CN203273865U

CN203273865U - 一种汽、热、炭三联供生物质燃烧装置

Info

Publication number: CN203273865U
Application number: CN 201320260158
Authority: CN
Inventors: 刘曜
Original assignee: CHANGSHA YAOXIANG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHANGSHA YAOXIANG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2023-05-14

Abstract

本实用新型涉及一种汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，炉体内按第一链条炉排的传送方向依次分为加热脱水区、燃烧区和熄火区；该燃烧装置还包括换热器，炉体加热脱水区顶部设有与换热器相连的第一蒸汽管道；换热器内设有冷却水管，换热器外侧设有热水储水箱，冷却水管的出水端与热水储水箱相连，换热器底部设有储水箱，储水箱的出水口通过管路与喷淋机构相连；炉体燃烧区外壁、熄火区外壁及闷炭箱外壁设有带进水口和出水口的水加热套箱，水加热套箱的出水口通过热水排水管连接到热水储水箱，水加热套箱的进水口通过热水进水管连接到热水储水箱。本实用新型可将生物质中挥发分进行半气化充分燃烧和将固体炭保留下来，可同时提供蒸汽、热水和木炭。

Description

一种汽、热、炭三联供生物质燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及一种生物质燃烧装置。

背景技术

在三大可再生能源（太阳能、风能、生物质能）中，生物质是唯一物质性的能源，最具可储存性，具备替代化石燃料的能力。生物质以农林水产资源、有机产业废弃物、生活垃圾等各种形态存在于地球上，它们是中性碳的可再生资源，具有储藏量大、储存性强、可替代其它物质等诸多优点。生物质成型燃料技术成熟、市场广泛，可以取代煤、油或天然气用于集中供热、工业锅炉、家庭炊事、取暖及生物质发电等。目前，用于生物质燃烧的工业锅炉和炊事灶具都是以燃烧完全为目的和以此参数为考核指标。另一方面，以蚊香厂、烟花厂、活性炭厂、烧烤炭厂、军工硝厂、冻炼厂、钢铁厂、工业硅厂等需要大量木炭，木炭也是来源于生物质。传统的炭化方式在将生物质炭化的过程中，释放的大量挥发分（约占生物质总热量的60%）被白白燃烧和浪费了，留下的是占总重量30%的固体炭，固体炭的附加值远远高于燃烧后变成热量的附加值。比如，随着人们对生存环境和生活质量的重视，将木炭制成活性炭用于污水处理，可吸附污水中大量有害有毒物质，放在家中，可吸附空气中大量有害有毒物质。

但目前生物质燃烧装置并没有将生物质的能量充分利用，造成能源的浪费和没有实现它的最大附加值。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，可将生物质中挥发分进行半气化充分燃烧和将固体炭保留下来并阻止它燃烧，进而可为用户同时提供蒸汽、热水和木炭。

本实用新型的技术方案为，一种汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，包括炉体、炉体内的第一链条炉排和装生物质燃料的进料斗，进料斗的出料口通入第一链条炉排的进料端，炉体内按第一链条炉排的传送方向依次分为加热脱水区、燃烧区和熄火区；该燃烧装置还包括换热器，所述炉体加热脱水区顶部设有与换热器相连的第一蒸汽管道；所述炉体燃烧区内设有炉膛，并在炉膛外设有促进炉膛内生物质燃料充分燃烧的助燃机构；所述炉体熄火区内设有喷淋机构，并在炉体熄火区的顶部设有与换热器连接的第二蒸汽管道；所述第一链条炉排的排料端下方设有与炉体连通的闷炭箱，闷炭箱内设有与第一链条炉排传送方向一致的第二链条炉排，所述第一链条炉排的排料端与第二链条炉排的进料端对应；所述换热器内设有冷却水管，换热器外侧设有热水储水箱，冷却水管的出水端与热水储水箱相连，所述换热器底部设有储水箱，储水箱的出水口通过管路与喷淋机构相连；所述炉体燃烧区外壁、熄火区外壁及闷炭箱外壁设有带进水口和出水口的水加热套箱，水加热套箱内设有温度计，而水加热套箱的出水口通过热水排水管连接到热水储水箱，所述水加热套箱的进水口通过热水进水管连接到热水储水箱。

炉体根据温度的高低分三个区段，即加热脱水区、燃烧区、熄火区，加热区温度为40℃—280℃，燃烧区温度为280℃—500℃，熄火区温度为480℃—280℃。原料经过加热区时，生物质内表水分被完全蒸发成蒸汽从气孔涌出，经过第一蒸汽管道通向板式换热器，同时少部分挥发分析出涌向燃烧区的炉膛并着火燃烧。原料经过燃烧区时，大量挥发分在高温下完全析出，在炉膛内遇空气迅速燃烧，并快速放出大量热量，此时炉膛中心温度高达1000℃以上。当挥发分完全析出后，剩下的火红炭被推进熄火区，由于熄火区严重缺氧，火红炭不再燃烧，并慢慢地熄灭。火红炭从第一链条炉排下落至闷炭箱的过程中，遇到三股水柱的冲洒，火红炭遇水时快速熄灭。同时，水滴沾到火红炭表面时被迅速气化成水蒸汽，该部分水蒸汽通过第二蒸气管道通向板式换热器。被水熄灭过的火红炭，经过缺氧的闷炭箱时慢慢冷却至50℃左右，在第二链条炉排的推动下滑落至装炭箱。本装置的所述炉体燃烧区外壁、熄火区外壁及闷炭箱外壁设有连通的带进水口和出水口的水加热套箱，箱内装有需加热的水，当箱内热水达到设定温度时，开启进水电磁阀，冷却水将热水顶出套箱并流向热水储水箱，供终端用户使用。水蒸汽经过换热器时，在装有冷却水的冷却水管的金属表面冷凝成水珠放出热量，同时将管内冷却水加热。冷凝水流到换热器底部储水箱，再通过管道和喷淋头向火红炭喷淋以熄灭火红炭，如此循环往复，火红炭得到熄灭变成炭块（粒），冷却水得到加热后储存到储水箱内供终端用户使用。在本装置炉膛上部安装蒸汽锅体，可提供蒸汽，安装常压热水锅体，可提供热水，同时水套箱内热水可用于锅体进水，也可直接使用。

所述炉体外壁、第一蒸汽管道、第二蒸汽管道、换热器、热水储水箱和闷炭箱外均包有保温层，炉体燃烧区、熄火区和闷炭箱的保温层设在水加热套箱的外部，保证热水保温效果。

所述炉体靠近第一链条炉排的进料端及闷炭箱靠近第二链条炉排的进料端均设有出灰门，用于清除炉排下方的灰渣，

所述闷炭箱外侧靠近第二链条炉排的排料端设有装炭箱，用于回收炭。

所述熄火区内靠近第二蒸汽管道处安装过滤网，阻止水蒸汽中的灰分进入到换热器。

所述换热器顶部设有蒸汽排气孔。

所述炉体加热脱水区内设有点火机构，方便点火。

所述助燃机构包括设在炉膛底部的炉膛底部进风鼓风机和设在炉膛两侧的炉膛侧面增氧鼓风机。通过上述鼓风机的鼓风增氧，挥发分更加充分燃烧。

所述喷淋机构包括设在炉体内熄火区上方的冷凝水喷淋头和熄火区两侧的熄炭喷啉头，设置多个喷淋头，喷淋效果更好。

所述进料斗的一侧设有用于调节燃料厚度的燃料厚度调节板，该燃料厚度调节板可竖直放置，燃料厚度调节板底端与第一链条炉排之间的空隙即为燃料的厚度。

本实用新型所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，可将生物质中挥发分进行半气化充分燃烧和将固体炭保留下来并阻止它燃烧，可为用户同时提供蒸汽、热水和木炭。这样，既充分利用了生物质的热能，又提高了生物质的附加值。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图;

在图中：

1-调速电机； 2-驱动链条；3-出灰门；4-第一链条炉排；5-进料斗；7-燃料厚度调节板；8-保温层；9-温度传感器；10-炉膛底部进风鼓风机；11-炉膛侧面增氧鼓风机；12-第一蒸汽管道；13-热水出水电磁阀；14-水加热套箱；15-炉膛；16-熄炭喷淋管道电磁阀；17-熄炭喷啉头；18-冷凝水喷淋头；19-冷凝水管电磁阀；20-换热器排污阀；21-换热器；22-换热器蒸汽排气孔；23-换热器进水电磁阀；24-热水储水箱；25-热水箱排污阀；26-热水用户循环水泵；27-热水用户终端；28-水箱热水再加热电磁阀；29-自来水电磁阀；30-装炭箱； 32-热水排水管；33-热水进水管；34-炉膛耐火混凝土；35-过滤网；36-点火机构；37-第二链条炉排；38-第二蒸汽管道；39-闷炭箱；40-冷却水管。

具体实施方式

如图1所示，一种汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，包括炉体、炉体内的第一链条炉排4和装生物质燃料的进料斗5，进料斗5的出料口通入第一链条炉排4的进料端，炉体内按第一链条炉排4的传送方向依次分为加热脱水区、燃烧区和熄火区；该燃烧装置还包括换热器21，所述炉体加热脱水区顶部设有与换热器21相连的第一蒸汽管道12；所述炉体燃烧区内设有炉膛15，并在炉膛15外设有促进炉膛15内生物质燃料充分燃烧的助燃机构；所述炉体熄火区内设有喷淋机构，并在炉体熄火区的顶部设有与换热器21连接的第二蒸汽管道38；所述第一链条炉排4的排料端下方设有与炉体连通的闷炭箱39，闷炭箱39内设有与第一链条炉排4传送方向一致的第二链条炉排37，所述第一链条炉排4的排料端与第二链条炉排37的进料端对应；所述换热器21内设有冷却水管40，换热器21外侧设有热水储水箱24，冷却水管40的出水端与热水储水箱24相连，所述换热器21底部设有储水箱41，储水箱41的出水口通过管路与喷淋机构相连；所述炉体燃烧区外壁、熄火区外壁及闷炭箱外壁设有带进水口和出水口的水加热套箱14，水加热套箱14内设有温度计9，而水加热套箱14的出水口通过热水排水管32连接到热水储水箱24，所述水加热套箱14的进水口通过热水进水管33连接到热水储水箱24。

炉体外壁、第一蒸汽管道12、第二蒸汽管道38、换热器21、热水储水箱24和闷炭箱39外均包有保温层，炉体燃烧区、熄火区和闷炭箱39的保温层设在水加热套箱14的外部。

炉体靠近第一链条炉排4的进料端及闷炭箱39靠近第二链条炉排37的进料端均设有出灰门3。

闷炭箱39外侧靠近第二链条炉排37的排料端设有装炭箱30。

所述熄火区内靠近第二蒸汽管道38处安装过滤网35。

换热器21顶部设有蒸汽排气孔22。

炉体加热脱水区内设有点火机构36。

助燃机构包括设在炉膛15底部的炉膛底部进风鼓风机10和设在炉膛15两侧的炉膛侧面增氧鼓风机11。

喷淋机构包括设在炉体内熄火区上方的冷凝水喷淋头18和熄火区两侧的熄炭喷啉头16。

进料斗5的一侧设有用于调节燃料厚度的燃料厚度调节板7。

本实用新型的工作过程为：生物质燃料从进料斗5下落到第一链条炉排4进料端，第一链条炉排在调速电机1及驱动链条2带动下向炉膛15方向移动，链条移动速度通过调速电机1来实现，进料厚度由燃料厚度调节板7来实现。燃料通过加热区时，慢慢脱水并蒸发成水蒸汽，通过第一蒸汽管道12涌向板式换热器21，当燃料靠近炉膛15时，开始析出挥发分并燃烧，通过炉膛15时，在炉膛底部进风鼓风机10鼓风作用下，迅速析出大量挥发分并半气化燃烧放热，通过炉膛侧面增氧鼓风机11鼓风增氧后，挥发分更加充分燃烧，放出大量热量，可使炉膛中心温度高达1000℃以上，燃料的挥发分全部析出并燃烧后，留下的火红炭进入缺氧熄炭区，在链条炉排推动下掉落至闷炭箱，在火红炭掉落过程中，会得到冷凝水喷淋头18和熄炭喷啉头17三个方向的水柱喷洒，喷淋水通过冷凝水管电磁阀19与熄炭喷淋管道电磁阀16调节，火红炭遇喷淋水时表面被水熄灭，再经过闷炭箱后降温至50℃左右，在第二链条炉排37推动下掉落至装炭箱30。水柱喷到火红炭表面时瞬即被加热并蒸发成水蒸汽，蒸气通过第二蒸汽管道38涌向板式换热器21，水蒸气通过换热器内部冷却水管壁时，大部分冷凝成水珠掉落到换热器储水箱中，少部分水蒸汽通过排气孔22排到空气中。冷却水通过换热器进水电磁阀23进入换热器，达到设定温度时便流向热水储水箱24，换热器底部的冷凝水通过冷凝水管电磁阀19与管道用于熄炭喷淋，不需要喷淋时，通过板式换热器排污阀20排掉。炉体燃烧区外壁、熄火区外壁及闷炭箱外壁设有带进水口和出水口的水加热套箱14，冷却水通过自来水电磁阀29进到套箱内，当达到温度计9设定值时，开启热水出水电磁阀13，热水通过热水排水管32流到热水储水箱24内，储水箱内热水通过循环泵26流向用户终端27。未用完的热水再流回到热水储水箱内，当储水箱内热水温度低于温度计9设定值时，开启水箱热水再加热电磁阀28将低温热水放入到水加热套箱内，以得到再次加热，如此循环往复，热量可得到充分利用。为保证热水保温效果，在所有水加热套箱、换热器、储水箱、蒸汽管道，热水管道等外层都包有保温层8。为清除炉排下方的灰渣，安装了出灰门3，为保证炉膛使用寿命，在炉膛内部罐注了耐火混凝土34，为阻止水蒸汽中的灰分进入到板式换热器，在湿法熄炭箱内安装多级过滤网35，为方便点火，安装了点火机构36。

Claims

1. 一种汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，包括炉体、炉体内的第一链条炉排（4）和装生物质燃料的进料斗（5），进料斗（5）的出料口通入第一链条炉排（4）的进料端，其特征是，炉体内按第一链条炉排（4）的传送方向依次分为加热脱水区、燃烧区和熄火区；该燃烧装置还包括换热器（21），所述炉体加热脱水区顶部设有与换热器（21）相连的第一蒸汽管道（12）；所述炉体燃烧区内设有炉膛（15），并在炉膛（15）外设有促进炉膛（15）内生物质燃料充分燃烧的助燃机构；所述炉体熄火区内设有喷淋机构，并在炉体熄火区的顶部设有与换热器（21）连接的第二蒸汽管道（38）；所述第一链条炉排（4）的排料端下方设有与炉体连通的闷炭箱（39），闷炭箱（39）内设有与第一链条炉排（4）传送方向一致的第二链条炉排（37），所述第一链条炉排（4）的排料端与第二链条炉排（37）的进料端对应；所述换热器（21）内设有冷却水管（40），换热器（21）外侧设有热水储水箱（24），冷却水管（40）的出水端与热水储水箱（24）相连，所述换热器（21）底部设有储水箱（41），储水箱（41）的出水口通过管路与喷淋机构相连；所述炉体燃烧区外壁、熄火区外壁及闷炭箱外壁设有带进水口和出水口的水加热套箱（14），水加热套箱（14）内设有温度计（9），而水加热套箱（14）的出水口通过热水排水管（32）连接到热水储水箱（24），所述水加热套箱（14）的进水口通过热水进水管（33）连接到热水储水箱（24）。

2.根据权利要求1所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，其特征是，所述炉体外壁、第一蒸汽管道（12）、第二蒸汽管道（38）、换热器（21）、热水储水箱（24）和闷炭箱（39）外均包有保温层，炉体燃烧区、熄火区和闷炭箱（39）的保温层设在水加热套箱（14）的外部。

3.根据权利要求1所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，其特征是，所述炉体靠近第一链条炉排（4）的进料端及闷炭箱（39）靠近第二链条炉排（37）的进料端均设有出灰门（3）。

4.根据权利要求1所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，其特征是，所述闷炭箱（39）外侧靠近第二链条炉排（37）的排料端设有装炭箱（30）。

5.根据权利要求1所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，其特征是，所述熄火区内靠近第二蒸汽管道（38）处安装过滤网（35）。

6.根据权利要求1所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，其特征是，所述换热器（21）顶部设有蒸汽排气孔（22）。

7.根据权利要求1所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，其特征是，所述炉体加热脱水区内设有点火机构（36）。

8.根据权利要求1所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，其特征是，所述进料斗（5）的一侧设有用于调节燃料厚度的燃料厚度调节板（7）。

9.根据权利要求1-8之一所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，其特征是，所述助燃机构包括设在炉膛（15）底部的炉膛底部进风鼓风机（10）和设在炉膛（15）两侧的炉膛侧面增氧鼓风机（11）。

10.根据权利要求1-8之一所述汽、热、炭三联供生物质燃烧装置，其特征是，所述喷淋机构包括设在炉体内熄火区上方的冷凝水喷淋头（18）和熄火区两侧的熄炭喷啉头（16）。