CN105737130A - 生物质燃料蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

一种生物质燃料蒸汽发生器，包括发生器本体，该发生器本体主要由具有生物质燃烧室的炉体、炉体上加热的锅体及锅体顶端的蒸汽室组成，该炉体上设置有进风管、进料管及点火装置，该进风管经风室后，接入生物质燃烧室，点火装置与炉体内的生物质燃烧室相连通；该锅体上设有预热集箱及烟气流通的烟道；该锅体上还装配有水预热器，该水预热器的进水端接外部水源、出水端流入带有止回阀的预热集箱中，该预热集箱与蒸气室之间由水管连通；该炉体上的烟道由烟气流通的走向、分为前段烟道和后段烟道，该后段烟道以热交换的方式预热水预热器，前段烟道以热交换的方式加热预热集箱与蒸气室之间连通的水管。生物质燃料燃烧产生的能量有效利用率高。

Description

生物质燃料蒸汽发生器

技术领域

本发明涉及生物质锅炉的技术领域，具体是一种生物质燃料蒸汽发生器。

背景技术

生物质燃料蒸汽发生器是一种能量转换设备，向发生器输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。

目前，市场上传统的生物质蒸汽发生器对生物质燃料的利用上，仅仅是将生物质燃料作为单纯的燃烧原料在使用，而没有对其作进一步的开发，造成生物质燃料燃烧中的能量浪费。一方面经过生物质燃烧室的室壁挥发热量，另一方面直接经烟道排出烟气的生物质燃料蒸汽发生器,。能量的有效利用率较低。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种提高能量有效利用率的生物质燃料蒸汽发生器。

本发明采用的技术方案是，一种生物质燃料蒸汽发生器，包括发生器本体，所述发生器本体主要由具有生物质燃烧室的炉体、炉体上加热的锅体及锅体顶端的蒸汽室组成，所述炉体上设置有进风管、进料管及点火装置，该进风管经风室后，接入生物质燃烧室，点火装置与炉体内的生物质燃烧室相连通；所述锅体上设有预热集箱及烟气流通的烟道；所述锅体上还装配有水预热器，该水预热器的进水端接外部水源、出水端流入带有止回阀的预热集箱中，该预热集箱与蒸气室之间由水管连通；所述炉体上的烟道由烟气流通的走向、分为前段烟道和后段烟道，所述后段烟道以热交换的方式预热水预热器，前段烟道以热交换的方式加热预热集箱与蒸气室之间连通的水管。

所述生物质燃烧室上还装配有空气预热器，所述空气预热器的预热部分通过生物质燃烧室外壁以热交换的方式预热，该空气预热器进风端接外部鼓风机进口，出风端接风室进口。

进一步，所述生物质燃烧室和风室之间设置有旋风装置，所述旋风装置主要由四根旋风管组成，该旋风管以相交生物质燃烧室壁的方式成型，风眼口的出风形成旋风。

所述前段烟道外壁上设有以鳍片将相邻水管连接起来的水管层。

进一步，所述水管层为两层。

进一步，所述前段烟道布置成三个回程段，将对应三个回程段烟道外壁上的水管分为两个回程段，在第一、二回程段烟道对应与一回程段水管及鳍片进行热交换，在第二、三回程段烟道对应与二回程段水管及鳍片进行热交换。

本发明的有益效果是：本发明的生物质燃料燃烧产生的能量有效利用率高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是图1俯视图。

图4是图1的A处局部放大图。

图5是图1中B处局部放大图。

图6是本发明中旋风装置的布置示意图。

图7是本发明的使用状态示意图。

图中代号含义：1—预热集箱排污管；2—除尘室；3—烟道；4—烟囱管；5—压力表接管；6—蒸汽接管；7—蒸汽空间；8—水预热器；9—一回程段水管；10—二回程段水管；11—第三回程段烟道；12—第二回程段烟道；13—吹灰装置；14—第一回程段烟道；15—进料管；16—生物质燃烧室；17—空气预热器；18—点火装置；19—旋风装置；20—烟道清灰；21—水预热器排污管；22—后清灰孔；23—预热集箱进水管；24—鼓风机；25—漏料斗；26—旋风管；27—耐火层；28—风室；29—前清灰孔；30—预热集箱；31—炉门；32—进风管；33—出烟口；34—炉体；35—清灰孔盖；36—引风机；37—炉门盖；38—压力表及控制器；39—主汽阀；40—蒸汽室；41—锅体；42—料仓；43—微电脑控制系统；44—进料装置；45—水处理；46—水泵。

具体实施方式

参见图1、图2、图3所示：本发明是一种生物质燃料蒸汽发生器，包括发生器本体。

上述发生器本体主要由具有生物质燃烧室16的炉体34、炉体34上加热的锅体及锅体顶端的蒸汽室组成，所述炉体34上设置有进风管32、进料管15及点火装置18，该进风管32经风室28后，接入生物质燃烧室16，点火装置18与炉体34内的生物质燃烧室16相连通；所述锅体上设有预热集箱30及烟气流通的烟道3。

上述锅体上还装配有水预热器8，该水预热器8的进水端接外部水源、出水端流入带有止回阀的预热集箱30中，该预热集箱30与蒸气室之间由水管连通；所述炉体34上的烟道3由烟气流通的走向（指从炉体34流向炉体34外的流通过程）、分为前段烟道和后段烟道，所述后段烟道以热交换的方式预热水预热器8，前段烟道以热交换的方式加热预热集箱30与蒸气室之间连通的水管。具体是，水预热器8具体安装在锅体41外部，所述水预热器8的预热部分通过发生器本体所在锅体41出口后段段烟道对其预热。该水预热器8进水端为接水源进口，另一出水口端通过止回阀流入预热集箱30中，预热集箱30及水管中的水被蒸汽发生器内多回程烟气加热成蒸汽，进入蒸汽室40内的蒸气空间7储存。其中，所述前段烟道外壁上设有以鳍片将相邻水管连接起来的水管层。该水管层为两层，同心布置。每层的水管的流向一致。

参见图4所示：上述前段烟道布置成蛇形状的、三个回程段，分别为；第一回程段烟道14、第二回程段烟道12、第三回程段烟道11。将对应三个回程段烟道外壁上的水管分为两个回程段，分别是一回程段水管9和二回程段水管10。在第一、二回程段烟道对应与一回程段水管9及鳍片进行热交换，在第二、三回程段烟道对应与二回程段水管10及鳍片进行热交换。以达到前述第一回程段烟道14对一回程段水管9内侧外表面及对应鳍加片加热、该第二回程段烟道12对一回程段水管9的外侧外表面及对应鳍片和二回程段水管10的内侧外表面及对应鳍片加热、该第三回程段烟道11对二回程段水管10外侧外表面及对应鳍片。另外，在第二回程段烟道12与第三回程段烟道11交界处配有吹灰装置13，可使蒸汽发生器长时间连续运行，确保运行安全，且出力足，热效率不降低。

上述生物质燃烧室16上还装配有空气预热器17，所述空气预热器17的预热部分通过生物质燃烧室16外壁以热交换的方式预热，该空气预热器17进风端接外部鼓风机24进口，出风端接风室进口。为了提供燃烧效率，所述生物质燃烧室16和风室28之间设置有旋风装置19，参见图5所示：所述旋风装置19主要由四根埋于耐火层27的旋风管26组成，该旋风管26以相交生物质燃烧室壁的方式成型，风眼口的出风形成旋风。其中，参见图6所示：该旋风装置19与生物质燃烧室16之间通过四根导风管连通。使生物质燃烧室16内各个位置的风量均匀并配有旋风，再通过风门控制风量大小，使生物质燃烧室16内生物质燃料处于半沸腾状态，使其生物质燃烧室16燃烧温度基本保持在高温状态，有利于生物质燃料的充分燃烧及燃尽，提高了热效率，并使烟尘排放浓度降低，既经济，又符合环保对颗粒物及氮氧化物排放指标的要求。

参见图7所示：生物质燃料蒸汽发生器的布置，生物质燃料蒸汽发生器左侧是烟道3和烟囱管4及加速排烟的引风机36。经过充分换热的烟气通过出烟口33非径向导入烟道3，烟囱管4伸入烟道3内部较长一段距离，烟气在烟道3内旋转下降一段距离到烟囱管4下部，转向180°，再沿烟囱管4向上,经引风机36引出。在重力及惯性作用下，使烟尘排放浓度大为降低,其后侧设置有烟道清灰20的排出孔；生物质燃料蒸汽发生器中间下部为炉体34，炉体34外部安装空气预热器17，在炉体34上还安装有的炉门31、炉门盖37及炉门31下端侧的点火装置18；生物质燃料蒸汽发生器中间中部为锅体41，锅体41外部安装有水预热器8、水预热器8上安装有水预热器排污管21，在锅体41上还安装有的前清灰孔29、后清灰孔22及清灰孔盖35，生物质燃料蒸汽发生器中下部的预热集箱30，存储经水预热器8预热后，经进水管23流入的水。且预热集箱30，一回程段水管９，二回程段水管10中的水与第一回程段烟道14、第二回程段烟道12和第三回程段烟道11的烟气充分热交换，转化为蒸汽后进入蒸汽室40内的蒸汽空间7中存储，在预热集箱30上设置有起排污作用的预热集箱排污管1，方便排放预热集箱30内的污垢；生物质燃料蒸汽发生器中间上部为蒸汽室40，蒸汽室40顶端蒸汽接管6上设置有主汽阀39，用于装接需要使用蒸汽的设备，另外蒸汽室40顶端还设置有用于检测蒸汽压力的压力表接管5，连接压力表及控制器38；生物质燃料蒸汽发生器右侧设置有进料装置44，微电脑控制系统43，料仓42、漏料斗25及进料管15等，生物质燃料蒸汽发生器右侧前端设置有水处理45、水泵46为水预热器8提供水源，生物质燃料蒸汽发生器右侧还设置的鼓风机24，经进风管32进入空气预热器17，空气预热后的空气进入风室28。

工作过程：

烟风流程：

鼓风机24鼓入空气预热器17的空气经生物质燃烧室16外壁预热后，经旋风装置19进入生物质燃烧室16，与生物质燃料在燃烧室燃烧后，经第一回程段烟道14通道，第二回程段烟道12通道，第三回程段烟道11通道，最后由出烟口33进入烟道3，经重力除尘室2和旋风除尘后由烟囱管4排入大气中。

　　水汽流程：

通过水泵46进入水预热器8，被后段烟道预热后，经带止回阀的预热集箱进水管23进入预热集箱30及一回程段水管9、二回程段水管10，被前段烟道的第一回程段烟道14，第二回程段烟道12，第三回程段烟道11烟气加热后转化为蒸汽，储存在蒸汽室40内的蒸汽空间7中，经汽阀接入用汽设备中。

烟道三回程结构位置关系：

燃料在生物质燃烧室16燃烧后，进入第一回程段烟道14通道对一回程段水管9及鳍片的内侧进行加热，在一回程段水管9及鳍片的上部转向180°进入第二回程段烟道12通道对一回程段水管9及鳍片的外侧和二回程段水管10及鳍片的内侧进行加热，在二回程段水管10及鳍片的下部转向180°进入烟气的三回程通道，对二回程段水管10及鳍片的外侧和水预热器8的内筒进行加热，经充分换热后的烟气经引风机36排入大气中。

空气预热器17和水预热器8的位置关系：

空气预热器17：在生物质燃烧室16的外部加装空气预热器17，鼓风机24鼓进的风先进入空气预热器17，被生物质燃烧室16外壁加热后，再通过旋风装置19进入生物质燃烧室16。空气预热器17与生物质燃烧室16用焊接方法连在一起。

水预热器8：

在后段烟道上加装水预热器8，利用后段烟道中的热量对水预热器8的内筒进行预热。水预热器通过焊接与蒸汽发生器连为一体。

以上具体技术方案仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述具体技术方案对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种生物质燃料蒸汽发生器，包括发生器本体，所述发生器本体主要由具有生物质燃烧室的炉体、炉体上加热的锅体及锅体顶端的蒸汽室组成，所述炉体上设置有进风管、进料管及点火装置，该进风管经风室后，接入生物质燃烧室，点火装置与炉体内的生物质燃烧室相连通；所述锅体上设有预热集箱及烟气流通的烟道；其特征在于：所述锅体上还装配有水预热器，该水预热器的进水端接外部水源、出水端流入带有止回阀的预热集箱中，该预热集箱与蒸气室之间由水管连通；所述炉体上的烟道由烟气流通的走向、分为前段烟道和后段烟道，所述后段烟道以热交换的方式预热水预热器，前段烟道以热交换的方式加热预热集箱与蒸气室之间连通的水管。

2.根据权利要求1所述生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述生物质燃烧室上还装配有空气预热器，所述空气预热器的预热部分通过生物质燃烧室外壁以热交换的方式预热，该空气预热器进风端接外部鼓风机进口，出风端接风室进口。

3.根据权利要求1或2所述生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述生物质燃烧室和风室之间设置有旋风装置，所述旋风装置主要由四根旋风管组成，该旋风管以相交生物质燃烧室壁的方式成型，风眼口的出风形成旋风。

4.根据权利要求1所述生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述前段烟道外壁上设有以鳍片将相邻水管连接起来的水管层。

5.根据权利要求4所述生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述水管层为两层。

6.根据权利要求4所述生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述前段烟道布置成三个回程段，将对应三个回程段烟道外壁上的水管分为两个回程段，在第一、二回程段烟道对应与一回程段水管及鳍片进行热交换，在第二、三回程段烟道对应与二回程段水管及鳍片进行热交换。