專利名稱：一種燃秸稈制乙醇廢渣鍋爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種以秸稈制乙醇后產(chǎn)生的廢渣為燃料的鍋爐。
技術背景我國是一個農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)燃料十分豐富，每年秸稈產(chǎn)量達6億多噸。 由于利用裝置落后，熱效率低，秸稈沒有得到合理利用。利用秸稈生產(chǎn)乙醇 燃料是提高生物質(zhì)燃料利用效益的有效方法，而秸稈生產(chǎn)乙醇后的廢渣如不 進行處理就堆放在露天，不但占地面積大，而且污染環(huán)境。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種燃秸稈制乙醇廢渣鍋爐。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案 一種燃秸稈制乙醇廢 渣鍋爐，包括爐體和位于爐體上的鍋筒，在鍋筒和水冷壁集箱之間布置水冷 壁管組和下降管組，鍋爐尾部煙道內(nèi)設有省煤器和空氣預熱器，其特征在于: 所述爐體下部爐膛為絕熱爐膛，爐體上部設有多組二次風噴嘴，爐膛下部進料 口處設有限料止燃拱，爐膛下方為爐排，爐排后方為排渣口，爐排上設有風室， 限料止燃拱下的爐排上設有風室密封蓋板。所述爐體上部設置的二次風噴嘴有2至4組，所述爐膛下部進料口的進料斗上設有閘板。所述爐膛前拱為兩節(jié)階梯拱，前拱最高點位于爐膛總高的0. 4 0. 6倍處， 前拱長度為爐膛深度的0. 8 1. 1倍；后拱長度為爐膛深度的1. 8 2. 2倍，后 拱與水平方向夾角為8 12度；所述限料止燃拱高度為400 600mm，長度為 500 800mm，所述密封板位于第一風室上部、長度超過限料止燃拱50 200腿。所述二次風噴嘴為三組，位于爐膛上部燃燒區(qū)， 一組位于后拱頂部，二組 位于前拱頂部，三組位于爐膛后墻中部。所述爐體爐膛出口位置布置有過熱器。本鍋爐的爐膛下部進料口處設有限料拱，限料拱下為爐排，爐排上設有 風室，風室內(nèi)的一次風采用較高的熱風溫度，縮短燃料的著火時間，強化燃燒。 采用低而長的止燃限料拱，防止產(chǎn)生料斗內(nèi)燃料返火回燃問題。在爐排前拱 加裝較長的密封蓋板，既防止漏料，又將第一風室內(nèi)的空氣與燃料的混合位 置向后移，防止引燃料斗內(nèi)的燃料。爐體下部爐膛為絕熱爐膛，爐體上部設有2至4組二次風噴嘴，這樣提高了燃燒區(qū)的燃燒溫度，保證燃料的完全充 分燃燒。采用較高的前拱并形成階梯拱，既可保證揮發(fā)份有足夠大的空間充 分燃燒，又可保證固定碳在后拱區(qū)有較長的燃燒時間，以提高鍋爐燃燒效率。 本實用新型針對秸稈制乙醇后產(chǎn)生的廢渣含水率高、熱值低，揮發(fā)分高的特 點，設計出以其為燃料的專用鍋爐，實現(xiàn)了廢渣的無害化與資源化，從而既 減少了環(huán)境污染，又節(jié)約了能源。生物質(zhì)燃料的灰中含有較多的鉀、鈉、鈣 等金屬元素成分，本鍋爐工作中全部以秸稈制乙醇后產(chǎn)生的廢渣為燃料，不 添加任何其它助燃燃料，從排渣口排出的灰渣及從除塵器收集的飛灰可以直 接用作肥料。

附圖所示為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型鍋爐包括爐體IO和位于爐體IO上的鍋筒II，在 鍋筒和水冷壁集箱之間布置水冷壁管組和下降管組5，爐膛出口位置布置有 過熱器12，鍋爐尾部煙道13內(nèi)設有省煤器14和空氣預熱器15。爐體10下 部爐膛由耐火材料3形成絕熱爐膛，爐體10上部燃燒區(qū)設有三組二次風噴嘴， 一組17位于后拱7頂部，二組4位于前拱2頂部，三組16位于爐膛后墻中部。 爐膛下部進料口處設有限料止燃拱1，進料口的進料斗18上設有閘板19，限 料止燃拱1下為爐排6，爐排6下方為排渣口20，爐排6上設有風室9，限料 止燃拱1下的爐排6上設有風室密封蓋板8。爐膛前拱2為兩節(jié)階梯拱，前拱 2最高點位于爐膛總高的0. 4 0. 6倍處，前拱2寬度為爐膛總寬的0. 8 1. 1 倍。后拱7長度為爐膛深度的1. 8 2. 2倍，后拱7與水平方向夾角a為8 12度。限料止燃拱1高度為400 600mm,長度為500 800mm，密封蓋板8長 度比限料止燃拱1長50 200mm。秸稈制乙醇后的廢渣呈污泥狀態(tài)，水分含量高達54%以上，熱值為 7000kJ/kg左右，直接進入鍋爐燃燒非常困難。經(jīng)機械擠壓成型干燥脫去一 部分水分，既有利于鍋爐燃燒，也提高了燃料的利用效率。干燥成型后的物 料其物性仍屬生物質(zhì)燃料類型，該燃料與二類煙煤相比熱值較低，水分高， 但揮發(fā)份卻比二類煙煤高2倍以上。將干燥成型后的秸稈制乙醇廢渣加入料 斗18中，啟動爐排6向爐內(nèi)輸送燃料并點火，進料斗18上設的閘板19和限 料止燃拱1配合控制進料量，密封蓋板8確保限料止燃拱1區(qū)的燃料不燃燒。針對廢渣燃料的燃燒特性本實用新型采取以下幾項措施。1. 采用較高的熱風溫度由于燃料水分含量高，熱值低，為了提高爐膛溫度，縮短燃料的干燥時間，熱風溫度設計為150°C。2. 長爐排由于燃料水分含量高，著火困難，固定碳燃燒也需較長時間，本設計采用加長的爐排，增加固定碳燃燒時間。采用較高的前拱和低而長的后拱采 用較高的前拱并形成階梯拱，既可保證揮發(fā)份有足夠大的空間充分燃燒，又 可保證固定碳在后拱區(qū)有較長的燃燒時間，以提高鍋爐燃燒效率。3. 合理的二次風系統(tǒng)由于該燃料揮發(fā)分高，燃燒速度快，為防止空氣與可燃氣體混合不均勻， 使煙氣中的碳氫化合物分解，在爐膛燃燒區(qū)設計了三組二次風噴嘴。后拱出 口處的二次風除了使煙氣與空氣充分混合外，還可將爐膛高溫煙氣推向前拱 區(qū)，有利于燃料的著火。前拱頂部的二次風目的是將爐膛前拱區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的大 量揮發(fā)份與空氣盡快攪拌混合，使其快速完全燃燒。布置在下部絕熱爐膛出 口處的二次風主要作用是對從下部絕熱爐膛出來的煙氣進行再次攪拌混合， 進一歩提高燃燒效率。每一路二次風風道上都裝有調(diào)節(jié)擋板，可根據(jù)燃燒工 況需要調(diào)節(jié)各路風量。4. 采用下部絕熱爐膛在爐膛下部，前拱區(qū)及后拱區(qū)，都采用絕熱爐膛，以提高燃燒區(qū)的燃燒 溫度，保證燃料的完全充分燃燒。5. 采用折線型爐膛考慮到生物質(zhì)燃料揮發(fā)份燃燒需較大爐膛空間，以及生物質(zhì)燃料的灰熔 點特性、高溫腐蝕特性等因素。采用較高的折線型爐膛，延長了燃料在爐膛 中的停留時間，既有利于燃燒，也降低了爐膛水冷壁熱負荷，同時也降低了 爐膛出口煙氣溫度，防止高溫過熱器結渣和高溫腐蝕。本鍋爐爐膛出口煙溫 設計為928 °C。6. 設計低而長的止燃限料拱由于該燃料水分含量受干燥設備運行條件及天氣、堆放時間等因素的影 響，水分變化可能較大。如燃料水分過少，燃料揮發(fā)份含量高，著火所需溫 度低，引燃拱高度如過高則容易使燃料在引燃拱內(nèi)就吸收大量煙氣輻射熱量 而著火燃燒，嚴重時可能還會使料斗內(nèi)的物料著火，影響鍋爐正常運行。本 設計采用低而長的止燃限料拱，防止料斗內(nèi)燃料返火回燃問題。并在爐排前拱加裝較長的密封填塊，既防止漏料，也防止向引燃拱區(qū)供風。本實用新型鍋爐中有關尺寸和角度采用技術方案中提到的任一數(shù)據(jù)組合 均能實現(xiàn)本發(fā)明目的。只要采用前面敘述的設計思想和方案制成的以秸稈制 乙醇廢渣為燃料的鍋爐都應認為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1、一種燃秸稈制乙醇廢渣鍋爐，包括爐體和位于爐體上的鍋筒，在鍋筒和水冷壁集箱之間布置水冷壁管組和下降管組，鍋爐尾部煙道內(nèi)設有省煤器和空氣預熱器，其特征在于所述爐體下部爐膛為絕熱爐膛，爐體上部設有多組二次風噴嘴，爐膛下部進料口處設有限料止燃拱，爐膛下方為爐排，爐排后方為排渣口，爐排上設有風室，限料止燃拱下的爐排上設有風室密封蓋板。
2、 如權利要求l所述的燃秸稈制乙醇廢渣鍋爐，其特征在于所述爐體 上部設置的二次風噴嘴有2至4組，所述爐膛下部進料口的進料斗上設有閘板。
3、 如權利要求l所述的燃秸稈制乙醇廢渣鍋爐，其特征在于所述爐膛前拱為兩節(jié)階梯拱，前拱最高點位于爐膛總高的0.4 0.6倍處，前拱長度為 爐膛深度的0. 8 1. 1倍；后拱長度為爐膛深度的1. 8 2. 2倍，后拱與水平方 向夾角為8 12度；所述限料止燃拱高度為400 600mm，長度為500 800mm， 所述密封板位于第一風室上部、長度超過限料止燃拱50 200mm。
4、 如權利要求1或2或3所述的燃秸稈制乙醇廢渣鍋爐，其特征在于 所述二次風噴嘴為三組，位于爐膛上部燃燒區(qū)， 一組位于后拱頂部，二組位于 前拱頂部，三組位于爐膛后墻中部。
5、 如權利要求4所述的燃秸稈制乙醇廢渣鍋爐，其特征在于所述爐體 爐膛出口位置布置有過熱器。
專利摘要一種燃秸稈制乙醇廢渣鍋爐，包括爐體和位于爐體上的鍋筒，在鍋筒和水冷壁集箱之間布置水冷壁管組和下降管組，鍋爐尾部煙道內(nèi)設有省煤器和空氣預熱器，爐體下部爐膛為絕熱爐膛，爐體上部設有多組二次風噴嘴，爐膛下部進料口處設有限料止燃拱，爐膛下方為爐排，爐排后方為排渣口，爐排上設有風室，限料止燃拱下的爐排上設有風室密封蓋板。本鍋爐針對秸稈制乙醇后產(chǎn)生的廢渣含水率高、熱值低，揮發(fā)分高的特點，設計出以其為燃料的專用鍋爐，實現(xiàn)了廢渣的無害化與資源化，從而既減少了環(huán)境污染，又節(jié)約了能源。本鍋爐工作中全部以秸稈制乙醇后產(chǎn)生的廢渣為燃料，不添加任何其它助燃燃料，從排渣口排出的灰渣及從除塵器收集的飛灰可以直接用作肥料。
文檔編號F23B101/00GK201093480SQ20072009167
公開日2008年7月30日 申請日期2007年8月29日 優(yōu)先權日2007年8月29日
發(fā)明者偉 劉, 張修冰, 袁益超, 賈金嶺 申請人:鄭州鍋爐有限責任公司