CN115111572A - 一种节能生物质锅炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物质锅炉领域，具体的说是一种节能生物质锅炉，包括上料机构、燃烧机构、水汽机构、余热回收机构、过滤机构，本发明的余热回收机构内设置有可通过烟气余热进行加热的换热水箱以及通过烟气余热对空气进行预热的余热回收箱，且换热水箱安装于余热回收箱的内部，不仅可通过烟气余热同时对水以及空气进行加热，提高了余热回收效率，同时空气预热与水预热集中安装于余热回收箱内，精简了锅炉系统的设备数量，可减小设备体积，有利于设备的安装使用；过滤机构内设置有对烟气进行过滤的烟气过滤网和对烟气预热再次进行回收的换热弯管，可在过滤烟气的同时，再次对烟气余热进行回收利用，进一步提高了烟气的余热回收率。

Description

一种节能生物质锅炉
技术领域
本发明涉及生物质锅炉领域，具体的说是一种节能生物质锅炉。
背景技术
生物质锅炉是以生物质能源作为燃料、以水为介质的锅炉。目前的生物质锅炉主要包括燃烧室、水汽系统、省煤器和空气预热器以及除尘器，燃烧室通过管道与省煤器连接，省煤器与空气预热器连接，空气预热器再与除尘器连接。燃烧室内的生物质燃料燃烧后，产生高温烟气，高温烟气进入省煤器换热后，再进入空气预热器对空气进行预热，最后由除尘器过滤除尘后再排出。
目前的生物质锅炉仅通过省煤器换热对空气预热来对烟气中的热量进行回收，回收利用效率较低，导致烟气中大量热量浪费，不够节能环保。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种节能生物质锅炉。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能生物质锅炉，包括上料机构、燃烧机构、水汽机构、余热回收机构、过滤机构；所述上料机构固定安装于所述燃烧机构的一侧，所述燃烧机构的顶部固定安装有所述水汽机构，所述燃烧机构与所述余热回收机构之间通过排烟管连通，所述余热回收机构的顶端固定安装有所述过滤机构；
所述燃烧机构包括燃烧室，所述燃烧室的内部安装有用于承载燃料进行燃烧的炉排，所述燃烧室的侧壁上设置有与所述上料机构连通的进料口，且所述进料口位于所述炉排的上方，所述进料口的上端安装有自动复位铰链，并通过所述自动复位铰链安装有密封门，所述燃烧室的一侧设置有用于送风的进风口和用于排烟的排烟口；
所述水汽机构包括固定安装于所述燃烧室顶部的锅筒，所述锅筒的顶端设置有进水口和水汽出口，所述锅筒的底部安装有多个与锅筒内部连通的换热管，且所述换热管延伸到所述燃烧室的内部；
所述余热回收机构包括余热回收箱和固定安装于所述余热回收箱内部的换热水箱，所述余热回收箱与所述排烟口之间通过排烟管连通，所述排烟管的末端连接有多根盘旋换热烟管，且多根所述盘旋换热烟管均匀缠绕于换热水箱的表面，所述换热水箱的一端连接有供水管，所述供水管上安装有增压水泵，所述换热水箱的另一端连接有热水导管，所述热水导管的另一端与所述水汽机构内的进水口连通；所述余热回收箱的一端连接安装有鼓风机，所述余热回收箱的内侧壁上安装有多个导流板，所述余热回收箱的另一端连接安装有热风管道，所述热风管道与所述燃烧机构内的进风口连通。
进一步的，所述上料机构包括固定安装于所述燃烧室外侧的上料箱，所述上料箱的上端设置有落料口，所述上料箱的内部固定安装有上料电机，所述上料电机的一端传动连接有转轴，所述转轴的表面固定安装有螺旋输送叶片。
进一步的，所述燃烧室的内部固定安装有位于所述炉排下方的隔板，且所述燃烧室的底端由所述隔板分隔形成有集灰腔，所述隔板上设置有多个与所述集灰腔连通的落灰孔，所述燃烧室的一侧设置有与集灰腔连通的清灰口。
进一步的，所述进风口包括下进风口、上进风口，所述下进风口设置于所述炉排的一侧，所述上进风口设置于所述炉排的侧上方，所述下进风口和上进风口内均安装有风阀。
进一步的，所述进料口的边沿设置有与所述密封门卡接的密封卡槽，且所述密封门上与所述密封卡槽的卡接处贴装有密封圈。
进一步的，所述过滤机构包括过滤箱、排烟风机、分流管、换热弯管、烟气过滤网，所述过滤箱固定安装于所述余热回收箱的顶部，所述过滤箱的底部与所述盘旋换热烟管的末端连通，所述排烟风机固定安装于所述过滤箱上端的一侧，所述烟气过滤网固定安装于所述过滤箱的内部，且所述烟气过滤网设置于所述盘旋换热烟管与所述排烟风机之间；所述换热弯管固定安装于所述过滤箱的内部，所述换热弯管的进水端连接有分流管，并通过所述分流管与所述供水管连通，所述换热弯管的出水端与热水导管连通。
进一步的，所述换热弯管和所述热水导管上均安装有位于所述换热弯管与所述热水导管接口上侧的单向阀。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种节能生物质锅炉，通过螺旋上料机构为燃烧机构进行上料，使上料更加稳定，且螺旋上料机构推动力强，可防止燃料堵塞燃烧机构内进料口。
(2)本发明所述的一种节能生物质锅炉，在燃烧机构燃烧室的进料口内通过自动复位铰链安装有可自动复位的密封门，可在上料完成后通过密封门将上料口密封，从而防止燃烧室内火势沿密封门向外蔓延，且通过螺旋上料机构与自动复位密封门配合，螺旋上料机构可在上料时通过输送的物料挤压打开密封门，从而方便密封门的开闭；燃烧室的下端设置有集灰腔，方便对燃烧灰烬进行集中处理。
(3)本发明所述的一种节能生物质锅炉，余热回收机构内设置有可通过烟气余热进行加热的换热水箱以及通过烟气余热对空气进行预热的余热回收箱，且换热水箱安装于余热回收箱的内部，不仅可通过烟气余热同时对水以及空气进行加热，提高了余热回收效率，同时空气预热与水预热集中安装于余热回收箱内，精简了锅炉系统的设备数量，可减小设备体积，有利于设备的安装使用。
(4)本发明所述的一种节能生物质锅炉，过滤机构内设置有对烟气进行过滤的烟气过滤网和对烟气预热再次进行回收的换热弯管，可在过滤烟气的同时，再次对烟气余热进行回收利用，进一步提高了烟气的余热回收率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种节能生物质锅炉的一种较佳实施例整体结构示意图；
图2为图1所示的节能生物质锅炉的剖视图；
图3为图1所示的燃烧机构与水汽机构的连接结构示意图；
图4为图1所示的余热回收机构与过滤机构的连接结构示意图；
图5为图3中A处的放大结构示意图；
图中：1、上料机构；11、上料箱；12、上料电机；13、转轴；14、螺旋输送叶片；15、落料口；2、燃烧机构；21、燃烧室；22、隔板；221、落灰孔；23、集灰腔；24、清灰口；25、进风口；251、下进风口；252、上进风口；253、风阀；26、炉排；27、排烟口；28、进料口；29、自动复位铰链；2a、密封门；2b、密封圈；2c、密封卡槽；3、水汽机构；31、锅筒；32、进水口；33、水汽出口；34、换热管；4、余热回收机构；41、余热回收箱；42、鼓风机；43、供水管；44、增压水泵；45、换热水箱；46、盘旋换热烟管；47、导流板；48、热风管道；49、排烟管；4a、热水导管；5、过滤机构；51、过滤箱；52、排烟风机；53、分流管；54、换热弯管；55、烟气过滤网；56、单向阀。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图5所示，本发明所述的一种节能生物质锅炉，包括上料机构1、燃烧机构2、水汽机构3、余热回收机构4、过滤机构5；所述上料机构1固定安装于所述燃烧机构2的一侧，所述燃烧机构2的顶部固定安装有所述水汽机构3，所述燃烧机构2与所述余热回收机构4之间通过排烟管49连通，所述余热回收机构4的顶端固定安装有所述过滤机构5；
所述上料机构1包括固定安装于所述燃烧室21外侧的上料箱11，所述上料箱11的上端设置有落料口15，所述上料箱11的内部固定安装有上料电机12，所述上料电机12的一端传动连接有转轴13，所述转轴13的表面固定安装有螺旋输送叶片14，上料时，生物质燃料通过所述落料口15进入上料箱11内，所述上料电机12驱动所述转轴13和螺旋输送叶片14转动，通过所述螺旋输送叶片14进行挤压送料。
所述燃烧机构2包括燃烧室21，所述燃烧室21的内部安装有用于承载燃料进行燃烧的炉排26，所述燃烧室21的侧壁上设置有与所述上料机构1连通的进料口28，且所述进料口28位于所述炉排26的上方，所述进料口28的上端安装有自动复位铰链29，并通过所述自动复位铰链29安装有密封门2a，所述燃烧室21的一侧设置有用于送风的进风口25和用于排烟的排烟口27，当所述燃烧机构2工作时，由所述上料机构1通过所述进料口28向所述燃烧室21内输送生物质燃料，输送的生物质燃料落到所述炉排26上，在所述炉排26上进行燃烧以及输送；
所述燃烧室21的内部固定安装有位于所述炉排26下方的隔板22，且所述燃烧室21的底端由所述隔板22分隔形成有集灰腔23，所述隔板22上设置有多个与所述集灰腔23连通的落灰孔221，所述燃烧室21的一侧设置有与集灰腔23连通的清灰口24，所述燃烧室21内生物质燃料燃烧产生的灰烬从所述炉排26落到所述隔板22上后，通过所述落灰孔221进入所述集灰腔23，工作人员可定期打开所述清灰口24，清理出所述集灰腔23内的灰烬，防止灰烬堆积影响所述燃烧机构2的工作。
所述进风口25包括下进风口251、上进风口252，所述下进风口251设置于所述炉排26的一侧，所述上进风口252设置于所述炉排26的侧上方，所述下进风口251和上进风口252内均安装有风阀253，通过所述进风口25向所述燃烧室21内进风时，可通过所述下进风口251向所述炉排26上的生物质燃料位置进风，从而为燃料供氧，使燃料充分燃烧；而生物质燃料燃烧过程中，由于燃料质量较轻，一部分未燃尽的燃料会随火焰气流上升，并最终随烟气排出，导致燃料燃烧不完全，而通过所述上进风口252向燃料上方进气供氧，可使上浮的燃料充分燃尽，不仅提高了生物质燃料的燃烧效率，同时可减少产生的烟尘，更加节能环保，所述风阀253用于对所述下进风口251和所述上进风口252内的风量进行调节。
所述进料口28的边沿设置有与所述密封门2a卡接的密封卡槽2c，且所述密封门2a上与所述密封卡槽2c的卡接处贴装有密封圈2b，可使所述进料口28与所述密封门2a之间的密封更加紧密。
所述水汽机构3包括固定安装于所述燃烧室21顶部的锅筒31，所述锅筒31的顶端设置有进水口32和水汽出口33，所述锅筒31的底部安装有多个与锅筒31内部连通的换热管34，且所述换热管34延伸到所述燃烧室21的内部，当所述燃烧室21内部燃烧时，所述换热管34不断吸热，对其内部水加热，且所述换热管34内水加热后与所述锅筒31内的冷水不断循环流动，从而将所述锅筒31内水加热；
所述余热回收机构4包括余热回收箱41和固定安装于所述余热回收箱41内部的换热水箱45，所述余热回收箱41与所述排烟口27之间通过排烟管49连通，所述排烟管49的末端连接有多根盘旋换热烟管46，且多根所述盘旋换热烟管46均匀缠绕于换热水箱45的表面，所述换热水箱45的一端连接有供水管43，所述供水管43上安装有增压水泵44，所述换热水箱45的另一端连接有热水导管4a，所述热水导管4a的另一端与所述水汽机构3内的进水口32连通；所述余热回收箱41的一端连接安装有鼓风机42，所述余热回收箱41的内侧壁上安装有多个导流板47，所述余热回收箱41的另一端连接安装有热风管道48，所述热风管道48与所述燃烧机构2内的进风口25连通；当所述余热回收机构4工作时，所述鼓风机42和所述增压水泵44开启，所述鼓风机42向所述余热回收箱41内鼓入新鲜空气，所述增压水泵44通过所述供水管43向所述换热水箱45内输入冷水，当燃烧产生的高热烟气进入所述余热回收机构4后，烟气中的一部分热量由所述盘旋换热烟管46与所述换热水箱45进行换热，从而通过烟气余热将所述换热水箱45内的冷水加热，且所述换热水箱45内加热后的水通过所述热水导管4a输送到所述锅筒31中进行利用；烟气中的另一部分热量由所述盘旋换热烟管46散发到所述余热回收箱41中，对所述余热回收箱41中的空气进行加热，所述余热回收箱41中的空气通过所述导流板47导流延长在所述余热回收箱41的流动路程和时间，从而将空气加热到一定温度，之后加热的空气通过所述热风管道48进入所述燃烧室21助燃。
所述过滤机构5包括过滤箱51、排烟风机52、分流管53、换热弯管54、烟气过滤网55，所述过滤箱51固定安装于所述余热回收箱41的顶部，所述过滤箱51的底部与所述盘旋换热烟管46的末端连通，所述排烟风机52固定安装于所述过滤箱51上端的一侧，所述烟气过滤网55固定安装于所述过滤箱51的内部，且所述烟气过滤网55设置于所述盘旋换热烟管46与所述排烟风机52之间；所述换热弯管54固定安装于所述过滤箱51的内部，所述换热弯管54的进水端连接有分流管53，并通过所述分流管53与所述供水管43连通，所述换热弯管54的出水端与热水导管4a连通，当烟气进入所述过滤箱51内时，所述换热弯管54吸收烟气中的余热，对其内部的水进行加热，从而对烟气热量进一步回收利用，之后加热的水汇流进所述热水导管4a中，并通过所述热水导管4a输送到所述锅筒31内，而烟气通过所述烟气过滤网55过滤后从所述排烟风机52排出。
所述换热弯管54和所述热水导管4a上均安装有位于所述换热弯管54与所述热水导管4a接口上侧的单向阀56，所述单向阀56可防止所述换热弯管54和所述热水导管4a内热水逆流。
本发明的工作原理是：
上料过程：生物质燃料通过落料口15进入上料箱11内，上料电机12驱动转轴13和螺旋输送叶片14转动，通过螺旋输送叶片14进行挤压送料，并通过挤压的物料将密封门2a挤压打开，从而向燃烧室21内送料。
燃烧加热过程：输送的生物质燃料落到炉排26上，在炉排26上进行燃烧以及输送；换热管34吸收燃烧产生的热量，对其内部水加热，且换热管34内水加热后与锅筒31内的冷水不断循环流动，从而将锅筒31内水加热；燃料燃烧产生的灰烬从炉排26落到隔板22上后，通过落灰孔221进入集灰腔23，工作人员可定期打开清灰口24，清理出集灰腔23内的灰烬，防止灰烬堆积影响燃烧机构2的工作。
余热回收利用过程：燃烧产生的高温烟气通过排烟管49分散输送到多根盘旋换热烟管46中，烟气中的一部分热量由盘旋换热烟管46与换热水箱45进行换热，从而通过烟气余热将换热水箱45内的冷水加热，且加热后的水通过热水导管4a输送到锅筒31中进行利用；烟气中的另一部分热量由盘旋换热烟管46散发到余热回收箱41中，对余热回收箱41中的空气进行加热，余热回收箱41中的空气通过导流板47导流延长在余热回收箱41的流动路程和时间，从而将空气加热到一定温度，之后加热的空气通过热风管道48进入燃烧室21助燃。
烟气过滤过程：烟气进入过滤箱51内，换热弯管54吸收烟气中的余热，对其内部的水进行加热，从而对烟气热量进一步回收利用，之后加热的水汇流进热水导管4a中，并通过热水导管4a输送到锅筒31内，而烟气通过烟气过滤网55过滤后从排烟风机52排出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种节能生物质锅炉，其特征在于：包括上料机构(1)、燃烧机构(2)、水汽机构(3)、余热回收机构(4)、过滤机构(5)；所述上料机构(1)固定安装于所述燃烧机构(2)的一侧，所述燃烧机构(2)的顶部固定安装有所述水汽机构(3)，所述燃烧机构(2)与所述余热回收机构(4)之间通过排烟管(49)连通，所述余热回收机构(4)的顶端固定安装有所述过滤机构(5)；
所述燃烧机构(2)包括燃烧室(21)，所述燃烧室(21)的内部安装有用于承载燃料进行燃烧的炉排(26)，所述燃烧室(21)的侧壁上设置有与所述上料机构(1)连通的进料口(28)，且所述进料口(28)位于所述炉排(26)的上方，所述进料口(28)的上端安装有自动复位铰链(29)，并通过所述自动复位铰链(29)安装有密封门(2a)，所述燃烧室(21)的一侧设置有用于送风的进风口(25)和用于排烟的排烟口(27)；
所述水汽机构(3)包括固定安装于所述燃烧室(21)顶部的锅筒(31)，所述锅筒(31)的顶端设置有进水口(32)和水汽出口(33)，所述锅筒(31)的底部安装有多个与锅筒(31)内部连通的换热管(34)，且所述换热管(34)延伸到所述燃烧室(21)的内部；
所述余热回收机构(4)包括余热回收箱(41)和固定安装于所述余热回收箱(41)内部的换热水箱(45)，所述余热回收箱(41)与所述排烟口(27)之间通过排烟管(49)连通，所述排烟管(49)的末端连接有多根盘旋换热烟管(46)，且多根所述盘旋换热烟管(46)均匀缠绕于换热水箱(45)的表面，所述换热水箱(45)的一端连接有供水管(43)，所述供水管(43)上安装有增压水泵(44)，所述换热水箱(45)的另一端连接有热水导管(4a)，所述热水导管(4a)的另一端与所述水汽机构(3)内的进水口(32)连通；所述余热回收箱(41)的一端连接安装有鼓风机(42)，所述余热回收箱(41)的内侧壁上安装有多个导流板(47)，所述余热回收箱(41)的另一端连接安装有热风管道(48)，所述热风管道(48)与所述燃烧机构(2)内的进风口(25)连通。
2.根据权利要求1所述的一种节能生物质锅炉，其特征在于：所述上料机构(1)包括固定安装于所述燃烧室(21)外侧的上料箱(11)，所述上料箱(11)的上端设置有落料口(15)，所述上料箱(11)的内部固定安装有上料电机(12)，所述上料电机(12)的一端传动连接有转轴(13)，所述转轴(13)的表面固定安装有螺旋输送叶片(14)。
3.根据权利要求1所述的一种节能生物质锅炉，其特征在于：所述燃烧室(21)的内部固定安装有位于所述炉排(26)下方的隔板(22)，且所述燃烧室(21)的底端由所述隔板(22)分隔形成有集灰腔(23)，所述隔板(22)上设置有多个与所述集灰腔(23)连通的落灰孔(221)，所述燃烧室(21)的一侧设置有与集灰腔(23)连通的清灰口(24)。
4.根据权利要求1所述的一种节能生物质锅炉，其特征在于：所述进风口(25)包括下进风口(251)、上进风口(252)，所述下进风口(251)设置于所述炉排(26)的一侧，所述上进风口(252)设置于所述炉排(26)的侧上方，所述下进风口(251)和上进风口(252)内均安装有风阀(253)。
5.根据权利要求1所述的一种节能生物质锅炉，其特征在于：所述进料口(28)的边沿设置有与所述密封门(2a)卡接的密封卡槽(2c)，且所述密封门(2a)上与所述密封卡槽(2c)的卡接处贴装有密封圈(2b)。
6.根据权利要求1所述的一种节能生物质锅炉，其特征在于：所述过滤机构(5)包括过滤箱(51)、排烟风机(52)、分流管(53)、换热弯管(54)、烟气过滤网(55)，所述过滤箱(51)固定安装于所述余热回收箱(41)的顶部，所述过滤箱(51)的底部与所述盘旋换热烟管(46)的末端连通，所述排烟风机(52)固定安装于所述过滤箱(51)上端的一侧，所述烟气过滤网(55)固定安装于所述过滤箱(51)的内部，且所述烟气过滤网(55)设置于所述盘旋换热烟管(46)与所述排烟风机(52)之间；所述换热弯管(54)固定安装于所述过滤箱(51)的内部，所述换热弯管(54)的进水端连接有分流管(53)，并通过所述分流管(53)与所述供水管(43)连通，所述换热弯管(54)的出水端与热水导管(4a)连通。
7.根据权利要求6所述的一种节能生物质锅炉，其特征在于：所述换热弯管(54)和所述热水导管(4a)上均安装有位于所述换热弯管(54)与所述热水导管(4a)接口上侧的单向阀(56)。
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