專利名稱：生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物質(zhì)燃料氣化后尾氣的處理系統(tǒng)，具體地指一種生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)對(duì)能源需求的日益增長，作為主要能源來源的石化燃料在迅速減少。因此，尋找一種可再生的替代能源已成為社會(huì)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，其中對(duì)環(huán)境污染較少的生物質(zhì)燃料發(fā)電得到了廣泛的應(yīng)用。可利用的生物質(zhì)燃料主要有各種農(nóng)業(yè)廢棄物如稻殼、棉桿、稻桿、油菜桿和玉米桿等，也有林業(yè)廢棄物如枝丫柴、木材邊角料、樹根等。生物質(zhì)燃料氣化是各種生物質(zhì)燃料應(yīng)用方式中具有非常前景的利用方式。所謂生物質(zhì)燃料氣化是指將固體或液體燃料轉(zhuǎn)化為氣體燃料的熱化學(xué)過程。在這個(gè)過程中，氣化裝置(如氣化爐)內(nèi)的游離氧或結(jié)合氧與固體或氣體燃料中的碳進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)，生成可燃?xì)怏w。生物質(zhì)燃料氣化產(chǎn)生的合成氣經(jīng)凈化、降溫、壓縮等處理后可作集中或商業(yè)運(yùn)輸和使用，具體來說可供燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、供氣直燃、合成生物柴油等。生物質(zhì)氣化爐在啟動(dòng)初期和事故停爐時(shí)，合成氣成分復(fù)雜，含有大量H2、CO、CH4,N2, 02、CO2等，且不穩(wěn)定，不能用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、供氣直燃、合成生物柴油。為了讓不能直接使用的合成氣安全排放，這就要求必須對(duì)合成氣進(jìn)行尾氣處理。目前，常規(guī)生物質(zhì)燃料氣化尾氣處理系統(tǒng)中，合成氣尾氣或由管道直接排放至大氣，或經(jīng)由火炬燃燒后再排至大氣。直接排放至大氣，由于合成氣尾氣中含有大量CO、CO2等，會(huì)對(duì)大氣造成污染。由火炬燃燒后再排至大氣，燃燒后的高溫不僅對(duì)周邊環(huán)境造成污染，而且由于大量熱量直接釋放至大氣又造成浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目就是要提供一種節(jié)能、環(huán)保的生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置，包括并列布置的爐膛和對(duì)流室，所述爐膛由爐膛前墻、爐膛側(cè)墻和爐膛后墻合圍而成，所述對(duì)流室由對(duì)流室前墻、對(duì)流室側(cè)墻和對(duì)流室后墻合圍而成，所述爐膛和對(duì)流室之間為中間共用墻，其特殊之處在于:所述爐膛通過中間共用墻后部缺口與對(duì)流室相連，所述對(duì)流室中密集布置有對(duì)流管束，所述對(duì)流室前部與省煤氣相連，所述省煤氣的冷卻水管與上鍋筒相連；所述爐膛前墻、爐膛側(cè)墻、爐膛后墻、中間共用墻、對(duì)流室前墻、對(duì)流室側(cè)墻、對(duì)流室后墻均是由介質(zhì)輸送管和扁鋼焊接而成的膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，所述爐膛前墻和爐膛后墻的上下兩端分別與上部出口集箱和下部進(jìn)口集箱相連，所述上部出口集箱和下部進(jìn)口集箱再分別與上鍋筒和下鍋筒相連；所述爐膛側(cè)墻和中 間共用墻的上下兩端、所述對(duì)流室前墻、對(duì)流室側(cè)墻和對(duì)流室后墻的上下兩端、以及所述對(duì)流管束的上下兩端，均分別與上鍋筒和下鍋筒相連，從而構(gòu)成冷卻水的汽液自循環(huán)回路。進(jìn)一步地，所述爐膛和對(duì)流室外側(cè)的膜式水冷壁結(jié)構(gòu)上敷設(shè)有隔熱層，使設(shè)備整體蓄熱小。更進(jìn)一步地，所述隔熱層為保溫棉材質(zhì)的隔熱層，使設(shè)備的重量輕。再進(jìn)一步地，所述上鍋筒和下鍋筒呈臥式布置結(jié)構(gòu)，不易結(jié)灰。再進(jìn)一步地，所述爐膛前墻上設(shè)置有燃燒器，點(diǎn)燃進(jìn)入爐膛的生物質(zhì)合成氣尾氣。所述爐膛后墻上設(shè)置有防爆門，可以有效防止因合成氣尾氣爆燃而對(duì)本裝置造成的危害。本實(shí)用新型中，生物質(zhì)合成氣尾氣由尾氣管道經(jīng)過燃燒器點(diǎn)燃后進(jìn)入爐膛輻射放熱，然后進(jìn)入對(duì)流管束對(duì)流放熱，溫度逐步降低，再進(jìn)入省煤器對(duì)流放熱，最后經(jīng)由煙囪排至大氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:1、本實(shí)用新型與直接排放至大氣相比，合成氣尾氣中大量有毒有害氣體在本實(shí)用新型裝置中燃燒，有效降低了對(duì)大氣的污染。2、本實(shí)用新型與經(jīng)火炬燃燒后再排至大氣相比，合成氣尾氣燃燒后的大量熱能有效吸收，提高了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的熱效率，節(jié)約了運(yùn)行成本。3、爐膛側(cè)墻采 用冷卻介質(zhì)輸送管縱向排列、再通過扁鋼無縫焊接而成膜式壁的結(jié)構(gòu)，節(jié)約了材料，進(jìn)一步的減輕整個(gè)余熱鍋爐裝置的重量和增強(qiáng)了密封性。4、本裝置外側(cè)敷有少量耐火層，其整體蓄熱量小，現(xiàn)場啟動(dòng)和停止速度快，可快速投入正常運(yùn)行，減小運(yùn)行成本。

圖1為本實(shí)用新型生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A— A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中B處放大結(jié)構(gòu)示意圖。其中:I上鍋筒，2下鍋筒，3爐膛前墻，4爐膛側(cè)墻，5爐膛后墻，6對(duì)流管束，7上部出口集箱，8下部進(jìn)口集箱，9省煤器，10冷卻介質(zhì)輸送管，11扁鋼，12隔熱層，13防爆門，14爐膛，15對(duì)流室，16對(duì)流室前墻，17對(duì)流室側(cè)墻，18對(duì)流室后墻，19中間共用墻。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖中所示的生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置，其爐膛14和對(duì)流室15并列布置，爐膛14由爐膛前墻3、爐膛側(cè)墻4，爐膛后墻5和中間共用墻19合圍而成，爐膛前墻3上設(shè)置有燃燒器，爐膛后墻5上設(shè)置有防爆門13，墻體均為介質(zhì)輸送管子10和扁鋼11焊接而成的膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。為了使裝置整體蓄熱量小、現(xiàn)場啟動(dòng)和停止速度快、減小運(yùn)行成本，此膜式水冷壁結(jié)構(gòu)上設(shè)有保溫棉質(zhì)材料的隔熱層12。上鍋筒I和下鍋筒2呈臥式布置結(jié)構(gòu)，爐膛前墻3和爐膛后墻5的上下兩端分別與上部出口集箱7和下部進(jìn)口集箱8相連，上部出口集箱7和下部進(jìn)口集箱8再分別與上鍋筒I和下鍋筒2相連，爐膛側(cè)墻4和中間共用墻19的上下兩端分別直接與上鍋筒I和下鍋筒2相連。爐膛14通過中間共用墻19后部缺口與對(duì)流室15相連，對(duì)流室15由對(duì)流室前墻16、對(duì)流室側(cè)墻17和對(duì)流室后墻18合圍而成，墻體也均為介質(zhì)輸送管子10和扁鋼11焊接而成的膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)上也設(shè)有保溫棉質(zhì)材料的隔熱層12，對(duì)流室15中密集布置有對(duì)流管束6，對(duì)流室15前部與省煤氣9相連，省煤氣9的冷卻水管與上鍋筒I相連，對(duì)流管束6的上下兩端、對(duì)流室前墻16、對(duì)流室側(cè)墻17和對(duì)流室后墻18均分別與上鍋筒I和下鍋筒2相連，爐膛14和對(duì)流室15與鍋爐鍋筒上述連接方式即構(gòu)成了冷卻水的汽液自循環(huán)回路。本實(shí)施例中，以水為例的冷卻介質(zhì)流程如下:冷卻水從生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置的省煤器9吸收部分熱量后經(jīng)連通管進(jìn)入上鍋筒1，部分冷卻水汽化并和冷卻水混合后形成汽水混合物，然后利用水蒸氣和冷卻水之間的密度差，不斷的在上鍋筒1、爐膛前墻3、爐膛側(cè)墻4、爐膛后墻5、對(duì)流管束6、對(duì)流室前墻16、對(duì)流室側(cè)墻17和對(duì)流室后墻18、上部出口集箱7、下部進(jìn)口集箱8、下鍋筒2之間不停吸收熱量并循環(huán)流動(dòng)，形成自然循環(huán)，最后汽水混合物汽化為飽和蒸汽并集中在上鍋筒I的上部空間，并最終通過蒸汽引出管導(dǎo)出供各種其它工藝使用。本實(shí)施例中，生物質(zhì)合成氣尾氣流程如下:生物質(zhì)合成氣尾氣由尾氣管道經(jīng)過燃燒器點(diǎn)燃后從爐膛前墻3進(jìn)入爐膛14輻射放熱，然后經(jīng)由中間共用墻19后部缺口進(jìn)入對(duì)流室15對(duì)流放熱，溫度逐步降低 ，再進(jìn)入省煤器9對(duì)流放熱，最后經(jīng)由煙 排至大氣。
權(quán)利要求1.一種生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置，包括并列布置的爐膛(14)和對(duì)流室(15)，所述爐膛(14)由爐膛前墻(3)、爐膛側(cè)墻(4)和爐膛后墻(5)合圍而成，所述對(duì)流室(15)由對(duì)流室前墻(16)、對(duì)流室側(cè)墻(17)和對(duì)流室后墻(18)合圍而成，所述爐膛(14)和對(duì)流室(15)之間為中間共用墻(19)，其特征在于: 所述爐膛(14)通過中間共用墻(19)后部缺口與對(duì)流室(15)相連，所述對(duì)流室(15)中密集布置有對(duì)流管束(6)，所述對(duì)流室(15)前部與省煤氣(9)相連，所述省煤氣(9)的冷卻水管與上鍋筒(I)相連； 所述爐膛前墻(3)、爐膛側(cè)墻(4)、爐膛后墻(5)、中間共用墻(19)、對(duì)流室前墻(16)、對(duì)流室側(cè)墻(17)、對(duì)流室后墻(18)均是由介質(zhì)輸送管(10)和扁鋼(11)焊接而成的膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，所述爐膛前墻(3)和爐膛后墻(5)的上下兩端分別與上部出口集箱(7)和下部進(jìn)口集箱(8 )相連，所述上部出口集箱(7 )和下部進(jìn)口集箱(8 )再分別與上鍋筒(I)和下鍋筒(2)相連； 所述爐膛側(cè)墻(4)和中間共用墻(19)的上下兩端、所述對(duì)流室前墻(16)、對(duì)流室側(cè)墻(17)和對(duì)流室后墻(18)的上下兩端、以及所述對(duì)流管束(6)的上下兩端，均分別與上鍋筒(I)和下鍋筒(2)相連，從而構(gòu)成冷卻水的汽液自循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置，其特征在于:所述爐膛(14)和對(duì)流室(15)外側(cè)的膜式水冷壁結(jié)構(gòu)上敷設(shè)有隔熱層(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置，其特征在于:所述隔熱層(12)為保溫棉材質(zhì)的隔熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置，其特征在于:所述上鍋 筒(I)和下鍋筒(2)呈臥式布置結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置，其特征在于:所述爐膛前墻(3 )上設(shè)置有燃燒器，所述爐膛后墻(5 )上設(shè)置有防爆門(13 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置，其特征在于:所述爐膛前墻(3)上設(shè)置有燃燒器，所述爐膛后墻(5 )上設(shè)置有防爆門(13 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種生物質(zhì)合成氣尾氣鍋爐裝置，其爐膛和對(duì)流室并列布置，爐膛通過中間共用墻后部缺口與對(duì)流室相連，對(duì)流室前部與省煤氣相連，省煤氣的冷卻水管與上鍋筒相連，爐膛前墻和爐膛后墻的上下兩端分別與上部出口集箱和下部進(jìn)口集箱相連，上部出口集箱和下部進(jìn)口集箱再分別與上鍋筒和下鍋筒相連，爐膛側(cè)墻和中間共用墻的上下兩端、對(duì)流室前墻、對(duì)流室側(cè)墻和對(duì)流室后墻的上下兩端、以及對(duì)流管束的上下兩端，均分別與上鍋筒和下鍋筒相連，從而構(gòu)成冷卻水的汽液自循環(huán)回路。此裝置減少了尾氣余熱和有害氣體直接排放至大氣對(duì)大氣的污染，且合成氣尾氣燃燒后的大量熱能有效吸收，提高了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的熱效率，節(jié)約了運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)F22B21/04GK203115952SQ20132010330
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者周峰 申請(qǐng)人:武漢凱迪工程技術(shù)研究總院有限公司