CN111720815A - 一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉 - Google Patents

一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，包括设于同一燃烧锅炉炉体内的气化燃烧区、热交换区、积灰区；所述气化燃烧区包含燃烧室、旋转燃烧床层，旋转燃烧床层设于气化燃烧区下方，旋转燃烧床层包括：旋转燃烧床，固定齿轮设于旋转燃烧床外圈，电机经固定齿轮带动旋转燃烧床旋转；所述旋转燃烧床为锥形板，风帽设于锥形板上；锥形板中心位置中空，并与落灰管连接；锥形板下设一次风道，一次风道下设固定风道，固定风道与一次风机出风口连接；所述燃烧室为与旋转燃烧层相连接的圆柱形空腔，腔体内设沿其内壁环绕的风管，所述热交换区设于气化燃烧区上方，其内设有热交换层，所述热交换层由导热油管道或蒸汽管道均匀排布而成；所述积灰区与热交换区相连通。

Description

一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉
技术领域
本发明涉及生物质锅炉领域，具体为一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉。
背景技术
生物质锅炉是锅炉的一个种类，以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉，生物质锅炉的分类：卧式生物质锅炉，立式生物质锅炉。生物质燃气导热油炉，生物质蒸汽锅炉，生物质热水锅炉，生物质导热油炉。锅炉的燃料是BMF燃料，燃料由输料机送入炉顶料仓，然后由螺旋给料机送入炉膛，均匀散落在炉排上。燃料被螺旋给料机送入炉膛，在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热，干燥、着火、燃烧，此过程中析出大量挥发分，燃烧剧烈。产生的高温烟气冲刷锅炉的主要受热面后，进入锅炉尾部受热面省煤器和空气预热器，再进除尘器，最后经烟囱排入大气。未气化的燃料边向炉排后部运动，直至燃尽，最后剩下的少量灰渣落入炉排后面的除渣口。
但生物质锅炉仅采用一次风，容易燃烧不充分，生物质利用率不高，且排除的气体中含有较多有害物质，不利于环境。因此，研究出一种能够提高生物质利用率的生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉是目前锅炉行业需要解决的问题之一。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了适用于一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，包括设于同一燃烧锅炉炉体内的气化燃烧区、热交换区、积灰区；
所述气化燃烧区包含燃烧室、旋转燃烧床层，旋转燃烧床层设于气化燃烧区下方，旋转燃烧床层包括：旋转燃烧床，固定齿轮设于旋转燃烧床外圈，电机经固定齿轮带动旋转燃烧床旋转；所述旋转燃烧床为锥形板，风帽设于锥形板上；锥形板中心位置中空，并与落灰管连接；锥形板下设一次风道，一次风道下设固定风道，固定风道与一次风机出风口连接；
所述燃烧室为与旋转燃烧层相连接的圆柱形空腔，所述圆柱形空腔上设螺旋进料搅龙，腔体内设沿其内壁环绕的风管，所述风管进风口为三通形式，一端与空气预热器连接，另一端与外界空气直连，由阀门控制风量，所述风管两圈以上为一组
所述热交换区设于气化燃烧区上方，其内设有热交换层，所述热交换层由导热油管道或蒸汽管道均匀排布而成；
所述积灰区与热交换区相连通。
所述燃烧室包括冷却箱、进水管、出水管，冷却箱环绕于圆柱形腔体外缘，进水管设于冷却箱顶部，出水管设于冷却箱下部。
所述的冷却箱下设水封槽。
所述风管为两组以上，各组间的间隔距离为1m。
所述风管的出风口倾斜向下15°
所述热交换区的管道间距为10-12cm。
所述的风管下部、风帽上部设人孔。
所述的锥形板，其侧面与水平面夹角为15-20°。
所述一次风机吸风口为三通型式，一个吸风口直接吸入外界空气，另一个吸风口与引风机后部烟道连接，吸风口设有阀门调控。
一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其安装方法包括以下步骤：
(1)将气化燃烧区与积灰室并排安装；
(2)将热交换区安装于气化燃烧区与积灰室上方，形成一体式燃烧锅炉结构。
有益效果：本发明提供的一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，与现有技术相比，具有以下优点：
1.本发明是气化炉与锅结合一体的型式，打破传统气化炉在锅外燃烧的技术，属于组装锅炉，下体气化燃烧区与积灰室先行安装，再吊装上体热交换层，安装简易。
2.本发明增大了常规热交换器管道之间的间距，解决了传统生物质锅炉热交换器堵塞的问题。
3.本发明设计燃料主要以生物质为主，也可以其它可燃固体颗粒为燃料，适用范围广。
4.环境负担小：在正常燃烧生物质颗粒时，尾气不会有黑烟产生，利用一次风道将烟气回流技术，做到低氧燃烧，不会出现爆燃现象，炉内高温区温度低于常规锅炉，致使氮氧化物生成量大大减少，调节好的，锅炉出口氮氧化物可以达到超低排放；一次风道烟气回流大大降低了烟气排放量，减少热损失。
5.燃料利用率高：本发明通过设气化燃烧区，并通过设置二次以上的风道设置可以压制住大部分细小颗粒物，降低锅炉出口烟尘排放量；可以压制火焰，延长内部管道寿命；还可以使挥发出的可燃气体几近燃尽，增加燃烧效率，。
6.本发明增大了燃料的燃烧空间，降低了烟气在锅炉内的流速，延长了燃料燃烧的停留时间，增加燃料燃烧与热交换器的换热效率，排放烟温低。
7.本发明可以设置一个以上气化燃烧区，这样可以根据企业用热量的变化，控制燃料燃烧用量的多少，做到高效节能减排。
8.本发明利用旋转燃烧床层技术，能达到链条炉排走动排灰的效果，床层表面利用风帽设施，风量进入比链条炉排摆布均匀。
附图说明
图1为本发明一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉结构示意图；
图2为本发明旋转燃烧床结构示意图；
图3为本发明所述风道结构示意图；
图4为本本发明所述风道侧视图；
其中：1.气化燃烧区、2.热交换区、3.积灰区、11.气化燃烧区、111.风管、12.旋转气化燃烧床层、121.旋转气化燃烧床、122.风帽、123.落灰管、124、一次风道、125.螺旋进料搅龙、126.轴承、127.固定风道、112.冷却箱、113.进水管、114.出水管、115.水封槽。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，包括设于同一燃烧锅炉炉体内的气化气化燃烧区1、热交换区2、积灰区3；所述气化气化燃烧区1包含气化燃烧室11、旋转气化燃烧床层12，旋转气化燃烧床层12设于气化气化燃烧区1下方，旋转气化燃烧床层12包括：旋转气化燃烧床121，轴承126设于旋转气化燃烧床121下方，并与之固定连接，电机经轴承126带动旋转气化燃烧床121旋转；所述旋转气化燃烧床121为锥形板，风帽122设于锥形板上；锥形板中心位置中空，且中空位置与落灰管123连通；锥形板下设一次风道124，一次风道124下设固定风道127，固定风道127与一次风机出风口连接，固定风道127与风机相连；所述气化燃烧室11与旋转燃烧层设于圆柱形空腔，所述圆柱形空腔上设螺旋进料搅龙125，腔体内设沿其内壁环绕的风管111，所述风管111的出风口倾斜向下15°，所述风管111一端与空气预热器连接，另一端与外界空气直连，所述风管111两圈为一组，设两组；
燃料供应
锅炉的燃料是BMF燃料，燃料由螺旋进料搅龙125送入圆柱形空腔的旋转气化燃烧床121，轴承126设于旋转气化燃烧床121下方，并与之固定连接，电机经轴承126带动旋转气化燃烧床121旋转；均匀散落在炉排上。
燃烧过程
所述旋转气化燃烧床121为锥形板，风帽122设于锥形板上，锥形板下设一次风道124，一次风道124下设固定风道127，固定风道127与一次风机出风口连接，风机启动，经固定风道127将风送入一次风道124，由一次风道124相连通的风帽122送入燃烧床，加快BMF燃料的燃烧；
燃烧后的烟气上升，进入气化燃烧室11区域，圆柱形腔体内设沿其内壁环绕的风管111，所述风管111的出风口倾斜向下15°，所述风管111进风口为三通形式，一端与空气预热器连接，另一端与外界空气直连，由阀门控制风量，所述风管111两圈以上为一组；空气预热器将加热后的空气通入风管111，风管111内空气自风口吹出，吹出的热空气使气化气化燃烧区1域内温度升高，使烟气内未燃烧尽的燃料二次燃烧，有效提高BMF燃料的利用率，燃烧效率达98％以上，又由于经过二次燃烧，可进一步燃烧烟气中的可燃物，使排出空气更清洁。
所述气化燃烧区1外缘设冷却箱112、进水管113、出水管114，冷却箱112环绕于圆柱形腔体外缘，进水管113设于冷却箱112下部，进水管113引进冷水，使冷却箱内储存冷水，有利于降低圆柱形腔体外缘温度，使设备不因温度过高而损坏，提高设备使用寿命；冷却箱内升温的水经设于冷却箱112顶部的出水管114排出。
冷却箱112下设水封槽115，
环保排放
经过气化气化燃烧区1燃烧的烟气进入热交换区2，所述热交换区2设于气化气化燃烧区1上方，其内设有热交换层，所述热交换层由导热油管道或蒸汽管道均匀排布而成；所述热交换区2的管道间距为10-12cm；烟气产生热量用于加热导热油管道或蒸汽管道的同时也能够有效降低烟气温度。
烟尘收集
热交换区2与积灰区3相连接，积灰区3内设挡灰墙，所述挡灰墙错位排布，使积灰区3内形成S形通道，经热交换区2后降温的烟气由挡灰墙阻挡，便于使烟气中的灰尘下落，积灰区3下设积灰料斗，灰尘落入积灰料斗中；
积灰区3挡灰墙形成的S形通道，使烟尘通过通道的时间更长，利于烟灰降温，降低环境负担。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其特征在于：包括设于同一燃烧锅炉炉体内的气化燃烧区(1)、热交换区(2)、积灰区(3)；
所述气化燃烧区(1)包含气化燃烧室(11)、旋转气化燃烧床层(12)，旋转气化燃烧床层(12)设于气化燃烧区(1)下方，旋转气化燃烧床层(12)包括：旋转气化燃烧床(121)，轴承(126)设于旋转气化燃烧床(121)外圈，电机经轴承(126)带动旋转气化燃烧床(121)旋转；所述旋转气化燃烧床(121)为锥形板，风帽(122)设于锥形板上；锥形板中心位置中空，并与落灰管(123)连接；锥形板下设一次风道(124)，一次风道(124)下设固定风道(127)，固定风道(127)与一次风机出风口连接；
所述气化燃烧室(11)为与旋转燃烧床层(12)相连接的圆柱形空腔，所述圆柱形空腔上设螺旋进料搅龙(125)，腔体内设沿其内壁环绕的风管(111)，所述风管(111)进风口为三通形式，一端与空气预热器连接，另一端与外界空气直连，由阀门控制风量，所述风管(111)两圈以上为一组；
所述热交换区(2)设于气化燃烧区(1)上方，其内设有热交换区(2)，所述热交换区(2)由导热油管道或蒸汽管道均匀排布而成；
所述积灰区(3)与热交换区(2)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其特征在于：所述气化燃烧区(1)下部设冷却箱(112)、进水管(113)、出水管(114)，冷却箱(112)环绕于圆柱形腔体外缘，进水管(113)设于冷却箱(112)下部，出水管(114)设于冷却箱(112)顶部。
3.根据权利要求2所述的一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其特征在于：所述的冷却箱(112)下设水封槽(115)。
4.根据权利要求1所述的一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其特征在于：所述风管(111)为两组以上，各组间的间隔距离为1m。
5.根据权利要求1或4所述的一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其特征在于：所述风管(111)的出风口倾斜向下15°。
6.根据权利要求1所述的一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其特征在于：所述热交换区(2)的管道间距为10-12cm。
7.根据权利要求1所述的一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其特征在于：所述的风管(111)下部、风帽(122)上部设人孔。
8.根据权利要求1所述的一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其特征在于：所述的锥形板，其侧面与水平面夹角为15-20°。
9.根据权利要求1所述的一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其特征在于：所述一次风管吸风口为三通型式，一个吸风口直接吸入外界空气，另一个吸风口与引风机后部烟道连接，吸风口设有阀门调控。
10.一种一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉，其安装方法包括以下步骤：
(1)将气化燃烧区(1)与积灰室并排安装；
(2)将热交换区(2)安装于气化燃烧区(1)与积灰室上方，形成一体式燃烧锅炉结构。
CN202010466532.XA 2020-01-17 2020-05-28 一体式生物质气化低氮贫氧燃烧锅炉 Pending CN111720815A (zh)

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