CN107763599A - 一种环保醇基燃料蒸汽锅炉 - Google Patents
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- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
Abstract
本发明公开了一种环保醇基燃料蒸汽锅炉，包括锅本体、位于锅本体内部的燃烧室、烟管和中间加热箱以及位于锅本体外部的尾气通道和鼓风机，燃烧室内部设置有燃烧器，中间加热箱位于燃烧室上方，通过烟管与燃烧室相连通；尾气通道通过穿过锅本体筒壁的管道与中间加热箱相连通，尾气通道的一侧设置有烧嘴，与烧嘴相对侧设置有粉末鼓风机的出风口，粉末鼓风机连接有碳囊，碳囊内装有碳单质粉末，尾气通道的出口与燃烧室相连通；鼓风机通过送气管道将空气输送到燃烧室。本发明通过鼓风机将空气输送到燃烧室来解决燃烧室缺氧的问题，实现蒸汽锅炉的合理供氧；醇基燃料燃烧后的产物在高温下被碳还原，再次进入燃烧室燃烧，从而不会污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽锅炉技术领域，尤其涉及一种环保醇基燃料蒸汽锅炉。
背景技术
随着生活水平的大幅提高，国家和人民对生活质量的要求也越来越高。从前通过环境换发展的老路已经不能再走，随着环境越来越恶劣，空气污染越来越严重，国家已经加大对污染的治理，力争从源头上就将污染给扼杀住。
传统的蒸汽锅炉主要采用煤、木柴、柴油等作为燃料，这些燃料在燃烧后会产生大量SO2、CO2和粉尘等污染物，而为了节约成本，这些污染物在未经处理就直接排放到大气中，对环境造成了极大的危害。
人们逐渐认识到这个问题，并开始重视清洁能源，醇基燃料蒸汽锅炉应运而生。醇基燃料燃烧产物是水分和CO2，因此相较来说能够实现更环保的排放。但在实际使用过程中发现，由于醇基燃料充分燃烧需要高温和合理的供氧，否则醇基燃料燃烧不充分，火焰长度短，锅炉有效受热面积小，影响锅炉加热效率。而醇基燃料燃烧时的高温环境和合理供氧却成为一个矛盾，这无疑大大制约了醇基燃料蒸汽锅炉的推广使用。
发明内容
针对以上不足，本发明提供一种环保醇基燃料蒸汽锅炉，能够解决醇基燃料燃烧时需同时实现高温环境和合理供氧的矛盾。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种环保醇基燃料蒸汽锅炉，包括锅本体、位于所述锅本体内部的燃烧室、烟管和中间加热箱以及位于所述锅本体外部的尾气通道和鼓风机，所述燃烧室位于所述锅本体底部，所述燃烧室内部设置有燃烧器，所述中间加热箱位于所述燃烧室上方，通过所述烟管与所述燃烧室相连通；所述尾气通道通过穿过所述锅本体筒壁的管道与所述中间加热箱相连通，所述尾气通道的一侧设置有烧嘴，与所述烧嘴相对侧设置有粉末鼓风机的出风口，所述粉末鼓风机连接有碳囊，所述碳囊内装有碳单质粉末，所述尾气通道的出口与所述燃烧室相连通；所述鼓风机通过送气管道将空气输送到所述燃烧室。
进一步地，所述中间加热箱至少为一个。
进一步地，当所述中间加热箱为两个以上时，所述中间加热箱自下而上排列，通过所述烟管相连通；烟气进入的所述烟管连接所述中间加热箱的一端端口位于所述中间加热箱的内部的上方，烟气出去的所述烟管连接所述中间加热箱的一端端口位于所述中间加热箱内部的下方。
进一步地，所述烟管连接所述中间加热箱的一端端口位于所述中间加热箱的内部的上方；连通所述中间加热箱和尾气通道的管道连接于所述中间加热箱的底部或所述中间加热箱侧面的底部。
进一步地，所述锅本体和尾气通道的外部设置有保温层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过鼓风机将空气输送到燃烧室来解决燃烧室缺氧的问题，实现蒸汽锅炉的合理供氧；
2、醇基燃料燃烧后的产物（主要为CO2）在高温下被碳还原（生成CO），再次进入燃烧室燃烧，从而不会污染环境；
3、在中间加热箱中，通过烟气进口位于上方、出口位于下方的设置，能够最大限度地减缓烟气的流通，继而通过辐射的方式实现锅炉内部热传递，提高烟气热量的率用率，提高锅炉效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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作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。
请参照图1，本发明公开了一种环保醇基燃料蒸汽锅炉，包括锅本体1、位于锅本体1内部的燃烧室2、烟管3和中间加热箱4以及位于锅本体1外部的尾气通道5和鼓风机6，燃烧室2位于锅本体1底部，燃烧室2内部设置有燃烧器7；中间加热箱4位于燃烧室2上方，通过烟管3与燃烧室2相连通，尾气通道5的一侧设置有烧嘴10，与烧嘴10相对侧设置有粉末鼓风机11的出风口12，粉末鼓风机11连接有碳囊13，碳囊13内装有碳单质粉末，尾气通道5的出口与燃烧室2相连通；鼓风机6通过送气管道8将空气输送到燃烧室2。
使用时，粉末鼓风机11将碳囊13内的碳单质粉末吹进尾气通道5内，烧嘴10连接于外部的燃料炉，并产生的高温。醇基燃料燃烧后的产物（主要为CO2）在高温下被碳还原（生成CO），再次进入燃烧室2燃烧，通过这种方式可以进行循环利用。
在醇基燃料的燃烧中，燃烧器7中形成的高温反应釜的温度往往高达1000℃以上，这有利于醇基燃料的充分燃烧。但在醇基燃料的燃烧过程中需要消耗大量的氧气，但燃烧室2相对封闭，若氧气含量不足（即供氧不合理），则不利于醇基燃料的燃烧分解，醇基燃料燃烧效率不高，造成资源浪费和锅炉加热效率低下。本发明采用的解决的方法是向燃烧室2输送空气，通过不断地输送空气，使得燃烧室2中存在足量的氧气保证醇基燃料的燃烧分解。但低温的空气肯定不利于燃烧室保持高温，因此在空气进入燃烧室2前就对空气预热，采用的方法是，将送气管道8部分设置于尾气通道5内，依靠尾气通道5的余热来预热送气管道8内的空气，尽量保持燃烧室2内部高温。输送到燃烧室2内的空气的加热是通过尾气通道5达到余热来加热的，无需另外消耗能量，是为对醇基燃料产生的热量的利用，能够实现醇基燃料的利用最大化，也符合节能减排的要求。
进一步地，本实施例中中间加热箱4为两个，自下而上排列，通过多根阵列排布的烟管3相连通。中间加热箱4中，烟气进入的烟管3连接中间加热箱4的一端端口位于中间加热箱4的内部的上方，烟气出去的烟管3连接中间加热箱4的一端端口位于中间加热箱4内部的下方。上述设计中，中间加热箱4内烟气进入的烟管3的端口要高于烟气出去的烟管3的端口，能够减缓烟气的流通，从而能够加大烟气的热转换，增加锅炉效率。中间加热箱4的尺寸要比烟管3的尺寸要大，且在合理的前提下，中间加热箱4的尺寸越大，热交换面积越大，减缓烟气流通的作用越明显，热交换效率越明显，且中间加热箱4尺寸越大，锅本体1内所能储存的水量越少，锅炉内热水加热速度越快，既所说的锅炉启动和停炉时间越快，也更有利于维持锅炉内用水的热量。
进一步地，连通中间加热箱4和尾气通道5的管道连接于中间加热箱4底部。由于烟气拥有很高的温度，因此烟气都是自发往上的，所以将烟气出口设置于低处有利于烟气的停留，从而提高烟气热量的转换，提高锅炉效率。锅本体1和尾气通道5的外部设置有保温层9，保温层9能够防止锅本体1和尾气通道5的温度通过热传导迅速扩散到外部，从而降低锅炉的效率。
本发明的工作原理是：燃烧室2内的燃烧器7通过燃烧醇基燃料产生高温烟气，然后通过烟管3将烟气送到中间加热箱4内，烟气在烟管3和中间加热箱4内能够通过热量辐射的方式将热量传递给锅炉内用水，实现锅炉内用水的加热，烟气再进入尾气通道5，在排出尾气通道5前对鼓风机6送入送气管道8内的空气进行预热，预热的空气再进入燃烧室2，为醇基燃料的燃烧分解提供足量的氧气，又可以保证燃烧室2保持足够的温度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种环保醇基燃料蒸汽锅炉，包括锅本体（1）、位于所述锅本体（1）内部的燃烧室（2）、烟管（3）和中间加热箱（4）以及位于所述锅本体（1）外部的尾气通道（5）和鼓风机（6），所述燃烧室（2）位于所述锅本体（1）底部，所述燃烧室（2）内部设置有燃烧器（7），其特征在于：所述中间加热箱（4）位于所述燃烧室（2）上方，通过所述烟管（3）与所述燃烧室（2）相连通；所述尾气通道（5）通过穿过所述锅本体（1）筒壁的管道与所述中间加热箱（4）相连通，所述尾气通道（5）的一侧设置有烧嘴（10），与所述烧嘴（10）相对侧设置有粉末鼓风机（11）的出风口（12），所述粉末鼓风机（11）连接有碳囊（13），所述碳囊（13）内装有碳单质粉末，所述尾气通道（5）的出口与所述燃烧室（2）相连通；所述鼓风机（6）通过送气管道（8）将空气输送到所述燃烧室（2）。
2.根据权利要求1所述的环保醇基燃料蒸汽锅炉，其特征在于：所述中间加热箱（4）至少为一个。
3.根据权利要求2所述的环保醇基燃料蒸汽锅炉，其特征在于：当所述中间加热箱（4）为两个以上时，所述中间加热箱（4）自下而上排列，通过所述烟管（3）相连通；烟气进入的所述烟管（3）连接所述中间加热箱（4）的一端端口位于所述中间加热箱（4）的内部的上方，烟气出去的所述烟管（3）连接所述中间加热箱（4）的一端端口位于所述中间加热箱（4）内部的下方。
4.根据权利要求1所述的环保醇基燃料蒸汽锅炉，其特征在于：所述烟管（3）连接所述中间加热箱（4）的一端端口位于所述中间加热箱（4）的内部的上方；连通所述中间加热箱（4）和尾气通道（5）的管道连接于所述中间加热箱（4）的底部或所述中间加热箱（4）侧面的底部。
5.根据权利要求1所述的环保醇基燃料蒸汽锅炉，其特征在于：所述锅本体（1）和尾气通道（5）的外部设置有保温层（9）。
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