CN105627279A - 生物质流化床锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质流化床锅炉，锅炉主体的上锅筒与下锅筒之间还连接有前膜式壁和后膜式壁、侧膜式壁以及C形膜式壁，前膜式壁、后膜式壁、侧膜式壁和C形膜式壁包围形成燃烧室，在燃烧室内部设置流化床室，上锅筒、下锅筒、前膜式壁、后膜式壁、左膜式壁和右膜式壁包围形成烟道。流化床燃烧室和烟道均采用全膜式壁结构气密性好，无漏风，减少热损失，提高锅炉热效率，有利于降低余热烟气排放温度。锅炉主体为轻型膜式壁，减少锅炉整体重量。

Description

生物质流化床锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种燃生物质的流化床锅炉。

背景技术

目前，随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料明显迅速地减少。因此，开发再生的替代能源成为当下迫切关注的焦点。生物质能是一种理想的可再生能源，生物质燃料是农业、林业的废弃物加工后的循环利用能源，由于生物质中硫、氮含量非常低，是可再生的清洁能源，用以代替煤作为锅炉的重要燃料，具有节能减排的社会效益和良好的经济效益。近年来，随着生物质成型燃料的广泛应用，使用专用生物质锅炉是生物质能利用的重要方式之一。

现有的流化床锅炉，主体结构由重型砌砖炉墙构成，不仅重量超重，且炉膛和烟道气密性差，容易产生漏风现象。专利文献CN201983245公开了一种内循环流化床锅炉，其采用炉内复合燃烧技术开发的内循环横置式双锅筒结构，流化床燃烧室、燃尽室和烟道之间的空间狭小，燃料燃烧不充分，双锅筒和对流管利用热能效率低，部分热能未能有效利用，余热排放温度高，浪费大量热能，节能效果差。专利文献CN105066119公开了一种复合流化床生物质锅炉，其采用纵置式双锅筒结构，单程烟道吸收热能效率低，余热排放温度高，锅炉效率低。

此外，锅炉除渣装置，一般采用人工除渣方式。由于除渣作业需在停炉状态下进行，影响锅炉运作状态。

还有，大多数工业锅炉存在能耗高、排烟温度高等问题，通过强化配风燃烧技术是减少能耗，提高热效率的主要因素之一。现有的锅炉配风系统，包括一次配风和二次配风。一次配风主要供给炉膛使用，二次配风供给燃尽室用。中国专利文献CN102012038A公开了一种锅炉配风系统，是由多条出风管朝着假想的切线方向喷出多股风形成旋流区，由于风管是水平布置，则形成的旋流区呈水平状态，旋风流旋转上升。这种呈现上升状态的旋流风，只适应于传统锅炉的炉膛配风应用，但不适用于多回程烟道的水平走向配风，因此，需研究一种全新的配风结构。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提供了一种全膜式壁烟道、全膜式壁燃烧区、多回程烟道、自动除渣和双旋风的生物质流化床锅炉。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种生物质流化床锅炉，包括由纵置的上锅筒、下锅筒及上锅筒和下锅筒之间连接的对流管束构成的锅炉主体，所述上锅筒与下锅筒之间还连接有位于锅筒两端的前膜式壁和后膜式壁、位于对流管束两侧的侧膜式壁以及位于侧膜式壁外侧的C形膜式壁；所述前膜式壁、后膜式壁、侧膜式壁和C形膜式壁包围形成燃烧室，在燃烧室内部设置流化床室；所述上锅筒、下锅筒、前膜式壁、后膜式壁、左膜式壁和右膜式壁包围形成烟道。

进一步地，所述上锅筒与下锅筒之间连通位于对流管束中间的且将烟道分隔成双回程的中间膜式壁。

所述烟道的底部连接灰室，在灰室内部设置有控制灰渣掉落的旋转灰阀和输送灰渣的搅龙。

所述旋转灰阀由至少两片叶片体构成。

所述流化床室与烟道的连通处连接C形状总风管，在总风管的三内侧面均布地连接至少两组分风管，每组分风管切向地朝向一假想圆。

与现有技术相比，本发明的特点是：

锅炉主体的流化床燃烧室和烟道均采用全膜式壁结构气密性好，无漏风，减少热损失，提高锅炉热效率，有利于降低余热烟气排放温度。锅炉主体为轻型膜式壁，减少锅炉整体重量。烟道采用双回程结构，延长对流管束吸热时间，提高热能利用率，降低余热排放温度高，节能效果明显。

另外，由于灰渣由旋转灰阀自动承接，并通过搅龙将灰渣自动往外输送，解决了在高温下清理对流烟道内积灰的难题，除渣作业可在锅炉正常运行状态下进行，不影响锅炉运行。

还有，通过将分风管插置于总风管后形成两组分风管，风通过两组分风管喷入烟道，在烟道烟气流的作用下形成双旋风。当总风管竖向摆置时，形成下、下两股双旋风，更适应矩形截面燃烧室结构特点，使炉内燃烧更充分，提高燃烧效率。

附图说明

图1为锅炉主体的主视剖面结构示意图。

图2为锅炉主体的俯视剖面结构示意图。

图3为锅炉主体的左视剖面结构示意图。

图4为双锅筒的结构示意图。

图5为螺旋除渣装置的结构示意图。

图6为螺旋除渣装置的剖视图。

图7为配风装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，生物质流化床由锅炉主体、进料装置22和省煤器23组成。

锅炉主体由炉体1、上锅筒2、下锅筒3、对流管束6和多面膜式壁组成。上锅筒2与下锅筒3纵置式布置。炉体1主要为保温层，保温层外部包裹外壳。炉体1的内腔中设置纵置式上锅筒2、纵置式下锅筒3、对流管束6和多面膜式壁。

上锅筒2与下锅筒3之间连接对流管束6、前膜式壁7、后膜式壁8、左膜式壁9和右膜式壁10、中间膜式壁11和C形膜式壁12。前膜式壁7、后膜式壁8分别位于双锅筒的两端，左膜式壁9、右膜式壁10对称地位于对流管束6的两侧，中间膜式壁11位于对流管束6中间，C形膜式壁12位于右膜式壁10的右外侧。

上锅筒2、下锅筒3、前膜式壁7、后膜式壁8、左膜式壁9和C形膜式壁12包围形成炉体1的内腔。内腔被右膜式壁10分隔成燃烧室14和烟道13，燃烧室14与烟道13并列布局，增加了燃烧区域特别是燃尽区域的空间，燃料燃烧充分，提高燃烧效率。

烟道13被中间膜式壁11分隔成双回程烟道。对流管束6分为三组，其中一组管束布置于第一回程，二组和三组管束布置于第二回程。

燃烧室14从横截面看呈矩形，高度尺寸长于宽度(高宽比大于1)。燃烧室14的顶部由C形膜式壁12的上边构成，燃烧室14的底部由C形膜式壁12的下边构成。燃烧室14被隔墙15分隔成流化床室4和燃尽室5。燃尽室5的烟气出口与烟道13的第一回程入口连通。

流化床室4下部为风帽16和风箱17，一次风由风箱17通过风帽16进入流化床室4。流化床室4尾部的烟气出口连通缓冲槽18，用于收集较大粒灰渣。隔墙15开设一窗口，并在该窗口嵌装多个倾斜的百叶19。流化床室4的侧壁开设一进料口20。

沿着整条烟道13的下部开设出渣口，出渣口设置螺旋出渣装置24。如图1所示，锅炉螺旋除渣装置由灰室241、旋转灰阀242和搅龙243组成。

灰室241上部开设进灰口244。灰室241内部设置旋转灰阀242和搅龙243，旋转灰阀位于搅龙上方。旋转灰阀242从截面看，由两片对称扇形的叶片体245构成，两片叶片体之间的夹角与灰室241内壁形成叶片槽246。当叶片245的弧形面向上对准进灰口244时，灰室处于关闭状态；当叶片体245旋转离开灰口244时，灰室241处于打开状态，锅炉的灰渣落入叶片槽246，同时，叶片槽246内的灰渣掉落至搅龙243，最终由至搅龙243输出。

燃尽室5的侧壁连接配风装置21，由配风装置21为燃尽室输入二次风。配风装置由总风管211和若干分风管212组成。

总分管211呈C形状，在总风管211内侧的上边、侧边和下边均布地连接若干条分风管212。分风管212分为两组，每组分风管的风口均切向地朝向一假想圆213，使吹出风形成旋流风。两组分风管在燃尽室内上、下分布，形成双旋流风。

Claims (5)

1.一种生物质流化床锅炉，包括由纵置的上锅筒、下锅筒及上锅筒和下锅筒之间连接的对流管束构成的锅炉主体，其特征在于：所述上锅筒与下锅筒之间还连接有位于锅筒两端的前膜式壁和后膜式壁、位于对流管束两侧的侧膜式壁以及位于侧膜式壁外侧的C形膜式壁；所述前膜式壁、后膜式壁、侧膜式壁和C形膜式壁包围形成燃烧室，在燃烧室内部设置流化床室；所述上锅筒、下锅筒、前膜式壁、后膜式壁、左膜式壁和右膜式壁包围形成烟道。

2.根据权利要求1所述的生物质流化床锅炉，其特征在于，所述上锅筒与下锅筒之间连通位于对流管束中间的且将烟道分隔成双回程的中间膜式壁。

3.根据权利要求1所述的生物质流化床锅炉，其特征在于，所述烟道的底部连接灰室，在灰室内部设置有控制灰渣掉落的旋转灰阀和输送灰渣的搅龙。

4.根据权利要求3所述的生物质流化床锅炉，其特征在于，所述旋转灰阀由至少两片叶片体构成。

5.根据权利要求1所述的生物质流化床锅炉，其特征在于，所述流化床室与烟道的连通处连接C形状总风管，在总风管的三内侧面均布地连接至少两组分风管，每组分风管切向地朝向一假想圆。