CN108692456A - 一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，包括：锅炉本体、螺旋上料装置、炉排和烟道；所述锅炉本体的进料口与所述螺旋上料装置的出料口进行连接；所述锅炉本体的底部设置有所述炉排；所述锅炉本体的上部设置有所述烟道。本发明公开提供了一种采用生物质颗粒作为燃料，高效节能、低污染、零排放的，安全环保的自动化成度高的生物质颗粒燃料气化燃烧节能环保常压热水锅炉。
Description
技术领域
本发明涉及生物质成型燃料锅炉技术领域，更具体的说是涉及一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉。
背景技术
生物质能作为煤、石油、天然气以外的第四大能源，生物质是一种清洁的低碳燃料，其含硫含氮量均较低，同时灰分份额很小，所以燃烧后SO2、NO2和灰尘排量比化石燃料小的多，生物质对生态环境的最大贡献还在于其具有CO2零排放的特点，是一种即环保又可再生循环利用的洁净能源。
目前，固定炉排的生物质锅炉燃烧秸秆颗粒燃料时炉膛内易结渣,需要经常停炉人工清理，无法连续运行，燃烧不充分，热效率低等问题。
现代传统机烧锅炉进料设计在炉排前边，料斗的燃料直接和炉排接触，在燃烧生物质燃料时由于挥发份高、燃点低、更容易着火燃烧，在停炉或炉排给进速度调整不当时炉膛中的火焰回火，烧到料斗中去，浪费燃料且易引发火患。
因此，如何提供一种不仅能够连续运行，而且燃烧充分，同时安全性能可靠的生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种采用生物质颗粒作为燃料，高效节能、低污染、零排放的，安全环保的自动化成度高的生物质颗粒燃料气化燃烧节能环保常压热水锅炉。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，包括：锅炉本体、螺旋上料装置、炉排和烟道；所述锅炉本体的进料口与所述螺旋上料装置的出料口进行连接；所述锅炉本体的底部设置有所述炉排；所述锅炉本体的上部设置有所述烟道。
通过上述技术方案，本发明的技术效果是：不仅能够连续运行，而且生物质颗粒能够燃烧充分，同时锅炉的安全性能可靠。
优选的，在上述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉中，所述锅炉本体包括：气化燃烧室、燃气喷口和燃气燃烧室；所述气化燃烧室包括：燃气汇集区、气化区和固定碳燃尽区；所述固定碳燃尽区依次与所述气化区、燃气汇集区连通；所述燃气汇集区的燃气通过所述燃气喷口喷射到所述燃气燃烧室。
通过上述技术方案，本发明的技术效果是：锅炉本体包括两个燃烧室，其中气化燃烧室将生物质颗粒燃料不充分燃烧，进行气化，然后通过燃气喷口进入燃气燃烧室，实现充分燃烧；由生物质颗粒进行气化增大了与空气的接触面积，进一步保证了燃烧的充分。
优选的，在上述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉中，还包括：一次风口和鼓风机I；所述一次风口开设在所述气化燃烧室的下方；所述一次风口通过通风管道与所述鼓风机I连接。
通过上述技术方案，本发明的技术效果是：鼓风机向炉内鼓风，使生物质颗粒充分燃烧。
优选的，在上述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉中，所述燃气喷口包括：二次风口和二次风嘴；所述二次风口内设有旋流叶片，二次风旋转进入所述所述二次风嘴，燃气通过所述二次风嘴在所述燃气燃烧室内燃烧。
通过上述技术方案，本发明的技术效果是：便于燃气进入燃气燃烧室，二次风口的设置使燃气能够与足够的空气接触。
优选的，在上述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉中，所述气化区和所述固定碳燃尽区之间设置有隔离墙。
通过上述技术方案，本发明的技术效果是：隔离墙的设置将气化燃烧区分离开，靠近进料口的一侧为气化区，使用时气化区底部的一次风口少量给风，使生物质颗粒燃料不完全燃烧从面产生大量可燃气体汇集到燃气汇集区，另一个区域为固定碳燃尽区，不完全燃烧的生物质颗粒形成固定碳，在此区充分燃尽。
优选的，在上述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉中，所述隔离墙上均匀的设置有通气孔。
通过上述技术方案，本发明的技术效果是：在隔离墙的上侧设有通气孔，固定碳燃尽区产生的气体由气孔汇集到燃气汇集区。
优选的，在上述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉中，所述螺旋上料装置包括：燃料仓、供料绞笼、调速电机、链轮和链条；所述燃料仓下端的楔形开口置于所述供料绞笼进料口；所述调速电机驱动链轮转动，并通过所述链条带动所述供料绞笼进行投料。
通过上述技术方案，本发明的技术效果是：螺旋上料装置是一种以螺旋封闭推运形式将生物质颗粒连续不间断均匀定量推进到锅炉进料口中，进料量的多少可通过调速电机的转速进行调整，以达到锅炉正常运行的要求。由于螺旋上料装置是封闭的结构，所以可以有效防止火焰从进料口回火、返烟和烧料斗现象的发生，避免烧燃料仓的现象发生。
优选的，在上述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉中，所述烟道上设置有螺纹烟管，所述螺纹烟管连接所述烟道的两端；燃气燃烧产生的热烟气经过所述螺纹烟管换热后从烟囱排出；所述螺纹烟管外部设置有常压水套，热烟气经过螺纹烟管换热后，热量传给所述常压水套中的水，加热后的水经出水管送到外网。
优选的，在上述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉中，所述气化区的温度控制范围是600℃至700℃。
通过上述技术方案，本发明的技术效果是：气化区的温度可以控制灰熔点以下(600℃至700℃)防止结渣。
优选的，在上述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉中，所述二次风口与鼓风机II的出风口进行连接。
通过上述技术方案，本发明的技术效果是：鼓风机II起到助燃的作用，将空气鼓入炉，使生物质颗粒燃料的燃烧更加高效。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种采用生物质颗粒作为燃料，高效节能、低污染、零排放的，安全环保的自动化成度高的生物质颗粒燃料气化燃烧节能环保常压热水锅炉。首先，锅炉本体包括两个燃烧室，其中气化燃烧室将生物质颗粒燃料不充分燃烧，进行气化，然后通过燃气喷口进入燃气燃烧室，实现充分燃烧；由生物质颗粒进行气化增大了与空气的接触面积，进一步保证了燃烧的充分。其次，隔离墙的设置将气化燃烧区分离开，靠近进料口的一侧为气化区，使用时气化区底部的一次风口少量给风，使生物质颗粒燃料不完全燃烧从面产生大量可燃气体汇集到燃气汇集区，另一个区域为固定碳燃尽区，不完全燃烧的生物质颗粒形成固定碳，在此区充分燃尽。最后，螺旋上料装置是一种以螺旋封闭推运形式将生物质颗粒连续不间断均匀定量推进到锅炉进料口中，进料量的多少可通过调速电机的转速进行调整，以达到锅炉正常运行的要求。由于螺旋上料装置是封闭的结构，所以可以有效防止火焰从进料口回火、返烟和烧料斗现象的发生，避免烧燃料仓的现象发生。
采用上述结构后，本发明产生的有益效果为：
1、采用螺旋上料装置，在有效防止火焰从进料口回火、返烟和烧料斗现象的发生。
2、在锅炉本体气化燃烧室内由隔离墙将气化燃烧室分为气化区和固定碳燃尽区，实现了分级燃烧，所产生的氮氧化物浓度低，环保效果好。
3、由于采用平推往复炉排和螺旋上料装置，所以可以实现连续进料、连续出渣，并可防止结渣，气化区内温度可以控制在较低温度范围内产生燃气的同时不易结渣。
4、燃气喷口处采用二次风，使燃气燃化更充分，达到高效环保的目的。
5、采用螺纹烟管，加强了水和烟气的换热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的结构示意图。
在图中：1气化燃烧室、1-1燃气汇集区、1-2气化区、1-3固定碳燃尽区、2燃气喷口、3燃气燃烧室、4烟道、5螺纹烟管、6常压水套、7进料口、8螺旋上料装置、9炉排、10一次风口、11隔离墙、12二次风口、13燃料仓、14供料绞笼、15调速电机、16链轮、17链条、18出料口、19通气孔、20二次风嘴、22烟囱、23出水管、24鼓风机I。
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。
本发明实施例公开了一种采用生物质颗粒作为燃料，高效节能、低污染、零排放的，安全环保的自动化成度高的生物质颗粒燃料气化燃烧节能环保常压热水锅炉。
一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，包括：锅炉本体、螺旋上料装置8、炉排9和烟道4；锅炉本体的进料口7与螺旋上料装置8的出料口18进行连接；锅炉本体的底部设置有炉排9；锅炉本体的上部设置有烟道4。
为了进一步优化上述技术方案，锅炉本体包括：气化燃烧室1、燃气喷口2和燃气燃烧室3；气化燃烧室1包括：燃气汇集区1-1、气化区1-2和固定碳燃尽区1-3；固定碳燃尽区1-3依次与气化区1-2、燃气汇集区1-1连通；燃气汇集区1-1的燃气通过燃气喷口2喷射到燃气燃烧室3。
为了进一步优化上述技术方案，还包括：一次风口10和鼓风机I24；一次风口10开设在气化燃烧室1的下方；一次风口10通过通风管道与鼓风机I24连接。
为了进一步优化上述技术方案，燃气喷口2包括：二次风口12和二次风嘴20；二次风口12内设有旋流叶片，二次风旋转进入二次风嘴20，燃气通过二次风嘴20在燃气燃烧室3内燃烧。
为了进一步优化上述技术方案，气化区1-2和固定碳燃尽区1-3之间设置有隔离墙11。
为了进一步优化上述技术方案，隔离墙11上均匀的设置有通气孔19。
为了进一步优化上述技术方案，螺旋上料装置8包括：燃料仓13、供料绞笼14、调速电机15、链轮16和链条17；燃料仓13下端的楔形开口置于供料绞笼14进料口；调速电机15驱动链轮16转动，并通过链条17带动供料绞笼14进行投料。
为了进一步优化上述技术方案，烟道4上设置有螺纹烟管5，螺纹烟管5连接烟道4的两端；燃气燃烧产生的热烟气经过螺纹烟管5换热后从烟囱22排出；螺纹烟管5外部设置有常压水套6，热烟气经过螺纹烟管5换热后，热量传给常压水套6中的水，加热后的水经出水管23送到外网。
为了进一步优化上述技术方案，气化区1-2的温度控制范围是600℃至700℃。
为了进一步优化上述技术方案，二次风口12与鼓风机II的出风口进行连接。
工作过程：螺旋上料装置是一种以螺旋封闭推运形式将生物质颗粒连续不间断均匀定量推进到锅炉进料口中，进料量的多少可通过调速电机的转速进行调整，以达到锅炉正常运行的要求；进料口进入的生物质颗粒燃料，在分料装置的作用下，均匀落在平推往复炉排上，平推往复炉排的往复运动不仅能够有效防止生物颗粒燃粒结渣，而且推动生物质颗粒燃料向后移动；将气化燃烧室分隔成两个区域，其中靠近进料口的一侧为气化区，使用时气化区底部的一次风口少量给风，使生物质颗粒燃料不完全燃烧从面产生大量可燃气体汇集到燃气汇集区，气化区的温度可以控制灰熔点以下(600℃至700℃)防止结渣，另一个区域为固定碳燃尽区，不完全燃烧的生物质颗粒形成固定碳，在此区充分燃尽，在隔离墙的上侧设有通气孔，固定碳燃尽区产生的气体由气孔汇集到燃气汇集区，在燃气汇集区后面设有燃气喷口，在燃气喷口内设有二次风嘴和二次风口，在二次风口内设有旋流叶片，使二次风旋转进入二次风嘴，燃气通过二次风嘴时在二次风的作用下在燃气燃烧室内充分燃烧；在烟道上设置有螺纹烟管，由螺纹烟管来连接烟道两端，燃气燃烧产生的热烟气经过螺纹烟管换热后从烟囱排出，在螺纹烟管外部设置有常压水套，热烟气经过螺纹烟管换热后，热量传给常压水套中的水，使水加热，加热后的水经出水管送到外网，供热用户使用；锅炉本体内产生的炉渣从底部的出渣口进行处理。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，包括：锅炉本体、螺旋上料装置、炉排和烟道；所述锅炉本体的进料口与所述螺旋上料装置的出料口进行连接；所述锅炉本体的底部设置有所述炉排；所述锅炉本体的上部设置有所述烟道。
2.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，所述锅炉本体包括：气化燃烧室、燃气喷口和燃气燃烧室；所述气化燃烧室包括：燃气汇集区、气化区和固定碳燃尽区；所述固定碳燃尽区依次与所述气化区、燃气汇集区连通；所述燃气汇集区的燃气通过所述燃气喷口喷射到所述燃气燃烧室。
3.根据权利要求2所述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，还包括：一次风口和鼓风机I；所述一次风口开设在所述气化燃烧室的下方；所述一次风口通过通风管道与所述鼓风机I连接。
4.根据权利要求2所述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，所述燃气喷口包括：二次风口和二次风嘴；所述二次风口内设有旋流叶片，二次风旋转进入所述所述二次风嘴，燃气通过所述二次风嘴在所述燃气燃烧室内燃烧。
5.根据权利要求2所述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，所述气化区和所述固定碳燃尽区之间设置有隔离墙。
6.根据权利要求5所述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，所述隔离墙上均匀的设置有通气孔。
7.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，所述螺旋上料装置包括：燃料仓、供料绞笼、调速电机、链轮和链条；所述燃料仓下端的楔形开口置于所述供料绞笼进料口；所述调速电机驱动链轮转动，并通过所述链条带动所述供料绞笼进行投料。
8.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，所述烟道上设置有螺纹烟管，所述螺纹烟管连接所述烟道的两端；燃气燃烧产生的热烟气经过所述螺纹烟管换热后从烟囱排出；所述螺纹烟管外部设置有常压水套，热烟气经过螺纹烟管换热后，热量传给所述常压水套中的水，加热后的水经出水管送到外网。
9.根据权利要求2或5所述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，所述气化区的温度控制范围是600℃至700℃。
10.根据权利要求3所述的一种生物质颗粒燃料气化燃烧的常压热水锅炉，其特征在于，所述二次风口与鼓风机II的出风口进行连接。
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