生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能源利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種將生物質(zhì)中包含的能源釋放的鍋爐系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]固態(tài)可燃物的燃燒原理分為三個階段:第一是著火前的階段，包括燃干燥、析出揮發(fā)分和形成固態(tài)炭，固態(tài)可燃物在爐中加熱、干燥、蒸發(fā)水分，隨著溫度增高，煤中有機質(zhì)開始熱分解，主要是從大分子上斷裂下來的側(cè)鏈和官能團所形成的揮發(fā)分，其主要成分為CO、C02、H2、H20、CH4及各種烴類化合物，熱解剩余產(chǎn)物是固態(tài)炭，在此過程中固態(tài)可燃物要吸收熱量；第二是揮發(fā)分和炭的燃燒，當(dāng)溫度達到燃點時開始著火，然后可燃揮發(fā)分和固態(tài)碳開始燃燒，固態(tài)可燃物的揮發(fā)分越高，燃燒速度就越快；第三是爐渣爐灰中殘余固態(tài)碳燃燼。
[0003]對應(yīng)上述燃燒原理，固態(tài)可燃物的燃燒分為三層，包括位于底層的燃燒灰燼層、位于燃燒灰燼層上方的氧化燃燒層、位于氧化燃燒層上方的干燥還原層，還原層上方是揮發(fā)分和炭燃燒產(chǎn)生的火焰。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的鍋爐都是從燃燒灰燼層供給空氣，無論是普通爐或反燒爐，空氣先供給未完全燃燒的灰燼繼續(xù)燃燒，釋放殘存熱能；然后提供給氧化燃燒層進行燃燒，釋放熱量并將熱能提供給干燥還原層；干燥還原層吸收熱能，分解出揮發(fā)分，揮發(fā)分燃燒以產(chǎn)生大量所需要的熱能。
[0005]上述燃燒原理在實際燃燒中會出現(xiàn)許多技術(shù)問題。因為空氣是從鍋爐的燃燒灰燼層供給，燃燒的最高溫度在氧化燃燒層，容易造成干燥還原層裂解出大分子官能團，干燥還原層上方的燃燒空間溫度滿足不了揮發(fā)分的完全燃燒條件，從而形成濃煙，造成燃燒不徹底，使固態(tài)可燃物70%的熱值流失，極大地浪費了能源，污染環(huán)境。尤其是在垃圾焚燒過程中，燃燒產(chǎn)生的二噁英沒有高溫環(huán)境進行分解，使垃圾焚燒技術(shù)無法推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改變空氣供給方向、可形成高溫氣化區(qū)、高溫燃燒區(qū)、釋放熱能充分且極為環(huán)保的生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐，包括鍋爐主體，所述鍋爐主體上設(shè)有鍋爐水腔、鍋爐燃料進口、鍋爐爐排、鍋爐爐渣出口和鍋爐排煙口，所述鍋爐燃料進口插裝有生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置，所述生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置包括機架，所述機架上固定安裝有橫向設(shè)置的筒形爐體，所述筒形爐體一端封閉且另一端開口，所述筒形爐體的開口端插裝在所述鍋爐主體的鍋爐燃料進口內(nèi)，所述筒形爐體的封閉端安裝有進料裝置，所述筒形爐體的外周壁上設(shè)有冷卻水套，所述冷卻水套連接至所述鍋爐水腔，所述冷卻水套的外周面設(shè)有布風(fēng)腔，所述布風(fēng)腔連接有供風(fēng)裝置；所述筒形爐體從封閉端到開口端依次包括高溫氣化燃燒段、高溫碳化燃燒段，所述鍋爐爐排位于所述高溫碳化燃燒段后部下方；
[0008]所述高溫氣化燃燒段包括環(huán)繞所述筒形爐體內(nèi)腔設(shè)置的空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)的切向布置，所述空氣噴管穿過所述冷卻水套與所述布風(fēng)腔連通；
[0009]所述高溫碳化燃燒段包括設(shè)置在所述筒形爐體底部的物料燃燒腔，所述物料燃燒腔設(shè)有往復(fù)推渣裝置，對應(yīng)所述物料燃燒腔上方的所述筒形爐體內(nèi)壁上環(huán)繞所述筒形爐體內(nèi)腔設(shè)置有空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)的切向布置，所述空氣噴管穿過所述冷卻水套與所述布風(fēng)腔連通。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述物料燃燒腔包括物料燃燒腔底板，所述物料燃燒腔底板的兩側(cè)設(shè)有與所述筒形爐體連接的物料燃燒腔側(cè)板，所述物料燃燒腔底板的后部設(shè)有物料燃燒腔后板，所述物料燃燒腔底板上方對應(yīng)的所述筒形爐體上對應(yīng)設(shè)有落料口。
[0011]作為對上述技術(shù)方案的改進，所述物料燃燒腔底板上布置有布風(fēng)管，所述布風(fēng)管與所述供風(fēng)裝置連接。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述往復(fù)推渣裝置包括沿所述物料燃燒腔底面往復(fù)運動的推渣柱，所述推渣柱連接有往復(fù)運動驅(qū)動裝置。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述空氣噴管包括圓形管體，所述圓形管體的下端設(shè)有扁平的倒“V”形噴口。
[0014]作為對上述技術(shù)方案的改進，所述進料裝置包括螺旋輸送器殼體，所述螺旋輸送器殼體的外端上部設(shè)有加料斗，所述螺旋輸送器殼體的內(nèi)端作為出料口伸入至所述高溫氣化燃燒段內(nèi)；所述螺旋輸送器殼體內(nèi)安裝有螺旋葉片軸，所述螺旋葉片軸外周面上設(shè)有螺旋葉片，所述螺旋葉片軸的外端連接有變速箱，所述變速箱連接有電動機；對應(yīng)所述出料口處的所述螺旋輸送器殼體對應(yīng)的所述螺旋葉片軸為無螺旋葉片的光軸。
[0015]作為對上述技術(shù)方案的改進，所述螺旋輸送器殼體內(nèi)表面固定設(shè)有阻擋物料旋轉(zhuǎn)的物料防轉(zhuǎn)條，所述物料防轉(zhuǎn)條位于所述螺旋葉片外周面和所述螺旋輸送器殼體內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)。
[0016]作為對上述技術(shù)方案的改進，所述螺旋葉片軸的光軸段套設(shè)有外徑逐漸變大的錐形套，且所述錐形套伸出所述出料口外。
[0017]由于采用了上述技術(shù)方案，生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐，包括鍋爐主體，所述鍋爐主體上設(shè)有鍋爐水腔、鍋爐燃料進口、鍋爐爐排、鍋爐爐渣出口和鍋爐排煙口，所述鍋爐燃料進口插裝有生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置，所述生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置包括機架，所述機架上固定安裝有橫向設(shè)置的筒形爐體，所述筒形爐體一端封閉且另一端開口，所述筒形爐體的開口端插裝在所述鍋爐主體的鍋爐燃料進口內(nèi)，所述筒形爐體的封閉端安裝有進料裝置，所述筒形爐體的外周壁上設(shè)有冷卻水套，所述冷卻水套連接至所述鍋爐水腔，所述冷卻水套的外周面設(shè)有布風(fēng)腔，所述布風(fēng)腔連接有供風(fēng)裝置；所述筒形爐體從封閉端到開口端依次包括高溫氣化燃燒段、高溫碳化燃燒段，所述鍋爐爐排位于所述高溫碳化燃燒段后部下方；所述高溫氣化燃燒段包括環(huán)繞所述筒形爐體內(nèi)腔設(shè)置的空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)的切向布置，所述空氣噴管穿過所述冷卻水套與所述布風(fēng)腔連通；所述高溫碳化燃燒段包括設(shè)置在所述筒形爐體底部的物料燃燒腔，所述物料燃燒腔設(shè)有往復(fù)推渣裝置，對應(yīng)所述物料燃燒腔上方的所述筒形爐體內(nèi)壁上環(huán)繞所述筒形爐體內(nèi)腔設(shè)置有空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)的切向布置，所述空氣噴管穿過所述冷卻水套與所述布風(fēng)腔連通。本發(fā)明擯棄了傳統(tǒng)的鍋爐燃燒原理，在鍋爐主體外安裝有生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置，建立了一個高效的燃燒環(huán)境，通過高溫碳化燃燒段將高溫氣化燃燒段阻隔在所述筒形爐體的封閉端，所述高溫氣化燃燒段內(nèi)的所述空氣噴管向物料表面強制送風(fēng)，物料的表面富氧燃燒，形成一個高溫燃燒面層，產(chǎn)生大量的熱量并被被吹向物料的內(nèi)層，使氣化燃燒更為劇烈、迅速，高溫氣化燃燒段內(nèi)產(chǎn)生的所有大分子官能團、所有有害氣體例如二噁英因為旋轉(zhuǎn)風(fēng)的作用被多次加熱、氣化、分解并參入燃燒；氣化燃燒的物料被碳化后落入到高溫碳化燃燒段，所述高溫碳化燃燒段也設(shè)有產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)風(fēng)的空氣噴管，一方面給碳化后物料的燃燒提供充分的氧氣，另一方面旋轉(zhuǎn)風(fēng)有利于將懸浮在所述筒形爐體內(nèi)的物料利用旋轉(zhuǎn)風(fēng)產(chǎn)生的離心力落入到所述物料燃燒腔內(nèi)參入燃燒，所述高溫碳化燃燒段的作用是進一步將物料包含的能量釋放，同時使所述高溫氣化燃燒段外溢的大分子官能團、有害氣體例如二噁英再次被氣化、分解、燃燒，燃燒產(chǎn)生的火焰通過所述高溫噴火燃燒段噴出，進入鍋爐爐體的爐膛內(nèi)進行熱能吸收；所述高溫碳化燃燒段產(chǎn)生的爐渣進入鍋爐爐排繼續(xù)燃燒并釋放熱能；本發(fā)明創(chuàng)造了一個高溫氣化燃燒的獨特空間，利用空氣噴管產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)風(fēng)和充分供風(fēng)的特點，使裂解氣體無法逃逸，在空氣噴管的充分供氧下迅速燃燒，并在筒形爐體內(nèi)建立了一個獨立的高溫氣化燃燒環(huán)境，燃燒的最高點溫度可達IlOOcC -1300°C，大大提高了物料的熱能利用效率，是對鍋爐燃燒加熱原理的突破性改進，為物料尤其是生物質(zhì)的完全資源化利用提供了充分的保證，而且排放環(huán)保，具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0018]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0019]圖1是本發(fā)明實施例的主視圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實施例生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0022]圖4是圖3的A-A向視圖；
[0023]圖5是本發(fā)明實施例進料裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0024]圖中:1_鍋爐主體；2_鍋爐水腔；3_鍋爐燃料進口 ；4_鍋爐爐排；5_鍋爐爐渣出口 ；6_鍋爐排煙口 ；7_生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置；71_機架；72_筒形爐體；73_進料裝置；731-螺旋輸送器殼體；732_加料斗；733_出料口 ；734_螺旋葉片軸；7341_光軸；735_螺旋葉片；736_變速箱；737_電動機；738_物料防轉(zhuǎn)條；739_錐形套；74_冷卻水套；75_布風(fēng)腔；751_大布風(fēng)腔；752_小布風(fēng)腔；76_供風(fēng)裝置；77_高溫氣化燃燒段；78_高溫碳化燃燒段；79_空氣噴管；791-圓形管體；792_倒“V”形噴口 ；80_物料燃燒腔；801_物料燃燒腔底板；802_物料燃燒腔側(cè)板；803_物料燃燒腔后板；804_落料口 ；805_布風(fēng)管；81_往復(fù)推渣裝置；811_推渣柱；812_往復(fù)運動驅(qū)動裝置。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例，進一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護范圍。
[0026]如圖1圖2和圖3所示，生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐，包括鍋爐主體I，所述鍋爐主體I上設(shè)有鍋爐水腔2、鍋爐燃料進口 3、鍋爐爐排4、鍋爐爐渣出口 5和鍋爐排煙口 6，所述鍋爐燃料進口 3插裝有生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置7。
[0027]所述生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置7包括機架71，所述機架71上固定安裝有橫向設(shè)置的筒形爐體72，所述筒形爐體72 —端封閉且另一端開口 ；當(dāng)然為了導(dǎo)料出渣方便，所述筒形爐體72也可以采用向開口端傾斜的技術(shù)方案。
[0028]所述筒形爐體72的開口端插裝在所述鍋爐主體I的鍋爐燃料進口 3內(nèi)，所述筒形爐體