CN106091023A - 燃生物质锅炉的炉膛 - Google Patents

Abstract

本发明属于锅炉设备领域，特别涉及一种燃烧成型的颗粒状或者块状生物质燃料的锅炉的炉膛。燃生物质锅炉的炉膛，其包括炉膛，炉膛的底部设置有炉排，其特征在于：位于炉排上方的炉膛内设置有横穿整个炉膛的具有进气功能的进气组件。本发明提供一种在炉膛内部且横穿整个炉膛的进气组件的燃生物质锅炉的炉膛，进一步的，本发明还改进了炉膛内的结构，增加了炉膛容积和烟气的形成(行程)，同时也改变了烟气的流向，强化了空气与可燃成分的混合，延长了燃烧时间，提高了燃烧的效率。

Description

燃生物质锅炉的炉膛

技术领域

本发明属于锅炉设备领域，特别涉及一种燃烧成型的颗粒状或者块状生物质燃料的锅炉的炉膛。

背景技术

生物质燃料是一种清洁可再生能源，然而普通生物质燃料的一些缺点如：热值低，体积较大，不便于运输与存储，限制了生物质燃料的广泛利用；为了解决这些问题，市场上采用一定的工艺流程将生物质燃料制成生物质颗粒燃料，这种颗粒燃料以其特有的优势赢得了广泛额认可，其为生物质经相关工艺压缩成颗粒状，便于储存和运输，有低水分、较高热值、体积轻等特点。

常见的生物质层燃锅炉，一次风是从炉排下部吹出，供给燃料燃烧所需60—80％的空气。但是，由于生物质燃料以挥发物燃烧为主，燃烧时间短于煤炭等矿物燃料，其火焰中上部对氧气需求量更大，而炉排底部吹出的一次风显然不足以补充燃料燃烧足够的氧气。因此，需要在锅炉内装设二次风管，通过搅拌火焰使空气与火焰充分混合，提高燃料的燃烧效率。

问题在于：现有生物质锅炉的一、二次风大多是通过鼓风机向炉内输送空气，使空气中的氧气协助燃料燃烧，由于空气中还含有约78％的氮气及其他气体、杂质，这些成分并不能起到助燃作用，反而会变成氧化物消耗氧气或带走大量热量并污染环境。

进一步的，现有技术中出现了在炉膛的中下部的外部设置有二次进风管，二次进风管的射程有限，无法使炉膛中部获得较为充足的空气，炉膛中部的燃烧程度依然比较低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种在炉膛内部且横穿整个炉膛的进气组件的燃生物质锅炉的炉膛，进一步的，本发明还改进了炉膛内的结构，增加了炉膛容积和烟气的行程，同时也改变了烟气的流向，强化了空气与可燃成分的的混合，延长了燃烧时间，提高了燃烧的效率。

实现本发明的技术方案如下：

燃生物质锅炉的炉膛，其包括炉膛，炉膛的底部设置有炉排，其特征在于：位于炉排上方的炉膛内设置有横穿整个炉膛的具有进气功能的进气组件，

所述的进气组件包括连接在炉膛上的中部进风管，中部进风管的表面设置有出风孔。

所述的中部进风管的表面包覆设置有壳体，壳体上设置有出风口，出风口通过出风管与中部进风管的出风孔连通。

所述的壳体的截面的下部呈倾斜面，所述的出风口设在壳体的下部的倾斜面上。

所述的壳体截面的上部亦呈倾斜面，壳体的上部也设置有出风口，且出风口与中部进风管连接。

沿壳体内壁设置有循环的水冷管路，水冷管路与炉膛连接，

所述的炉膛的侧壁上设置有出烟口，炉膛的内部设置有导流墙，且导流墙表面的一端与出烟口的下边缘连接(均设有水冷管受热面)，出烟口设置有垂直状的导向烟道，且导向烟道下部有出灰口。

所述的位于炉排上方的炉膛下部的左侧呈倾斜状。

所述的炉膛的侧壁为直线状。

所述的炉膛的外部设置有与炉膛内部连通的二次进风管。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明在炉膛内设置有横穿整个炉膛的进气组件，缩短了二次风的射程，增强了二次风的穿透率，强化了空气与可燃性颗粒及气体的混合，提高了燃烧效率，进一步的，壳体的下半部分呈倾斜面，形成了热量反射面，能够对燃烧产生的热量进行反射，保证了炉排上方，炉膛底部的燃烧条件，强化了燃料的着火和燃烧的连续性，可以用于燃烧高水分的燃料。

2、本发明对炉膛的结构进行了改进，在炉膛内部设置有导流墙，增加了炉膛容积和烟气行程，同时也改变了烟气的流向，强化了空气与可燃成分的混合，延长了燃烧时间，也提高了燃烧的效率，进一步的，增加了炉膛的受热面积，加大了炉膛的吸热量，降低了炉膛的出口的温度，避免了高温熔融灰的产生，消除了后部对流管粘管堵灰的问题，再者，炉膛容积和受热面积的增加，锅炉的吸热能力增加，降低了炉膛整体温度场的温度，避免了局部高温的现象。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为进风组件的截面示意图；

图中，1为炉排，2为炉膛，3为进气组件，31为壳体，32为中部进风管，321为出风孔，311为出风口，312为出风管，33为倾斜面，34为水冷管路，4为二次进风管，5为导流墙，6为出烟口，7为导向烟道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，燃生物质锅炉的炉膛，其包括炉膛2，炉膛2的底部设置有炉排1，位于炉排1上方的炉膛2内设置有横穿整个炉膛的具有进气功能的进气组件3，设置的进气组件位于炉膛的内部且横穿整个炉膛，从炉膛的中部向炉膛内壁四周提供二次风，缩短了二次风的射程，增强了二次风的穿透率，强化了空气与可燃性颗粒以及气体的混合，提高了燃烧效率，克服了现有技术中从炉膛的四周向炉膛中部进行二次送风存在的不易穿透整个炉膛，造成炉膛中部的供气不足，燃烧不充分。

所述的进气组件包括连接在炉膛上的中部进风管32，中部进风管32的表面设置有出风孔321。

所述的中部进风管32的表面包覆设置有壳体31，壳体31上设置有出风口311，出风口311通过出风管312与中部进风管32的出风孔321连通，设置的壳体能够中部进风管进行一个保护，进一步的也能缩短二次风的射程，保证整个炉膛内都能获得充足的空气，保证了燃效的效率。

所述的壳体31的截面的下部呈倾斜面33，所述的出风口311设在壳体的下部的倾斜面33上，采用倾斜面的设计形成一个反射面，能够对燃烧产生的热量进行反射，保证了炉膛底部的燃烧条件，强化了燃料的着火和燃烧的连续性。

所述的壳体31截面的上部亦呈倾斜面33，壳体31的上部也设置有出风口311，且出风口311与中部进风管31连接，壳体的上部亦设置有出风口，进一步的为炉膛的上部补充空气，保证了烟气上升过程中夹杂的颗粒和可燃气体的进一步的燃烧，提高了燃烧的效率。

沿壳体31内壁设置有循环的水冷管路34，水冷管路34与炉膛2连接，一方面，设置的水冷管路能够对壳体周围的热量进行吸收，提高了热量的利用率，另一方面，水冷管路能够对进气组件进行冷却，避免温度过高出现损坏的问题，同时也能对进气组件进行支吊，使进气组件与炉膛的连接可靠稳定。

所述的炉膛的侧壁上设置有出烟口6，炉膛2的内部设置有导流墙5，且导流墙5的一端与出烟口6的下边缘连接，导流墙5表面均匀设有水冷管，出烟口6设置有垂直状的导向烟道7，且下部有出灰口；烟气在炉膛内上升，导流墙对烟气进行导向，使烟气流向炉膛一侧的顶部，随后烟气下降，从出烟口流出，由此可见，设置的导流墙改变了炉膛内烟气的流向，一方面，烟气流向的改变，延长了烟气在炉膛内停留的时间，与前述的壳体的上部倾斜面上射出的空气混合，强化了空气与可燃成分的混合，延长了燃烧的时间，提高了燃烧的效率，另一方面，延长了烟气与炉膛内的水冷管路的接触时间，增加了炉膛的吸热量，降低了烟气的温度，即降低了出烟口的温度，避免了高温熔融灰的产生，进一步的避免了在后续的对流管处出现堵灰的现象；烟气从炉膛顶部到出烟口之间为一个下行的流动，有利于烟气中的沉降，可以减少烟气中的含尘量，所述的导向烟道7呈垂直设置，烟气有底部向上运动，烟气在上升过程中对烟气中的大颗粒灰起到重力沉降的作用，导向烟道7起到了一级除尘的效果，减少了烟气的含尘量，导向烟道的下部设置有出灰口，便于对沉积的烟尘进行清理。

所述的位于炉排1上方的炉膛2下部的左侧呈倾斜状，采用倾斜状的设计也是用于对燃烧产生的热量进行反射，与壳体的倾斜面配合，保证了炉膛底部的燃烧条件，有利于燃烧效率的提高。

所述的炉膛2的侧壁为直线状，现有技术中为了的炉膛为提高缩短二次送风的射程，均在炉膛上设置前拱和后拱，加大了炉膛的制造难度，带来的生产成本的增加，而本发明设置的进气组件解决了二次送风存在的无法穿透整个炉膛的问题，即无需在炉膛上设置前拱和后拱，降低了炉膛的制造难度，生产效率得到了提供，生产成本亦进一步的降低。

所述的炉膛2的外部设置有与炉膛内部连通的二次进风管4，，此处，在炉膛的外部设置的二次进风管根据需要对炉膛内的空气量进行再补充，进一步的保证了燃烧的效率；优化的，二次进风管和进风组件同时工作能进一步的缩短二次风需要的射程，一方面，提高燃烧的效率，另一方面也降低了二次风送风的功率需求，降低了二次风送风本身的能耗，即也降低了整个锅炉的耗能，具有较好的经济效益。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明在炉膛内设置有横穿整个炉膛的进气组件，缩短了二次风的射程，增强了二次风的穿透率，强化了空气与可燃性颗粒及气体的混合，提高了燃烧效率，进一步的，壳体的下半部分呈倾斜面，形成了热量反射面，能够对燃烧产生的热量进行反射，保证了炉排上方，炉膛底部的燃烧条件，强化了燃料的着火和燃烧的连续性，可以用于燃烧高水分的燃料。

2、本发明对炉膛的结构进行了改进，在炉膛内部设置有导流板(墙)，增加了炉膛容积和烟气形成，同时也改变了烟气的流向，强化了空气与可燃成分的混合，延长了燃烧时间，也提高了燃烧的效率，进一步的，增加了炉膛的受热面积，加大了炉膛的吸热量，降低了炉膛的出口的温度，避免了高温熔融灰的产生，消除了后部对流管粘管堵灰的问题，再者，炉膛容积和受热面积的增加，锅炉的吸热能力增加，降低了炉膛整体温度场的温度，避免了局部高温的现象。

Claims (10)

1.燃生物质锅炉的炉膛，其包括炉膛，炉膛的底部设置有炉排，其特征在于：位于炉排上方的炉膛内设置有横穿整个炉膛的具有进气功能的进气组件。

2.根据权利要求1所述的燃生物质锅炉的炉膛，其特征在于：所述的进气组件包括连接在炉膛上的中部进风管，中部进风管的表面设置有出风孔。

3.根据权利要求2所述的燃生物质锅炉的炉膛，其特征在于：所述的中部进风管的表面包覆设置有壳体，壳体上设置有出风口，出风口通过出风管与中部进风管的出风孔连通。

4.根据权利要求3所述的然生物质锅炉的炉膛，其特征在于：所述的壳体的截面的下部呈倾斜面，所述的出风口设在壳体的下部的倾斜面上。

5.根据权利要求4所述的燃生物质锅炉的炉膛，其特征在于：所述的壳体截面的上部亦呈倾斜面，壳体的上部也设置有出风口，且出风口与中部进风管连接。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的燃生物质锅炉的炉膛，其特征在于：沿壳体内壁设置有循环的水冷管路，水冷管路与炉膛上锅筒连接。

7.根据权利要求1所述的燃生物质锅炉的炉膛，其特征在于：所述的炉膛的侧壁上设置有出烟口，炉膛的内部设置有导流墙，且导流墙表面的一端与出烟口的下边缘连接(均设有水冷管受热面)，出烟口设置有垂直状的导向烟道，且导向烟道下部有出灰口。

8.根据权利要求1所述的燃生物质锅炉的炉膛，其特征在于：所述的位于炉排上方的炉膛下部的左侧呈倾斜状。

9.根据权利要求1所述的燃生物质锅炉的炉膛，其特征在于：所述的炉膛的侧壁为直线状。

10.根据权利要求1所述的燃生物质锅炉的炉膛，其特征在于：所述的炉膛的外部设置有与炉膛内部连通的二次进风管。