CN201110641Y - 秸秆气专用燃气供热锅炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种秸秆气专用燃气供热锅炉，包括炉体、热交换器、燃烧器和鼓风机，热交换器设于炉体内上部，燃烧器设置于炉体的前端。热交换器是螺旋翅片管束。本实用新型是由气化机组制取的生物质燃气，经过净化系统净化后直接送入供暖锅炉燃烧系统，高温燃气与二次空气在秸秆气专用燃烧器中充分混合，进行动力燃烧，产生的高温烟气通过与螺旋翅片管束内的介质进行换热，换热后的介质由水泵输送至用户进行集中供热。本实用新型具有结构简单、使用安全方便、点火稳定性好、燃烧充分、散热效果好等优点。

Description

秸秆气专用燃气供热锅炉

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉，具体地说是一种秸秆气专用燃气供热锅炉。

背景技术

我们知道，目前随着能源的日益短缺以及人们对环境保护的意识越来越高，最近几年，国家对新能源的投入逐渐加大，生物质能——尤其是秸秆气化技术发展迅猛，生物质秸秆资源逐渐被有效利用。但是由于秸秆类生物质本身的能力密度的、松散等物理特性以及与之配套的产品研究开发及推新慢等因素，燃气大多被局限于农村的炊事供气，热能利用面太狭窄，规模化和工业化应用技术尚不成熟，已经严重阻碍了生物质能综合利用的步伐。

因此大力发展适合秸秆燃气燃烧的供热锅炉、发电系统等设备，利用燃气进行供暖和发电，拓宽能源利用方式和途径是大势所趋。然而由于秸秆燃气热值仅为天然气的1/9，低热值条件下如何实现高效点火和稳定燃烧是秸秆燃气锅炉开发面临的难点和重点。目前市场上真正适合秸秆燃气燃烧的锅炉基本上很少，而且普遍存在点火压力不稳定、燃烧效率低、经常性熄火、容易爆燃等缺点，同时现有锅炉采用国外进口燃烧器容易被焦油堵塞，造成工作的不稳定。这些关键问题的存在极大制约了整个秸秆燃气锅炉的市场推广和应用。

发明内容

本实用新型为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用安全方便、点火稳定性好、燃烧充分、散热效果好的秸秆气专用燃气供热锅炉。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：一种秸秆气专用燃气供热锅炉，包括炉体、热交换器、燃烧器和鼓风机，热交换器设于炉体内上部，燃烧器设置于炉体的前端。

所述的热交换器是螺旋翅片管束。

所述的换热器的翅片与基管呈八度，从板面向径向的外侧延伸。

所述的燃烧器包括主燃气管道燃气喷嘴、燃烧器室、主燃气进气管道、电子点火装置、旁路点火燃气管道和空气切向进风口，主燃气管道燃气喷嘴设于燃烧器室一端，主燃气进气管道设于燃烧器室下部，空气切向进风口设于燃烧器室上部，电子点火装置设于燃烧器室内，旁路点火燃气管道设于燃烧器室一侧并与主燃气进气管道相通。

所述的燃烧器的侧面设有熄火报警装置。

锅炉炉体的侧部设置有水位及温度控制装置。

本实用新型是由气化机组制取的生物质燃气，经过净化系统净化后直接送入供暖锅炉燃烧系统，高温燃气与二次空气在秸秆气专用燃烧器中充分混合，进行动力燃烧，产生的高温烟气通过与螺旋翅片管束内的介质进行换热，换热后的介质由水泵输送至用户进行集中供热。

本实用新型具有如下优点：

(1)本项目中燃烧器具有自动高能量点火装置，高压线圈确保燃气的快速点燃。为清除炉膛内残余燃气，防止爆燃，设计了点火前延时吹扫，即点火前先吹扫炉膛15秒，然后启动点火装置点火。

(2)可使用较低压力空气或热空气，在较高过剩空气系数下仍能确保火焰稳定，使火焰被吹熄的可能性降至最低；燃气的适用范围大，当燃气质量发生变化时，只需改变燃气与空气的比例。

(3)针对秸秆燃气热值较低，在冷态启动时不易点火的问题，设计了点火旁路系统，即在主出气管上加上一个细出气管作为点火旁路，先点小火，然后以小火点大火的互套点火装置，点火稳定性大大提高。

(4)秸秆燃气会带有一定量的焦油，一般国外先进的燃烧器在进行改造时，都要选配较为先进的电磁阀，价格相当昂贵，本燃烧器可使焦油随气流进入炉膛直接烧掉，不仅使焦油的能量得以利用，也使设备的成本造价降低。

(5)本项目中将锅炉和换热器结合为一个整体，将换热器设计在锅炉的上部，锅水被加热后，直接到上部进行换热。根据秸秆燃气的特点设计的专用燃烧器，置于锅炉的前端。三个部件结合在一起，组成一个整体性能优良，美观大方，坚固耐用的秸秆燃气专用换热机组。

(6)为保证该锅炉的安全运行，本燃烧器还设计了熄火报警装置，位于燃烧器的侧面。水位及温度控制装置布置于锅炉炉体的侧部。

经测定，该燃气专用锅炉的各项参数均达到项目预期设计指标：

(1)锅炉额定供热量达0.7MW

(2)每套设备额定供热面积达8000m³

(3)热转换装置热效率达85％以上

(4)燃烧过程中不脱火、不回火，着火率100％

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型的燃烧器结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是本实用新型的热交换器结构示意图；

其中1.炉体，2.热交换器，3.燃烧器，4.点火器，5.鼓风机，6.螺旋翅片管束，7.主燃气管道燃气喷嘴，8.燃烧器室，9.主燃气进气管道，10.电子点火装置，11.旁路点火燃气管道，12.空气切向进风口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，热交换器2设于炉体1内的上部，燃烧器3和点火器4设置于炉体1的前端，鼓风机5设置于燃烧器3和点火器4的前端。

图2、图3所示，主燃气管道燃气喷嘴7设于燃烧器室8一端，主燃气进气管道9设于燃烧器室8下部，空气切向进风口12设于燃烧器室8上部，电子点火装置10设于燃烧器室8内，旁路点火燃气管道11设于燃烧器室8一侧并与主燃气进气管道9相通。另外燃烧器3的侧面还设有熄火报警装置。炉体1的侧部设有水位及温度控制装置。

本系统中燃烧器3根据秸秆燃气的低热值和燃烧特性进行专门设计，针对秸秆燃气热值较低，在冷态启动时不易点火的问题，设计了点火旁路系统，即在主出气管上加上一个细出气管作为旁路点火燃气管道11，启动过程中依靠电子高频点火装置先点中心稳定的供气管，然后以此供气管的小火点燃大火，实现稳定互套点火。

本燃烧器3空气采用切向供入旋流燃烧器3，空气由进气管切向进入，秸秆燃气轴向进入，在高速旋转的空气带动下，燃气也随之旋转并进行混合动力燃烧。由于旋转在燃烧器室8中心形成了一个大的烟气回流区，因此火焰呈旋转圆筒形。空气在圆筒形火焰与燃烧器室壁中间旋转流动，起冷却燃烧室壁的作用，同时减少了燃烧器3的散热损失。

图4中，本锅炉中烟管摒弃了采用传统的光管进行换热，采用高频焊接的螺旋翅片管束6作为烟气和水的换热装置，螺旋翅片换热装置置于锅炉燃烧器室8的内部，直接接受炉内高温烟气的冲刷，管体内的水实现内部循环；热交换器2的翅片与基管成八度，从板面向径向的外侧延伸，翅片高度约在9mm以上。螺旋翅片管束换热器的使用大大增加了有效的换热面积，使热交换效率显著提高，而且降低了产品的成本，使结构更加紧凑。

另外本锅炉的炉体1和热交换器2结合为一个整体，将热交换器2设置在锅炉的上部，热交换器2采用螺旋翅片管束6锅水被加热后，直接到上部进行换热。根据秸秆燃气的特点设计的燃烧器3置于锅炉的前端。三个部件结合在一起，组成一个整体性能优良，美观大方，坚固耐用的秸秆燃气专用换热机组。

Claims (6)

1.一种秸秆气专用燃气供热锅炉，包括炉体、热交换器、燃烧器和鼓风机，其特征在于：热交换器设于炉体内上部，燃烧器设置于炉体的前端。

2.根据权利要求1所述的秸秆气专用燃气供热锅炉，其特征在于：所述的热交换器是螺旋翅片管束。

3.根据权利要求1或2所述的秸秆气专用燃气供热锅炉，其特征在于：所述的换热器的翅片与基管呈八度，从板面向径向的外侧延伸。

4.根据权利要求1所述的秸秆气专用燃气供热锅炉，其特征在于：所述的燃烧器包括主燃气管道燃气喷嘴、燃烧器室、主燃气进气管道、电子点火装置、旁路点火燃气管道和空气切向进风口，主燃气管道燃气喷嘴设于燃烧器室一端，主燃气进气管道设于燃烧器室下部，空气切向进风口设于燃烧器室上部，电子点火装置设于燃烧器室内，旁路点火燃气管道设于燃烧器室一侧并与主燃气进气管道相通。

5.根据权利要求1或4所述的秸秆气专用燃气供热锅炉，其特征在于：所述的燃烧器的侧面设有熄火报警装置。

6.根据权利要求1所述的秸秆气专用燃气供热锅炉，其特征在于：所述的锅炉炉体的侧部设置有水位及温度控制装置。

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