CN104329662A - 卧式生物质沸腾床热管锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卧式生物质沸腾床热管锅炉，包括炉膛，炉膛通过炉膛出口管与换热器连通，换热器通过连通管路和烟窗连通，炉膛为卧式结构布置，包括沸腾床燃烧室和燃烬室，沸腾床燃烧室的右侧上部设有燃烬室，燃烬室的上方设有炉胆，炉胆上方设有螺纹烟管，螺纹烟管上方设有水套，水套通过炉膛出口管与换热器连通，沸腾床燃烧室包括燃烧室，燃烧室的底部设有沸腾床，沸腾床的下方设有一次风室和灰室，一次风室与一次风鼓风机连接，燃烧室的左侧设有二次风进口，二次风进口与二次风鼓风机连接，二次风进口的上方设有螺旋给料装置。本发明卧式生物质沸腾床热管锅炉其炉膛结构布局合理，燃料燃烧完全、利用率高，节能环保。

Description

卧式生物质沸腾床热管锅炉

技术领域

[0001] 本发明涉及锅炉，具体是指一种卧式生物质沸腾床热管锅炉。

背景技术

生物质成型燃料具有挥发分多，可达70%-80%（在250-350℃全析出），焦炭难燃尽，含硫量少； 未经预处理含水量达（25%-55%），处理后一般小于10%；含碳量少，秸秆类的低位发热量14-16MJ/kg约为标煤（29.3MJ/kg）的一半的特点。现有的普通链条卧式锅炉由于主要适用于燃煤锅炉，对生物质成型燃料不适应，即使配置了二次风，但由于二次风烟气没有形成强烈湍流，难以对焦炭燃烬，不仅热效率低，而且烟尘大，排放很难达标。

目前，涉及沸腾燃烧方式的锅炉技术方案，中国专利CN104089282公开的“生物质沸腾燃烧蒸汽锅炉”公开了一种生物质蒸汽锅炉，包括框座、设置在框座内的炉膛、设置在炉膛上的炉架和炉架内设置的蒸汽锅炉本体，所述的炉膛包括炉壁、侧边炉壁上开设有点火口和清灰门、以及设置在上方炉壁上的燃烧口，在所述炉膛的一侧设置有进料装置和配风装置，所述的进料装置包括料仓、设置在料仓出料口处呈阶梯设置的一级螺旋进料管和二级螺旋进料管，一级螺旋进料管和二级螺旋进料管均匹配设置有驱动电机，所述的配风装置包括风机、呈箱体状的风仓、设置在风仓中部且贯穿风仓前后端面的进料管、设置在风仓的前端面上与风仓内部连通的风机连接管、以及设置在风仓后端面上与风仓内部连通的配风管，所述的配风管的端部密封、侧壁上朝向炉膛中部开设有一系列的配风孔，在所述炉膛的一侧开设有与风仓匹配的凹槽。该生物质沸腾燃烧蒸汽锅炉具有燃烧充分和防止回火的优点，然而，其燃烧方式单一，燃料利用率有限，炉膛以及传热的立式结构布局设计，其结构局限仅适用于小型热管锅炉加热，适用范围小，热能利用率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种卧式结构布局、复合燃烧方式燃烧、燃烧完全、燃料利用率高和节能环保的卧式生物质沸腾床热管锅炉。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种卧式生物质沸腾床热管锅炉，包括炉膛、换热器和烟窗，所述的炉膛通过炉膛出口管与换热器连通，换热器通过连通管路和烟窗连通，所述的炉膛为卧式结构布置，包括沸腾床燃烧室和燃烬室，沸腾床燃烧室的右侧上部设有燃烬室，燃烬室的下方设有放置室，燃烬室的上方设有炉胆，炉胆的两端部分别设有左灰箱和右灰箱，炉胆上方设有螺纹烟管，螺纹烟管上方设有水套，水套通过炉膛出口管与换热器连通，所述的沸腾床燃烧室包括燃烧室、沸腾床、一次风室和灰室，燃烧室的底部设有沸腾床，沸腾床的下方依次设有一次风室和灰室，一次风室通过一次风进口与一次风鼓风机连接，燃烧室的左侧设有二次风进口，二次风进口与二次风鼓风机连接，二次风进口的上方设有螺旋给料装置。本发明卧式生物质沸腾床热管锅炉其炉膛采用卧式结构布置，将螺旋给料装置的料斗设置在炉膛燃烧室的进料口的左上方，使燃料自上而下呈螺旋状态进入燃烧室，不漏风、不回火，燃烧室底部沸腾床及一次风室的设置，使燃料在沸腾床上燃烧，一次风室的风帽布风方式，形成密相层燃烧，使燃料燃烧充分，给料装置下方二次风进口的设置，由于二次风旋风扰动，使燃料在沸腾床上燃烧完全，避免了燃料燃烧不完全现象，燃烧室右侧上部设有燃烬室的设置，使燃烧后的高温烟气进入燃烬室燃烬，并在低烟速作用下降尘，燃烬并降尘后的洁净高温烟气经右灰箱进入炉胆内进行旋风换热，再经多回程设置的螺纹烟管后进入换热器降温，最后经由烟窗排出，其排烟温度低于120度，该锅炉结构布局合理，排烟温度低，燃料燃烧完全、利用率高，锅炉整体热效率高。

进一步地，所述的螺旋给料装置包括料斗、螺旋给料机和给料通道，所述的给料通道倾斜设置，给料通道的顶部通过螺旋给料机与料斗连通，螺旋给料机置于给料通道内进行螺旋给料，给料通道的底部与燃烧室连通。料斗的安装位置高于进料口，以及给料通道内螺旋给料机的设置，使燃料自上而下呈螺旋状态进入燃烧室，不漏风，不回火，有效避免了锅炉在使用过程中的回火现象。

进一步地，所述的燃烬室的底部设有与燃烧室连通的连通口，使在燃烧室燃烧后的高温烟气完全进入燃烬室进行燃烬和降尘。 

进一步地，所述的燃烧室和灰室均设有清灰门，便于及时清灰。

进一步地，所述的左灰箱设有隔板，使螺纹烟管形成多流程通道。

进一步地，所述的换热器为立式超导热管换热器，包括换热管、集水箱和本体，本体的两侧均设有集水箱，集水箱的内侧自上而下均匀分布有若干根换热管，换热管从集水箱起向下倾斜设置。

进一步地，所述的换热管为翅片式超导热管,传热效率高，降温效果好。

进一步地，所述的换热器与烟窗之间连通管路上设有引风机，引风机将炉膛及换热器内的高温烟气及时经烟窗后排出，有效减少污垢及灰尘的停留，有利于提高热传递效果。 

 

本发明卧式生物质沸腾床热管锅炉，与现有技术相比，具有如下的有益效果：

第一、结构布局合理，炉膛采用卧式结构布置，将螺旋给料装置的料斗设置在炉膛燃烧室的进料口左上方，使燃料自上而下呈螺旋状态进入燃烧室，不漏风、不回火，燃烧室底部沸腾床及一次风室的设置，使燃料在沸腾床上燃烧，一次风室的风帽布风方式，形成密相层燃烧，使燃料燃烧充分，给料装置下方二次风进口的设置，由于二次风旋风扰动，使燃料在沸腾床上燃烧完全，避免了燃料燃烧不完全现象，燃烧室右侧上部设有燃烬室的设置，使燃烧后的高温烟气进入燃烬室燃烬，并在低烟速作用下降尘，燃烬并降尘后的洁净高温烟气经右灰箱进入炉胆内进行旋风换热，再经多回程设置的螺纹烟管后进入换热器降温，其结构布局合理，排烟温度低，锅炉整体热效率高；

第二、燃烧完全，采用复合燃烧方式，燃料在一次风沸腾床上燃烧，产生强烈的湍流，燃烧充分；高温烟气在二次风形成旋风条件下，烟气在炉膛停留时间长，湍流强烈，焦炭在旋风条件下燃烧完全； 

第三、燃料利用率高、节能环保，由于燃料经复合燃烧后燃烧完全，完全看不到黑烟，在高温环境下，炭黑和焦油都燃烧干净，其燃料利用率高，而且达到了洁净燃烧和自身消烟除尘的作用，节能环保。

附图说明

附图1为本发明卧式生物质沸腾床热管锅炉的结构示意图；

附图标记为：1、料斗，2、螺旋给料机，3、给料通道，4、二次风鼓风机，5、清灰门，6、连通管路，7、沸腾床，8、一次风室，9、灰室，10、一次风鼓风机，11、放置室，12、引风机，13、烟窗，14、换热管，15、集水箱，16、燃烬室，17、右灰箱，18、炉胆，19、螺纹烟管，20、本体，21、水套，22、燃烧室，23、左灰箱，24、隔板，25、炉膛出口管。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。

如图1所示，一种卧式生物质沸腾床热管锅炉，包括炉膛、换热器和烟窗13，所述的炉膛通过炉膛出口管25与换热器连通，换热器通过连通管路6和烟窗13连通，所述的炉膛为卧式结构布置，包括沸腾床燃烧室和燃烬室16，沸腾床燃烧室的右侧上部设有燃烬室16，燃烬室16的下方设有放置室11，燃烬室16的上方设有炉胆13，炉胆13的两端部分别设有左灰箱23和右灰箱17，炉胆13上方设有螺纹烟管19，螺纹烟管19上方设有水套21，水套21通过炉膛出口管25与换热器连通，所述的沸腾床燃烧室包括燃烧室22、沸腾床7、一次风室8和灰室9，燃烧室22的底部设有沸腾床7，沸腾床7的下方依次设有一次风室8和灰室9，一次风室8通过一次风进口与一次风鼓风机10连接，燃烧室22的左侧设有二次风进口，二次风进口与二次风鼓风机4连接，二次风进口的上方设有螺旋给料装置；所述的换热器为立式超导热管换热器，包括换热管14、集水箱15和本体20，本体20的两侧均设有集水箱15，集水箱15的内侧自上而下均匀分布有若干根换热管14，换热管14从集水箱15起向下倾斜设置。本发明卧式生物质沸腾床热管锅炉其炉膛采用卧式结构布置，将螺旋给料装置的料斗1设置在炉膛燃烧室22的进料口的左上方，使燃料自上而下呈螺旋状态进入燃烧室，不漏风、不回火，燃烧室22底部沸腾床7及一次风室8的设置，使燃料在沸腾床7上燃烧，一次风室8的风帽布风方式，形成密相层燃烧，使燃料燃烧充分，给料装置下方二次风进口的设置，由于二次风旋风扰动，使燃料在沸腾床7上燃烧完全，避免了燃料燃烧不完全现象，燃烧室22右侧上部设有燃烬室16的设置，使燃烧后的高温烟气进入燃烬室16燃烬，并在低烟速作用下降尘，燃烬并降尘后的洁净高温烟气经右灰箱17进入炉胆内进行旋风换热，再经多回程设置的螺纹烟管后进入换热器降温，最后经由烟窗排出，其排烟温度低于120度，该锅炉结构布局合理，排烟温度低，燃料燃烧完全、利用率高，锅炉整体热效率高。

如图1所示，所述的螺旋给料装置包括料斗1、螺旋给料机2和给料通道3，所述的给料通道3倾斜设置，给料通道3的顶部通过螺旋给料机2与料斗1连通，螺旋给料机2置于给料通道3内进行螺旋给料，给料通道3的底部与燃烧室22连通，料斗1的安装位置高于进料口，以及给料通道3内螺旋给料机2的设置，使燃料自上而下呈螺旋状态进入燃烧室22，不漏风，不回火，有效避免了锅炉在使用过程中的回火现象，所述的燃烬室16的底部设有与燃烧室22连通的连通口，使在燃烧室22燃烧后的高温烟气完全进入燃烬室16进行燃烬和降尘，所述的燃烧室22和灰室9均设有清灰门5，便于及时清灰，所述的左灰箱23设有隔板24，使螺纹烟管19形成多流程通道。

如图1所示，所述的换热器与烟窗13之间连通管路6上设有引风机12，引风机12将炉膛及换热器内的高温烟气及时经烟窗13后排出，有效减少污垢及灰尘的停留，有利于提高热传递效果，所述的换热管14为翅片式超导热管,传热效率高，降温效果好。 

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种卧式生物质沸腾床热管锅炉，包括炉膛、换热器和烟窗（13），所述的炉膛通过炉膛出口管（25）与换热器连通，换热器通过连通管路（6）和烟窗（13）连通，其特征在于：所述的炉膛为卧式结构布置，包括沸腾床燃烧室和燃烬室（16），沸腾床燃烧室的右侧上部设有燃烬室（16），燃烬室（16）的下方设有放置室（11），燃烬室（16）的上方设有炉胆（13），炉胆（13）的两端部分别设有左灰箱（23）和右灰箱（17），炉胆（13）上方设有螺纹烟管（19），螺纹烟管（19）上方设有水套（21），水套（21）通过炉膛出口管（25）与换热器连通，所述的沸腾床燃烧室包括燃烧室（22）、沸腾床（7）、一次风室（8）和灰室（9），燃烧室（22）的底部设有沸腾床（7），沸腾床（7）的下方依次设有一次风室（8）和灰室（9），一次风室（8）通过一次风进口与一次风鼓风机（10）连接，燃烧室（22）的左侧设有二次风进口，二次风进口与二次风鼓风机（4）连接，二次风进口的上方设有螺旋给料装置。

2.根据权利要求1所述的卧式生物质沸腾床热管锅炉，其特征在于：所述的螺旋给料装置包括料斗（1）、螺旋给料机（2）和给料通道（3），所述的给料通道（3）倾斜设置，给料通道（3）的顶部通过螺旋给料机（2）与料斗（1）连通，螺旋给料机（2）置于给料通道（3）内进行螺旋给料，给料通道（3）的底部与燃烧室（22）连通。

3. 根据权利要求2所述的卧式生物质沸腾床热管锅炉，其特征在于：所述的燃烬室（16）的底部设有与燃烧室（22）连通的连通口。

4. 根据权利要求3所述的卧式生物质沸腾床热管锅炉，其特征在于：所述的燃烧室（22）和灰室（9）均设有清灰门（5）。

5.根据权利要求4所述的卧式生物质沸腾床热管锅炉，其特征在于：所述的左灰箱（23）设有隔板（24）。

6.根据权利要求5所述的卧式生物质沸腾床热管锅炉，其特征在于：所述的换热器为立式超导热管换热器，包括换热管（14）、集水箱（15）和本体（20），本体（20）的两侧均设有集水箱（15），集水箱（15）的内侧自上而下均匀分布有若干根换热管（14），换热管（14）从集水箱（15）起向下倾斜设置。

7.根据权利要求6所述的卧式生物质沸腾床热管锅炉，其特征在于：所述的换热管（14）为翅片式超导热管。

8.根据权利要求7所述的卧式生物质沸腾床热管锅炉，其特征在于：所述的换热器与烟窗（13）之间连通管路（6）上设有引风机（12）。