專利名稱：適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，屬于生物質(zhì)能源及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國家對清潔可再生的生物質(zhì)能源的重視及大力開發(fā)應(yīng)用，以秸桿等生物質(zhì)為燃料的燃燒裝備(如生物質(zhì)燃燒器、生物質(zhì)鍋爐等)得到了大力發(fā)展。由于生物質(zhì)燃料在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的灰塵，尤其是采用強制配風(fēng)的生物質(zhì)顆粒燃燒機，其在工作過程中產(chǎn)生的顆?；覍⒏訃?yán)重，這些灰塵可以隨著熱煙氣直接進入裝置的換熱器，并在換熱管外壁或內(nèi)壁產(chǎn)生積灰，導(dǎo)致?lián)Q熱效率的下降，造成能源浪費，積灰嚴(yán)重時，可以造成換熱器煙管堵塞，給設(shè)備的運行帶來安全隱患。同時，換熱后的煙氣中依然含有大量的灰塵顆粒，如果沒有經(jīng)過除塵設(shè)備而直接排入大氣，會造成大氣污染，增加空氣中的粉塵含量，對人體健康造成危害。因此，設(shè)計一種能在熱煙氣進入換熱器之前實現(xiàn)除塵的換熱裝置具有很好現(xiàn)實意義。目前國內(nèi)使用中的生物質(zhì)鍋爐或連接生物質(zhì)燃燒器的換熱裝置大多數(shù)沒有配備除塵設(shè)備，究其原因，一方面增加除塵設(shè)備必然會增加投資成本，另一方面，對于減輕或緩解換熱器積灰等現(xiàn)實存在的問題，很多廠家還沒有很好的解決方法。本實用新型的目的是建立一種適用于生物質(zhì)燃料，可實現(xiàn)高效除塵、清潔換熱的換熱裝置，實現(xiàn)在煙氣進入換熱器之前清潔除塵的目的。另外，本裝置可直接連接生物質(zhì)燃燒器。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，包括一燃燒室，燃燒室與旋風(fēng)除塵器相連，旋風(fēng)除塵器通過連接管與換熱器相連。燃燒室、旋風(fēng)除塵器、換熱器內(nèi)置于水套內(nèi)，水套設(shè)置出水口、回水口、排污口及大氣連通口。本實用新型采用的詳細(xì)技術(shù)方案如下一種適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，包括一連接生物質(zhì)燃燒器和旋風(fēng)除塵器的燃燒室，燃燒室底部設(shè)置燃燒室清灰口，燃燒室頂部通過除塵器入口通道與旋風(fēng)除塵器連接，旋風(fēng)除塵器底部設(shè)置除塵器灰箱，旋風(fēng)除塵器頂部升氣管與換熱器的煙氣進口管連通，且燃燒室、旋風(fēng)除塵器本體與除塵器灰箱及換熱器均置于水套內(nèi)。本方案的具體特點還有，在水套頂部設(shè)置出水口和大氣連通口，水套下部設(shè)置回水口和排污口。旋風(fēng)除塵器放置于燃燒室之后并通過除塵器入口通道與燃燒室直接連通。旋風(fēng)除塵器頂部升氣管通過法蘭與連接管相連，連接管置于水套之外，并通過法蘭與換熱器的煙氣進口管相連。所述的連接管，采用高溫軟連接管、或普通連接管，其目的是保證除塵器頂部法蘭順利拆卸，同時保證高溫?zé)釤煔忭樌ㄟ^，并進入換熱器。所述的旋風(fēng)除塵器的另一個特征是升氣管與除塵器本體采用法蘭連接，同時設(shè)置除塵器頂部法蘭，升氣管焊接在除塵器頂部法蘭上，除塵器本體頂端焊接法蘭，并與除塵器頂部法蘭對接，這種連接方式的優(yōu)點在于方便拆卸及對旋風(fēng)除塵器本體內(nèi)壁的定期清理。燃燒室一側(cè)設(shè)置機換連接通道，機換連接通道通過換熱裝置連接法蘭和燃燒機連接法蘭與生物質(zhì)燃燒器連接。所述的燃燒室，其水平截面為方形或圓形，其完全置于水套內(nèi)，增加了換熱面積，外表面被水包裹，降低了換熱裝置運行時燃燒室的壁面溫度。所述的機換連接通道，即生物質(zhì)燃燒器與本實用新型所述的換熱裝置相連接的通道，其豎直截面為方形或圓形。生物質(zhì)燃燒器與換熱裝置的連接方式為法蘭連接或快開門連接。所述的燃燒室清灰口，其位于燃燒室壁面底部一側(cè)，其截面為方形，其一端與燃燒室連通，另一端穿出水套，并設(shè)置快開門等快捷方便清灰門。所述的除塵器入口通道，為槽形或管形，其與旋風(fēng)除塵器的連接方式為切向入口連接。所述的旋風(fēng)除塵器，為逆流旋風(fēng)除塵器，包括除塵器本體、升氣管、除塵器頂部法蘭、除塵器灰箱、除塵器清灰口等，其特征是降低了旋風(fēng)除塵器的工作溫度，增加了其使用壽命，同時增加了整個換熱裝置的換熱面積，提高了換熱效果。所述的除塵器灰箱，其置于旋風(fēng)除塵器底部，用于收儲旋風(fēng)除塵器產(chǎn)生的灰塵，其整體置于水套內(nèi)部，周圍布滿水，在其一側(cè)設(shè)置除塵器清灰口，用于定期清理除塵器灰箱收儲的灰塵。所述的除塵器清灰口，其一端與除塵器灰箱連通，另一端穿出水套壁面，并通過法蘭盲板密閉，其在設(shè)備運行時處于封閉狀態(tài)。所述的換熱器，其換熱管束內(nèi)流動的是熱煙氣，管外為需要加熱的水，換熱管束兩端為煙箱，頂部煙箱設(shè)置為上部可開啟，并利用煙箱頂部法蘭密封，底部煙箱設(shè)置煙箱清灰□。本實用新型的有益效果是1、將除塵器放置在燃燒室之后，并直接與燃燒室連通，可以實現(xiàn)在煙氣到達換熱器之前通過旋風(fēng)除塵器將煙氣中的灰塵清除，最大限度地減少煙氣中攜帶的灰塵，避免換熱器內(nèi)部積灰，維持換熱器設(shè)定的換熱系數(shù)，從而實現(xiàn)煙氣中熱量的最大化利用，減少能源浪費。2、升氣管與除塵器本體采用法蘭連接，方便除塵器本體內(nèi)部定期清理，從而保持旋風(fēng)除塵器的除塵能力。3、將除塵器與燃燒室內(nèi)置于水套內(nèi)增加了整個裝置的換熱表面積，提高了裝置整體換熱效率，同時降低了除塵器及燃燒室的表面溫度，增加了設(shè)備的使用壽命。4、燃燒室所具有的豎直高度，保證了生物質(zhì)燃燒器產(chǎn)生的火焰充分燃盡。

圖1是本實用新型適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖及生物質(zhì)燃燒器示意圖。其中1 -生物質(zhì)燃燒器；I1-適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置；1-燃燒機連接法蘭，2-換熱裝置連接法蘭，3-機換連接通道，4-燃燒室，5-出水口，6-水套，7-除塵器入口通道，8-旋風(fēng)除塵器，9-除塵器頂部法蘭，10-升氣管，11-除塵器本體，12-連接管，13-煙氣進口管，14-煙箱頂部法蘭，15-上煙箱，16-大氣連通口，17-換熱器(換熱管)，18-回水口，19-煙氣出口管，20-下煙箱，21-煙箱清灰口，22-下煙箱，23-煙箱清灰口，24-除塵器清灰口，25-除塵器灰箱，26-燃燒室清灰口，27-排污口。
具體實施方式
如圖1所示，一種適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，包括一連接生物質(zhì)燃燒器I和旋風(fēng)除塵器8的燃燒室4，燃燒室4底部設(shè)置燃燒室清灰口 26，燃燒室4頂部通過除塵器入口通道7與旋風(fēng)除塵器8連接，旋風(fēng)除塵器8底部設(shè)置除塵器灰箱25，旋風(fēng)除塵器8頂部升氣管10與換熱器17的煙氣進口管13連通，且燃燒室4、旋風(fēng)除塵器8本體與除塵器灰箱25及換熱器17均置于水套6內(nèi)。在水套6頂部設(shè)置出水口 5和大氣連通口 16，水套6下部設(shè)置回水口 18和排污口 27。旋風(fēng)除塵器8放置于燃燒室4之后并通過除塵器入口通道7與燃燒室4直接連通。旋風(fēng)除塵器8頂部升氣管10通過法蘭與連接管12相連，連接管12置于水套6之外，并通過法蘭與換熱器17的煙氣進口管13相連。所述的連接管12，采用高溫軟連接管、或普通連接管，其目的是保證除塵器頂部法蘭9順利拆卸，同時保證高溫?zé)釤煔忭樌ㄟ^，并進入換熱器17。所述的旋風(fēng)除塵器8的另一個特征是升氣管10與除塵器本體11采用法蘭連接，同時設(shè)置除塵器頂部法蘭9，升氣管10焊接在除塵器頂部法蘭9上，除塵器本體11頂端焊接法蘭，并與除塵器頂部法蘭9對接，這種連接方式的優(yōu)點在于方便拆卸及對旋風(fēng)除塵器本體11內(nèi)壁的定期清理。燃燒室4 一側(cè)設(shè)置機換連接通道3，機換連接通道3通過換熱裝置連接法蘭2和燃燒機連接法蘭I與生物質(zhì)燃燒器I連接。所述的燃燒室4，其水平截面為方形或圓形，其完全置于水套6內(nèi)，增加了換熱面積，外表面被水包裹，降低了換熱裝置運行時燃燒室4的壁面溫度。所述的機換連接通道3，即生物質(zhì)燃燒器I與本實用新型所述的換熱裝置相連接的通道，其豎直截面為方形或圓形。生物質(zhì)燃燒器I與換熱裝置的連接方式為法蘭連接或快開門連接。所述的燃燒室清灰口 26，其位于燃燒室4壁面底部一側(cè)，其截面為方形，其一端與燃燒室4連通，另一端穿出水套6，并設(shè)置快開門等快捷方便清灰門。所述的除塵器入口通道7，為槽形或管形，其與旋風(fēng)除塵器8的連接方式為切向入口連接。所述的旋風(fēng)除塵器8，為逆流旋風(fēng)除塵器，包括除塵器本體11、升氣管10、除塵器頂部法蘭9、除塵器灰箱25、除塵器清灰口 24等，降低了旋風(fēng)除塵器的工作溫度，增加了其使用壽命，同時增加了整個換熱裝置的換熱面積，提高了換熱效果。所述的除塵器灰箱25，其置于旋風(fēng)除塵器8底部，用于收儲旋風(fēng)除塵器8產(chǎn)生的灰塵，其整體置于水套6內(nèi)部，周圍布滿水，在其一側(cè)設(shè)置除塵器清灰口 24，用于定期清理除塵器灰箱25收儲的灰塵。所述的除塵器清灰口 24，其一端與除塵器灰箱25連通，另一端穿出水套6壁面，并通過法蘭盲板密閉，其在設(shè)備運行時處于封閉狀態(tài)。所述的換熱器17，其換熱管束內(nèi)流動的是熱煙氣，管外為需要加熱的水，換熱管束兩端為煙箱，頂部煙箱設(shè)置為上部可開啟，并利用煙箱頂部法蘭密封，底部煙箱設(shè)置煙箱清灰口(21，23)。本示例中為三回程結(jié)構(gòu)，實際應(yīng)用中可以為多回程結(jié)構(gòu)，如4回程結(jié)構(gòu)、5回程結(jié)構(gòu)等。生物質(zhì)燃燒器I在燃燒室4內(nèi)產(chǎn)生的高溫且含有大量生物質(zhì)顆粒灰的火焰和煙氣通過除塵器入口通道7進入除塵器本體11，除塵器本體11與升氣管10通過除塵器頂部法蘭9連接在一起，經(jīng)過除塵凈化后的潔凈煙氣流過升氣管10進入連接管12。除塵器本體11底部設(shè)置除塵器灰箱25，用于存儲除塵器本體11收集的煙氣中的生物質(zhì)顆粒灰，除塵器灰箱25 —側(cè)設(shè)置除塵器清灰口 24，用于定期清理生物質(zhì)顆?；?，除塵器清灰口 24在整個裝置工作期間處于封閉狀態(tài)。升氣管10通過法蘭與連接管12相連，連接管12置于水套之外，并通過法蘭與換熱器17的煙氣進口管13相連。潔凈熱煙氣流過連接管12進入換熱器17，經(jīng)過換熱后從煙氣出口管19排出。換熱器17由上煙箱15、換熱管17及下煙箱(20，22)組成，上煙箱15頂部設(shè)置煙箱頂部法蘭14，方便對換熱管束17的清理，下煙箱(20，22)分別設(shè)置煙箱清灰口(21，23)，可以對換熱器17進行定期清灰。燃燒室4、旋風(fēng)除塵器8及換熱器17包裹在水套6內(nèi)，其間隙中充滿流動的水，水套6頂部設(shè)置出水口 5和大氣連通口 16，水套6下部一側(cè)設(shè)置回水口 18和排污口 27。裝置運行時，用戶所需的熱水由出水口 5提供，用熱后的回水由回水口 18流回，大氣連通口 16保證了整個換熱裝置處于常壓運行，排污口 27的作用是定期排污。
權(quán)利要求1.一種適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，包括一連接生物質(zhì)燃燒器和旋風(fēng)除塵器的燃燒室，燃燒室底部設(shè)置燃燒室清灰口，燃燒室頂部通過除塵器入口通道與旋風(fēng)除塵器連接，旋風(fēng)除塵器底部設(shè)置除塵器灰箱，旋風(fēng)除塵器頂部升氣管與換熱器的煙氣進口管連通，且燃燒室、旋風(fēng)除塵器本體與除塵器灰箱及換熱器均置于水套內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，其特征是在水套頂部設(shè)置出水口和大氣連通口，水套下部設(shè)置回水口和排污口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，其特征是旋風(fēng)除塵器放置于燃燒室之后并通過除塵器入口通道與燃燒室直接連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，其特征是旋風(fēng)除塵器頂部升氣管通過法蘭與連接管相連，連接管置于水套之外，并通過法蘭與換熱器的煙氣進口管相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，其特征是所述的旋風(fēng)除塵器升氣管與除塵器本體采用法蘭連接；其方法為設(shè)置除塵器頂部法蘭，升氣管焊接在除塵器頂部法蘭上，除塵器本體頂端焊接法蘭，并與除塵器頂部法蘭對接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，其特征是燃燒室一側(cè)設(shè)置機換連接通道，機換連接通道通過換熱裝置連接法蘭和燃燒機連接法蘭與生物質(zhì)燃燒器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，其特征是所述燃燒室的水平截面為方形或圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，其特征是所述的除塵器入口通道，為槽形或管形，其與旋風(fēng)除塵器的連接方式為切向入口連接。
專利摘要一種適用于生物質(zhì)燃料的除塵換熱裝置，包括一連接生物質(zhì)燃燒器和旋風(fēng)除塵器的燃燒室，燃燒室底部設(shè)置燃燒室清灰口，燃燒室頂部通過除塵器入口通道與旋風(fēng)除塵器連接，旋風(fēng)除塵器底部設(shè)置除塵器灰箱，旋風(fēng)除塵器頂部升氣管與換熱器的煙氣進口管連通，且燃燒室、旋風(fēng)除塵器本體與除塵器灰箱及換熱器均置于水套內(nèi)。
文檔編號F24B1/183GK202835452SQ201220382158
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者孟光范, 張曉東, 許敏, 陳雷, 司洪宇, 趙保峰 申請人:山東省科學(xué)院能源研究所