CN112696824B - 一种生物质燃烧锅炉 - Google Patents

一种生物质燃烧锅炉 Download PDF

Info

Publication number
CN112696824B
CN112696824B CN202011505592.4A CN202011505592A CN112696824B CN 112696824 B CN112696824 B CN 112696824B CN 202011505592 A CN202011505592 A CN 202011505592A CN 112696824 B CN112696824 B CN 112696824B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
chamber
communicated
gasification
boiler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011505592.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112696824A (zh
Inventor
叶逢春
钟钊奇
林举华
莫伟华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUANGXI GUIGANG XIJIANG ENERGY-SAVING BOILER CO LTD
Original Assignee
GUANGXI GUIGANG XIJIANG ENERGY-SAVING BOILER CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GUANGXI GUIGANG XIJIANG ENERGY-SAVING BOILER CO LTD filed Critical GUANGXI GUIGANG XIJIANG ENERGY-SAVING BOILER CO LTD
Priority to CN202011505592.4A priority Critical patent/CN112696824B/zh
Publication of CN112696824A publication Critical patent/CN112696824A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112696824B publication Critical patent/CN112696824B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/34Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/86Other features combined with waste-heat boilers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B10/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers
    • F23B10/02Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers including separate secondary combustion chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/06Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2057Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using solid fuel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

本发明公开了一种生物质燃烧锅炉,包括锅炉本体、燃气燃烧室、气化室、供风管路、预热水箱和链条炉排,燃气燃烧室穿设在锅炉内,在气化室和燃气燃烧室之间设有炉拱,燃气燃烧室连通有废气排放管路,供风管路的两端分别与气化室和燃气燃烧室连通,且环绕在气化室的周壁上;预热水箱设置在废气排放管路的外壁上,预热水箱与锅炉连通;炭回收室设置在炉拱及气化室的下方,炭回收室位于链条炉排的输出末端上设置有进炭口;汽化管路环绕在炉拱或气化室的周壁上,汽化管路的进水端与预热水箱连通,汽化管路的出汽端安装在炭回收室内;炭回收室通过燃气抽吸管路与燃气燃烧室连通。本燃烧锅炉能够回收生产炭的高温余热,也实现燃气燃烧废气的余热回收。

Description

一种生物质燃烧锅炉
技术领域
本发明涉及生物质燃烧锅炉领域,尤其涉及一种生物质燃烧锅炉。
背景技术
目前国内外在燃用生物质燃料时,有两种燃用方式;其一是直接将生物质燃料直接投放入锅炉内燃烧;该种方式基本与传统的燃煤方式基本相同,故炉膛宽阔、高大、锅炉的漏风系数大,鼓风分散等,不利于生物质颗粒燃料的燃烧,使用中炉温低,烟气量大,产生黑烟,且燃料热损大,锅炉热效率低,不利环保等问题。另外一种是将生物质进行进行燃烧裂解气化得到可燃气,然后通过燃烧可燃气实现加热锅炉。该种燃烧方式例如专利号为201310523157.8一种生物质气化燃烧锅炉系统中所公开的技术方案一样,包括锅炉以及用于为锅炉提供气化燃料的生物质气化室,生物质气化室通过燃气管道与锅炉连接,生物质气化室的上部设有进料口,生物质气化室内部自上至下依次为储气室、反应室、储灰斗,反应室与储灰斗之间设有加热炉排,进料口通过一输料管道与反应室连通。然而,该生物质气化燃烧锅炉系统存在以下缺点或不足:1、其气化室炉体的余热没有得到充分利用;2、采用复杂的旋风分离器和水膜除焦器对生物质燃气进行净化处理,使得系统建造成本升高;3、燃烧器未针对生物质燃气进行改进,燃烧效率低。
针对于上述问题,又如专利号为201511000498.2一种生物质汽炭联产锅炉所公开的技术方案中,该专利在所述锅炉受热室的下方设有燃气燃烧室,此燃气燃烧室与锅炉受热室连通,在气化室和燃气燃烧室之间设有炉拱,炉拱的下端与链条炉排之间设有燃气通道,此燃气通道分别与气化室和燃气燃烧室连通,链条炉排设在所述气化室和炉拱的下方,在燃气燃烧室和链条炉排末端的下方设有储炭室。在该专利中克服了上一个现有技术中需要进行旋风分离器和水膜除焦器对生物质燃气进行净化的麻烦,同时也直接燃烧所裂解的燃气对锅炉进行燃烧,利用了气化室炉体的余热。虽然该专利方案中公开了的是通过将生物燃料进行气化后,分离利用燃气燃烧锅炉同时也回收了炭;但是在回收炭的同时并没有实现高温炭余热的回收再利用,也没有公开燃气燃烧后过程中废气余热的回收再利用。
发明内容
本发明旨在至少解决上述所提及的技术问题之一,提供一种生物质燃烧锅炉,本燃烧锅炉能够有效回收生产炭的高温余热,同时也实现燃气燃烧废气的余热回收。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种生物质燃烧锅炉,包括锅炉本体、燃气燃烧室、气化室和链条炉排,所述燃气燃烧室穿设在锅炉本体内,在所述气化室和燃气燃烧室之间设有炉拱,所述链条炉排设置在所述炉拱的下方,所述炉拱的下端与链条炉排之间设有燃气通道,所述燃气通道分别与气化室和燃气燃烧室连通,所述燃气燃烧室连通有废气排放管路,还包括
供风管路,其输出端分别与气化室和燃气燃烧室连通,且环绕在气化室的周壁上;
预热水箱,其设置在废气排放管路的外壁上,并与废气排放管路形成换热结构,所述预热水箱与锅炉连通;
炭回收室,设置在炉拱及气化室的下方,所述炭回收室上位于链条炉排的输出末端上设置有可启闭的进炭口,所述炭回收室位于气化室一侧设置有可启闭的出炭口;
汽化管路,其环绕在炉拱或气化室的周壁上,所述汽化管路的进水端与预热水箱连通,所述汽化管路的出汽端安装在所述炭回收室位于进炭口的对应一端上;及
燃气抽吸管路,其进气端与炭回收室连通,且出气端与燃气燃烧室连通;所述燃气抽吸管路环绕在气化室外。
作为上述技术方案的改进,所述供风管路包括进气管、风机和出气管,所述进气管环绕在气化室的周壁上,且出气端连接风机的进气端;所述出气管设置有两组,两组所述出气管的一端分别连接所述风机的出气端;一组所述出气管的另一端与气化室底部连通,另一组所述出气管的另一端设置在炉拱靠近燃气燃烧室一端的内壁上,且吹出气流的方向朝向燃气燃烧室。
作为上述技术方案的改进,所述炉拱的一端与气化室的上部连通,所述炉拱的另一端与燃气燃烧室下部侧壁连通,所述炉拱内壁位于链条炉排的两侧及顶部向内缩形成颈部,所述颈部设置在炉拱靠近燃气燃烧室的一端内壁上;所述颈部靠近气化室的一侧开置有环状槽,所述环状槽连通有焦油回收管路。
作为上述技术方案的改进,所述锅炉本体包括一级锅炉和二级锅炉;所述一级锅炉设置在气化室的顶部,所述二级锅炉与一级锅炉管接,所述燃气燃烧室穿设在二级锅炉内;所述预热水箱与一级锅炉连接。
作为上述技术方案的改进,所述气化室包括炉体和设于所述炉体的顶壁的生物质进料口;所述燃气抽吸管路环绕在炉体的外壁内,所述炉体上部的侧壁上通过所述炉拱与燃气燃烧室连通,所述燃气通道连通炉体的侧壁;所述链条炉排设置在炉体的底部并穿行于燃气通道内,所述汽化管路同时环绕在炉体和炉拱的外壁中,所述炭回收室的部分位于炉体下方;所述炉体的底部上设置有可转动的转动炉头,所述转动炉头与对应一组的所述出气管连通,所述链条炉排的进料端设置在转动炉头的下方。
作为上述技术方案的改进,所述气化室还包括螺杆送料器,所述螺杆送料器的进料口连接至生物质料源,所述螺杆送料器的出料口与所述生物质进料口连通以将生物质料输送至所述炉体内进行气化反应,所述螺杆送料器包括竖向段以及与所述竖向段相连的横向段,所述竖向段的末端连接生物质料源,所述生物质进料口连通所述横向段的末端;所述横向段通过气管连通燃气通道。
作为上述技术方案的改进,所述燃气通道底部靠近燃气燃烧室的一端设置有挡炭板,所述挡炭板配合燃气通道底部及燃气燃烧室的部分底部形成防烧通道,所述防烧通道与进炭口连通,所述链条炉排的输出端穿设在防烧通道内;所述进炭口上设置有翻斗板,所述翻斗板的两侧可摆动地安装在进炭口上,以实现封堵或导通进炭口。
作为上述技术方案的改进,所述炉拱靠近燃气燃烧室的一端设置有第一喷管,所述第一喷管均与燃气通道连通,与所述燃气燃烧室对应的一组所述出气管设置有若干出气头,所有所述出气头均沿第一喷管的周向方向均匀安装在第一喷管朝向燃气燃烧室一端的端面或端部外壁上,所述第一喷管朝向燃气燃烧室一端的内径要小于靠近燃气通道对应一端的内径。
作为上述技术方案的改进,所述燃气抽吸管路包括依次连通的集气室、输气泵、输气管以及第二喷管,所述集气室与炭回收室的上层连通,所述输气管环绕在气化室的内壁上,所述第二喷管设置有若干组,且均与输气泵的输出端连通,所有所述第二喷管沿第一喷管的周向方向设置在第一喷管的外壁上。
作为上述技术方案的改进,所述集气室与炭回收室之间设置有过滤网。
与现有技术相比本申请的有益效果是:
本发明生物质燃烧锅炉利用预热水箱来冷却废气排放管路的废气,实现回收再利用废气中的部分余热,被预加热后的预热水箱可以给锅炉本体以及汽化管路实现供给预热后的热水,可以节省能源;此外,利用炭回收室来回收气化室所产生的高温炭,实现汽炭联产,提高产品的附加值,减少直接燃烧炭所带来的粉尘污染;在本申请中气化室与燃气燃烧室直接连接,不用除灰除焦油,节省了建造专门过滤净化装置的费用,同时利用供风管路来抽动气化室内所裂解的可燃气进入到燃气燃烧室内,实现了可燃气连通焦油直接进入到燃气燃烧室,提高整个燃气燃烧室的燃烧热量值。
此外利用汽化管路来吸收炉拱上的热量,使得汽化管路内的预热水被加热汽化,利用汽化的水蒸气来还原炭回收室内所回收的炭,使得既可以得到炭、氢气和一氧化碳,同时也能降温炭回收室内的高温炭,实现该部分余热的合理再利用。利用燃气抽吸管路炭回收室内所需形成的、氢气和一氧化碳抽吸到燃气燃烧室内,实现该部分可燃气的合理利用,同时降低燃气燃烧室内的粉尘产生,实现一举多得。此外炉拱的设计可以使得气化室所产生的可燃气内所携带的焦油出现二次加热裂解,提高气化室的气化效率,降低了焦油对设备腐蚀的影响;同时合理利用了燃气燃烧室所传递给炉拱的热量。
附图说明
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明,其中:
图1为本发明实施例的结构示意图;
图2为本发明实施例的部分结构示意图一;
图3为本发明实施例的部分结构示意图二;
图4为本发明实施例中第一喷管的结构示意图。
图中:锅炉1、一级锅炉11、二级锅炉12、燃气燃烧室2、废气排放管路21、预热水箱22、气化室3、炉体31、生物质进料口32、转动炉头33、螺杆送料器34、竖向段341、横向段342、回收管路35、链条炉排4、炉拱5、燃气通道51、颈部52、环状槽53、挡炭板54、防烧通道55、第一喷管56、供风管路6、进气管61、风机62、出气管63、出气头64、炭回收室7、进炭口71、翻斗板73、汽化管路8、燃气抽吸管路9、集气室91、输气管92、输气泵93、第二喷管94
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的一部分实施例,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。
如图1至图4所示,本发明提供了一种生物质燃烧锅炉本体1,包括锅炉本体1、燃气燃烧室2、气化室3、链条炉排4、供风管路6、预热水箱22、炭回收室7、汽化管路8和燃气抽吸管路9,所述燃气燃烧室2穿设在锅炉本体1内,在所述气化室3和燃气燃烧室2之间设有炉拱5,所述链条炉排4设置在所述炉拱5的下方,所述炉拱5的下端与链条炉排4之间设有燃气通道51,所述燃气通道51分别与气化室3和燃气燃烧室2连通,所述燃气燃烧室2连通有废气排放管路21,供风管路6输出端分别与气化室3和燃气燃烧室2连通,且环绕在气化室3的周壁上;预热水箱22设置在废气排放管路21的外壁上,并与废气排放管路21形成换热结构,所述预热水箱22与锅炉本体1连通;炭回收室7设置在炉拱5及气化室3的下方,所述炭回收室7上位于链条炉排4的输出末端上设置有可启闭的进炭口71,所述炭回收室7位于气化室3一侧设置有可启闭的出炭口72;汽化管路8环绕在炉拱5或气化室3的周壁上,所述汽化管路8的进水端与预热水箱22连通,所述汽化管路8的出汽端安装在所述炭回收室7位于进炭口71的对应一端上;燃气抽吸管路9进气端与炭回收室7连通,且出气端与燃气燃烧室2连通;所述燃气抽吸管路9环绕在气化室3外。
其中,所述锅炉本体1包括一级锅炉本体11和二级锅炉本体12;所述一级锅炉本体11设置在气化室3的顶部,所述二级锅炉本体12与一级锅炉本体11管接,所述燃气燃烧室2穿设在二级锅炉本体12内;所述预热水箱22与一级锅炉本体11连接。其中,一级锅炉本体11可以利用气化室3的热量来实现二次预热其内部的温水,同时降低了二级锅炉本体12加热至沸腾所需要的热量,加快加热速度。
本发明生物质燃烧锅炉本体1利用预热水箱22来冷却废气排放管路21的废气,实现回收再利用废气中的部分余热,被预加热后的预热水箱22可以给锅炉本体1以及汽化管路8实现供给预热后的热水,可以节省能源;此外,利用炭回收室7来回收气化室3所产生的高温炭,实现汽炭联产,提高产品的附加值,减少直接燃烧炭所带来的粉尘污染;在本申请中气化室3与燃气燃烧室2直接连接,不用除灰除焦油,节省了建造专门过滤净化装置的费用,同时利用供风管路6来抽动气化室3内所裂解的可燃气进入到燃气燃烧室2内,实现了可燃气连通焦油直接进入到燃气燃烧室2,提高整个燃气燃烧室2的燃烧热量值。
此外利用汽化管路8来吸收炉拱5上的热量,使得汽化管路8内的预热水被加热汽化,利用汽化的水蒸气来还原炭回收室7内所回收的炭,使得既可以得到炭、氢气和一氧化碳,同时也能降温炭回收室7内的高温炭,实现该部分余热的合理再利用。利用燃气抽吸管路9炭回收室7内所需形成的、氢气和一氧化碳抽吸到燃气燃烧室2内,实现该部分可燃气的合理利用,同时降低燃气燃烧室2内的粉尘产生,实现一举多得。此外炉拱5的设计可以使得气化室3所产生的可燃气内所携带的焦油出现二次加热裂解,提高气化室3的气化效率,降低了焦油对设备腐蚀的影响;同时合理利用了燃气燃烧室2所传递给炉拱5的热量。
需要说明的是,在本申请中所述气化室3包括炉体31和设于所述炉体31的顶壁的生物质进料口32;其中生物质进料口32为可封闭的结构设计,便于减少气化室3内在裂解生物质燃料时得到的可燃气泄露。所述炉体31上部的侧壁上通过所述炉拱5与燃气燃烧室2连通,所述燃气通道51连通炉体31的侧壁;所述链条炉排4设置在炉体31的底部并穿行于燃气通道51内。当然为了实现上述的持续进行上料,本申请中所述气化室3还包括螺杆送料器34,所述螺杆送料器34的进料口连接至生物质料源,所述螺杆送料器34的出料口与所述生物质进料口32连通以将生物质料输送至所述炉体31内进行气化反应,所述螺杆送料器34包括竖向段341以及与所述竖向段341相连的横向段342,所述竖向段341的末端连接生物质料源,所述生物质进料口32连通所述横向段342的末端;所述横向段342通过气管连通燃气通道51。其中,气化室3产生的高温裂解气在除了向燃气通道51内进行扩散时,还会通过生物质进料口32向螺杆送料器34内进行外渗,由于本申请中螺杆送料器34与气化室3整体呈倒U型设置,使得气化室3产生的高温裂解气无法通过螺杆送料器34外泄,保证了整个气化室3在内的气化系统实现气密性;在一些实施实施中,还可以通过回收管路35将螺杆送料器34内的可燃气送入到燃气燃烧室2内。
此外,由于高温裂解气的温度可以达到200℃以上,因此高温裂解气还能烘干横向段342内的生物质燃料,使之变成干物料,便于气化室3的高温能够直接裂解干物料变成可燃气。由于生物质燃料一般是植物纤维等,其中干物料从横向段342向下移动进入气化室3内时,在高温作用下,生物质中挥发分将会大量地析出,其作用温度在500~600℃左右,挥发分析出后,生物质只剩下残余的木炭,其中热分解反应析出的挥发分主要包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其它碳氢化合物等,不过干物料的主要气化裂解原理和条件为:C+O2=CO2、CO2+C=2CO等;其中供风管路6供给不充足的空气,使得生物质物料能够燃烧成CO2,但是由于气化室3内持续燃烧生物质燃料使得其内温度可到500℃以上,因此CO2能够与生物质中的燃烧剩余的炭吸热反应生产一氧化碳,一氧化碳主要是通过燃气通道51进入到燃气燃烧室2或燃气通道51内进行燃烧。
参见图2,在实际的生产中,炉体31内并未燃烧充分所形成的高温炭会被链条炉排4运送至炉拱5内,由于炉体31内所产生的高温一氧化碳以及一些可燃气气体主要通过燃气通道51进入到燃气燃烧室2内,为此链条炉排4上高温的炭还会与经过燃气通道51内的可燃气体中的剩余CO2进行二次反应,使之完全消耗完可燃气体中的CO2,进一步提高了本申请炉体31的裂解效率以及裂解质量。除此之外,在实际的裂解过程中生物质燃料还会产生焦油,焦油容易粘附在设备内壁上并腐蚀设备,为此穿行于燃气通道51内的可燃气在输送向燃气燃烧室2时,还会受到链条炉排4上的高温炭所加热,这时焦油容易被二次裂解形成大分子量的芳香族碳氢化合物或者一些小分子量的碳氢化合物,提高了整个生物质燃料的二次裂解能力,提高整体的气化效率。
但是炭回收室7在接收完高温的炭后,这些炭的温度可以达到700℃以上,因此如果通过自然冷却或者水冷却容易浪费该部分热量,为此在本申请的技术方案中,所述汽化管路8的出汽端安装在所述炭回收室7位于进炭口71的对应一端上,其利用水蒸气与高温的炭进行还原反应,吸收掉高温炭中的剩余热量,其反应原理是H2O+C=CO+H2,该过程为吸热过程,因此能够有效降温这些高温炭。由于炭回收室7主要安装在炉拱5及气化室3的下方,为此还能源源不断吸收走炉拱5及气化室3向外扩散的热量,提高了能量的利用率。由于炭回收室7源源不断产生一氧化碳和氢气,为此为了避免这些部分的可燃气体通过进炭口71外渗进入到炉拱5内引发回火现象,本申请中故利用燃气抽吸管路9进行抽吸收集这些可燃气体,实现可燃气体的二次利用。在本申请中该部分的可燃气体主要用于供给给气燃烧室2进行直接燃烧,当然在一些实施例中,这些可燃气体可以经过收集存储后进行二次深加工使用,例如提取工业氢气、工业的初级产品或者当做燃气销售使用。
在本申请中由于炭回收室7内还原反应得到的可燃气体主要是供给给燃气燃烧室2进行二次燃烧,为此为了更好地吸收气化室3裂解过程所散发的热量,所述燃气抽吸管路9环绕在炉体31的外壁内,利用燃气抽吸管路9内的可燃气带走气化室3裂解过程所散发的部分热量进入到燃气燃烧室2内,实现气化室3的部分热量转移。
参见图1和图3,在实际的生产中,气化室3由于是源源不断进行裂解生物质燃料,为此会持续透过炉体31的侧壁产生大量的热量,为了更好地利用该部分的热量,本申请中利用供风管路6来吸收这部分的废热。其中,所述供风管路6包括进气管61、风机62和出气管63,所述进气管61环绕在气化室3的周壁上,且出气端连接风机62的进气端;所述出气管63设置有两组,两组所述出气管63的一端分别连接所述风机62的出气端;一组所述出气管63的另一端与气化室3底部连通,另一组所述出气管63的另一端设置在炉拱5靠近燃气燃烧室2一端的内壁上,且吹出气流的方向朝向燃气燃烧室2。其中,进气管61环绕在气化室3的周壁上可以有效地吸收炉体31外渗的热量,使得进气管61内的空气在吹入燃气燃烧室2和气化室3内时不会过度降低两者内的原有温度,保证整个反应的正常运行。需要说明的是,这里所说的出气管63设置有两组,其意思是说出气管63的输送方向主要有两个,一个是向燃气燃烧室2内供给充足空气,另外一个是向气化室3内供给不充足的空气,两组出气管63的管径不同。此外两组出气管63均有多个出气端头结构,不局限于一个出气口。其中,与燃气燃烧室2对应的一组出气管63的出气方向朝向燃气燃烧室2,这样的设计可以使得高速喷出的高温空气能够形成负压,根据伯努利原理可知,燃气通道51位于燃气燃烧室2一端会形成负压,进而使得燃气通道51位于燃气燃烧室2这一端的气压低于燃气通道51位于炉体31内的气压,进而能够自动将炉体31内所生产的裂解气自动抽吸进入燃气通道51内,最终进入到燃气燃烧室2内,省去外界动力源的介入。
进一步参见图2和图4,所述汽化管路8同时环绕在炉体31和炉拱5的外壁中,所述汽化管路8内的水主要是生产蒸汽,利用蒸汽与炭回收室7内的高温炭进行还原反应,为此常规的水滴或者水流会浇灭或者过低降温高温炭,十分影响整个还原反应的效率以及质量,为此本申请中利用蒸汽来与高温炭来实现反应。此外,利用汽化管路8来吸收炉体31和炉拱5的外壁中的热量,实现内部水流汽化的同时也能吸收走炉体31和炉拱5向外散发的废热,一举两得。其中,由于炭回收室7内的还原反应是吸热反应,为此为了更好地吸收气化室3内的热量,所述炭回收室7的部分位于炉体31下方。其中,由于炉体31内是不完全的燃烧,因此为了使得燃烧后得到二氧化碳能够与未充分燃烧的炭进行还原得到一氧化碳,所述炉体31的底部上设置有可转动的转动炉头33,所述转动炉头33与对应一组的所述出气管63连通,所述链条炉排4的进料端设置在转动炉头33的下方。转动炉头33的转动轴通过链条与外界的电机连接。
参见图2和图3,所述炉拱5的一端与气化室3的上部连通,所述炉拱5的另一端与燃气燃烧室2下部侧壁连通,这样结构设计可以减少气化室3内所产生的可燃气流入到燃气燃烧室2内的阻力。其中,为了更好地减少气化室3内的粉尘随着可燃气体进入,同时进一步沉淀可燃气体中的焦油,所述炉拱5内壁位于链条炉排4的两侧及顶部向内缩形成颈部52,所述颈部52设置在炉拱5靠近燃气燃烧室2的一端内壁上;颈部52可以进一步导流整个可燃气流,同时由于流动方向的突变,使得可燃气体内的焦油容易粘附在颈部52上,当链条炉排4穿过颈部52时,其上的高温炭更容易加热粘附在颈部52上的焦油,使得这些焦油能够二次裂解,提高可燃气体中的可燃成分比例。为了避免过多的焦油沉积在颈部52,所述颈部52靠近气化室3的一侧开置有环状槽53,所述环状槽53连通有焦油回收管路。
参见图2和图4,在本申请中,由于燃气通道51是直接连通燃气燃烧室2,为了避免发生回火以及回火点燃了链条炉排4上所输送的高温炭,同时也为了更好地分流高温炭以及可燃气体,所述燃气通道51底部靠近燃气燃烧室2的一端设置有挡炭板54,所述挡炭板54配合燃气通道51底部及燃气燃烧室2的部分底部形成防烧通道55,所述防烧通道55与进炭口71连通,所述链条炉排4的输出端穿设在防烧通道55内;其中防烧通道55的输送方向逐渐向下,而燃气通道51靠近燃气燃烧室2的一端逐渐向上设置,这样可以实现固体燃料与可燃气体的分流。此外,所述进炭口71上设置有翻斗板73,所述翻斗板73的两侧可摆动地安装在进炭口71上,以实现封堵或导通进炭口71,利用翻斗板73可以有效地隔离防烧通道55以及炭回收室7,避免炭回收室7内所生成的一氧化碳以及氢气逆行至燃气通道51内,使得燃气通道51喷向燃气燃烧室2的可燃气体成分过于复杂,燃烧情况不可控,导致燃爆的情况发生。
参见图4,为了更好地使得燃气通道51内的可燃气体燃烧充分以及可控,所述炉拱5靠近燃气燃烧室2的一端设置有第一喷管56,所述第一喷管56均与燃气通道51连通,利用第一喷管56使得燃气通道51送出的可燃气体在能够可控地喷出在燃气燃烧室2内。与所述燃气燃烧室2对应的一组所述出气管63设置有若干出气头64,所有所述出气头64均沿第一喷管56的周向方向均匀安装在第一喷管56朝向燃气燃烧室2一端的端面或端部外壁上,所述第一喷管56朝向燃气燃烧室2一端的内径要小于靠近燃气通道51对应一端的内径。其中,出气头64围绕在第一喷管56的周侧,出气头64高速喷出的高温空气能够与第一喷管56喷出的可燃气体迅速接触并发生氧化反应,即燃烧。由于出气头64喷出的是高速气流,因此会在第一喷管56周侧形成负压,进而实现持续抽吸第一喷管56内的可燃气体。
参见图1和图2,在本申请的一个改进实施例中,由于炭回收室7内生产的一氧化碳和氢气被燃气抽吸管路9抽吸并送入到燃气燃烧室2内,为此为了实现其充分的燃烧,减少另外一套空气供给设备的投入,所述燃气抽吸管路9采用如下设计。其中,所述燃气抽吸管路9包括依次连通的集气室91、输气管92、输气泵93以及第二喷管94,所述集气室91与炭回收室7的上层连通,所述输气管92环绕在气化室3的内壁上,所述第二喷管94设置有若干组,且均与输气泵93的输出端连通,所有所述第二喷管94沿第一喷管56的周向方向设置在第一喷管56的外壁上。在本实施例中,第二喷管94与第一喷管56共用一组所述出气管63,均是利用出气管63所喷出的高温空气来引燃各自喷出的可燃气体实现结构集成和简化,便于布置燃气燃烧室2的内部结构。此外由于输气泵93的存在,使得炭回收室7内形成的可燃气体,即一氧化碳和氢气不会通过进炭口71逆行进入到燃气通道内51。
此外,由于炭回收室7内是发生还原反应,因此水蒸气与高温炭表面接触时,必然回复发生剧烈的反应,为此有可能会产生炭颗粒,为了降低燃气燃烧室2内的粉尘污染,同时避免这些炭颗粒对输气管92、输气泵93的封堵,其中,利用集气室91来沉淀这些粉尘颗粒,同时所述集气室91与炭回收室7之间设置有过滤网。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制,凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种生物质燃烧锅炉,包括锅炉本体、燃气燃烧室、气化室和链条炉排,所述燃气燃烧室穿设在锅炉本体内,在所述气化室和燃气燃烧室之间设有炉拱,所述链条炉排设置在所述炉拱的下方,所述炉拱的下端与链条炉排之间设有燃气通道,所述燃气通道分别与气化室和燃气燃烧室连通,所述燃气燃烧室连通有废气排放管路,其特征在于,还包括
供风管路,其输出端分别与气化室和燃气燃烧室连通,且环绕在气化室的周壁上;
预热水箱,其设置在废气排放管路的外壁上,并与废气排放管路形成换热结构,所述预热水箱与锅炉本体连通;
炭回收室,设置在炉拱及气化室的下方,所述炭回收室上位于链条炉排的输出末端上设置有可启闭的进炭口,所述炭回收室位于气化室一侧设置有可启闭的出炭口;
汽化管路,其环绕在炉拱或气化室的周壁上,所述汽化管路的进水端与预热水箱连通,所述汽化管路的出汽端安装在所述炭回收室位于进炭口的对应一端上;及
燃气抽吸管路,其进气端与炭回收室连通,且出气端与燃气燃烧室连通;所述燃气抽吸管路环绕在气化室外。
2.根据权利要求1所述的一种生物质燃烧锅炉,其特征在于,所述供风管路包括进气管、风机和出气管,所述进气管环绕在气化室的周壁上,且出气端连接风机的进气端;所述出气管设置有两组,两组所述出气管的一端分别连接所述风机的出气端;一组所述出气管的另一端与气化室底部连通,另一组所述出气管的另一端设置在炉拱靠近燃气燃烧室一端的内壁上,且吹出气流的方向朝向燃气燃烧室。
3.根据权利要求2所述的一种生物质燃烧锅炉,其特征在于,所述炉拱的一端与气化室的上部连通,所述炉拱的另一端与燃气燃烧室下部侧壁连通,所述炉拱内壁位于链条炉排的两侧及顶部向内缩形成颈部,所述颈部设置在炉拱靠近燃气燃烧室的一端内壁上;所述颈部靠近气化室的一侧开置有环状槽,所述环状槽连通有焦油回收管路。
4.根据权利要求1所述的一种生物质燃烧锅炉,其特征在于,所述锅炉本体包括一级锅炉和二级锅炉;所述一级锅炉设置在气化室的顶部,所述二级锅炉与一级锅炉管接,所述燃气燃烧室穿设在二级锅炉内;所述预热水箱与一级锅炉连接。
5.根据权利要求2所述的一种生物质燃烧锅炉,其特征在于,所述气化室包括炉体和设于所述炉体的顶壁的生物质进料口;所述燃气抽吸管路环绕在炉体的外壁内,所述炉体上部的侧壁上通过所述炉拱与燃气燃烧室连通,所述燃气通道连通炉体的侧壁;所述链条炉排设置在炉体的底部并穿行于燃气通道内,所述汽化管路同时环绕在炉体和炉拱的外壁中,所述炭回收室的部分位于炉体下方;所述炉体的底部上设置有可转动的转动炉头,所述转动炉头与对应一组的所述出气管连通,所述链条炉排的进料端设置在转动炉头的下方。
6.根据权利要求5所述的一种生物质燃烧锅炉,其特征在于,所述气化室还包括螺杆送料器,所述螺杆送料器的进料口连接至生物质料源,所述螺杆送料器的出料口与所述生物质进料口连通以将生物质料输送至所述炉体内进行气化反应,所述螺杆送料器包括竖向段以及与所述竖向段相连的横向段,所述竖向段的末端连接生物质料源,所述生物质进料口连通所述横向段的末端;所述横向段通过气管连通燃气通道。
7.根据权利要求1所述的一种生物质燃烧锅炉,其特征在于,所述燃气通道底部靠近燃气燃烧室的一端设置有挡炭板,所述挡炭板配合燃气通道底部及燃气燃烧室的部分底部形成防烧通道,所述防烧通道与进炭口连通,所述链条炉排的输出端穿设在防烧通道内;所述进炭口上设置有翻斗板,所述翻斗板的两侧可摆动地安装在进炭口上,以实现封堵或导通进炭口。
8.根据权利要求2所述的一种生物质燃烧锅炉,其特征在于,所述炉拱靠近燃气燃烧室的一端设置有第一喷管,所述第一喷管均与燃气通道连通,与所述燃气燃烧室对应的一组所述出气管设置有若干出气头,所有所述出气头均沿第一喷管的周向方向均匀安装在第一喷管朝向燃气燃烧室一端的端面或端部外壁上,所述第一喷管朝向燃气燃烧室一端的内径要小于靠近燃气通道对应一端的内径。
9.根据权利要求8所述的一种生物质燃烧锅炉,其特征在于,所述燃气抽吸管路包括依次连通的集气室、输气泵、输气管以及第二喷管,所述集气室与炭回收室的上层连通,所述输气管环绕在气化室的内壁上,所述第二喷管设置有若干组,且均与输气泵的输出端连通,所有所述第二喷管沿第一喷管的周向方向设置在第一喷管的外壁上。
10.根据权利要求9所述的一种生物质燃烧锅炉,其特征在于,所述集气室与炭回收室之间设置有过滤网。
CN202011505592.4A 2020-12-18 2020-12-18 一种生物质燃烧锅炉 Active CN112696824B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011505592.4A CN112696824B (zh) 2020-12-18 2020-12-18 一种生物质燃烧锅炉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011505592.4A CN112696824B (zh) 2020-12-18 2020-12-18 一种生物质燃烧锅炉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112696824A CN112696824A (zh) 2021-04-23
CN112696824B true CN112696824B (zh) 2022-05-20

Family

ID=75507395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011505592.4A Active CN112696824B (zh) 2020-12-18 2020-12-18 一种生物质燃烧锅炉

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112696824B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1063347A (zh) * 1991-01-19 1992-08-05 王彦 工业锅炉高效化系统
CN1834535A (zh) * 2006-03-16 2006-09-20 周开根 一种无烟尘的燃煤锅炉及其燃气合成设备
CN202124600U (zh) * 2011-06-24 2012-01-25 广州迪森热能技术股份有限公司 生物质空气-水蒸汽气化系统
CN104110688A (zh) * 2014-07-08 2014-10-22 安徽福斯特汽车部件有限公司 废气焚烧热水炉
CN110577845A (zh) * 2019-07-23 2019-12-17 周勇 一种复合式生物质气化炉

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1063347A (zh) * 1991-01-19 1992-08-05 王彦 工业锅炉高效化系统
CN1834535A (zh) * 2006-03-16 2006-09-20 周开根 一种无烟尘的燃煤锅炉及其燃气合成设备
CN202124600U (zh) * 2011-06-24 2012-01-25 广州迪森热能技术股份有限公司 生物质空气-水蒸汽气化系统
CN104110688A (zh) * 2014-07-08 2014-10-22 安徽福斯特汽车部件有限公司 废气焚烧热水炉
CN110577845A (zh) * 2019-07-23 2019-12-17 周勇 一种复合式生物质气化炉

Also Published As

Publication number Publication date
CN112696824A (zh) 2021-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9951946B2 (en) High-efficiency clean burning method and device of macromolecular substance
CN101144022B (zh) 三段式生物质气化炉
CN105485895B (zh) 内置式生物质气化燃烧热水炉
CN206112948U (zh) 一种气化燃气热解燃烧装置
CN114806614B (zh) 一种基于烟气引射循环回用的回转窑热解炭化装置及工艺
CN204786347U (zh) 生物质气化分相燃烧炉
CN106635174B (zh) 一种蓄热式高热值合成气的气化装置及基于该装置的气化生产方法
CN116697359B (zh) 一种折叠三效炉排工艺
CN109631044A (zh) 一种循环流化床垃圾焚烧锅炉及其焚烧方法
CN112696824B (zh) 一种生物质燃烧锅炉
CN105936836B (zh) 小型生物质气化燃烧系统
CN202164281U (zh) 反向气化无焦油煤气发生炉
CN107975824A (zh) 一种生物质节能环保炉
CN104479742B (zh) 生物质燃气制备系统
CN102519035B (zh) 内置催化剂的空气水蒸气气化下吸式气化燃烧锅炉
CN105066184B (zh) 生物质颗粒气化炉
CN201497008U (zh) 一种半水煤气炉具
CN210441200U (zh) 一种有机固废热解气燃烧装置
CN210267249U (zh) 垃圾气化子母炉一体设备
CN209836100U (zh) 一种生物质循环流化床直燃锅炉与气化炉耦合发电联产活性炭系统
CN208562232U (zh) 固体废弃物中温热裂解炉
CN210267248U (zh) 带向上喷火燃烧灶的垃圾气化子母炉设备
RU2697912C1 (ru) Способ получения генераторного газа из твёрдых коммунальных и органических отходов и комбинированный газогенератор обращённого процесса газификации для его осуществления
CN203582818U (zh) 双层燃烧混合式煤气发生炉
CN201697112U (zh) 燃烧生物质燃气的锅炉

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant