CN107883366A - 一种生物质燃料蒸汽发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质燃料蒸汽发生器，包括底座、进料装置、燃烧装置、蒸汽发生装置及节能装置，所述燃烧装置和节能装置固定安装在底座上；所述进料装置与燃烧装置通过料管连接，蒸汽发生装置安装在燃烧装置上，节能装置通过烟管和水管与蒸汽发生装置连接；所述节能装置设置水室及烟室。烟气在烟室流通的过程中，烟气的热量逐渐传递给与烟室相隔的水室，使水室中的水能够预热，为水蒸发过程缩短时间。即利用了烟气的热量，又提高了蒸汽产生的效率。本发明的生物质燃料蒸汽发生器更加高效节能，减少环境污染。

Description

一种生物质燃料蒸汽发生器
技术领域
本发明涉及生物质燃料锅炉的技术领域，特别是一种生物质燃料蒸汽发生器。
背景技术
蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备，生物质燃料蒸汽发生器以农林废弃物作为原料，解决了农业生产过程中秸秆等废弃物焚烧带来的大气污染问题；代替不可再生资源(如：煤、石油等)为工业及生活提供动力，减少了不可再生资源损耗。
现有的生物质燃料蒸汽发生器在对生物质燃料的利用上还不够充分，只利用了生物质燃料燃烧时产生的热量，对燃烧时产生的烟气的热量没有利用，使用过程中存在着诸多的浪费。一方面，生物质燃料燃烧过程中产生的烟气带有的大量热量没有利用起来；另一方面，生物质燃料燃烧时不充分，炉腔内热量散失太快。能源利用率低，产生资源的浪费。
发明内容
为了克服现有研究的不足，本发明的生物质燃料蒸汽发生器中设置节能装置，且利用了烟气的热量预热水，使水能更快的蒸发为蒸汽；且通过对燃烧装置和蒸发装置的改进使热量能更好的吸收利用。本发明充分利用能源，产生蒸汽更快，效率更高。
本发明公开了一种生物质燃料蒸汽发生器，包括底座、进料装置、燃烧装置及蒸汽发生装置，所述燃烧装置固定安装在底座上；所述进料装置与燃烧装置通过料管连接，蒸汽发生装置安装在燃烧装置上；
所述生物质燃料蒸汽发生器还包括节能装置，节能装置固定安装在底座上；节能装置上部连接水箱，节能装置通过烟管和水管与蒸汽发生装置连接；
所述节能装置顶部设置烟道出口及水室排气管口，侧壁上部设置烟管进口，侧壁下部设置水管出口；所述节能装置下部设置清灰口，所述节能装置内部设置水室及烟室；
所述烟室为烟室A和烟室B；所述烟室B设置在节能装置轴心位置，烟室A与烟室B同心设置，烟室A与烟室B底部相通，烟室A连接烟管进口，烟室B与烟道出口连接；
所述水室为水室A和水室B，被烟室A和烟室B隔开，所述水室之间通过水室连通管连接；水室排气管口与水室A连接。
具体的，烟气从烟管进口进入烟室A，通过与烟室A底部相通的烟室B，从烟道出口排出；烟气在烟室流通的过程中，烟气的热量逐渐传递给与烟室相隔的水室，使水室中的水能够预热，缩短水蒸发的时间。即利用了烟气的热量，又提高了蒸汽产生效率。
所述进料装置包括进料口、出料口及电机，所述进料口中设置螺旋送料轴；所述进料口通过料斗连接法兰与料斗连接；所述出料口通过出料连接法兰与燃烧装置连接。
生物质燃料颗粒从进料口进入，利用电机带动螺旋送料轴，使燃料送到燃烧室，送料的快慢可以根据需要通过电机来调节。
所述燃烧装置包括下料管、进风管、清灰口、斜炉口及点火口及进风装置；所述燃烧装置内侧壁上均匀设置数根炉腔内旋风管，炉腔内旋风管上部和中部各设置一个朝向燃烧装置内部的风眼；所述风眼的开口方向一致，风眼的开口方向偏离燃烧装置的轴心。
所述进风装置为通过风机接口与风机连接的进风分流罐，进风分流罐通过进风管与燃烧装置本体连接；所述进风管包括炉膛上风室进风管和炉膛下风室进风管；所述炉膛上风室进风管连接燃烧装置的腔体，炉膛下风室进风管与炉腔内旋风管连接。
所述炉膛上风室进风管和炉膛下风室进风管上分别安装调节开关。
炉腔内旋风管的设计，通过风眼开口方向与轴心有一定角度，使炉腔内的空气按一定的方向旋转，从而使炉腔内各处的温度均衡，使热量在炉腔内的时间增长，起到节能的作用。调节开关可以根据需要调节进风的大小。
所述蒸汽发生装置上部为蒸汽发生室，下部为下水室，中间部位为水管室；水管室通过上管板和下管板分别与蒸汽发生室和下水室连接；
所述蒸汽发生室上部设置蒸汽出气口、安全阀座及压力表安装座；所述下水室设置水管进口；所述水管室的侧壁上设置烟管出口；所述蒸汽发生装置下部对称设置清灰口。
所述水管室包括直水管和弯水管；所述水管室中设置数层吸热片，所述吸热片为圆柱形，同心设置在水管室内。
所述蒸汽出气口的下口处设置水汽分离器。
在蒸汽发生装置的侧壁上设置水位仪，所述水位仪的上管口连接蒸汽发生室，下管口连接下水室。
将蒸发室设计成水管的形状，不仅增加了水的受热面积，加快了水的蒸发；同时为烟气的流通提供了通道，烟气通过时也将热量传递给水管中的水，提高了烟气的利用率。
所述清灰口的内口与外口横截面为矩形，内口与蒸汽发生装置固定连接，内口和外口横截面的高相同，内口横截面的长小于外口横截面的长，内口向外口方向逐渐缩小。使清灰时更方便。
本发明的有益效果：本发明采用生物质燃料，生物质燃料为可再生资源，燃烧时产生的有害气体少，符合环保的要求。增设节能装置，充分利用燃料燃烧时产生的烟气的热量，相比其他未设节能装置的生物质燃料蒸汽发生器，产生的蒸汽热能可提高15-30％。燃烧装置内部侧壁上设置炉腔内旋风管，炉腔内旋风管上部和中部设置与烧装置的轴心呈一定角度的风眼，使热量能够在炉腔内形成旋涡状气流，从而使炉腔内各处温度均衡，使热量在炉腔内的时间增长。在炉腔内旋风管和炉膛上风室进风管的作用下，进入炉腔内的燃料充分燃烧，节能减排，燃烧率可到达95％以上。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1本发明的结构示意图。
图2本发明中节能装置的结构示意图。
图3本发明中节能装置的剖面图。
图4本发明中进料装置的结构示意图。
图5本发明中燃烧装置的结构示意图。
图6本发明中燃烧装置的正视图。
图7本发明中蒸汽发生装置的结构示意图。
图8本发明中蒸汽发生装置的剖面图。
图中各部名称及标记：1.进料装置、11.进料口、12.出料口、13.电机、14.螺旋送料轴、15.料斗连接法兰、16.出料连接法兰；2.燃烧装置、21.下料管、22.斜炉口、23.点火口、24.炉腔内旋风管、25.炉膛上风室进风管、26.炉膛下风室进风管；3.蒸汽发生装置、31.蒸汽发生室、311.上管板、312.蒸汽出气口、313.安全阀座、314.压力表安装座、315.水汽分离器、32.下水室、321.下管板、322.水管进口、33.水管室、331.烟管出口、332.直水管、333.弯水管、334.吸热片、335.水位仪；4.节能装置、41.烟道出口、42.水室排气管口、43.烟管进口、44.水管出口、45.烟室A、46.烟室B、47.水室A、48.水室B、49.水室连通管；5.进风分流罐、51.风机接口、6.水箱、7.底座、8.清灰口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示，一种生物质燃料蒸汽发生器，包括底座7、进料装置1、燃烧装置2及蒸汽发生装置3，所述燃烧装置2固定安装在底座7上；所述进料装置1与燃烧装置2通过料管连接，蒸汽发生装置3安装在燃烧装置2上。
如图2和图3所示，所述生物质燃料蒸汽发生器还包括节能装置4，节能装置4固定安装在底座7上；节能装置4上部连接水箱6，节能装置4通过烟管和水管与蒸汽发生装置3连接。
所述节能装置4顶部设置烟道出口41及水室排气管口42，侧壁上部设置烟管进口43，侧壁下部设置水管出口44；所述节能装置4下部设置清灰口8，所述节能装置4内部设置水室及烟室。
所述烟室为烟室A 45和烟室B 46；所述烟室B 46设置在节能装置4轴心位置，烟室A 45与烟室B 46同心设置，烟室A 45与烟室B 46底部相通，烟室A 45连接烟管进口43，烟室B 46与烟道出口41连接。
所述水室为水室A 47和水室B 48，被烟室A 45和烟室B 46隔开，所述水室之间通过水室连通管49连接；水室排气管口42与水室A 47连接。
如图4所示，所述进料装置1包括进料口11、出料口12及电机13，所述进料口中设置螺旋送料轴14；所述进料口11通过料斗连接法兰15与料斗连接；所述出料口12通过出料连接法兰16与燃烧装置2连接。
如图5和图6所示，所述燃烧装置2包括下料管21、进风管、清灰口8、斜炉口22及点火口23及进风装置；所述燃烧装置2内侧壁上均匀设置数根炉腔内旋风管24，炉腔内旋风管24上部和中部各设置一个朝向燃烧装置2内部的风眼；所述风眼的开口方向一致，风眼的开口方向偏离燃烧装置的轴心。
所述进风装置为通过风机接口51与风机连接的进风分流罐5，进风分流罐5通过进风管与燃烧装置2本体连接；所述进风管包括炉膛上风室进风管25和炉膛下风室进风管26；所述炉膛上风室进风管25连接燃烧装置2的腔体，炉膛下风室进风管26与炉腔内旋风管24连接。
所述炉膛上风室进风管25和炉膛下风室进风管26上分别安装调节开关。
如图7和图8所示，所述蒸汽发生装置3上部为蒸汽发生室31，下部为下水室32，中间部位为水管室33；水管室33通过上管板311和下管板321分别与蒸汽发生室31和下水室32连接。
所述蒸汽发生室31上部设置蒸汽出气口312、安全阀座313及压力表安装座314；所述下水室32设置水管进口322；所述水管室33的侧壁上设置烟管出口331；所述蒸汽发生装置3下部对称设置清灰口8。
所述水管室33包括直水管332和弯水管333；所述水管室33中设置数层吸热片334，所述吸热片334为圆柱形，同心设置在水管室33内。
所述蒸汽出气口312的下口处设置水汽分离器315。
在蒸汽发生装置的侧壁上设置水位仪335，所述水位仪335的上管口连接蒸汽发生室1，下管口连接下水室32。
所述清灰口8的内口与外口横截面为矩形，内口与蒸汽发生装置固定连接，内口和外口横截面的高相同，内口横截面的长小于外口横截面的长，内口向外口方向逐渐缩小。
参见图1所示，本发明的生物质燃料蒸汽发生器由四部分组成，包括进料装置1、燃烧装置2、蒸汽发生装置3和节能装置4。生物质燃料蒸汽发生器左侧为节能装置4，中部为燃烧装置2及其上部的蒸汽发生装置3，右侧为进料装置1。节能装置4通过烟管进口43和水管出口44对应的与蒸汽发生装置3的水管进口322和烟管出口331连接。蒸汽发生装置3通过水泥固定安装在燃烧装置2的上部。燃烧装置2通过下料管21与进料装置1的出料口12连接。所述节能装置4内部设置烟室和水室，烟气通过烟室预热水室，为水蒸发汽化做准备，加快汽化速度。节能装置3中设置水管室33，增加了水与热源的接触面积，水管室33中加设吸热片334，将水管来不及吸收的热量收集起来，使水管室33内能够持续高温，加快蒸汽的蒸发，节约能源。燃烧装置2内侧壁上设置炉腔内旋风管，使炉腔内形成漩涡气流，增加了燃料与空气的接触面积，也使炉腔内的热量保持时间更长，具有更好的热效能。本发明的生物质燃料蒸汽发生器是由四个组成部分分别制做后组装而成，因此四个组成部分可以根据不同的需要组装在一起或分开与其他部件组装，便于拆装和使用，更具有灵活性。
热量产生过程：进料装置1通过出料口12与燃烧装置2的下料管21连接，在炉膛上风室进风管25的作用下，燃料吹离下料管21的口部，避免燃料的堆积。燃料在燃烧装置2的炉腔内燃烧，由于炉膛下风室进风管26连接的炉腔内旋风管24的作用下，炉腔内形成小型的漩涡气流，使燃料更好的与空气接触，燃料燃烧更充分；且产生的热量能短时间的储存在炉腔内，增加了热量对水管室33中水的加热时间。燃烧时产生的烟气经过水管室33后在达到烟室，充分利用了烟气的热量，提高了烟气的利用率，且起到了降尘的作用。
烟气流通过程：刚产生的烟气热量比较大，先通过水管室，消耗一定热量使水管室中的水蒸发；通过烟管进入烟室A 45，再经过与烟室A底部相通的烟室B46从烟道出口41排出，烟气进入烟室后将热量进一步传递给水室中的水，使水室中的水预热，为水蒸发过程缩短时间。利用了烟气的热量提高了蒸汽产生的效率。
水汽产生过程：水箱6的水进入节能装置的水室A 47，水室A 47通过水室连通管49与水室B 48连接；节能装置4中的水通过水管出口44到达蒸汽产生装置3的下水室32，经过下水室32上部的下管板321进入直水管332和弯水管333，在燃烧装置产生的热量和烟气热量的作用下蒸发成气体，经过上管板311进入蒸汽发生室31。
水室A 47、水室B 48、直水管332及弯水管333中的水在压力的作用下在同一水位，通过蒸汽发生装置3的侧壁上的水位仪335检测水位来确定水箱的进水量。
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，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，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该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：包括底座(7)、进料装置(1)、燃烧装置(2)及蒸汽发生装置(3)，所述燃烧装置(2)固定安装在底座(7)上；所述进料装置(1)与燃烧装置(2)通过料管连接，蒸汽发生装置(3)安装在燃烧装置(2)上；
所述生物质燃料蒸汽发生器还包括节能装置(4)，节能装置(4)固定安装在底座(7)上；节能装置(4)上部连接水箱(6)，节能装置(4)通过烟管和水管与蒸汽发生装置(3)连接；
所述节能装置(4)顶部设置烟道出口(41)及水室排气管口(42)，侧壁上部设置烟管进口(43)，侧壁下部设置水管出口(44)；所述节能装置(4)下部设置清灰口(8)，所述节能装置(4)内部设置水室及烟室；
所述烟室为烟室A(45)和烟室B(46)；所述烟室B(46)设置在节能装置(4)轴心位置，烟室A(45)与烟室B(46)同心设置，烟室A(45)与烟室B(46)底部相通，烟室A(45)连接烟管进口(43)，烟室B(46)与烟道出口(41)连接；
所述水室为水室A(47)和水室B(48)，被烟室A(45)和烟室B(46)隔开，所述水室之间通过水室连通管(49)连接；水室排气管口(42)与水室A(47)连接。
2.如权利要求1所述的生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述进料装置(1)包括进料口(11)、出料口(12)及电机(13)，所述进料口中设置螺旋送料轴(14)；所述进料口(11)通过料斗连接法兰(15)与料斗连接；所述出料口(12)通过出料连接法兰(16)与燃烧装置(2)连接。
3.如权利要求1所述的生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述燃烧装置(2)包括下料管(21)、进风管、清灰口(8)、斜炉口(22)及点火口(23)及进风装置；所述燃烧装置(2)内侧壁上均匀设置数根炉腔内旋风管(24)，炉腔内旋风管(24)上部和中部各设置一个朝向燃烧装置(2)内部的风眼；所述风眼的开口方向一致，风眼的开口方向偏离燃烧装置的轴心。
4.如权利要求3所述的生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述进风装置为通过风机接口(51)与风机连接的进风分流罐(5)，进风分流罐(5)通过进风管与燃烧装置(2)本体连接；所述进风管包括炉膛上风室进风管(25)和炉膛下风室进风管(26)；所述炉膛上风室进风管(25)连接燃烧装置(2)的腔体，炉膛下风室进风管(26)与炉腔内旋风管(24)连接。
5.如权利要求4所述的生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述炉膛上风室进风管(25)和炉膛下风室进风管(26)上分别安装调节开关。
6.如权利要求1所述的生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述蒸汽发生装置(3)上部为蒸汽发生室(31)，下部为下水室(32)，中间部位为水管室(33)；水管室(33)通过上管板(311)和下管板(321)分别与蒸汽发生室(31)和下水室(32)连接；
所述蒸汽发生室(31)上部设置蒸汽出气口(312)、安全阀座(313)及压力表安装座(314)；所述下水室(32)设置水管进口(322)；所述水管室(33)的侧壁上设置烟管出口(331)；所述蒸汽发生装置(3)下部对称设置清灰口(8)。
7.如权利要求6所述的生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述水管室(33)包括直水管(332)和弯水管(333)；所述水管室(33)中设置数层吸热片(334)，所述吸热片(334)为圆柱形，同心设置在水管室(33)内。
8.如权利要求6所述的生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述蒸汽出气口(312)的下口处设置水汽分离器(315)。
9.如权利要求6所述的生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：在蒸汽发生装置的侧壁上设置水位仪(335)，所述水位仪(335)的上管口连接蒸汽发生室(1)，下管口连接下水室(32)。
10.如权利要求1、3或6任一所述的生物质燃料蒸汽发生器，其特征在于：所述清灰口(8)的内口与外口横截面为矩形，内口与蒸汽发生装置固定连接，内口和外口横截面的高相同，内口横截面的长小于外口横截面的长，内口向外口方向逐渐缩小。
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CN108716670A (zh) * 2018-04-28 2018-10-30 王仲宇 一种多功能生物质高温气化锅炉燃烧器

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