CN113028390A - 小容量生物质粉体燃料锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物质能供暖技术领域，具体涉及一种小容量生物质粉体燃料锅炉。所述小容量生物质粉体燃料锅炉包括锅壳和燃烧器，锅壳内安装有炉膛，锅壳和炉膛之间设有汽水室，燃烧器安装在锅壳上，燃烧器包括风室、预燃室和一次风粉管，风室具有风室进口和风室出口，预燃室具有预燃室进口和预燃室出口，风室出口与预燃室进口连通，预燃室出口与炉膛进口连通，一次风粉管具有第一进口和第一出口。预燃室包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分均为锥形筒体，第一部分径向尺寸逐渐增加，第二部分径向尺寸逐渐减小，预燃室由前至后向下倾斜。小容量生物质粉体燃料锅炉具有炉内温度均匀、不结焦、NOX初始排放低、安装快捷等优点。
Description
技术领域
本发明涉及生物质能供暖技术领域，特别是涉及一种小容量生物质粉体燃料锅炉。
背景技术
我国的生物质资源较为丰富，折合标煤约4亿吨/年，生物质燃料中氮与硫含量低，属于二氧化碳中性能源，因此开发新型生物质锅炉符合低碳环保的绿色发展理念。相关技术中的生物质锅炉主要有循环流化床和层然炉排炉两种。其中，循环流化床容量较大，不适合村镇或社区规模的集中供暖；炉排炉虽然容量范围较宽，但是燃料大多采用生物质成型颗粒，存在高温、结焦、锅炉热效率低以及氮氧化物排放高，不能满足地方锅炉大气污染物排放标准等问题。此外，天然气锅炉的容量范围也较宽，但其运行成本高，不适合村镇/社区规模的集中供暖。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种适合村镇/社区规模的小容量、氮氧物排放低，不结焦的小容量生物质粉体燃料锅炉。
根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉包括：
锅壳，所述锅壳内安装有炉膛，所述炉膛沿前后方向延伸，所述炉膛具有炉膛进口和位于所述炉膛进口后方的炉膛出口，所述锅壳和所述炉膛之间设有汽水室，所述锅壳上设有进水口和水蒸气出口；
燃烧器，所述燃烧器安装在所述锅壳上，所述燃烧器设置在所述炉膛的前方，所述燃烧器包括风室、预燃室和一次风粉管，所述风室具有风室进口和风室出口，所述预燃室具有预燃室进口和位于所述预燃室进口后方的预燃室出口，所述风室出口与所述预燃室进口连通，所述预燃室出口与所述炉膛进口连通，所述一次风粉管具有第一进口和第一出口，所述第一进口设在所述预燃室的外部，所述第一出口设在所述预燃室的内部；
所述预燃室包括第一部分和位于所述第一部分后方的第二部分，所述第一部分和所述第二部分均为锥形筒体，其中，所述第一部分由前至后径向尺寸逐渐增加，所述第二部分由前至后径向尺寸逐渐减小，所述预燃室进口设在所述第一部分的前端部上，所述预燃室出口设置在所述第二部分的后端部上；所述预燃室由前至后逐渐向下倾斜。
根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉具有不结焦、不沾灰和炉内温度均匀等优点。
在一些实施例中，所述预燃室的倾角为5°-10°。
在一些实施例中，所述炉膛进口偏向所述炉膛的上方设置。
在一些实施例中，所述炉膛进口的中心与所述炉膛的上端部的距离为L1，所述炉膛进口的中心与所述炉膛的下端部的距离为L2，所述L1与L2的比值为0.5-1.0。
在一些实施例中，所述第一部分的最大直径为D，所述预燃室出口的直径为d，所述D与d的比值为1.5-2.2。
在一些实施例中，所述第一部分的锥角为30°-45°。
在一些实施例中，所述第二部分的锥角为10°-30°。
在一些实施例中，所述预燃室的至少一部分设置在所述汽水室的内部。
在一些实施例中，所述第一部分的一部分和所述第二部分设置在所述汽水室的内部。
在一些实施例中，所述风室包括二次风道，所述风室进口和所述风室出口中的每一者与所述二次风道连通，所述二次风道为环形风道，所述二次风道的内部设有环形的均流板。
附图说明
图1是本发明一个实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉的结构示意图。
图2是本发明图1中燃烧器的结构示意图。
附图标记：小容量生物质粉体燃料锅炉100；燃烧器1；一次风粉管101；风室102；风室进口1021；风室出口1022；二次风道1023；均流板1024；旋流叶片103；旋流叶片进口1031；旋流叶片出口1032；燃烧器壳体104；预燃室105；第一部分1051；第二部分1052；预燃室出口1053；预燃室进口1054；锅壳2；第二锅炉口201；第一锅炉口202；汽水室203；进水口204；水蒸气出口205；炉膛3；炉膛进口301；炉膛出口302；回转烟室4；烟室进口401；第一烟室出口402；第二烟室出口403；三次风管5；第三进口501；第三出口502；SNCR喷枪6；喷枪喷口601；火管烟道7。
具体实施方式
如图1和图2所示，根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100包括锅壳2、炉膛3和燃烧器1。其中，小容量锅炉是指：蒸汽产量小于等于15t/h的锅炉。
锅壳2内安装有炉膛3，炉膛3沿前后方向延伸，炉膛3具有炉膛进口301和位于炉膛进口301后方的炉膛出口302，锅壳2和炉膛3之间设有汽水室203，锅壳2上设有进水口204和水蒸气出口205。
燃烧器1安装在锅壳2上，燃烧器1设置在炉膛3的前方，燃烧器1包括风室102、预燃室105和一次风粉管101，风室102具有风室进口1021和风室出口1022，预燃室105具有预燃室进口1054和位于预燃室进口1054后方的预燃室出口1053，风室出口1022与预燃室进口1054连通，预燃室出口1053与炉膛进口301连通，一次风粉管101具有第一进口和第一出口，第一进口设在预燃室105的外部，第一出口设在预燃室105的内部。
预燃室105包括第一部分1051和位于第一部分1051后方的第二部分1052，第一部分1051和第二部分1052均为锥形筒体，其中，第一部分1051由前至后径向尺寸逐渐增加，第二部分1052由前至后径向尺寸逐渐减小，预燃室进口1054设在第一部分1051的前端部上，预燃室出口1053设在第二部分1052的后端部上。预燃室105由前至后逐渐向下倾斜。
可以理解的是，预燃室105由前至后逐渐向下倾斜并不是指预燃室105的任一部分均由前至后逐渐向下倾斜，而是指预燃室105的中心线由前至后逐渐向下倾斜，或者说预燃室105的中心线前高后低。
风室出口1022与预燃室进口1054连通，由此，助燃气体可以从风室进口1021进入风室102，之后经风室出口1022和预燃室进口1054进入预燃室105，而为生物质粉体燃料的燃烧提供氧气。助燃气体可以是空气或空气和烟气的混合气体等。
一次风粉管101具有第一进口和第一出口，第一进口设在预燃室105的外部，第一出口设在所述预燃室105的内部。由此，生物质粉体燃料可以从第一进口经第一出口进入预燃室105的内部。
预燃室105的第二部分1052由前至后径向尺寸逐渐减小，预燃室出口1053设置在第二部分1052的后端部上，从而预燃室出口1053形成喷口。
使用时需将原生生物质或者生物质颗粒，加工到粒径为0.1mm-3.0mm的粉体，生物质粉体燃料含水量在5％-20％之间。可以理解的是，锅炉开始使用时，首先在预燃室105内点燃可燃气体或可燃液体作为点火源，之后利用一次风粉管101向预燃室105内通生物质粉体燃料，待生物质粉体燃料被点火源点燃并观察炉膛温度到500℃以上时，切断点火源，生物质粉体燃料进入稳定燃烧阶段，此时锅炉稳定运行。
根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100稳定运行时，生物质粉体燃料经一次风粉管101进入预燃室105，助燃气体经风室102进入预燃室105，生物质粉体燃料在预燃室105内升温预热、燃烧，然后，生物质粉体燃料燃烧形成的高温火焰经炉膛进口301喷入炉膛3内，在炉膛3内火焰与炉膛3进行对流换热和辐射换热、炉膛3与汽水室203内的水进行换热，从而将生物质粉体燃料的生物质能转化为水蒸气的内能，之后，炉膛3内的烟气等从炉膛出口302排出，汽水室203产生的水蒸气从水蒸气出口205排出。
一方面，由于预燃室105内的高温火焰经预燃室出口1053喷出后流速较快，达到100m/s以上，火焰与炉膛3之间的相对流速达到5m/s～20m/s，对流换热份额从传统的5％提高到30％以上，从而使得炉内温度均匀，不会出现局部高温，炉膛温度不超过1000℃，避免炉膛3内发生结焦。另一方面，火焰在预燃室105内与壁面的相对速度逐渐提高，当有大颗粒的粉体因离心力的作用被甩到壁面上后能够很快被火焰带走，因此，可以有效防止预燃室内结焦现象的发生。另外，预燃室105由前至后向下倾斜设置，使得火焰沿斜向下的方向从预燃室出口1053喷入炉膛3内，使得因操作不当而在预燃室内产生的熔融态的生物质灰能够及时被高速气流带出预燃室，进一步防止预燃室内结焦。进而，减少小容量生物质粉体燃料锅炉100停炉的风险，保证供暖可靠性。
此外，生物质粉体燃料灰中碱金属含量较高，容易对受热面产生沾污，火焰经过预燃室出口1053时流速较高，壁面附近的烟气流速较高，能够有效防止生物质粉体燃料燃烧后产生的生物质灰沾污到炉膛3的壁面上，从而可以有效防止受热面被碱金属腐蚀。
因此，根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100具有不结焦、不沾灰和炉内温度均匀等优点。
下面以图1和图2为例，详细描述根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100。
根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100包括锅壳2、炉膛3和燃烧器1。
锅壳2为中空结构，锅壳2的后部具有第二锅炉口201，第二锅炉口201上安装炉门。锅壳2内安装有炉膛3，
优选地，炉膛3为波纹胆式炉膛。例如，炉膛3采用现有技术中的WNS锅壳式炉膛，由此，炉膛3采用现有技术中技术比较成熟的炉膛3，炉膛3和燃烧器1的预燃室105在锅炉厂进行一体化加工制造，整体出厂，保证了锅炉安装快速便捷。
优选地，炉膛3容积热负荷100kW/m3-500kW/m3，锅炉容量范围6t/h-10t/h(4.2MW-7.0MW),满足村镇、社区规模的供暖需求。
炉膛3沿前后方向延伸，炉膛3具有炉膛进口301和位于炉膛进口301后方的炉膛出口302，锅壳2和炉膛3之间设有汽水室203，锅壳2上设有进水口204和水蒸气出口205。
燃烧器1安装在锅壳2上，燃烧器1设置在炉膛3的前方。燃烧器1包括燃烧器壳体104、风室102、预燃室105和一次风粉管101，风室102设置在燃烧器壳体104内具有风室进口1021和风室出口1022，预燃室105设置在燃烧器壳体104上具有预燃室进口1054和位于预燃室进口1054后方的预燃室出口1053，风室出口1022与预燃室进口1054连通，预燃室出口1053与炉膛进口301连通，一次风粉管101安装在燃烧器壳体104上，优选地，一次风粉管101与燃烧器壳体104同轴设置，一次风粉管101具有第一进口和第一出口，第一进口设在燃烧器壳体104的外部，第一出口设在预燃室105的内部。
预燃室105包括第一部分1051和位于第一部分1051后方的第二部分1052，第一部分1051和第二部分1052均为锥形筒体，其中，第一部分1051由前至后径向尺寸逐渐增加，第二部分1052由前至后径向尺寸逐渐减小，预燃室进口1054设在第一部分1051的前端部上，预燃室出口1053设置在第二部分1052的后端部上。
例如，锅壳2的前部设有燃烧器安装口，燃烧器安装口处设有第一法兰，风室102上设有第二法兰，预燃室105穿过燃烧器安装口，第一法兰和第二法兰通过螺栓连接。
预燃室105由前至后逐渐向下倾斜。优选地，预燃室105的倾角为5°-10°。由此，进入炉膛3内的火焰由于卷吸作用在炉膛进口301处形成高温回流区，增加未燃尽燃料在炉膛3内的停留时间，有利于提高生物质粉体燃料的利用率。
当然，在另一些实施例中，预燃室105的倾角也可为大于0°小于5°或者大于10°小于90°的任意角度。
优选地，炉膛进口301偏向炉膛3的上方设置。由于，预燃室105从前至后逐渐向下倾斜，会造成炉膛3上部火焰充满度较低，影响炉膛3上部的换热，因此，炉膛进口301偏向炉膛3的上方设置有利于使火焰充满整个炉膛3，使得火焰与炉膛3充分换热。
优选地，炉膛进口301的中心与炉膛3的上端部的距离为L1，炉膛进口301的中心与炉膛3的下端部的距离为L2，L1与L2的比值为0.5-1.0。
在一些实施例中，预燃室105的第一部分1051的最大直径为D，预燃室出口1053的直径为d，D与d的比值为1.5-2.2。由此，可以提高预燃室出口1053的火焰流速，从而提高火焰和炉膛之间的对流换热量，降低炉膛3的温度，避免锅炉结焦。
在一些实施例中，预燃室105的第一部分1051的锥角为30°-45°。由此，有利于进一步提高预燃室出口1053的火焰流速，从而提高火焰和炉膛之间的对流换热量，降低炉膛3温度，避免锅炉结焦。
在一些实施例中，预燃室105的第二部分1052的锥角为10°-30°。由此，有利于进一步提高预燃室出口1053的火焰流速，从而提高火焰和炉膛之间的对流换热量，降低炉膛3温度，避免锅炉结焦。
需要说明的是，通过合理设置第一部分1051的锥角、第二部分1052的锥角、第一部分1051的最大直径D以及预燃室出口1053的直径d，使得预燃室出口1053处的火焰流速可达60m/s-200m/s。
在一些实施例中，预燃室105的至少一部分设置在汽水室203的内部。由此，预燃室105和汽水室203之间能够发生换热，预燃室105通过预燃室105的壁面将热量传递给汽水室203，防止预燃室105的壁面因为温度过高而损坏。
在一些实施例中，第一部分1051的一部分和第二部分1052设置在汽水室203的内部。由此，有利于防止预燃室105的壁面因为温度过高而损坏。
在一些实施例中，所述风室102包括二次风道1023，所述风室进口1021和所述风室出口1022中的每一者与所述二次风道1023连通，所述二次风道1023为环形风道，所述二次风道1023的内部设有环形的均流板1024。
例如，均流板1024与二次风道1023同轴设置，二次风道1023与预燃室105同轴设置。均流板1024的直径大于二次风道1023的内径小于二次风道1023的外径，均流板1024的前端部与二次风道1023的壁面相连，均流板1024的后端部与二次风道1023之间具有间隔，风室进口1021位于二次风道1023的外侧，风室出口1022位于二次风道1023的内侧。由此，均流板1024将二次风道1023分隔为位于均流板1024外侧的外侧环形部分和低于均流板1024内侧的内侧环形部分，从风室进口1021进入的助燃气体(二次风)可以先与均流板1024接触而充满外侧环形部分，然后从均流板1024的下部进入内侧环形部分，从而，可以使经风室出口1022进入预燃室105的二次风更加均匀。
优选地，燃烧器1还包括旋流叶片103、旋流叶片进口1031和旋流叶片出口1032。旋流叶片103可转动地安装在燃烧器1内部，旋流叶片进口1031与风室出口1022连通，旋流叶片出口1032与预燃室105连通。
由此，使通入燃烧器1的二次风具有一定的旋流强度，二次风与生物质粉体燃料充分混合，以提高燃烧器1的燃烧效率。此外，生物质粉体燃料水分含量高，通过供料器进入到预燃室105中，在高温环境中快速升温干燥、燃烧，高温旋流二次风包裹燃料，既提供了助燃空气，又能防止粒径较大的燃料贴壁燃烧，产生沾污和结焦。燃烧效率可以达到99％以上，预燃室105内燃料颗粒燃烧进程达到50％以上。
在一些实施例中，小容量生物质粉体燃料锅炉100进一步包括三次风管5，三次风管5具有第三进口501和第三出口502，三次风管5的第三出口502与炉膛3连通。由此，一部分助燃气体(三次风)可以从第三进口501进入三次风管5，并由第三出口502进入炉膛3内，有利于为生物质粉体燃料在炉膛3内燃尽，从而有利于提高生物质粉体燃料的利用率。
优选地，三次风占配风量的10％-50％，三次风含氧量5％-21％。
由于生物质挥发分含量大于50％，氧元素含量达到30％以上，采用空气分级燃烧技术控制燃烧中氮氧化物排放，具体地，将助燃风分为二次风和三次风，二次风过量空气系数为0.3-0.5，三次风过量空气系数为0.5-0.8。一次风粉管内的风为一次风，一次风过量空气系数为0.1-0.2。二次风的过量空气系数低使得生物粉体燃料中挥发分生成CO、H2及CH4等还原性气氛，与生物质中挥发分氮的析出物HCN和NH3发生还原反应，从而降低氮氧化物的排放。工程案例运行结果表明，采用空气分级措施后的NOx排放低于150mg/m3，CO低于200mg/m3，锅炉热效率大于89％。
在一些实施例中，小容量生物质粉体燃料锅炉100进一步包括回转烟室4和火管烟道7，回转烟室4由全膜式壁组成，回转烟室4包括烟室进口401和第一烟室出口402和第二烟室出口403，回转烟室4设置于锅壳2的内部，回转烟室4位于炉膛3的后方，烟室进口401与炉膛出口302连通。火管烟道7设置于锅壳2的下部，火管烟道7的轴线沿前后方向延伸，火管烟道7具有第四进口和第四出口，火管烟道7的第四进口与第一烟室出口402连通，锅壳2的前部具有第一锅炉口202，火管烟道7的第四出口与第一锅炉口202连通。
小容量生物质粉体燃料锅炉100进一步包括混合风机，混合风机具有第一风机进口、第二风机进口和第一风机出口，第一风机进口通入空气，第二风机进口与炉外的引风机前烟道连通，第一风机出口与三次风管5的第三进口501连通。
由此，炉膛3内的烟气流入回转烟室4，通过回转烟室4的折返作用经烟室出口流入火管烟道7，烟气在火管烟道7内进一步降温换热，最后通过火管烟道7的第四出口进入到炉外烟道，经过省煤器、空气预热器、除尘器及引风机之后进入烟囱排入大气。部分烟气通过引风机前烟道进入混合风机与空气充分混合重新通入炉膛3从而推迟粉体燃料的燃烧，进而降低氮氧化物的排放。
优选地，火管烟道7内烟气速度可达20m/s-30m/s，可以有效防止其内部积灰和碱金属腐蚀。
优选地，回转烟室4的第二烟室出口403与第二锅炉口201连通。由此，方便进入炉膛3进行检修。
在一些实施例中，小容量生物质粉体燃料锅炉100进一步包括省煤器和空气预热器。省煤器和空气预热器设置在炉外烟道上，用以加热水和空气。烟气在进入省煤器和空气预热器之前烟气温度在200℃-300℃，最终烟气经过省煤器和空气预热器换热后，温度降低到130℃-140℃左右。
在一些实施例中，小容量生物质粉体燃料锅炉100进一步包括SNCR喷枪6，SNCR喷枪6安装于锅壳2前部，SNCR喷枪6包括喷枪喷口601，喷枪喷口601位于炉膛3内部。向炉膛3喷入尿素或者氨水溶液，从而降低氮氧化物的初始排放。
在一些实施例中，小容量生物质粉体燃料锅炉100进一步包括引风机和鼓风机，引风机与回转烟室4连通，鼓风机与风室进口1021连通。
由此，通过调节引风机的频率和鼓风机的频率，实现小容量生物质粉体燃料锅炉100的正压燃烧，炉尾压力在0～3000Pa，提高了燃料的燃烧速度，促进生物质粉体燃料的燃尽。
炉膛3正常运行压力0Pa-3000Pa，进一步提高燃烧速度，提高生物质粉体燃料的燃烧效率。
在一些实施例中，小容量生物质粉体燃料锅炉100进一步包括蒸汽压力传感器、流量传感器、炉膛3温度传感器、炉膛3压力传感器、变频器和PLC控制器。所述蒸汽压力传感器、流量传感器、炉膛3温度传感器和炉膛3压力传感器与PLC控制器连接，PLC控制器与变频器连接。
由此，蒸汽压力传感器、流量传感器、炉膛3温度传感器和炉膛3压力传感器将测得的数据传送到PLC控制器，与变量设定值构成PID控制系统，通过变频器调节供料器频率、鼓风机频率和引风机频率。使锅炉的燃料量和锅炉负荷与需求相匹配。锅炉系统设定自动报警和连锁控制系统。
工作过程：供料器送入的生物质粉体燃料经第一进口进入一次风粉管101，从一次风粉管101的第一出口进入预燃室105。与此同时，经过旋流叶片103旋流作用的二次风及时通入预燃室105与生物质粉体燃料充分混合燃烧，形成稳定的火焰。火焰经预燃室出口1053喷入炉膛3内，火焰经过预燃室喷口1053后流速增加，从而可以增加炉膛3内的火焰与炉膛3之间的对流换热量，从而增加了火焰与炉膛3之间的换热量，进而火焰自身温度较低，避免炉膛3结焦。此外由于火焰在预燃室内速度逐渐提高，可以将甩壁的大颗粒的生物质粉体燃料及时带出预燃室，避免生物质粉体燃料在预燃室内结焦。
本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100的生物质粉体燃料燃尽率大于99％，锅炉热效率达到90％以上，氮氧化物初始排放小于150mg/Nm3，格林曼黑度一级。
本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100的生物质粉体燃料可以是木材、秸秆和谷壳。
根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100与相关技术中天然气锅炉的支出和收入情况见表1。
表1小容量生物质粉体燃料锅炉与天然气锅炉的支出和收入情况
由表1可以看出，在年供暖费不变的情况下，计入政府一次性清洁供暖补贴1000万元，天然气锅炉的第一年毛利润为550万元、第二年则亏本263.6万元；根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100的第一年毛利润为590万元、第二年毛利润为106万元。对比发现，根据本发明实施例的小容量生物质粉体燃料锅炉100能够持续盈利，在供暖领域经济性较好，应用前景广阔，适合村镇/社区规模的集中供暖。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，包括：
锅壳，所述锅壳内安装有炉膛，所述炉膛沿前后方向延伸，所述炉膛具有炉膛进口和位于所述炉膛进口后方的炉膛出口，所述锅壳和所述炉膛之间设有汽水室，所述锅壳上设有进水口和水蒸气出口；
燃烧器，所述燃烧器安装在所述锅壳上，所述燃烧器设置在所述炉膛的前方，所述燃烧器包括风室、预燃室和一次风粉管，所述风室具有风室进口和风室出口，所述预燃室具有预燃室进口和位于所述预燃室进口后方的预燃室出口，所述风室出口与所述预燃室进口连通，所述预燃室出口与所述炉膛进口连通，所述一次风粉管具有第一进口和第一出口，所述第一进口设在所述预燃室的外部，所述第一出口设在所述预燃室的内部；
所述预燃室包括第一部分和位于所述第一部分后方的第二部分，所述第一部分和所述第二部分均为锥形筒体，其中，所述第一部分由前至后径向尺寸逐渐增加，所述第二部分由前至后径向尺寸逐渐减小，所述预燃室进口设在所述第一部分的前端部上，所述预燃室出口设置在所述第二部分的后端部上；所述预燃室由前至后逐渐向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，所述预燃室的倾角为5°-10°。
3.根据权利要求2所述的小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，所述炉膛进口偏向所述炉膛的上方设置。
4.根据权利要求3所述的小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，所述炉膛进口的中心与所述炉膛的上端部的距离为L1，所述炉膛进口的中心与所述炉膛的下端部的距离为L2，所述L1与L2的比值为0.5-1.0。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，所述第一部分的最大直径为D，所述预燃室出口的直径为d，所述D与d的比值为1.5-2.2。
6.根据权利要求5所述的小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，所述第一部分的锥角为30°-45°。
7.根据权利要求5所述的小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，所述第二部分的锥角为10°-30°。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，所述预燃室的至少一部分设置在所述汽水室的内部。
9.根据权利要求8所述的小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，所述第一部分的一部分和所述第二部分设置在所述汽水室的内部。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的小容量生物质粉体燃料锅炉，其特征在于，所述风室包括二次风道，所述风室进口和所述风室出口中的每一者与所述二次风道连通，所述二次风道为环形风道，所述二次风道的内部设有环形的均流板。
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