CN111795498A - 一种生物质热水锅炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种生物质热水锅炉，包括进料系统、燃烧系统、热交换系统和自动清灰系统，该自动清灰系统包括齿条齿轮机构（15）、推灰电机（16）以及能够伸到燃烧室集灰底板上的推灰刮板，能够有效防止卡灰或机构憋死的情况发生。热交换系统中换热管均采用翅片管，在一次翅片管式换热管（20）上设置内部具有螺旋绞龙片的横流水管（30），末端翅片管式换热管（24）内设置绞龙烟道（25），换热效率高、缩短了加热时间；末端绞龙烟道（25）的设置能够有效除去烟气中的粉尘，减少环境污染。进料系统中转回接料过程都在密闭的腔体内，有效的防止了回火。可见本申请解决了现有技术中清灰难、热效率低、排放烟气中粉尘含量高、易回火等问题。

Description

一种生物质热水锅炉

技术领域

本申请涉及生物质锅炉技术领域，尤其涉及一种生物质热水锅炉。

背景技术

近年来，生物质技术发展迅速，生物质锅炉也在各个行业得以应用。与传统的煤锅炉、燃气锅炉相比，生物质锅炉对环境的污染有很大的改善，并且由于使用的燃料可以用秸秆等可再生资源以及木屑等废弃物制作，很大程度上节约了资源，所以备受人们青睐。

但是，传统的生物质锅炉在燃烧不充分时还是会产生很多粉尘，直接排放到空气中环境污染严重，且热效率低，清灰难，易回火，维修拆装不方便，给广大用户带来了很多麻烦。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种具备自动清灰功能的生物质热水锅炉，以解决现有技术中清灰难的问题；其进一步还能解决现有技术中热效率低、排放烟气中粉尘含量高、易回火等问题。

为解决上述问题，本申请提供了一种生物质热水锅炉，包括进料系统、燃烧系统和热交换系统，所述该生物质热水锅炉还包括自动清灰系统，所述燃烧系统中燃烧室内集灰底板下方具有一定容纳空间，该容纳空间具有主清灰口，所述自动清灰系统包括齿条、与所述齿条啮合的齿轮、与所述齿轮相连的推灰电机以及设在所述齿条上且能够伸到所述集灰底板上的推灰刮板；工作时所述推灰电机驱动所述齿轮往复转动进而带动所述推灰刮板进行往复的推灰动作，以将所述集灰底板上的灰推落至所述容纳空间。

优选的，所述齿条为O型内齿条，所述齿轮为1/4齿轮。

优选的，所述热交换系统包括所述燃烧室相连的一次翅片管式换热管以及后续的多次翅片管式换热管，所述翅片管式换热管之间设有烟箱。

优选的，所述一次翅片管式换热管上设有内部具有螺旋绞龙片的横流水管。

优选的，在后续的多次翅片管式换热管中，至少位于末端的翅片管式换热管内设置可拆卸式的绞龙烟道。

优选的，所述进料系统包括依次连接的进料仓、主动送料器和二次布料器，所述二次布料器连向所述燃烧室，所述主动送料器包括送料密闭腔体和设在所述送料密闭腔体内的主动送料轮盘。

本申请与现有技术相比具有以下优点：

1、自动清灰：增加了自动清灰系统，能够有效防止卡灰或机构憋死的情况发生，并且能够有效克服螺纹推灰机构推灰不利、推灰卡挡等问题。

2、换热效率高、缩短了加热时间：在热交换系统中，（1）换热管均采用翅片管，有效提高换热面积，充分利用生物质燃料燃烧后释放的热量，从而提高换热效率，缩短加热时间。（2）在一次翅片管式换热管上设置内部具有螺旋绞龙片的横流水管，使水在管道内以螺旋形式流动，增加水在横流管内的时间，且有效增加换热面积，提高热能利用率。（3）末端翅片管式换热管内设置绞龙烟道，使烟气以螺旋的形式上升，从而增加烟道长度，提高烟气在烟道的时间，从而提高换热效率。

3、排放烟气中粉尘含量低：热交换系统中，末端翅片管式换热管内设置绞龙烟道，采用绞龙可以有效的除去烟气中的大部分粉尘，减少环境污染。

4、防止回火：进料系统中，主动送料器包括送料密闭腔体和设在送料密闭腔体内的主动送料轮盘，因为在转回接料过程中都在密闭的腔体内，有效的防止了回火。

附图说明

下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1本申请实施例提供的生物质热水锅炉的剖面结构示意图。

图2为本申请实施例提供的生物质热水锅炉的主体结构图。

图3为本申请实施例提供的生物质热水锅炉的外部等轴侧视图。

图4为本申请实施例提供的生物质热水锅炉的外部左侧视图。

图中：1-进料仓，2-送料电机，3-主动链轮，4-从动链轮一，5-主动送料轮盘，6-送料密闭腔体，7-送料倾斜方管，8-二次布料器，9-从动链轮二，10-燃烧室，11-送风风机，12-一次风道，13-二次风道，14-点火棒，15-一齿轮齿条机构，16-推灰电机，17-齿条，18-齿轮，19-滑杆，20-一次翅片管式换热管，21-一次烟箱，22-二次翅片管式换热管，23-二次烟箱，24-三次翅片管式换热管，25-绞龙烟道，26-三次烟箱，27-排烟风机，28-水箱，29-进水口，30-横流水管，31-出水口，32-大气连通口，33-排污口，34-主清灰口，35-烟道清灰口，36-观火口，37-底座，38-立柱，39-顶盖，40-加料门，41-清灰捣灰门，42-前面板，43-后面板，44-左面板，45-右面板，46-卡扣，47-PLC控制面板，48-检修门，49-电源接口。

具体实施方式

参考图1至图4，本申请实施例提供了一种生物质热水锅炉，其主要包括进料系统、燃烧系统、热交换系统、自动清灰系统构成的主体结构以及组装外壳。

本申请中，燃烧系统中燃烧室10内集灰底板下方具有一定容纳空间，在锅炉主体结构上与该容纳空间对应位置处设有主清灰口34，自动清灰系统包括齿条17、与齿条17啮合的齿轮18、与齿轮18相连的推灰电机16以及设在齿条17上且能够伸到集灰底板上的推灰刮板。

自动清灰系统工作时，推灰电机16（定时或定期）驱动齿轮18往复转动进而带动推灰刮板进行往复的推灰动作，以将集灰底板上的灰推落至容纳空间，容纳空间中灰积攒到一定量时从主清灰口34将其清除。并且本申请中利用齿轮齿条机构实现自动推灰的方式能够有效克服螺纹推灰机构的推灰不利和推灰卡挡等问题。

在实际应用中，齿条17可以为O型内齿条，齿轮18可以为1/4齿轮，O型内齿条中间内齿与1/4齿轮啮合连接。O型内齿条前端通过滑套设有向前延伸的滑杆19，滑杆19的前端部设有推灰刮板。1/4齿轮与推灰电机16连接，推灰电机16与PLC控制连接。

本申请中，热交换系统包括与燃烧室10相连的一次翅片管式换热管20和后续的二次翅片管式换热管22、三次翅片管式换热管24，三根翅片管式换热管均为竖向布置，三次翅片管式换热管24末端连有排烟风机27，排烟风机27与PLC控制连接。热交换系统外部与水箱28的出水口31、进水口29、排污口33和大气接通口32连接，其中，水箱28上大气连通口32和排污口33的设置是为了使锅炉为常压锅炉，避免了安全隐患。水箱28外面与保温石棉连接，保温石棉外部与外壳连接。

一次翅片管式换热管20上设有内部具有螺旋绞龙片的横流水管30，横流水管30与水箱28联通。二次翅片管式换热管22内加装清灰棒。位于末端的三次翅片管式换热管24内设置可拆卸式的绞龙烟道25，可拆卸安装方式便于需要更换或者清洗时的拆装。排烟风机27的连接方式为法兰式连接，拆装方便，排烟风机27拆除后即可取出绞龙烟道25。

各翅片管式换热管之间设有烟箱：一次翅片管式换热管20与二次翅片管式换热管22之间设有一次烟箱21，二次翅片管式换热管22与三次翅片管式换热管24之间设有二次烟箱24。此外，三次翅片管式换热管24与排烟风机27之间设有三次烟箱26。

热交换系统工作时，一次换热：经生物质燃料燃烧后产生的热能，通过一次翅片管式换热管20与内置螺旋绞龙片的横流水管30进行一次换热。其中，因为使用了翅片管式换热器有效的增加了换热面积，提高了换热效率；因为横流水管30内加入绞龙片使水流以涡旋式的方式通过一次翅片式换热烟道，有效的增加了换热面积，而且使水流在横流管内的时间更长，吸收更多的热量，增加热能利用率。

二次换热：热能经一次翅片管式换热管20进入一次烟箱21，经一次烟箱21进入四根二次翅片管式换热管22进行二次换热，因为二次翅片管式换热管22也为翅片管，有效增加了换热面积，提高了换热效率。且二次翅片管式换热管22内还加入了清灰棒，可以有效的清楚管内灰尘，提高热能利用率。

三次换热：热能通过二次翅片管式换热管22进入二次烟箱23，在二次烟箱23内过滤一部分粉尘，热能经二次烟箱23进入三次翅片管式换热管24内，在内部的绞龙烟道25内通过。其中，此方式采用翅片换热管24增加换热面积，提高热效率，采用绞龙烟道25增加了热量在三次翅片管式换热管24内通过的时间，使其换热时间更长，提高热能利用率。且内置绞龙25可以很大程度上过滤热量内的粉尘，有效的保护了环境。热能进入三次烟箱26缓冲后通过排烟风机27排入大气。

换热介质水从进水口29通过水泵进入水箱28，后流经一次翅片管式换热管20、二次翅片管式换热管22和三次翅片管式换热管24外壁以及内置螺旋绞龙片的横流水管30内部，经过充分的换热后，达到供暖要求后通过出水口31与供暖装置连接。

本申请中，进料系统包括依次连接的进料仓1、主动送料器和二次布料器8，二次布料器8连向燃烧室10，主动送料器包括送料密闭腔体6和设在送料密闭腔体6内的主动送料轮盘5。进一步地，在送料外壳腔体6和送料轮盘5接触处设有防卡刀口，有效防止卡料。

在实际应用中，主动送料轮盘5和二次布料器8分别通过从动链轮一4、从动链轮二9进行驱动，从动链轮一4、从动链轮二9与主动链轮3通过链条实现连接。主动链轮3与送料电机2连接，送料电机2与PLC控制连接。主动送料轮盘5上六个隔板以及前后封板连接形成送料密闭腔体6，主动送料轮盘5在密封腔内，密封腔上端与进料仓1连接，下端与送料倾斜方管7进料口连接；二次布料器8设在送料倾斜方管7内，送料倾斜方管7出料口与燃烧系统连接。

本申请中，燃烧系统由送风风机11、一次风道12、二次风道13、点火棒14和燃烧室10组成。燃烧室10的左右板、前后板以及底板均有通风孔且底部与进风腔连接，进风腔与一次风道12和二次风道13连接；二次风道13上端与送料倾斜方管7连接、下端与一次风道12连接，一次风道12前端与送风风机11连接、后端与燃烧室10底部的进风腔连接；点火棒14设在燃烧室10前板上，并与PLC控制连接。

进料系统和燃烧系统工作时，将生物质颗粒料加入进料仓1，送料电机2通过PLC控制转动，经主动轮链轮3与从动链轮一4使主动送料轮盘5旋转，将主动送料轮盘5内的生物质颗粒经送料密闭腔体送入送料倾斜方管7进料口。生物质颗粒料经送料倾斜方管7出料口到二次布料器8，二次布料器8与从动链轮二9连接，生物质颗粒经二次布料器8将生物质燃料送至燃烧室10。然后通过PLC控制送风风机11与排烟风机27工作，送风风机11通过一次风道12和二次风道13将足够的氧气送入燃烧室10，后经PLC控制点火棒14工作点火，点火后定时为燃烧室10送料，使其源源不断的提供能量。

本申请中，生物质热水锅炉的主体结构上除了上述提及的主清灰口34，还设有烟道清灰口35（对应二次烟箱23）以及观火口36（对应燃烧室10）。生物质热水锅炉的主体结构安装在钣金外壳结构内，所有外壳采用激光下料、折弯制作而成，并采用螺栓卡扣式连接，使前后左右面板可以很容易拆装。方便检修保养：

底座37与主体结构通过螺栓连接，底座37上四角安装立柱38，立柱38与底座37采用螺栓连接，立柱38与顶盖39采用螺钉连接，顶盖39在与进料仓1对应位置设有加料门40，在一次烟箱21、三次烟箱26对应位置处设有清灰捣灰门41，均采用铰链连接。前面板42、后面板43、左面板44、右面版45与底座37采用插接连接，与立柱38采用卡扣46连接，维修清洗拆装方便。前面板42上还设有PLC控制面板47，左侧面板处设有检修门48与电源接口49。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种生物质热水锅炉，包括进料系统、燃烧系统和热交换系统，其特征在于，所述该生物质热水锅炉还包括自动清灰系统，所述燃烧系统中燃烧室（10）内集灰底板下方具有一定容纳空间，该容纳空间具有主清灰口（34），所述自动清灰系统包括齿条（17）、与所述齿条（17）啮合的齿轮（18）、与所述齿轮（18）相连的推灰电机（16）以及设在所述齿条（17）上且能够伸到所述集灰底板上的推灰刮板；工作时所述推灰电机（16）驱动所述齿轮（18）往复转动进而带动所述推灰刮板进行往复的推灰动作，以将所述集灰底板上的灰推落至所述容纳空间。

2.如权利要求1所述的生物质热水锅炉，其特征在于，所述齿条（17）为O型内齿条，所述齿轮（18）为1/4齿轮。

3.如权利要求1所述的生物质热水锅炉，其特征在于，所述热交换系统包括所述燃烧室（10）相连的一次翅片管式换热管（20）以及后续的多次翅片管式换热管（22；24），所述翅片管式换热管之间设有烟箱（21；23）。

4.如权利要求3所述的生物质热水锅炉，其特征在于，所述一次翅片管式换热管（20）上设有内部具有螺旋绞龙片的横流水管（30）。

5.如权利要求3所述的生物质热水锅炉，其特征在于，在后续的多次翅片管式换热管（22；24）中，至少位于末端的翅片管式换热管（24）内设置可拆卸式的绞龙烟道（25）。

6.如权利要求1所述的生物质热水锅炉，其特征在于，所述进料系统包括依次连接的进料仓（1）、主动送料器和二次布料器（8），所述二次布料器（8）连向所述燃烧室（10），所述主动送料器包括送料密闭腔体（6）和设在所述送料密闭腔体（6）内的主动送料轮盘（5）。

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