CN202204144U - 燃煤及生物质燃料的链条锅炉 - Google Patents

燃煤及生物质燃料的链条锅炉 Download PDF

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任润年
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Abstract

本实用新型涉及一种燃煤及生物质燃料的链条锅炉。包括炉座、炉膛、锅筒、集箱、传动部分及加煤斗,其炉座部分上设置有传动部分、集箱部分、炉膛部分,炉膛部分上设置有锅筒部分,炉座部分、炉膛部分内设置有旋风部分;强化燃料在炉内的气化燃烧、碳化燃尽,提高了炉膛温度,增强了炉内辐射传热,降低排烟温度,实现余热回收;炉膛内采用前、后拱和分段送风,受热面积大,燃料燃烧充分,热效率高,并设置有前、后消烟挡尘墙结构,使烟气在炉膛内完成了多个转折过程,实现惯性分离,大幅度降低了锅炉烟尘初始排放浓度,低碳环保;锅筒内置螺旋三回程火管,强化传热,锅炉升温、升压快,热效率高,烟管有较强的自清灰能力;集箱的水冷壁墙采用水套结构,水循环动力强。

Description

燃煤及生物质燃料的链条锅炉
技术领域
[0001] 本实用新型属于锅炉领域,涉及一种燃煤及生物质燃料的链条锅炉。 背景技术
[0002] 目前,能源和环境问题已成为全球关注的焦点,虽然石油、煤和天然气这些常规能源至今仍是燃料的主要来源,但是随着化石能源的日益枯竭和环境问题的日趋严重,开发利用洁净可再生能源已经成了紧迫的课题。在此背景下,生物质能作为唯一可储存和运输的可再生绿色能源,其高效转换和洁净利用日益受到世界的重视。
[0003] 生物质能源是利用绿色植物将太阳能通过光合作用储存在植物体内的自然资源, 它是太阳能的一种廉价储存方式。利用生物质能的排放量不会超过其生长期间所吸收的碳量,能实现二氧化碳的零排放。从全球持续发展的战略上看,发挥生物质能的能源潜力和环境潜力是极其重要的。我国是一个农业大国,生物质能源十分丰富,是农村的主要能源,然而存在利用情况落后、污染大等问题。我国农村的秸秆是重要的生物质资源,秸秆燃烧值约为标准煤的阳%。我国每年可生产农作物秸秆7亿多吨,如全部用来燃烧,可折合约4亿吨标准煤的热值。生物质燃料的优势为:生物质的热值与我国一些地区的层燃炉用煤相当 (约 16500kJ/kg)。
[0004] 生物质主含挥发分,对秸秆和稻壳的热重分析结果表明:挥发分含量高达70〜 85%。这些特性决定了它不仅有良好的代煤效果,也决定了生物质优良的着火燃烧性能。 生物质燃料减排C02和硫的效果十分明显,且具有飞灰少、排渣少、NOx排放低、降低重金属污染物排放和灰渣可还田等优良的环保特性,可称之为绿色能源。由于生物质原料价格低廉,制造出的生物质成型燃料也比现在高涨的原煤及型煤具有较大的价格优势,利于推广使用。生物质能是可再生能源,在能源日益短缺的今天,开发利用生物质能也具有重大的能源战略意义。
发明内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种燃煤及生物质燃料的链条锅炉,采用旋风、气化、 富氧分段洁净燃烧,热效率高,低碳环保,余热回收,节省运行费用。
[0006] 本实用新型采用的技术方案:一种燃煤及生物质燃料的链条锅炉,包括炉座、炉膛、锅筒、集箱、传动部分及加煤斗,其炉座部分上设置有传动部分、集箱部分、炉膛部分,炉膛部分上设置有锅筒部分,炉座部分、炉膛部分内设置有旋风部分。
[0007] 所述的炉座部分的框架由多根纵、横工字钢及槽钢焊接而成,立体护板外壳罩在框架及传动部分外。
[0008] 所述的炉膛部分的炉膛的前拱和后拱构成人字形炉拱,其间交合处形成喉部,前拱后部与后拱前部之间设置有前消烟挡尘墙分隔成前、后燃烧室,后拱后部设置有后消烟挡尘墙,分隔成燃尽室,燃尽室下面设置有出渣口。
[0009] 所述的旋风部分的一次进风口,二次进风口,三次进风口排列设置在炉座部分上与炉膛部分的燃烧室相通。
[0010] 所述的锅筒部分锅筒为单锅筒纵向放置,其内设置有沿轴向排布的螺旋三回程螺纹烟火管,锅筒前部设置有前烟箱,顶部设置有通大气口、出水口,补水口,后部设置有后烟箱及烟气出口,烟气出口外接省煤器,引风机,脱硫除尘器。
[0011] 所述的集箱部分的两根横水管沿锅筒轴向固联在炉座部分的两侧框架上,两侧横水管后部联接后拱水管,后拱水管联接立水管,后拱水管伸向锅筒;水冷壁墙沿轴向对称排列固联在锅筒下部两侧,水冷壁墙下部与两侧横水管联接形成水套结构。
[0012] 所述的传动部分的水平链条炉排设置在炉座部分上,链条炉排联接链条调速箱, 链条炉排由电机转轴带动。
[0013] 所述的加煤斗设置在炉座部分上前方,位于链条炉排之上。
[0014] 本实用新型所具有的积极有益效果:
[0015] 1.依据生物质燃料特性,采用旋风、气化、富氧分段燃烧技术,实现一个燃烧工况下两种燃烧方式,强化了燃料在炉内的气化燃烧、碳化燃尽,各段燃料释放热量与炉体受热面吸热量匹配合理,提高了炉膛温度,增强了炉内辐射传热,降低排烟温度,达到全过程洁净燃烧,相比燃油、燃气、电加热锅炉可节省30-60%运行费用,实现余热回收,经济节能。
[0016] 2.炉膛内采用前、后拱和分段送风,受热面积大,燃料燃烧充分,热效率高,配合专用节能器热效率可达89%以上,运行高效;
[0017] 3.设置有前、后消烟挡尘墙结构,创造了有利于燃料分阶段燃烧的空气动力场、温度场条件,使烟气在炉膛内完成了多个转折过程,烟尘在炉内实现了惯性分离,大幅度降低了锅炉烟尘初始排放浓度,达到国家一类地区、II时段标准值要求,氮氧化物、二氧硫化物近乎零排放,低碳环保,可以替代单一以燃煤、燃油、电热等消耗矿物质能源及高品位二次能源锅炉。
[0018] 4.锅筒采用卧式,内置螺旋三回程火管,配以合理的烟气流速,强化传热,锅炉升温、升压快,提高了传热系数和锅炉的热效率,由于烟气在管内有扰动作用,烟管内不易积灰,有较强的自清灰能力。
[0019] 5.结构合理紧凑,与同类型锅炉比较,外形尺寸小,节省锅炉房基建投资。
[0020] 6.运行稳定,调整方便,出力足,具有110%超负荷能力[0021] 7.集箱的水冷壁墙采用水套结构,对水质要求低,水循环动力强,使用寿命长。
[0022] 8.在生物质燃料供应不及时,不用改变炉体任何结构,可直接燃用各种品质烟煤、 无烟煤。
[0023] 9.锅炉运行自动化程度高,操作简单,司炉工工作强度低。可用于纺织、印染、造纸、地板加工、食品、橡胶、塑料、化工、医药等行业,特别适用于不许燃煤、无天然气源的城市区域,城乡结合部,农村中心城镇等地区集中供暖热源、分布式热源的需求。
附图说明
[0024] 图1为本实用新型结构示意图的主视图;
[0025] 图2为图1中A-A剖视图。
具体实施方式[0026] 参照图1、图2所示,一种燃煤及生物质燃料的链条锅炉,主要包括炉座部分1、炉膛部分2、旋风部分3、锅筒部分4、集箱部分5、传动部分6及加煤斗7等;其炉座部分1上设置有传动部分6、集箱部分5、炉膛部分2,炉膛部分2上设置有锅筒部分4 ;炉座部分1、 炉膛部分2内设置有旋风部分3 ;加煤斗7设置在炉座部分1的上前方,位于链条炉排601 之上。
[0027] 所述的炉座部分1主要包括框架101、护板外壳102等;其框架101由多根纵、横工字钢及槽钢焊接而成,立体护板外壳102罩在框架101及传动部分6外。
[0028] 所述的炉膛部分2主要包括前拱201、前消烟挡尘墙202、后拱203、后消烟挡尘墙 204、前燃烧室205、后燃烧室206、出渣口 207、燃尽室208等;其炉膛的前拱201和后拱203 构成人字形炉拱,其间交合处形成喉部,改善着火条件,前拱201后部与后拱203前部之间设置有前消烟挡尘墙202分隔成前、后燃烧室205、206,后拱203后部设置有后消烟挡尘墙 204,分隔成燃尽室208,燃尽室208下面设置有出渣口 207,采用惯性降尘。
[0029] 所述的旋风部分3主要包括一次进风口 301、二次进风口 302、三次进风口 303、进风管304等;其一次进风口 301,二次进风口 302,三次进风口 303,为多个,成行排列设置在炉座部分1的框架101上与炉膛部分2的燃烧室相通,通过进风管304连通鼓风机。
[0030] 所述的锅筒部分4主要包括前烟箱401、通大气口 402、出水口 403、锅筒404、后烟箱405、烟气出口 406、螺纹烟火管407、补水口 408等;其锅筒404为单锅筒纵向放置,其内设置有沿轴向排布的若干高效传热元件螺纹烟火管407,螺纹烟火管407为螺旋三回程结构,对流受热面使锅筒404由准刚性体变为准弹性体;锅筒404前部设置有前烟箱401, 顶部设置有通大气口 402、出水口 403,补水口 408,后部设置有后烟箱405及烟气出口 406, 烟气出口 406外接省煤器,引风机,脱硫除尘器等现有设备,通过引风机将烟气经烟气出口 406排出,利用尾部烟气的热量加热锅炉进水,实现烟气余热回收。
[0031] 所述的集箱部分5主要包括水冷壁墙501、横水管502、立水管503、后拱水管504 等;其两根横水管502沿锅筒404轴向固联在炉座部分1的两侧框架101上,两侧横水管 502后部联接后拱水管504,后拱水管504联接立水管503,后拱水管504伸向锅筒404内; 若干水冷壁墙501沿轴向对称排列并固联在锅筒404下部两侧,左右对称的若干水冷壁墙 501的下部与两侧横水管502联接形成水套结构,水冷壁墙501为辐射受热面,水循环为下进上出自然循环对流换热。
[0032] 所述的传动部分6为现有技术,主要包括链条炉排601、链条调速箱602、电机转轴 603等;其水平链条炉排601设置在炉座部分1的框架101上,链条炉排601联接链条调速箱602输出轴上的链轮,并通过电机转轴603带动传送带;链条炉排601挡速根据锅炉负荷及燃料的特点通过链条调速箱602调配,以匹配燃料的输运与燃烧运行。
[0033] 本实用新型的工作原理及燃烧过程:燃料自加煤斗7落在链条炉排601前部,随着炉排运转,燃料经过本锅炉的旋风、气化、富氧分段等燃烧形式,使燃料在链条炉排601作用下分阶段分区域移动燃烧,实现燃料的预热干留、着火、燃尽等化学能到热能的高效转换过程;炉膛内设置的前消烟挡尘墙202和后消烟挡尘墙204,给予燃料分阶段燃烧的空气动力场、温度场条件,使烟气在炉内完成了多个转折过程,在炉内实现烟尘惯性分离,大幅度降低了锅炉烟尘初始排放浓度。
[0034] 旋风部分3为燃料在不同阶段燃烧提供了精确合理的配风,前部的一次进风口301供风作用于燃料的预热干馏气化燃烧,可燃气体在二次进风口 302、三次进风口 303的作用下,增强了与空气的混合及烟气的扰动,延长了可燃气体在该区域的停留时间及火焰充满度,使其在前拱201和前消烟挡尘墙202的高温辐射下充分燃烧,高温的烟气由前燃烧室205折出前消烟挡尘墙202进入后燃烧室206,为碳燃烧提供条件并分离了部分碳粒和粉尘,可燃气体得到了充分燃烧而且高温气体加快了燃料的焦化燃烧过程;后拱203中部为可燃气体的燃尽和固定碳的燃烧提供了充足的氧气,使固定碳充分燃烧后,高温烟气及部分未燃尽的碳粒及未燃尽的固定碳通过后消烟挡尘墙204进入燃尽室208继续充分燃尽, 使炉渣含碳量接近为零,达到了节能消烟的目的,极少炉渣落入出渣口 207,由除渣机随时排出炉外。
[0035] 烟气在前拱201和后拱203间的喉部形成涡流与空气充分混合、燃烧,通过前消烟挡尘墙202和后消烟挡尘墙204的作用,洁净烟气经燃尽室208烟道进入锅筒404通过螺纹烟火管407进入前烟箱401、后烟箱405,经过外接设备省煤器,脱硫除尘器等处理后通过引风机将烟气经烟气出口 406排出。

Claims (8)

1. 一种燃煤及生物质燃料的链条锅炉,包括炉座、炉膛、锅筒、集箱、传动部分及加煤斗,其特征在于炉座部分(1)上设置有传动部分(6)、集箱部分(5)、炉膛部分O),炉膛部分 (2)上设置有锅筒部分G),炉座部分(1)、炉膛部分O)内设置有旋风部分(3)。
2.根据权利要求1所述的燃煤及生物质燃料的链条锅炉,其特征在于所述的炉座部分(1)的框架(101)由多根纵、横工字钢及槽钢焊接而成,立体护板外壳(102)罩在框架 (101)及传动部分(6)夕卜。
3.根据权利要求1所述的燃煤及生物质燃料的链条锅炉,其特征在于所述的炉膛部分(2)的炉膛的前拱O01)和后拱(203)构成人字形炉拱,其间交合处形成喉部,前拱(201) 后部与后拱(20¾前部之间设置有前消烟挡尘墙(20¾分隔成前、后燃烧室005)、006), 后拱(20¾后部设置有后消烟挡尘墙004),分隔成燃尽室008),燃尽室(208)下面设置有出渣口 (207)。
4.根据权利要求1所述的燃煤及生物质燃料的链条锅炉,其特征在于所述的旋风部分(3)的一次进风口(301),二次进风口(302),三次进风口(30¾排列设置在炉座部分(1)上与炉膛部分O)的燃烧室相通。
5.根据权利要求1所述的燃煤及生物质燃料的链条锅炉,其特征在于所述的锅筒部分(4)锅筒(404)为单锅筒纵向放置,其内设置有沿轴向排布的螺旋三回程螺纹烟火管 007),锅筒(404)前部设置有前烟箱001),顶部设置有通大气口 002)、出水口 003),补水口 008),后部设置有后烟箱(40¾及烟气出口 006),烟气出口(406)外接省煤器,引风机,脱硫除尘器。
6.根据权利要求1所述的燃煤及生物质燃料的链条锅炉,其特征在于所述的集箱部分(5)的两根横水管(50¾沿锅筒(404)轴向固联在炉座部分(1)的两侧框架(101)上, 两侧横水管(50¾后部联接后拱水管(504),后拱水管(504)联接立水管(503),后拱水管 (504)伸向锅筒(404);水冷壁墙(501)沿轴向对称排列固联在锅筒(404)下部两侧,水冷壁墙(501)下部与两侧横水管(502)联接形成水套结构。
7.根据权利要求1所述的燃煤及生物质燃料的链条锅炉,其特征在于所述的传动部分(6)的水平链条炉排(601)设置在炉座部分(1)上,链条炉排(601)联接链条调速箱(602), 链条炉排(601)由电机转轴(603)带动。
8.根据权利要求1所述的燃煤及生物质燃料的链条锅炉,其特征在于所述的加煤斗(7)设置在炉座部分(1)上前方,位于链条炉排(601)之上。
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