CN203550192U - 一种生物质能源热水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种生物质能源热水机组，包括机体，机体内设有封闭的第一空间；第一空间内设有燃烧炉和热交换装置，第一空间的其余空间设为水箱空间；第一空间外设有第一引风机，燃烧炉、热交换装置、第一引风机顺序连通；燃烧炉底部设有炉排，燃烧炉自其侧壁上方开孔与送料装置连通，其特征在于：炉排呈斗笠形，且，炉排上设有透气结构，燃烧炉侧壁上设置供氧装置，燃烧炉侧壁上还设置点火导热装置，点火导热装置的头部为环形，点火导热装置的头部同轴线嵌置在炉排上。本实用新型的结构简单、燃烧速度快、燃烧更彻底的优点。

Description

一种生物质能源热水机组

技术领域

 本实用新型属于热源设备领域，特别是涉及一种生物质能源热水机组。

背景技术

随着煤、石油、天然气价格的不断上涨和储量下降，能源短缺和环境污染日益严重，而，煤、石油、天然气燃烧后，资源不可再生，且，热效率低，资源浪费严重，不符合节能和环保的大趋势。因此，人们开始寻找新的能源来代替传统的能源。生物质燃料具有来源广、可再生、体积小，比重大，耐燃烧，便于储存和运输，其可燃后挥发份高、热值高、热效率高，燃烧后的灰份可作为优质的钾肥直接改良土壤，可再生循环等特点，是世界上公认的清洁可再生能源。但是，由于生物质颗粒是经过高压而形成的颗粒状物料，其密度远远大于原生物质。生物质颗粒燃料的结构与组织特征决定了挥发分的析出速度与传热速度都大大降低。因此，采用原有的燃煤或油、气燃烧设备直接燃烧生物质颗粒燃料，燃烧速度慢、锅炉的燃烧效率和热效率较低，锅炉烟尘的排放浓度高，污染物排放超标，且工艺复杂，成本偏高。

授权公告号为CN202109645U的中国专利公布了一种往复炉排生物质颗粒半气化热水锅炉，包括锅炉外壳，锅炉内设有燃烧室，燃烧室上方设有与其连通的汽化室，汽化室的顶部再与锅炉内的气水热交换室连通，气水热交换室内设有主烟管和导热管道，主烟管上设有引风机，主要管与导热管道连通，炉体上方、四壁、导热通道及烟管周围均为水套，锅炉侧壁设有进料口配置有自动螺旋进料器，可实现自动上料；锅炉侧壁设有点火口，由电点火器自动点火燃烧。但是，此往复炉排生物质颗粒半气化热水锅炉采用往复式炉排，操作麻烦，且，生物质燃料平铺在炉排上，而炉排点火口只有一个，燃烧速度依然较慢；并且，分别设置燃烧室和汽化室，结构复杂；另外，未对经过传热烟道的烟气进行灰分、烟雾颗粒的收集，增加了后续除尘装置的压力，同时，也降低了除尘效率和除尘效果。

授权公告号 CN 201811220 U的中国专利公布了一种生物质燃料锅炉的燃烧装置，所述炉排由多块扇形板组合构成圆环状，圆环状的炉排从外到内为平板环段、向上凸起的锥形环段和向下凹进的凹槽环段，这三个环段形成斗笠结构，该燃烧装置的螺旋管伸至炉排中心的凹槽环段处，给料时，螺旋管将料斗内的生物质燃料送到炉排的凹槽环段处，在后续生物质燃料的推挤下，生物质燃料在炉排上均匀铺开。虽然此燃烧装置的笠状炉排能够将从中心给入的生物质燃料有效的向圆周均匀铺散开，但是，此燃烧结构并未对点火装置的结构进行说明，而常见的点火装置均为一个着火点，燃烧速度慢，燃烧效率低；并且，从螺旋管输出的生物质燃料需要推挤其上方的生物质燃料，才能向四周铺开，螺旋管的动力损耗较大。

发明内容

本实用新型旨在提供一种结构简单、燃烧速度快、燃烧更彻底的生物质能源热水机组。

一种生物质能源热水机组，包括机体，机体内设有封闭的第一空间；第一空间内设有燃烧炉和热交换装置，第一空间的其余空间设为水箱空间；第一空间外设有第一引风机，燃烧炉、热交换装置、第一引风机顺序连通；燃烧炉底部设有炉排，燃烧炉自其侧壁上方开孔与送料装置连通，炉排呈斗笠形，且，炉排上设有透气结构，燃烧炉侧壁上设置供氧装置，燃烧炉侧壁上还设置点火导热装置，点火导热装置的头部为环形，点火导热装置的头部同轴线嵌置在炉排上。

在工作过程中，料斗中的生物质颗粒通过送料装置推入到燃烧炉的炉排上，电点火导热装置点火，并通过供氧装置提供氧气助燃；生物质颗粒燃烧的热量在第一引风机的作用下通过热交换装置与水箱空间内的水进行热交换；从热交换装置排出的烟气经过第一引风机进入后续工序或直接排出。

本实用新型的炉排呈斗笠形，生物质颗粒由中间滑向外圆周，电点火导热装置的头部为环形，且，电点火导热装置的头部圆心位于炉排的轴线上，因此，炉排上外圆周上各个方向的生物质物料可同时燃烧，燃烧速度快，燃烧更彻底，大大提高燃烧效率。

在具体实施过程中，供氧装置最好设置数根，供氧装置沿燃烧炉侧壁内圆周分布，这样，可多方向为生物质颗粒燃烧提供氧气助燃，进一步提高燃烧效率。另外，燃烧炉侧壁上还插设数个空气管，空气管沿燃烧炉侧壁内圆周分布，所有空气管的一端均与位于燃烧炉外的第二引风机连通、另一端均朝向炉排设置。这样，可多方向为生物质颗粒燃烧提供风力助燃，再进一步提高燃烧效率。

透气结构为自炉排中心至炉排外周间隔开设若干环形透气通道，可使炉排的各个方向上透气效果一致，进一步提高燃烧效率。

在具体实施过程中，点火导热装置可为电点火导热装置，点火更方便。

送料装置的伸入燃烧炉内的一端设有下料筒，下料筒设置在炉排的正上方，下料筒出料口处设有散料头，散料头的顶部为锥形，实现生物质颗粒均匀、有序的分散在炉排上。

机体还包括第二空间；第二空间内设有除尘系统和第一引风机，第一引风机与除尘系统连通，可对从热交换装置排出的烟气进行除尘，避免烟气直接排出，污染空气。

炉排的下方设置落灰抽屉，燃烧后可直接从落灰抽屉取得灰份，灰份可作为优质的钾肥卖给农民，直接改良土壤；并且，将装满灰份的落灰抽屉抽出方便，可及时对灰份进行处理；同时，也方便对落灰抽屉进行清洗。

热交换装置由至少4根相互连通的热交换管组成，结构简单。在具体实施过程中，热交换管的数量一般采用 6~8根，此时，既可实现良好的热交换作业；同时，也可避免空间或设备的浪费。

热交换管内固定设置两端封闭的空心管，空心管的外径略小于热交换管的内径，使得热气体更缓慢的通过热交换管，提高热转换率。

每根热交换管或相邻两根热交换管的下端分别设置落灰抽屉，热交换管与相应的落灰抽屉连通，由于前端的热交换管下方的落灰抽屉中粉尘颗粒多，而后端的热交换管下方的落灰抽屉中粉尘颗粒相对较少，在对落灰抽屉内的粉尘颗粒进行清理的过程中，可仅对填满的落灰抽屉进行倾倒即可。

除尘系统包括除尘器和除粉池，第二引风机与除尘器的中部连通，除尘器的底部与盛水的除粉池连通，除尘器的顶部设有排烟口。当含尘气体进入除尘器内，在离心风力的作用下，粉尘颗粒被分离出来，进入盛水的除粉池内，净化排除，净化后的烟气再经过除尘器，最后从排烟口排出，此时的烟气清洁无害。

机体上部与出水管连通、下部与进水管连通，进水管上设有流量控制阀，可实现机体内热水的自动排出和补入，且，可对进水量进行控制。

机体内设有高水位感应器和低水位感应器。

机体内设有水温感应器。

机体内连接出水管的位置处设置出水水温感应器。

第二空间内还设有电气控制系统，高水位感应器、低水位感应器、水温感应器、出水水温感应器、第一引风机、第二引风机均与电气控制系统电路连接，可实现全自动化控制。

电气控制系统包括电配箱，机体上还设有显屏，电配箱与显屏电路连接，只需通过与显屏即可设定工作参数，控制简单，自动化更高。

燃烧炉和机体上均设有观察窗，便于观察燃烧炉的燃烧情况。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构俯视图；

图2为本实用新型的第一空间的内部结构图，其中，热交换装置为局部剖视图；

图3为本实用新型的燃烧炉的纵向剖视图；

图4为本实用新型的燃烧炉的俯视图；

图5为本实用新型的第二空间的内部结构图。

具体实施方式

    现结合附图具体说明本实用新型的实施方式：

结合图1~4，一种生物质能源热水机组，包括机体1，机体1内设有封闭的第一空间10；第一空间10内设有燃烧炉11和热交换装置12，第一空间10的其余空间设为水箱空间13；第一空间外设有第一引风机32，燃烧炉11、热交换装置12、第一引风机32顺序连通；燃烧炉11底部设有炉排14，燃烧炉自其侧壁110上开孔1100与送料装置16连通，炉排14呈斗笠形，且，炉排14上设有数个透气结构140，燃烧炉侧壁110上设置供氧装置50，燃烧炉侧壁110上还设置点火导热装置17，点火导热装置的头部170为环形，点火导热装置的头部170同轴线嵌置在炉排14上。

在工作过程中，料斗100中的生物质颗粒通过送料装置16推入到燃烧炉11的炉排14上，点火导热装置17点火，并通过供氧装置50提供氧气助燃；生物质颗粒燃烧的热量在第一引风机32的作用下通过热交换装置12与水箱空间13内的水进行热交换；从热交换装置12排出的烟气经过第一引风机32进入后续工序或直接排出。

本实用新型的炉排14呈斗笠形，生物质颗粒由中间滑向外圆周，点火导热装置的头部170为环形，且，点火导热装置的头部170圆心位于炉排14的轴线上，因此，炉排14上外圆周上各个方向的生物质物料可同时燃烧，大大提高燃烧效率。

如图4所示，在具体实施过程中，供氧装置50为数个，供氧装置50沿燃烧炉侧壁110内圆周分布，可进一步提高燃烧效率；另外，燃烧炉侧壁110上还插设数个空气管60，空气管60沿燃烧炉侧壁110内圆周分布，所有空气管50的一端均与位于燃烧炉11外的第二引风机15连通、另一端均朝向炉排14设置。这样，可多方向为生物质颗粒燃烧提供风力助燃，进一步提高燃烧效率。

如图4所示，透气结构140为自炉排14中心至炉排14外周间隔开设若干环形透气通道，可使炉排14的各个方向上透气效果一致，进一步提高燃烧效率。

在具体实施过程中，点火导热装置17可为电点火导热装置，点火更方便。

如图3所示，送料装置16的伸入燃烧炉11内的一端设有下料筒19，下料筒19通过连接装置70吊挂在炉排14的正上方，下料筒19的出料口处再挂设一散料头71，散料头71的顶部为锥形，实现生物质颗粒均匀、有序的分散在炉排14上。

下料桶19的底部为出料口，可避免生物质颗粒四处飞溅。

如图1、5所示，机体1还包括第二空间30；第二空间30内设有除尘系统31和第一引风机32，第一引风机32与除尘系统31连通，可对从热交换装置12排出的烟气进行除尘，避免烟气直接排出，污染空气。

炉排14的下方设置落灰抽屉18（如图1、2所示），燃烧后可直接从落灰抽屉18取得灰份，灰份可作为优质的钾肥卖给农民，直接改良土壤；并且，将装满灰份的落灰抽屉18抽出方便，可及时对灰份进行处理；同时，也方便对落灰抽屉18进行清洗。

如图1、2所示，热交换装置12由至少4根相互连通的热交换管120组成，结构简单。在具体实施过程中，热交换管120的数量一般采用 6~8根，此时，既可实现良好的热交换作业；同时，也可避免空间或设备的浪费。

如图2所示，热交换管12内固定设置两端封闭的空心管80，空心管80的外径略小于热交换管12的内径，使得热气体更缓慢的通过热交换管12，提高热转换率。

如图1、2所示，每根热交换管120或相邻两根热交换管120的下端分别设置落灰抽屉18，热交换管12与相应的落灰抽屉18连通，由于前端的热交换管12下方的落灰抽屉18中粉尘颗粒多，而后端的热交换管12下方的落灰抽屉18中粉尘颗粒相对较少，在对落灰抽屉18内的粉尘颗粒进行清理的过程中，可仅对填满的落灰抽屉18进行倾倒即可。

如图5所示，除尘系统31包括除尘器311和除粉池312，第二引风机32与除尘器311的中部连通，除尘器311的底部与盛水的除粉池312连通，除尘器311的顶部设有排烟口313。当含尘气体进入除尘器311内，在离心风力的作用下，粉尘颗粒被分离出来，进入盛水的除粉池312内，净化排除，净化后的烟气再经过除尘器311，最后从排烟口313排出，此时的烟气清洁无害。

结合图2、图5，机体1上部与出水管2连通、下部与进水管3连通，进水管3上设有流量控制阀4，可实现机体1内热水的自动排出和补入，且，可对进水量进行控制。

如图2所示，机体1内设有高水位感应器5和低水位感应器6。

如图2所示，机体1内设有水温感应器7。

如图2所示，机体1内连接出水管的位置处设置出水水温感应器8。

如图1、5所示，第二空间30内还设有电气控制系统33，高水位感应器5、低水位感应器6、水温感应器7、出水水温感应器8、电点火导热装置17和第一引风机32、第二引风机15均与电气控制系统33电路连接，可实现全自动化控制。

如图1所示，电气控制系统33包括电配箱331，机体1上还设有显屏200，电配箱200与显屏332电路连接，只需通过与显屏200即可设定工作参数，控制简单，自动化更高。

燃烧炉11和机体1上均设有观察窗9（如图1、3、4所示），便于观察燃烧炉的燃烧情况。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变换与修饰，皆属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种生物质能源热水机组，包括机体，机体内设有封闭的第一空间；第一空间内设有燃烧炉和热交换装置，第一空间的其余空间设为水箱空间；第一空间外设有第一引风机，燃烧炉、热交换装置、第一引风机顺序连通；燃烧炉底部设有炉排，燃烧炉自其侧壁上方开孔与送料装置连通，其特征在于：炉排呈斗笠形，且，炉排上设有透气结构，燃烧炉侧壁上设置供氧装置，燃烧炉侧壁上还设置点火导热装置，点火导热装置的头部为环形，点火导热装置的头部同轴线嵌置在炉排上。

2.根据权利要求1所述的一种生物质能源热水机组，其特征在于：供氧装置设置数根，所有供氧装置沿燃烧炉侧壁内圆周分布。

3.根据权利要求1所述的一种生物质能源热水机组，其特征在于：燃烧炉侧壁上还插设数根空气管，空气管沿燃烧炉侧壁内圆周分布，所有空气管的一端均与位于燃烧炉外的第二引风机连通、另一端均朝向炉排设置。

4.根据权利要求1所述的一种生物质能源热水机组，其特征在于：透气结构为自炉排中心至炉排外周间隔开设若干环形透气通道。

5.根据权利要求1所述的一种生物质能源热水机组，其特征在于：送料装置的伸入燃烧炉内的一端设有下料筒，下料筒设置在炉排的正上方，下料筒出料口处挂设散料头，散料头的顶部为锥形。

6.根据权利要求1所述的一种生物质能源热水机组，其特征在于：机体还包括第二空间；第二空间内设有除尘系统和第一引风机，第一引风机与除尘系统连通。

7.根据权利要求6所述的一种生物质能源热水机组，其特征在于：除尘系统包括除尘器和除粉池，第二引风机与除尘器的中部连通，除尘器的底部与盛水的除粉池连通，除尘器的顶部设有排烟口。

8.根据权利要求6所述的一种生物质能源热水机组，其特征在于：机体内还设有电气控制系统，第一引风机和第二引风机均与电气控制系统电路连接，电气控制系统包括电配箱，机体上还设有显屏，电配箱与显屏电路连接。

9.根据权利要求1所述的一种生物质能源热水机组，其特征在于：

热交换装置由至少4根相互连通的热交换管组成，热交换管内固定设置两端封闭的空心管，空心管的外径略小于热交换管的内径。

10.根据权利要求9所述的一种生物质能源热水机组，其特征在于：每根热交换管或相邻两根热交换管的下端分别设置落灰抽屉，热交换管与相应的落灰抽屉连通。

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