板，此盖板将气化室进料口的一侧部分封闭，转轴转动支撑于所述盖板下表面上的支板孔中，所述转轴的下周面上固定摆板，此摆板置于盖板下方的气化室进料口的一侧，此摆板的一侧表面与气化室进料口中的物料相接触，在气化室外部的所述转轴上设有一摆杆，此摆杆与设在所述盖板上方的行程开关相对。
为了实现锅炉不同负荷的要求，所述气化室与炉拱之间的链条炉排的上方设有炭层厚度调整机构。
为了降低出炭的劳动成本，所述储炭室的出炭口与螺旋输送机的进料口连接，所述螺旋出炭机的出料口与包装桶密封连接。
附图说明：
图1是本发明的主视图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图2的B-B转折剖面图，图4是图3的C-C剖面图。
具体实施方式：
本发明生物质汽炭联产锅炉可以采用原有燃煤锅炉改造制成，也可以采用新设计的生物质汽炭联产锅炉。前者由于利用了原有链条炉排和锅炉受热体及风机等，降低了设备成本，特别适合于对燃煤锅炉的改造，后者适合于新建生物质汽炭联产锅炉。
现就燃煤锅炉改造为生物质汽炭联产锅炉作详细描述，首先将原有链条23炉排的长度改为适合要求的长度的规格，将气化室14本体底座设在链条炉排的一端上，气化室本体固定于气化室本体的底座上，所述气化室的上部设有空气气化剂进风嘴26，气化室外设有风腔27，设在风机9与进风嘴之间的风管10上，所述气化室的上端为上大下小的喇叭形进料口。为了实现机械上料，螺旋上料机8的出口与所述气化室进料口之间设置有出料管13，螺旋上料机的进料口与料仓7连接，为了便于向料仓填生物质料，所述料仓的下部设在地下。由于不同生物质气化条件的不同，为了适应不同生物质料都能充分气化，气化室进料口设有料层厚度调整机构，所述料层调整机构是，在气化室上端的进料口的一侧设有盖板，此盖板将进料口的一部分封闭，所述螺旋上料机出口的出料管的出料口与未封闭的气化室进料口密封连接，转轴3的两端转动支撑在所述盖板下表面上的支板孔中，在外露于气化室的所述转轴上设竖向的摆杆2，此摆杆与上料行程开关1相对，所述转轴的下周面上设有竖向的摆板15，此转轴的作用是将摆板的转动传向气化室外侧便于维护。所述料层厚度调整原理是，当料层超过设定厚度时，超过摆板的下端面，生物质料将摆板摆转，转轴上的摆杆摆动碰到上料行程开关，行程开关使螺旋上料机电机停转，停止上料，挡料层厚度下降到设定高度时，摆板恢复到竖直位置，摆杆与上料行程开关分离，恢复上料。
在锅炉受热室32的下方设置燃气燃烧室17，此燃气燃烧室与锅炉受热室连通，所述燃气燃烧室为上端大下端小的圆锥形燃烧室，在燃烧室的壳体内均布有四个配风管，所述配风管均通过二次风管16与风机连通，在锥形燃烧室的一侧上设有点火器和天然气自动点火装置，此点火器和天然自动点火装置之间设有连接管30，所述四个配风管的出风口20方向均为燃烧室内周面的切线方向，在所述风机与配风管之间的风管上设有调整风量的阀门12。
在所述气化室与燃气燃烧室之间的链条炉排上方设置炉拱，此炉拱的下端与链条炉排之间设有燃气通道，此燃气通道的两端分别与气化室和燃气燃烧室连通。
在所述链条炉排的末端和燃气燃烧室的下方设有储炭室，此储炭室的壳体为水套式壳体。储炭室的下部设出炭口与螺旋输送机的进料口连通，此螺旋输送机的出料口与炭包装桶口密封连接。
为了实现不同生物质气化的条件不同，满足锅炉不同负荷的需要，在气化室与炉拱21之间的链条炉排的上方设置炭层厚度调整机构，此调整机构由闸板22及蜗轮蜗杆升降机构组成，此调整机构属于锅炉煤层调整机构公知技术，在此不再赘述。
本发明的工作原理，生物质燃料由螺旋上料机送入气化室中，当燃料厚度到达点火口时，停止上料，打开点火口4，用废纸刨花等易燃物由点火口放在气化室中的燃料层上，点燃易燃物并开启锅炉引风机，同时开启燃气自动点装置，在燃料开始燃烧后，开启螺旋上料机给气化室上料，当料层达到设定厚度（料层厚度的上限）时，此时料层高度超过料层高度调整机构中摆板的下端面，摆板左侧的物料将摆板向右摆动带动转轴上的竖向摆杆与螺旋上料机的行程开关相接触，此螺旋上料机停止上料，当料层高度下降到摆板下端面之下时，摆板复位，摆杆与行程开关分离，如果此时螺旋上料机重新启动上料，就会导致螺旋上料机频繁启动、停止，为此气化室物料层的高度设有个下限，只有料层高度下降到设定的下限高度时，螺旋上料机才重新开启上料，因而在电路上串接时间继电器，时间继电器的延时设定，是根据具体生物质的气化速度确定，当改变生物质燃料时，需对时间继电器的延时时间进行调整。
在生物质燃烧正常后，开启风机，并通过调整阀门11对一次风量进行调整，使气化室内保持在微负压状态，使气化顺利进行。气化后的可燃气体在锅炉引风机作用下，通过炉拱21下方的燃气通道18进入燃气燃烧室17，经过配风管29对燃烧室配风，使燃气形成更易燃烧的气体，经过点火器19和天然气自动点火装置28使燃气点火燃烧对锅炉受热室32中的水管进行加热产生蒸汽或热水。对原有锅炉受热室中的受热管31、锅筒32、外保温材料33和外包装材料34不作改动。
生物质燃料经气化后剩余的固定炭由链条炉排送入储炭室24，固定炭在储炭室内在水套25循环水冷却降温直到固定炭火熄灭时，由螺旋输炭机5送入包装桶6。由于不同生物质燃料的气化速度不同和热值不同，为了实现不生物质燃料满足锅炉的负荷要求和固定炭的质量，通过炭层厚度调整机构闸板的高度完成。
本发明的汽炭联产锅炉在产汽（或热水）的条件下，避免生物质燃料过度气化变为灰，又不使燃料气化不足出现生炭，从而得到优质的固定炭。所产生的固定炭出售获取的收益可完全满足所消耗的生物质燃料支出。实现零成本运行。因而，具有极高的性价比。
Claims (5)
1.一种生物质汽炭联产锅炉，包括气化室、锅炉受热室和链条炉排，其特征在于：在所述锅炉受热室的下方设有燃气燃烧室，此燃气燃烧室与所述锅炉受热室连通，在所述气化室和燃气燃烧室之间设有炉拱，所述炉拱的下端与链条炉排之间设有燃气通道，此燃气通道分别与气化室和燃气燃烧室连通，链条炉排设在所述气化室和炉拱的下方，在燃气燃烧室和链条炉排末端的下方设有储炭室，此储炭室开有出炭口，所述储炭室的壳体为水套壳体；所述气化室的上部设有点火孔和空气气化剂进风嘴，此进风嘴通过管路与风机连接；燃气燃烧室内均布有配风管，各配风管通过风管与风机连接，燃烧室一侧设有点火器和自动点火装置，在所述风管上设有风量调整阀门，所述均布的各配风管的出口方向为燃气燃烧室内壁的切线方向。
2.根据权利要求1所述的一种生物质汽炭联产锅炉，其特征在于：所述气化室设有螺旋上料机，所述螺旋上料机的进料口与料仓连接，所述螺旋上料机出料口与气化室上端口之间设有出料管。
3.根据权利要求1或2所述的一种生物质汽炭联产锅炉，其特征在于：所述气化室上端设置一盖板，此盖板将气化室进料口的一侧部分封闭，转轴转动支撑于所述盖板下表面上的支板孔中，所述转轴的下周面上固定摆板，此摆板置于盖板下方的气化室进料口的一侧，此摆板的一侧表面与气化室进料口中的物料相接触，在气化室外部的所述转轴上设有一摆杆，此摆杆与设在所述盖板上方的行程开关相对。
4.根据权利要求1或2所述的一种生物质汽炭联产锅炉，其特征在于：在所述气化室与所述炉拱之间的链条炉排的上方设有炭层厚度调整机构。
5.根据权利要求1或2所述的一种生物质汽炭联产锅炉，其特征在于：所述储炭室的出炭口与螺旋输送机的进料口连接，所述螺旋输送机的出料口与包装桶口密封连接。
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