一種生物質(zhì)熱水鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃燒生物質(zhì)燃料的鍋爐，特別是涉及一種生物質(zhì)熱水鍋爐，屬于燃料設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]石油、煤炭、天然氣等化石燃料是目前全球的主要能源，占總能源消耗的80%左右。但由于其儲(chǔ)量的逐年遞減以及化石燃料在應(yīng)用過程中產(chǎn)生C02，S02，N0X及大量煙塵造成的全球變暖、酸雨和煙塵污染等問題造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，生物質(zhì)能因?yàn)槠涞臀廴?、可再生性、分布廣泛被認(rèn)為是解決我國能源危機(jī)的一種潛力極大的清潔能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)每I萬噸生物質(zhì)燃料可替代標(biāo)準(zhǔn)煤0.8-1.0萬噸，減少二氧化硫排放160噸，減少煙塵排放80噸，減少二氧化碳排放1.44萬噸。
[0003]生物質(zhì)能是世界上最為廣泛的可再生能源，但是尚未被合理利用，多半直接當(dāng)薪柴使用，效率低，影響生態(tài)環(huán)境。生物質(zhì)的直接燃燒是目前我國生物質(zhì)利用的主要方式。生物質(zhì)直接燃燒主要分為爐社燃燒和鍋爐燃燒。爐灶燃燒操作簡便、投資較省，但燃燒效率普遍偏低，從而造成生物質(zhì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi);而鍋爐燃燒采用先進(jìn)的燃燒技術(shù)，把生物質(zhì)作為鍋爐的燃料燃燒，以提高生物質(zhì)的利用效率，適用于相對(duì)集中、大規(guī)模地利用生物質(zhì)資源。
[0004]為燃用生物質(zhì)成型燃料，現(xiàn)有生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備是在燃煤鍋爐的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而成，存在空氣流動(dòng)場分布、爐膛溫度場分布、濃度場分布、受熱面布置等不合理現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了生物質(zhì)成型燃料燃燒的正常速度與正常狀況，排煙溫度超過220°C，導(dǎo)致鍋爐熱效率低、黑煙滾滾、容易結(jié)渣、占地面積大等諸多問題。
[0005]中國專利號(hào)為201010149739.0的專利申請(qǐng)公開了一種生物質(zhì)燃料燃燒裝置，該裝置包括排煙通道、燃燒室、換熱室、煙氣擴(kuò)容室，其中擴(kuò)容室由省煤器和預(yù)熱器組成，采用傳統(tǒng)的省煤器降低排煙溫度降溫后的尾氣溫度仍然很高，熱量利用率低；中國專利號(hào)為201320174744.6的專利申請(qǐng)公開了一種生物質(zhì)熱水鍋爐，其特征是將生物質(zhì)直接堆積燃燒，燃燒不夠充分，燃燒效果差；中國專利號(hào)為201410279135.6的專利申請(qǐng)公開了一種往復(fù)式生物質(zhì)鍋爐，該裝置包括給料裝置、往復(fù)爐排、清灰裝置組成，裝置一次性送風(fēng)，不能適應(yīng)爐排燃燒區(qū)段需要不同分量的特點(diǎn)，燃料和空氣不能充分接觸，燃燒效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決上述問題而提供一種自動(dòng)化控制、熱效率高、燃燒充分、排煙溫度低、污染少的生物質(zhì)熱水鍋爐。
[0007 ]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種生物質(zhì)熱水鍋爐，包括送料裝置、立式鍋爐、除塵裝置;其特征在于，所述送料裝置包括用于裝塊狀生物質(zhì)燃料的料倉、位于料倉下方的給料室、位于料倉與給料室之間的切割刀、位于給料室內(nèi)的往復(fù)式活塞;所述立式鍋爐包括燃燒室、換熱室，給料室的出口與立式鍋爐壁面水平延伸至燃燒室內(nèi)，所述給料室上方的立式鍋爐壁面上布置有觀察口，燃燒室下部設(shè)有傾斜往復(fù)式爐排，傾斜往復(fù)式爐排的上端位于給料室出口下部，所述傾斜往復(fù)式爐排下方布有一次風(fēng)進(jìn)口，傾斜往復(fù)式爐排上邊設(shè)置點(diǎn)火拱，所述傾斜往復(fù)式爐排上方的立式鍋爐前壁面上布置有二次風(fēng)進(jìn)口，高于所述二次風(fēng)進(jìn)口的所述立式鍋爐后壁面上設(shè)置有三次風(fēng)進(jìn)口，所述燃燒室與換熱室之間的隔板為旋流導(dǎo)板，所述旋流導(dǎo)板下方及所述傾斜往復(fù)式爐排下端布置有出渣口，出渣口下方設(shè)有灰渣輸運(yùn)機(jī);所述換熱室內(nèi)設(shè)置有管式換熱器;所述除塵裝置包括與燃燒室連通的煙道和位于煙道內(nèi)的呈倒錐形的旋風(fēng)除塵器，所述煙道(20)內(nèi)還設(shè)置有分離式換熱器。
[0009]進(jìn)一步地，所述給料室上方布置有水冷式閥門。
[0010]進(jìn)一步地，所述旋風(fēng)除塵器下方設(shè)有清灰口。
[0011]進(jìn)一步地，所述清灰口與出渣口通過管道連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述燃燒室通過水冷壁進(jìn)行冷卻。
[0013]進(jìn)一步地，所述生物質(zhì)燃料為谷類秸桿、油菜秸桿、黑小麥秸桿、亞麻生物質(zhì)燃料中的一種或多種。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]I送料裝置:送料裝置完全自動(dòng)化，裝置耗能少，處理過的生物質(zhì)無需其他處理就可送入鍋爐燃燒，且切割刀的負(fù)荷控制在最佳的狀態(tài)無需多次更換刀片。
[0016]2燃燒室:燃燒室內(nèi)布置有往復(fù)式傾斜爐排、點(diǎn)火拱，采用分段送風(fēng)可保證燃料充分燃燒，往復(fù)式傾斜爐排通過一次風(fēng)進(jìn)行冷卻避免結(jié)焦。
[0017]3分離式熱管換熱器:采用分離式熱管換熱器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的管式換熱器降低排煙溫度，節(jié)省能源，提高效率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明所述生物質(zhì)熱水鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖中:
[0020]1-塊狀生物質(zhì)燃料，2-料倉，3-切割刀，4-往復(fù)式活塞推桿，5-給料室，6_水冷式閥門，7-觀察口，8_燃燒室，9-傾斜往復(fù)式爐排，10-—次風(fēng)進(jìn)口，11-點(diǎn)火拱，12-二次風(fēng)進(jìn)口，13-三次風(fēng)進(jìn)口，14-旋流導(dǎo)板，15-出渣口，16-灰渣輸運(yùn)機(jī)，17-換熱室，18-管式換熱器，19-分離式熱管換熱器，20-煙道，21-旋風(fēng)除塵器，22-清灰口。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明所述的生物質(zhì)熱水鍋爐，主要包括送料裝置、立式鍋爐、除塵裝置;所述送料裝置用于裝塊狀生物質(zhì)燃料I的料倉2、位于料倉2下方的給料室5、位于料倉2與給料室5之間的切割刀3、位于給料室5內(nèi)的往復(fù)式活塞。所述立式鍋爐包括燃燒室8、換熱室17，給料室5的出口與立式鍋爐壁面水平延伸至燃燒室8內(nèi)。
[0023]送料時(shí)，塊狀物質(zhì)燃料I從料倉2落入給料室5，利用位于料倉2與給料室5之間的切割刀3，將塊狀物質(zhì)燃料I切斷，在往復(fù)式活塞推桿4的推動(dòng)作用下，被切割下來的塊狀物質(zhì)燃料I由給料室5進(jìn)入燃燒室8。所述給料室5上方布置有水冷式閥門6，往復(fù)式活塞推桿4運(yùn)動(dòng)至左側(cè)時(shí)，水冷式閥門6關(guān)閉，避免火焰蔓延至給料室5。
[0024]所述立式鍋爐的壁面及所述給料室5的上方布置有觀察口7。所述燃燒室8通過水冷壁進(jìn)行冷卻。燃燒室8下部設(shè)有傾斜往復(fù)式爐排9，傾斜往復(fù)式爐排9的上端位于給料室5出口下部，使從給料室5送出的燃料落在傾斜往復(fù)式爐排9上。所述傾斜往復(fù)式爐排9下方布有一次風(fēng)進(jìn)口 10，傾斜往復(fù)式爐排9上邊設(shè)置點(diǎn)火拱11，提高爐膛溫度，加速生物質(zhì)燃料燃燒，延長煙氣流程，促進(jìn)燃料充分燃燒。
[0025]所述傾斜往復(fù)式爐排9上方的立式鍋爐前壁面上布置有二次風(fēng)進(jìn)口12，高于所述二次風(fēng)進(jìn)口 12的所述立式鍋爐后壁面上設(shè)置有三次風(fēng)進(jìn)口 13。所述燃燒室8與換熱室17之間的隔板為旋流導(dǎo)板14，所述旋流導(dǎo)板14下方及所述傾斜往復(fù)式爐排9下端布置有出渣口15。煙氣經(jīng)過換熱室17時(shí)先在旋流導(dǎo)板14的作用下使得煙氣中的灰塵在此沉積，并落入出渣口 15，出渣口 15下方設(shè)有灰渣輸運(yùn)機(jī)16。所述換熱室17內(nèi)設(shè)置有管式換熱器18。所述除塵裝置包括與燃燒室8連通的煙道20和位于煙道內(nèi)的呈倒錐形的旋風(fēng)除塵器21，所述煙道20內(nèi)還設(shè)置有分離式換熱器19，用于降低排煙溫度，分離式熱管換熱器19傳熱效率高，熱能利用率高，同時(shí)分離式熱管換熱器19可以使冷熱流體完全分離，方便安裝。所述除塵裝置內(nèi)旋風(fēng)除塵器21下方設(shè)有清灰口 22。所述清灰口 22與出渣口 15通過管道連接。
[0026]本發(fā)明所述的鍋爐，可以谷類秸桿、油菜秸桿、黑小麥秸桿、亞麻生物質(zhì)燃料中的一種或多種作為燃料，功率可達(dá)2.0-5.0Mff，輸出熱水的溫度為90 °C_110°C，水容量為18.5-23.5m3，操作壓力為0.3-0.6MPa，鍋爐的效率可達(dá)87%，鍋爐排出的煙氣在歐洲排放法規(guī)的限定范圍內(nèi)。
[0027]所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生物質(zhì)熱水鍋爐，包括送料裝置、立式鍋爐、除塵裝置;其特征在于，所述送料裝置包括用于裝塊狀生物質(zhì)燃料(I)的料倉(2)、位于料倉(2)下方的給料室(5)、位于料倉(2)與給料室(5)之間的切割刀(3)、位于給料室(5)內(nèi)的往復(fù)式活塞;所述立式鍋爐包括燃燒室(8)、換熱室(I7)，給料室(5)的出口與立式鍋爐壁面水平延伸至燃燒室(8)內(nèi)，所述給料室(5)上方的立式鍋爐壁面上布置有觀察口(7)，燃燒室(8)下部設(shè)有傾斜往復(fù)式爐排(9)，傾斜往復(fù)式爐排(9)的上端位于給料室(5)出口下部，所述傾斜往復(fù)式爐排(9)下方布有一次風(fēng)進(jìn)口(10)，傾斜往復(fù)式爐排(9)上邊設(shè)置點(diǎn)火拱(11)，所述傾斜往復(fù)式爐排(9)上方的立式鍋爐前壁面上布置有二次風(fēng)進(jìn)口( 12)，高于所述二次風(fēng)進(jìn)口( 12)的所述立式鍋爐后壁面上設(shè)置有三次風(fēng)進(jìn)口(13)，所述燃燒室(8)與換熱室(17)之間的隔板為旋流導(dǎo)板(14)，所述旋流導(dǎo)板(14)下方及所述傾斜往復(fù)式爐排(9)下端布置有出渣口(15)，出渣口(15)下方設(shè)有灰渣輸運(yùn)機(jī)(16);所述換熱室(17)內(nèi)設(shè)置有管式換熱器(18);所述除塵裝置包括與燃燒室(8)連通的煙道(20)和位于煙道內(nèi)的呈倒錐形的旋風(fēng)除塵器(21)，所述煙道(20)內(nèi)還設(shè)置有分咼式換熱器(19)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)熱水鍋爐，其特征在于:所述給料室(5)上方布置有水冷式閥門(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)熱水鍋爐，其特征在于:所述旋風(fēng)除塵器(21)下方設(shè)有清灰口(22)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)熱水鍋爐，其特征在于:所述清灰口(22)與出渣口(15)通過管道連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)熱水鍋爐，其特征在于:所述燃燒室(8)通過水冷壁進(jìn)行冷卻。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)熱水鍋爐，其特征在于:所述生物質(zhì)燃料為谷類秸桿、油菜秸桿、黑小麥秸桿、亞麻生物質(zhì)燃料中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)熱水鍋爐，包括送料裝置、立式鍋爐、除塵裝置；所述立式鍋爐包括燃燒室、換熱室，送料裝置上方的立式鍋爐壁面上有觀察口，送料裝置出口與立式鍋爐壁面水平相連。燃燒室下部設(shè)有傾斜往復(fù)式爐排與送料裝置出口相接，傾斜爐排上邊設(shè)點(diǎn)火拱，燃燒室后有旋流導(dǎo)板，旋流導(dǎo)板下方及傾斜往復(fù)式爐排下端有出渣口，出渣口下方設(shè)有灰渣輸運(yùn)機(jī)。換熱室內(nèi)設(shè)置有管式換熱器，立式鍋爐外有分離式熱管換熱器，通過煙道和鍋爐連接。分離式熱管換熱器下方裝有除塵裝置，除塵裝置的清灰口與出渣口通過管道連接。該發(fā)明涉及自動(dòng)送料裝置、專用生物質(zhì)燃燒鍋爐，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化控制、熱效率高、煙塵少，可實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)系統(tǒng)化應(yīng)用。
【IPC分類】F24H9/18, F24H1/22
【公開號(hào)】CN105571118
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510982655
【發(fā)明人】顏學(xué)升, 王彩云, 何志霞, 羅亞鵬
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日