CN106287666B - 一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其包括锅炉、空预器、多管除尘器、布袋除尘器、引风机和烟囱以及二次风机、三通阀；三通阀具体包括两个进口和一个出口，即具体为空气进口、烟气进口和混合气出口；三通阀的烟气进口与烟气回流管道连通；在三通阀的空气进口上连通设置有空气进气管道；在三通阀的混合气出口上连通设置有混合气体管道，混合气体管道依次连通空预器的空气侧以及锅炉的内腔中的混合风喷口装置。本发明提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，具有空气与回流烟气的配比可调的功能。

Description

一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统

技术领域

本发明涉及生物质锅炉设备技术领域，尤其涉及一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统。

背景技术

众所周知，生物质锅炉是锅炉的一个种类，是以生物质能源作为燃料的锅炉叫生物质锅炉，大体可以分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉等。

在现有的生物质锅炉使用过程中：往往需要利用烟气再循环所具有的低温低氧的特点，将部分烟气再次喷入炉膛合适位置，降低炉膛燃烧的温度和控制氧含量，从而达到控制氮氧化物(即NOx)生产的目的。具体的现有烟气再循环方案是：在锅炉的空预器之前，抽取一部分低温烟气通过再循环风机，直接送入炉内，或与一次风混合后送入炉内。

然而，现有的上述技术的技术方案仍然存在一些技术缺点：例如：如果从空预器之前的烟道里抽回流烟气，烟气温度还比较高，烟气温度与氧含量配比不好控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，以解决上述问题。

本发明提供的一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其改进了锅炉系统的架构；同时该改进的生物质锅炉系统，可以实现空气与烟气回流的配比可调的功能；二次风机是根据锅炉负荷调整风量。判断当检测到炉膛内的含氧量，并根据实时含氧量对风机进行变频控制；当检测值低于标准值时，则认定氧含量低，要增加二次风量，减少回流烟气量；当检测值高于标准值时，则认定氧含量过高，则要减少二次风量，同时增加回流烟气量。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，包括锅炉、空预器、多管除尘器、布袋除尘器、引风机和烟囱以及二次风机、三通阀；

其中，所述锅炉的烟气排出口处设置有烟道；所述锅炉的烟气排出口通过所述烟道依次连通所述空预器的烟气侧、所述多管除尘器、所述布袋除尘器、所述引风机和所述烟囱；

在所述引风机和所述烟囱之间的管道上还连通设置有烟气回流管道，所述烟气回流管道连通所述三通阀；

所述三通阀具体包括两个进口和一个出口，即具体为空气进口、烟气进口和混合气出口；

所述三通阀的所述烟气进口与所述烟气回流管道连通；

在所述三通阀的所述空气进口上连通设置有空气进气管道；所述空气进气管道用于连通输入外界空气；

在所述三通阀的所述混合气出口上连通设置有混合气体管道，所述混合气体管道依次连通所述空预器的空气侧以及所述锅炉的内腔中的混合风喷口装置。

优选的，作为一种可实施方案；所述三通阀具体为气体流量调节阀门。

优选的，作为一种可实施方案；所述三通阀具体为合流阀。

需要说明的是，三通阀按流体作用方式分为合流阀和分流阀，合流阀有两个入口，合流后从一个出口流出。分流阀有一个流体入口，经分流后由两个流体出口流出。很显然，本发明技术方案采用的是合流阀。

优选的，作为一种可实施方案；所述烟囱上还设置有氧含量检测装置和电控装置；所述电控装置分别与所述氧含量检测装置、所述三通阀电连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述电控装置用于判断当检测到炉膛内的含氧量，并根据实时根据氧含量对三通阀进行控制；所述电控装置具体用于当判断当前氧含量(即当前氧含量)低于标准值时，则控制所述三通阀增加所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀减少所述烟气进口的烟气流量；所述电控装置具体还用于当判断当前氧含量(即当前氧含量)高于标准值时，则控制所述三通阀减少所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀增加所述烟气进口的烟气流量。

优选的，作为一种可实施方案；所述引风机为变频风机。

优选的，作为一种可实施方案；所述二次风机为变频风机。

优选的，作为一种可实施方案；所述混合风喷口装置为两组；每组所述混合风喷口装置具体包括一根混合风喷风管以及设置在所述喷风管上的一个阀门和一个喷风口。

优选的，作为一种可实施方案；所述阀门具体为电动蝶阀。

与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：

本发明提供的一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，分析上述空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统的主要结构可知：

上述空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统的主要由锅炉、空预器、多管除尘器、布袋除尘器、引风机和烟囱以及二次风机、混合器以及混合风喷口装置(关于混合风喷口装置的具体结构，本发明实施例不再一一赘述)等等结构组成；

在具体结构中，上述生物质锅炉系统的锅炉内部设置有烟气出口和混合风进口；

烟气出口输出的烟气先后经过空预器的烟气侧、多管除尘器、布袋除尘器、引风机和烟囱；然后部分烟气从烟囱处排出，另一部分烟气从烟气回流管道进入三通阀，同时由空气进气管道输入空气也进入三通阀，然后经过三通阀的混合气出口输出；

同时空预器将混合风进行输出；最后通过管道输送到锅炉内的混合风喷口装置处，最后通过混合风喷口装置进行喷出。由于，设计了检测装置、电控装置以及三通阀(即最为重要技术结构)三级联动控制，这样可以对空气与回流烟气配比进行调整；

很显然，本发明提供的一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，电控装置在判断当前氧含量(即当前氧含量)低于标准值时，则控制所述三通阀增加所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀减少所述烟气进口的烟气流量；同时，电控装置在判断当前氧含量(即当前氧含量)高于标准值时，则控制所述三通阀减少所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀增加所述烟气进口的烟气流量。这样，通过上述技术方案便可以实现生物质锅炉系统的空气与回流烟气的配比可调。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统的主视简易结构示意图；

附图标记说明：

锅炉1；空预器2；多管除尘器3；布袋除尘器4；引风机5；烟囱6；二次风机7；三通阀8；混合风喷口装置9；氧含量检测装置10；

烟道A；

烟气回流管道B；

空气进气管道C；

混合气体管道D。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1，本发明实施例提供的一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，包括锅炉1、空预器2、多管除尘器3、布袋除尘器4、引风机5和烟囱6以及二次风机7、三通阀8；

上述空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统主要装置的具体结构以及各个装置之间的位置关系和连接方式以及布局如下：

其中，所述锅炉1的烟气排出口处设置有烟道A；所述锅炉的烟气排出口通过所述烟道A依次连通所述空预器2的烟气侧、所述多管除尘器3、所述布袋除尘器4、所述引风机5和所述烟囱6；

在所述引风机5和所述烟囱6之间的管道上还连通设置有烟气回流管道B，所述烟气回流管道B上还连通所述三通阀8；

所述三通阀8具体包括两个进口和一个出口，即具体为空气进口、烟气进口和混合气出口；

所述三通阀8的所述烟气进口与所述烟气回流管道B连通；

在所述三通阀8的所述空气进口上连通设置有空气进气管道C；所述空气进气管道C用于连通输入外界空气；

在所述三通阀8的所述混合气出口上连通设置有混合气体管道D，所述混合气体管道D依次连通所述空预器2的空气侧以及所述锅炉的内腔中的混合风喷口装置9。

分析上述空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统的主要结构可知：

上述空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统的主要由锅炉、空预器、多管除尘器、布袋除尘器、引风机和烟囱以及二次风机、混合器以及混合风喷口装置(关于混合风喷口装置的具体结构，本发明实施例不再一一赘述)等等结构组成；

在具体结构中，上述生物质锅炉系统的锅炉内部设置有烟气出口和混合风进口；

锅炉烟气先后经过空预器的烟气侧、多管除尘器、布袋除尘器、引风机和烟囱；然后部分烟气从烟囱处排出，另一部分烟气从烟气回流管道进入三通阀，同时由空气进气管道输入空气也进入三通阀，然后经过三通阀的混合气出口输出；

同时在空预器的空气侧内对混合风进行加热；最后通过管道输送到锅炉内的混合风喷口装置处，最后通过混合风喷口装置进行喷出。由于，设计了检测装置、电控装置以及三通阀(即最为重要技术结构)三级联动控制，这样可以对空气与回流烟气配比进行调整；

很显然，本发明提供的一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，电控装置在判断当前氧含量(即当前氧含量)低于标准值时，则控制所述三通阀增加所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀减少所述烟气进口的烟气流量；同时，电控装置在判断当前氧含量(即当前氧含量)高于标准值时，则控制所述三通阀减少所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀增加所述烟气进口的烟气流量。这样，通过上述技术方案便可以实现生物质锅炉系统的空气与回流烟气的配比可调。

需要补充说明的是；有关空预器－－－－空气预热器，安装在锅炉尾部烟道，利用高温烟气加热二次风，使二次风在进入炉膛时就拥有一定的温度，提高热效率，节省能耗，其内部结构是有很多二次风管呈蛇形分布，高温烟气经过时利用传导，辐射将热量传递给二次风。

有关多管除尘器和布袋除尘器(用于锅炉烟尘和有害气体进行处理)；上述除尘器可以进一步对烟气中部分颗粒、灰尘等进行有效的除尘，进而保证从烟囱处排出的烟气达到相应的环保要求。多管除尘器可以优选陶瓷式多管除尘器(即由陶瓷材料制成)，上述多管除尘器其耐腐蚀、耐磨损、耐高温，使用寿命长达20年之久，运行性能稳定可靠，使用简单，维护方便，无运行费用，占地面积小，适用范围广。在生物质锅炉系统中，由于生物质燃料燃烧易挥发，同时会产生大量灰尘；因此在锅炉粉尘治理中，上述多管除尘器和布袋除尘器适用于捕集锅炉内的烟尘。

有关引风机、二次风机；上述引风机用于对烟气进行抽取操作；二次风机用于抽取引入混合风。

上述空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，也使用了烟气再循环技术，其可以达到两个技术目的；第一、降低炉膛内的含氧量，通过烟气再循环是炉膛达到低温低氧目的，进而实现有效控制氮氧化物的生成；第二、降低炉膛内的燃烧温度。

下面对本发明实施例提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统的具体结构以及具体技术效果做一下详细说明：

优选的，作为一种可实施方案；所述三通阀8具体为气体流量调节阀门。

优选的，作为一种可实施方案；所述三通阀8具体为合流阀。

需要说明的是，三通阀按流体作用方式分为合流阀和分流阀，合流阀有两个入口，合流后从一个出口流出。分流阀有一个流体入口，经分流后由两个流体出口流出。很显然，本发明技术方案采用的是合流阀。

优选的，作为一种可实施方案；所述烟囱6上还设置有氧含量检测装置10和电控装置(未示出)；所述电控装置分别与所述氧含量检测装置10、所述三通阀8电连接。

优选的，作为一种可实施方案；所述电控装置用于判断当检测到炉膛内的含氧量，并根据实时根据氧含量对三通阀进行控制；所述电控装置具体用于当判断当前氧含量低于标准值时，则控制所述三通阀增加所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀减少所述烟气进口的烟气流量；所述电控装置具体还用于当判断当前氧含量高于标准值时，则控制所述三通阀减少所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀增加所述烟气进口的烟气流量。

需要说明的是，所述氧含量检测装置用于直接检测烟囱处的氧含量，进而换算得到当前锅炉内的氧含量。具体换算原理如下：检测烟囱处的氧含量，实际是为了监测燃烧炉膛(即锅炉)内所需要的氧气量，进而得知燃烧炉膛内氧气含量是否过多还是过低；即通过烟囱处含氧量换算到炉膛内过量空气系数(或氧含量)，如果空气过量，就应当反馈到三通阀，进而通过三通阀通入更多的烟气流量并减少通入空气流量(即增加回流烟气的同时，减少二次风)，进而保证燃料充分燃烧。

所述电控装置可以根据氧含量反馈控制三通阀，进而到达对空气与回流烟气进行配比调节的功能。电控装置和三通阀之间采用联锁控制。电控装置判断当检测到炉膛内的含氧量，并根据实时含氧量对三通阀进行控制；具体情况为：当电控装置判断低于标准值时，则认定氧含量低时，回流烟气少，二次空气多，此时则控制三通阀。当电控装置判断高于标准值时，则认定氧含量高时，回流烟气多，二次空气少。

优选的，作为一种可实施方案；所述引风机5为变频风机。

优选的，作为一种可实施方案；所述二次风机7为变频风机。

需要说明的是，本发明的引风机可以选择为变频风机；变频风机也并不局限于变频鼓风机，还可以是其他类型的变频风机，如变频压缩机等。

但是，上述二次风机则优选使用变频风机；该生物质锅炉通过变频鼓风机能够随时调整炉膛内生物质燃料的燃烧情况，控制空气预热器的二次风的风量和风压。

优选的，作为一种可实施方案；所述混合风喷口装置9为两组；每组所述混合风喷口装置具体包括一根混合风喷风管以及设置在所述喷风管上的一个阀门和一个喷风口。

优选的，作为一种可实施方案；所述阀门具体为电动蝶阀。

综上所述，本发明实施例提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统具有如下方面的技术优点：

一、本发明实施例提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其改进了传统生物质锅炉系统的系统架构；本发明实施例提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，可以实现空气与烟气回流的配比可调的功能；判断当检测到炉膛内的含氧量，并根据实时含氧量对风机进行变频控制；当判断低于标准值时，则认定氧含量低时，回流烟气少，二次空气多(随后通过三通阀控制，增加烟气流量，同时减少空气流量)。当判断高于标准值时，则认定氧含量高时，回流烟气多，二次空气少(随后通过三通阀控制，减少烟气流量，同时增加空气流量)。

二、本发明实施例提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其也使用了烟气再循环技术，并达到两个技术目的；第一、降低炉膛内的含氧量，通过烟气再循环是炉膛达到低温低氧目的，进而实现有效控制氮氧化物的生成；第二、降低炉膛内的燃烧温度。

三、本发明实施例提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，通过设计氧含量检测装置、电控装置以及三通阀三级联动控制，这样可以对空气与回流烟气配比进行调整；并真正意义上实现了空气与回流烟气进风量的有效合理控制。本发明实施例提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，准确实现了配比可调，确保了生物质锅炉的燃烧效果，保证了工作效率(需要说明的是，上述氧含量检测装置、电控装置均为公知技术的电气器件，并非本发明实施例中空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统研发制造的产品，因此，上述氧含量检测装置、电控装置的设定参数非本发明的保护内容，对此本发明不再一一赘述)；

四、本发明实施例提供的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其具有全新创新式设计的系统架构，其锅炉的工作效率更高，且还具有具体装置结构稳定性、可靠性强、可操控性强、设备安全性高等诸多方面的技术优势。

基于以上诸多显著的技术优势，本发明提供的具有三档混合风喷口的生物质锅炉系统必将带来良好的市场前景和经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其特征在于，包括锅炉、空预器、多管除尘器、布袋除尘器、引风机和烟囱以及二次风机、三通阀；

其中，所述锅炉的烟气排出口处设置有烟道；所述锅炉的烟气排出口通过所述烟道依次连通所述空预器的烟气侧、所述多管除尘器、所述布袋除尘器、所述引风机和所述烟囱；

在所述引风机和所述烟囱之间的管道上还连通设置有烟气回流管道，所述烟气回流管道连通所述三通阀；

所述三通阀具体包括两个进口和一个出口，即具体为空气进口、烟气进口和混合气出口；

所述三通阀的所述烟气进口与所述烟气回流管道连通；

在所述三通阀的所述空气进口上连通设置有空气进气管道；所述空气进气管道用于连通输入外界空气；

在所述三通阀的所述混合气出口上连通设置有混合气体管道，所述混合气体管道依次连通所述空预器的空气侧以及所述锅炉的内腔中的混合风喷口装置。

2.如权利要求1所述的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其特征在于，

所述三通阀具体为气体流量调节阀门。

3.如权利要求1所述的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其特征在于，

所述三通阀具体为合流阀。

4.如权利要求1所述的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其特征在于，

所述烟囱上还设置有氧含量检测装置和电控装置；所述电控装置分别与所述氧含量检测装置、所述三通阀电连接。

5.如权利要求4所述的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其特征在于，

所述电控装置用于判断当检测到炉膛内的含氧量，并根据实时根据氧含量对三通阀进行控制；所述电控装置具体用于当判断当前氧含量低于标准值时，则控制所述三通阀增加所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀减少所述烟气进口的烟气流量；所述电控装置具体还用于当判断当前氧含量高于标准值时，则控制所述三通阀减少所述空气进口的空气流量，并同时控制所述三通阀增加所述烟气进口的烟气流量。

6.如权利要求5所述的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其特征在于，

所述引风机为变频风机。

7.如权利要求6所述的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其特征在于，

所述二次风机为变频风机。

8.如权利要求7所述的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其特征在于，

所述混合风喷口装置为两组；每组所述混合风喷口装置具体包括一根混合风喷风管以及设置在所述喷风管上的一个阀门和一个喷风口。

9.如权利要求8所述的空气与回流烟气配比可调型生物质锅炉系统，其特征在于，

所述阀门具体为电动蝶阀。