本實(shí)用新型涉及一種鍋爐，尤其是蔗渣鍋爐。

背景技術(shù)：

食糖在我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，僅次于糧食、油料、棉花，居第四位。蔗渣是甘蔗制糖的副產(chǎn)品，是糖廠綜合利用的重點(diǎn)。主要用于鍋爐燃燒發(fā)電和制漿造紙，屬于可再生能源。每生產(chǎn)1噸蔗糖，就會(huì)產(chǎn)生~2噸的蔗渣。蔗渣的主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。我國(guó)每榨季甘蔗制糖產(chǎn)生的蔗渣量為2200萬(wàn)噸左右，這些甘蔗渣除用于制漿造紙外，約有1700萬(wàn)噸用于鍋爐燃燒發(fā)電，供糖廠生產(chǎn)用汽用電。目前我國(guó)208家糖廠全部配備了自備電廠，總裝機(jī)容量為190萬(wàn)千瓦，每榨季發(fā)電量達(dá)34億千瓦時(shí)，蔗渣發(fā)電量居全國(guó)生物質(zhì)發(fā)電第一。因此，利用蔗渣發(fā)電，不僅能提高糖廠的經(jīng)濟(jì)效益，而且符合國(guó)家鼓勵(lì)利用生物質(zhì)發(fā)電的能源政策。

實(shí)現(xiàn)蔗渣發(fā)電、以蔗渣作為燃料的鍋爐就是蔗渣鍋爐。在影響鍋爐效率的因素中，起決定作用的因素是排煙熱損失和不完全燃燒熱損失。排煙熱損失與排煙溫度有關(guān)，不完全燃燒熱損失與燃燒有關(guān)。爐排作為蔗渣鍋爐重要的燃燒設(shè)備，對(duì)鍋爐效率有著重要的影響。爐排按其形式不同可分為固定爐排和活動(dòng)爐排。隨著蔗渣燃燒技術(shù)的發(fā)展，固定爐排是目前蔗渣鍋爐最常用而且最成熟的燃燒方式。

固定爐排分為普通固定爐排和蒸汽吹/渣灰固定爐排，前者出灰方式為人工打開(kāi)爐門(mén)直接清灰/渣，后者為人工定期打開(kāi)蒸汽閥門(mén)利用高壓蒸汽吹灰/渣。普通固定爐排的蔗渣在爐排上燃燒后生成的灰/渣，用人工從爐門(mén)耙出來(lái)。這種人工出灰方式有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是影響鍋爐安全運(yùn)行；二是降低鍋爐效率。

蒸汽吹灰固定爐排的蔗渣在爐排上燃燒后生成的灰/渣，由人工定期打開(kāi)蒸汽閥門(mén)通過(guò)安裝在爐排片上的蒸汽吹掃噴嘴從爐門(mén)處吹出來(lái)。這種出灰/渣結(jié)構(gòu)和方式也有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是運(yùn)行不可靠；二是降低鍋爐效率。

綜上所述，現(xiàn)有的固定爐排出灰/渣（以下統(tǒng)稱(chēng)灰）的結(jié)構(gòu)和方式，都存在著運(yùn)行不安全或不可靠、降低鍋爐效率的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種簡(jiǎn)單、安全、可靠和高效的蔗渣鍋爐固定爐排出灰裝置。

為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種蔗渣鍋爐固定爐排出灰裝置，它包括爐膛和前低后高斜置于爐膛中的爐排，其特征在于還包括：

設(shè)在所述爐膛前側(cè)與爐排低端下方的排灰槽；

設(shè)在排灰槽上側(cè)中的負(fù)壓吸管，負(fù)壓吸管的另一端與鍋爐的尾部煙道過(guò)熱器出口以后的管件連通；

設(shè)在負(fù)壓吸管下方的鎖氣器；

設(shè)在鎖氣器下方的出灰輸送帶。

一種蔗渣鍋爐固定爐排出灰裝置，它包括爐膛和前低后高置于爐膛中的爐排，其特征在于還包括：

設(shè)在所述爐膛前側(cè)與爐排低端下方的水封沖灰溝；

設(shè)在水封沖灰溝上側(cè)的負(fù)壓吸管。

所述的負(fù)壓吸管是一條煙氣管道，一端為吸入口設(shè)置于排灰槽或水封沖灰溝的上側(cè)，另一端為出口與鍋爐尾部煙道過(guò)熱器出口以后的管件連通。

以上結(jié)構(gòu)的蔗渣鍋爐固定爐排出灰裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作安全可靠，它利用鍋爐平衡通風(fēng)系統(tǒng)中自身形成的負(fù)壓，巧妙地在固定爐排灰渣出口部位至對(duì)流煙道過(guò)熱器出口之后的某個(gè)部位間布置負(fù)壓吸管，通過(guò)負(fù)壓吸管出入口不同的相對(duì)位置所形成的一個(gè)適宜的負(fù)壓差，從而在爐排區(qū)域形成一股恰當(dāng)?shù)奈?。該吸力能使?fàn)t排面上的蔗渣灰連續(xù)不斷地流向爐排出灰口，而蔗渣卻極少被吸走，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)出灰的目的。從而使蔗渣燃燒更加穩(wěn)定、更加安全、更加完全，并可提高鍋爐效率1~2.5個(gè)百分點(diǎn)。利用本技術(shù)對(duì)現(xiàn)有兩百多家糖廠的蔗渣鍋爐進(jìn)行節(jié)能改造，取得了很好的效果，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有蔗渣鍋爐普通固定爐排的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有蔗渣鍋爐蒸汽吹灰固定爐排的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型蔗渣鍋爐固定爐排自動(dòng)出灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖4是本實(shí)用新型蔗渣鍋爐固定爐排自動(dòng)出灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

在圖中，進(jìn)風(fēng)口1，爐膛前墻2，爐排3，爐排支承梁4，爐門(mén)5，爐膛6，爐膛后墻7，蒸汽吹掃裝置8，噴嘴9，排灰槽10，輸送帶11，鎖氣器12，負(fù)壓吸管13，水封沖灰溝14。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1所示，是現(xiàn)有蔗渣鍋爐普通固定爐排的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖可知，現(xiàn)有普通固定爐排蔗渣鍋爐包括進(jìn)風(fēng)口1、爐膛前墻2、爐排3、爐排承梁4、爐門(mén)5、爐膛6和爐膛后墻7。蔗渣在爐排3上燃燒后生成的灰/渣從爐門(mén)5上用人工耙出來(lái)。這種人工出灰的結(jié)構(gòu)和方式有兩個(gè)缺點(diǎn)：

1、影響安全運(yùn)行。鍋爐在正常燃燒時(shí)爐膛6負(fù)壓保持相對(duì)穩(wěn)定，當(dāng)打開(kāi)爐門(mén)5進(jìn)行人工清灰時(shí)，大量冷空氣被吸入爐膛6，破壞爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)，使?fàn)t膛出現(xiàn)負(fù)壓波動(dòng)，容易引起爆燃、噴火，使?fàn)t膛內(nèi)高溫?zé)煔?，一般高達(dá)800~900℃，并夾雜著燃燒著的蔗渣從爐門(mén)5處突然噴出，造成人員燒傷。因此，影響鍋爐安全運(yùn)行。每到出灰時(shí)工人都擔(dān)驚受怕；

2、降低鍋爐效率。大量冷空氣被吸入爐膛6，一是引起爐膛6燃燒溫度降低，二是破壞爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)，破壞燃燒穩(wěn)定性。這兩者都延遲蔗渣著火、燃燒及燃燼，從而造成不完全燃燒熱損失增加。同時(shí)，由于人工間斷式清灰，以及清灰容易被燒傷，進(jìn)一步打擊清灰積極性，使?fàn)t排面上的灰不能及時(shí)清理出來(lái)，引起爐排3面上的蔗渣不能及時(shí)充分燃燒，使不完全燃燒熱損失增加。三者可使鍋爐效率降低1~3個(gè)百分點(diǎn)。

圖2所示，是現(xiàn)有蔗渣鍋爐蒸汽吹灰固定爐排的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可知，該鍋爐是在圖1所示鍋爐的基礎(chǔ)將爐排3和爐排梁4斜置，增加了蒸汽吹掃裝置8。蒸汽吹掃裝置8應(yīng)包括分汽集箱、吹掃集箱、管道及閥門(mén)和噴嘴9。蔗渣在爐排3上燃燒后生成的灰，由人工定期打開(kāi)蒸汽吹掃裝置8的蒸汽閥門(mén)，通過(guò)蒸汽吹掃裝置8的噴嘴9從爐排3中噴出蒸汽吹掃，把灰從爐門(mén)5處吹排出來(lái)。這種出灰結(jié)構(gòu)和方式也有兩個(gè)缺點(diǎn)：

1、運(yùn)行不可靠。兩個(gè)原因造成：一是爐膛本身溫度較高，達(dá)800~900℃，蒸汽吹掃噴嘴9長(zhǎng)期在高溫條件下工作，很容易燒壞。二是間斷式吹灰，噴嘴9得不到及時(shí)冷卻，也容易燒壞，不能連續(xù)吹灰，否則連蔗渣都被吹走；

2、降低鍋爐效率。三個(gè)原因造成：一是間斷式吹灰，吹灰時(shí)間間隔不好掌握，也不好實(shí)施及操作。吹灰時(shí)間間隔太長(zhǎng)，則蔗渣灰不能及時(shí)清理，進(jìn)而阻隔蔗渣與爐排3底風(fēng)接觸，使蔗渣得不到空氣的及時(shí)補(bǔ)充，影響正常燃燒。當(dāng)蔗渣末燃燼，又到下一階段吹灰而被吹走；吹灰時(shí)間間隔太短，則剛形成不多的灰就開(kāi)始進(jìn)行吹掃，薄灰上面的部分蔗渣末來(lái)得及燃燒就隨灰一起被吹走，使不完全燃燒熱損失增加。二是噴嘴9一旦燒壞，則該區(qū)域就形成死角。死角區(qū)域引起積灰，不利于蔗渣充分及時(shí)燃燒。而且噴嘴燒壞不容易發(fā)現(xiàn)，即使發(fā)現(xiàn)也不好更換，如果采取停爐更換，要停爐8小時(shí)以上，影響生產(chǎn)連續(xù)性；如不更換，噴入的蒸汽也會(huì)影響正常燃燒，所以進(jìn)退兩難。三是即使噴嘴都正常，也存在天然死角區(qū)域。爐排3的長(zhǎng)×寬為300×370mm，噴嘴9安裝在爐排片中間，噴嘴9本身又很小，其噴口寬度只有46mm按20゜錐角擴(kuò)散，那么最后3排爐排3長(zhǎng)達(dá)0.9米，區(qū)域中有三分之二的面積出現(xiàn)死角，噴嘴9是吹不到的，在設(shè)計(jì)上是無(wú)法避免的，這是天然硬傷。而該區(qū)域恰恰處于爐膛6后墻蔗渣噴落最多的地方，是蔗渣最強(qiáng)烈的燃燒區(qū)。爐排3面上的灰不能清理，越積越多，上面蔗渣不斷噴落，也越積越多，從而嚴(yán)重影響蔗渣燃燒。三者使鍋爐效率降低2~3個(gè)百分點(diǎn)。其效果比普通固定爐排還要差。因此越來(lái)越少人再用。

圖3所示，是本實(shí)用新型蔗渣鍋爐固定爐排自動(dòng)出灰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一，從圖中可知，它在圖2的基礎(chǔ)上，去掉了蒸汽吹掃裝置；在所述爐膛6前側(cè)與爐排3低端的下方設(shè)有一條排灰槽10，進(jìn)入排灰槽在該排灰槽10的上側(cè)中設(shè)有負(fù)壓吸管13，負(fù)壓吸管13的另一端與鍋爐的尾部煙道過(guò)熱器出口以后的管件連通；在負(fù)壓吸管13的下方設(shè)有鎖氣器12，在鎖氣器12的下方設(shè)有出灰輸送帶11。

各部份結(jié)構(gòu)及功能簡(jiǎn)述如下：

（1）負(fù)壓吸管：負(fù)壓吸管13是一條普通的煙氣管道，吸入口一端設(shè)置于固定爐排3出灰口下方，另一端出口設(shè)置于鍋爐尾部煙道過(guò)熱器出口以后的管件連通。它的作用是利用鍋爐平衡通風(fēng)系統(tǒng)中自身形成的負(fù)壓差，以此負(fù)壓差提供一個(gè)動(dòng)力，使斜置爐排3上的蔗渣灰從爐膛后墻7向爐膛前墻2出灰口流動(dòng)而落入鎖氣器12內(nèi)，少量被吸到負(fù)壓吸管13出口進(jìn)入對(duì)流煙道；

（2）鎖氣器：鎖氣器12為現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品，它包括帶格室旋轉(zhuǎn)葉輪、機(jī)體、及新型擺線針輪減速電動(dòng)機(jī)等部分組成，體積小，工作可靠，密封及耐磨性能好。當(dāng)葉輪由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)在機(jī)體內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，上部分離器，或料斗落下的粉粒物料便由進(jìn)料口進(jìn)入葉輪格室，并隨著葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而被送至卸料口排出，在整個(gè)工作過(guò)程中，能連續(xù)定量供料和卸料。鎖氣器12設(shè)置于爐排3出灰口處和負(fù)壓吸管13開(kāi)口的下方，它的作用是對(duì)灰粒從一個(gè)壓力范圍進(jìn)入另一個(gè)壓力范圍時(shí)，防止發(fā)生氣體竄流現(xiàn)象而維持灰粒順利流通。鎖氣器工作正常時(shí)，灰粒的流動(dòng)是連續(xù)的；從鎖氣器12流出的灰粒進(jìn)入輸送帶11；

（3）輸送帶：輸送帶11為現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品，安裝于鎖氣器12的下方，把從鎖氣器12流出的蔗渣灰輸送到鍋爐外指定位置。

工作原理：蔗渣進(jìn)入爐膛后，一部份在爐膛空間燃燒，一部份在爐排上燃燒，燃燒所需氧氣由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)來(lái)的空氣提供，燃燒后生成的灰渣一部份被煙氣帶走，一部份落在爐排上。在爐排上的灰渣在負(fù)壓吸管作用下進(jìn)入排灰槽10，然后進(jìn)入鎖氣器12，然后進(jìn)入輸送帶11，由輸送帶11把灰渣輸送到鍋爐房外指定位置，從而完成鍋爐自動(dòng)出灰。

圖4所示，是本實(shí)用新型蔗渣鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖之二，從圖可知，它在圖3的基礎(chǔ)上，在所述爐膛6前側(cè)與爐排3低端的下方設(shè)有一條水封沖灰溝14，在該水封沖灰溝14的上側(cè)中設(shè)有負(fù)壓吸管13，負(fù)壓吸管13的另一端與鍋爐的尾部煙道過(guò)熱器出口以后的管件連通。省去了圖3中的鎖氣器12及輸送帶11，直接在地下挖出水封沖灰溝14，并用水進(jìn)行密封及沖灰，構(gòu)成水封沖灰溝。蔗渣灰流出爐排落入沖灰溝后，通過(guò)水力把灰沖出鍋爐外的沉灰池。