CN106369591B - 一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉 - Google Patents

一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉 Download PDF

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Abstract

一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉，属于生物质燃烧技术领域，解决了现有生物质捆烧技术存在的问题，它包括生物质锅炉本体,在生物质锅炉本体的进料口之前设置有干燥区，打捆生物质经过干燥区后送入进料口，在生物质锅炉本体的炉膛底部设置有水冷往复炉排，在生物质锅炉本体的尾部烟道上设置有一个抽烟口，抽烟口与干燥区底部的进烟装置连接，在生物质锅炉本体的尾部烟道中依次布置有省煤器、空气预热器、布袋除尘器、引风机二和冷凝换热器，其中，空气预热器与炉膛底部的风室及炉膛前拱两侧的二次风口连接，给以上两处提供预热空气；冷凝换热器与水冷炉排换热器、省煤器、生物质锅炉本体的汽包依次连接；本发明用于燃烧打捆生物质。

Description

一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉
技术领域
本发明属于生物质燃烧技术领域，具体涉及一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉。
背景技术
随着化石能源消耗导致温室气体效应加剧，寻找一种清洁可靠的能源已迫在眉睫，生物质能被广泛认为是一种“CO2零排放”的环境友好型可再生能源，因此，生物质能应用得到了全世界范围内的广泛重视，而且生物质燃烧技术是目前最为成熟的生物质应用技术。
由于农作物秸秆来源分散，收集、运输、贮存等都需要一定的成本，目前主要以打捆（包）送生物质电厂打散后燃烧发电，或干燥后加工为成型燃料。由于成型燃料每吨800-1000元，经济性差，一般企业难以承受，而打捆生物质的水分一般高达35%-45%，直接燃烧出现着火困难，燃烧不尽，燃烧效率低。如果打捆生物质在燃烧前干燥，将水分降至25%以下，然后成捆生物质直接送入炉内燃烧，那么这种方式无疑是最经济的、最值得推广的先进生物质燃烧技术。但目前捆烧生物质技术存在诸多不足。例如，专利申请号：200610128500.9，生物质捆烧热水锅炉，对含水率35-45%打捆生物质，出现着火困难，同时烟气流程较短，造成生物质燃烧不充分，热效率低；该专利采用链条炉排，由于生物质灰熔点低，造成炉排上结焦。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有生物质捆烧技术存在的上述问题，提供了一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉，其技术方案如下：
一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉，它包括生物质锅炉本体, 在生物质锅炉本体的进料口之前设置有干燥区，在干燥区的底部设置有进烟装置，由干燥区的进烟装置抽入350-400℃的热烟气，对打捆生物质进行干燥处理，在干燥区上方设有排烟装置和引风机一，抽吸底部送入的热烟气，将草捆内水分吸出，同时在引风机一的抽吸下，一少部分炉膛内高温烟气也被吸入捆内，像吸烟一样干燥并点燃生物质，排烟装置与引风机一的进气口连接，引风机一的出气口分别与生物质锅炉本体的炉膛和前烟箱连接，并在引风机一的出气口与生物质锅炉本体的炉膛和前烟箱之间分别设置流量调节阀，对进入炉膛和前烟箱内的烟气流量进行控制，进入炉膛的含水汽烟气起到控制炉温的作用，有利于减少NOx的产生；含水汽的烟气进入前烟箱对进入螺纹烟管的烟气进行降温，解决螺纹烟管入口堵塞和管内积灰问题；
打捆生物质经过干燥区后送入进料口，并经炉膛的高温烟气逆向干燥、点燃后进入炉膛的燃烧区进行燃烧，灰渣进入灰斗；
在生物质锅炉本体的炉膛底部设置有水冷往复炉排，水冷往复炉排采用动态水冷却系统，与循环泵和水冷炉排换热器连接，循环泵将水冷往复炉排内的80-95℃的水抽出，将热量传递给水冷炉排换热器后再进入水冷往复炉排；
在生物质锅炉本体的尾部烟道上设置有一个抽烟口，抽烟口位于省煤器与螺纹烟管之间，抽烟口与干燥区底部的进烟装置连接，为干燥区提供热烟气；
在生物质锅炉本体的尾部烟道中依次布置有省煤器、空气预热器、布袋除尘器、引风机二和冷凝换热器，其中，空气预热器与炉膛底部的风室及炉膛前拱两侧的二次风口连接，给以上两处提供预热空气；
冷凝换热器与水冷炉排换热器、省煤器、生物质锅炉本体的汽包依次连接，锅炉给水（20℃）从冷凝换热器的给水口进入冷凝换热器换热后，再依次经过水冷炉排换热器、省煤器换热后进入汽包，经生物质锅炉本体的水冷壁及汽包内的螺纹烟管换热后供给用户。
本发明的有益效果为：采用热烟气干燥，可以对含水率为35%-45%的打捆生物质进行干燥，减少生物质中的水分，有利于生物质在燃烧区的燃烧；干燥产生的含水率较高的烟气一部分从前拱上部送入炉膛，有利于控制炉温，减少NOx的产生，另一部分送入前烟箱，降低螺纹烟管入口烟温，解决螺纹烟管入口堵塞及管内积灰。采用水冷炉排，一方面有利于控制生物质燃烧温度，防止生物质结焦，另一方面，有利于控制炉排温度，防止炉排温度过高，减轻炉排腐蚀，提高炉排寿命。采用螺纹烟管，加强了水和烟气的换热效果。同时采用翅片管进行冷凝，由于翅片管的传热系数非常高,能有效吸收烟气的显热以及其中水蒸气的汽化潜热，一方面能降低排烟温度，另一方面有利于提高锅炉给水温度，大幅提高锅炉效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构及气循环示意图；
图2是本发明的水循环示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉，它包括生物质锅炉本体,在生物质锅炉本体的进料口之前设置有干燥区1，在干燥区1的底部设置有进烟装置，由干燥区1的进烟装置抽入350-400℃的热烟气，对打捆生物质进行干燥处理，在干燥区1上方设有排烟装置和引风机一2，抽吸底部送入的热烟气，将草捆内水分吸出，同时在引风机一2的抽吸下，一少部分炉膛3内高温烟气也被吸入捆内，像吸烟一样干燥并点燃生物质，排烟装置与引风机一2的进气口连接，引风机一2的出气口分别与生物质锅炉本体的炉膛3和前烟箱4连接，并在引风机一2的出气口与生物质锅炉本体的炉膛3和前烟箱4之间分别设置流量调节阀5，对进入炉膛3和前烟箱4内的烟气流量进行控制，进入炉膛3的含水汽烟气起到控制炉温的作用，有利于减少NOx的产生；含水汽的烟气进入前烟箱4对进入螺纹烟管6的烟气进行降温，解决螺纹烟管6入口堵塞和管内积灰问题；
打捆生物质经过干燥区1后送入进料口，并经炉膛3的高温烟气逆向干燥、点燃后进入炉膛3的燃烧区进行燃烧，灰渣进入灰斗；
在生物质锅炉本体的炉膛3底部设置有水冷往复炉排7，水冷往复炉排7采用动态水冷却系统，与循环泵8和水冷炉排换热器9连接，循环泵8将水冷往复炉排7内的80-95℃的水抽出，将热量传递给水冷炉排换热器9后再进入水冷往复炉排7；
在生物质锅炉本体的尾部烟道10上设置有一个抽烟口，抽烟口位于省煤器11与螺纹烟管6之间，抽烟口与干燥区1底部的进烟装置连接，为干燥区1提供热烟气；
在生物质锅炉本体的尾部烟道10中依次布置有省煤器11、空气预热器12、布袋除尘器13、引风机二16和冷凝换热器14，其中，空气预热器12与炉膛3底部的风室及炉膛3前拱两侧的二次风口连接，给以上两处提供预热空气；
冷凝换热器14与水冷炉排换热器9、省煤器11、生物质锅炉本体的汽包15依次连接，锅炉给水（20℃）从冷凝换热器14的给水口进入冷凝换热器14换热后，再依次经过水冷炉排换热器9、省煤器11换热后进入汽包15，经生物质锅炉本体的水冷壁及汽包15内的螺纹烟管6换热后供给用户。
所述的水冷炉排换热器9优先采用传热系数特别高的板式换热器。
所述的省煤器11优先采用铸铁省煤器，解决省煤器11水侧腐蚀问题。
所述的冷凝换热器14优选翅片式换热器，材质优选搪瓷，其次是316，316L等；优选的搪瓷螺旋翅片管已在专利-螺旋翅片高频焊接式搪瓷换热管，申请号201220270918.4中公开。

Claims (4)

1.一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉，它包括生物质锅炉本体, 其特征在于在生物质锅炉本体的进料口之前设置有干燥区(1)，在干燥区(1)的底部设置有进烟装置，在干燥区(1)上方设有排烟装置和引风机一(2)，排烟装置与引风机一(2)的进气口连接，引风机一(2)的出气口分别与生物质锅炉本体的炉膛(3)和前烟箱(4)连接，并在引风机一(2)的出气口与生物质锅炉本体的炉膛(3)和前烟箱(4)之间分别设置流量调节阀(5)；
在生物质锅炉本体的炉膛(3)底部设置有水冷往复炉排(7)，水冷往复炉排(7)采用动态水冷却系统，与循环泵(8)和水冷炉排换热器(9)连接；
在生物质锅炉本体的尾部烟道(10)上设置有一个抽烟口，抽烟口位于省煤器(11)与螺纹烟管(6)之间，抽烟口与干燥区(1)底部的进烟装置连接；
在生物质锅炉本体的尾部烟道(10)中依次布置有省煤器(11)、空气预热器(12)、布袋除尘器(13)、引风机二(16)和冷凝换热器(14)，其中，空气预热器(12)与炉膛(3)底部的风室及炉膛(3)前拱两侧的二次风口连接；
冷凝换热器(14)与水冷炉排换热器(9)、省煤器(11)、生物质锅炉本体的汽包(15)依次连接。
2.如权利要求1所述一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉，其特征在于所述的水冷炉排换热器(9)采用板式换热器。
3.如权利要求1所述一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉，其特征在于所述的省煤器(11)采用铸铁省煤器。
4.如权利要求1所述一种炉前烟气干燥连续捆烧生物质锅炉，其特征在于所述的冷凝换热器(14)采用翅片式换热器。
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Denomination of invention: A continuous bale burning biomass boiler for flue gas drying in front of the furnace

Effective date of registration: 20220509

Granted publication date: 20180330

Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Harbin Branch

Pledgor: HAILUN LIMIN ENERGY SAVING BOILER MANUFACTURING Co.,Ltd.

Registration number: Y2022230000014