小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐的制作方法
【專利摘要】小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐，包括鍋筒、爐膛、燃燒室，膜式水冷壁、煙箱、投料口和出灰口，其特征在于：燃燒室包括前置爐膛、中間燃燒室、轉(zhuǎn)煙室三部分，前置爐膛與中間燃燒室之間隔著后拱，中間燃燒室與轉(zhuǎn)煙室之間設(shè)有隔煙墻，使后拱、隔煙墻將燃燒室分割形成臥式的S形狀；鍋筒內(nèi)兩側(cè)對稱布置第一回程煙管，鍋筒的中間及第一回程煙管的中間布置有第二回程煙管，第一回程煙管、煙箱、第二回程煙管相連通的煙道呈“W”型，前置爐膛的前墻和轉(zhuǎn)煙室的后墻設(shè)有水冷壁；該鍋爐能夠提高生物質(zhì)燃燒提留時間和火焰充滿度，輻射吸熱效果好，提高燃燒自然散狀生物質(zhì)的燃盡率，從而提高鍋爐熱效率。
【專利說明】小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燃燒自然散狀生物質(zhì)的小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐，屬于燃燒【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)包括農(nóng)作物秸桿、野草、樹葉、樹枝等，有一年生、多年生的植物，其產(chǎn)量大，分布廣，在陽光充足、雨量充沛的地區(qū)、生機(jī)勃勃，取之不盡，用之不竭，是一種環(huán)保、清潔、可再生的固體能源。潔凈、高效利用生物質(zhì)能源是各國重要的能源戰(zhàn)略。目前，生物質(zhì)能源的應(yīng)用主要有生物質(zhì)直燃、生物質(zhì)氣化、生物質(zhì)成型三種。
[0003]生物質(zhì)氣化技術(shù)是把生物質(zhì)經(jīng)過高溫加熱后轉(zhuǎn)換成低熱值的燃?xì)?，再供給企業(yè)或家庭使用，目前主要是以供家庭使用的小型氣化裝置為主。其優(yōu)點(diǎn)是:便于集中生產(chǎn)及處理，再供氣給用戶，用戶啟停不受制氣環(huán)節(jié)太多約束，得到的清潔燃?xì)?，可以替代化石燃料。其主要缺點(diǎn)是:因?yàn)榘l(fā)生能源的二次轉(zhuǎn)換，總利用熱效率比較低，大約只有40?50%，工藝復(fù)雜。
[0004]生物質(zhì)成型技術(shù)是把生物質(zhì)經(jīng)過破碎、機(jī)械壓縮及高溫加熱后轉(zhuǎn)換成高熱值、高密度的顆粒狀生物質(zhì)燃料，再分別供給各用戶使用。其優(yōu)點(diǎn)是:生物質(zhì)成型顆粒密度大、熱值高，便于運(yùn)輸，減少運(yùn)輸成本，燃燒比燃煤環(huán)保，可以用于替代燃油。其主要缺點(diǎn)是:制造成生物質(zhì)成型顆粒需要破碎、機(jī)械壓縮和高溫加熱，制造成本高，通常相同運(yùn)輸距離下，同等熱值下，折合成每噸標(biāo)煤約高出散狀生物質(zhì)500?600元。
[0005]生物質(zhì)直燃技術(shù)是把散狀生物質(zhì)直接最為燃料燃燒，目前大型鍋爐上大量使用，但大型鍋爐自動化程度要求高時，也要求破碎到10?IOOmm的條狀物料。在用于小型鍋爐時，一般為人工給料，不要求嚴(yán)格破碎，僅需破碎到能投進(jìn)投料口。其優(yōu)點(diǎn)是:燃料預(yù)處理費(fèi)用低、總利用熱效率比生物質(zhì)氣化技術(shù)高。目前生物質(zhì)直燃技術(shù)應(yīng)用于小型鍋爐主要還存在受燃燒室容量及結(jié)構(gòu)限制，燃燒不充分，有焦油析出，污染受熱面，熱效率比大型鍋爐低等問題。
[0006]如何保證燃燒充分，提高鍋爐熱效率是小型生物質(zhì)鍋爐目前面臨的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種燃燒自然散狀生物質(zhì)的小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0009]小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐，包括鍋筒、爐膛、燃燒室，膜式水冷壁、煙箱、投料口和出灰口，其特征在于:燃燒室包括前置爐膛、中間燃燒室、轉(zhuǎn)煙室三部分，前置爐膛與中間燃燒室之間隔著后拱，中間燃燒室與轉(zhuǎn)煙室之間設(shè)有隔煙墻，使后拱、隔煙墻將燃燒室分割形成臥式的S形狀；鍋筒內(nèi)兩側(cè)對稱布置第一回程煙管，鍋筒的中間及第一回程煙管的中間布置有第二回程煙管，第一回程煙管、煙箱、第二回程煙管相連通的煙道呈“W”型；
[0010]前置爐膛的前墻,轉(zhuǎn)煙室的后墻設(shè)有水冷壁。[0011 ] 所述的水冷壁是由并列的焊有扁鋼的多根水管構(gòu)成。
[0012]本實(shí)用新型的工作原理及過程是:本小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐主要包括投料口、前置爐膛、中間燃燒室、轉(zhuǎn)煙室、鍋筒、膜式水冷壁、下降管、集箱、第一回程煙管、第二回程煙管、底座、前煙箱、后煙箱、爐排、出灰口、隔熱保溫及外殼等。其中燃燒室包括前置爐膛、中間燃燒室、轉(zhuǎn)煙室三部分，被后拱、隔煙墻分割形成臥式的S型燃燒室，可以延長煙氣在燃燒室停留時間，提高生物質(zhì)燃燒效率；生物質(zhì)燃料經(jīng)過投料口進(jìn)入前置爐膛燃燒放熱，生成高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔馀c膜式水冷壁進(jìn)行輻射換熱后轉(zhuǎn)彎進(jìn)入中間燃燒室，未燃盡的燃料在這里繼續(xù)燃燒后，與中間燃燒室內(nèi)的膜式水冷壁進(jìn)行輻射及對流換熱后轉(zhuǎn)彎進(jìn)入轉(zhuǎn)煙室，與轉(zhuǎn)煙室內(nèi)膜式水冷壁繼續(xù)輻射及對流換熱后煙氣進(jìn)入W型煙道，煙氣對稱流動，提高燃燒室火焰充滿度，提高輻射吸熱效果；燃燒室四周采用膜式水冷壁，沒有磚砌爐墻，不但增加燃燒室吸熱量、減少尾部煙管數(shù)量，而且減少漏風(fēng)機(jī)會和維修量，鍋爐的體積及重量也減少，降低了制造材料成本。當(dāng)煙氣從S型燃燒室出來后，首先進(jìn)入鍋筒內(nèi)部的第一回程煙管，第一回程煙管布置在鍋筒內(nèi)部的兩側(cè)，煙氣均勻流過第一回程煙管，與鍋筒內(nèi)的水進(jìn)行對流換熱后，進(jìn)入前煙箱轉(zhuǎn)彎后，進(jìn)入位于鍋筒中間的第二回程煙管繼續(xù)與鍋筒內(nèi)的水進(jìn)行對流換熱，最后經(jīng)過后煙箱排出。
[0013]本實(shí)用新型的小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐具有如下特色和優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、提高鍋爐熱效率。本實(shí)用新型采用生物質(zhì)直燃技術(shù)，采用S型燃燒室，延長煙氣在燃燒室停留時間，生物質(zhì)燃燒更完全，提高了燃燒效率，從而提高鍋爐熱效率；燃燒室四周采用膜式水冷壁，沒有磚砌爐墻，減少漏風(fēng)，從而提高鍋爐熱效率。
[0015]2、減少鍋爐重量，降低鍋爐生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型采用膜式水冷壁燃燒室，鍋爐輻射受熱面積大，采用S型燃燒室及W型煙道布置，燃燒室火焰充滿度高，輻射吸熱效果好，從而相對減少了對流受熱面，相對同種規(guī)格的鍋爐，節(jié)約了對流受熱面的金屬耗量，降低生產(chǎn)成本。
[0016]3、減少生物質(zhì)預(yù)處理成本。本實(shí)用新型燃燒自然散狀生物質(zhì)，僅需破碎到能投進(jìn)投料口，不需深度破碎及做成成型燃料，燃料預(yù)處理費(fèi)用低。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中包括:鍋筒1，膜式水冷壁2，下降管3，集箱4，第一回程煙管5，第二回程煙管6，前置爐膛7，中間燃燒室8，轉(zhuǎn)煙室9，底座10，前煙箱11，爐排12，后煙箱13，隔熱保溫及外殼14，后拱15，隔煙墻16、投料口 17、出灰口 18。
[0019]圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本實(shí)用新型的俯視半剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]【具體實(shí)施方式】:
[0022]本實(shí)用新型的小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐主要由鍋筒1，膜式水冷壁2，下降管3，集箱4，第一回程煙管5，第二回程煙管6，前置爐膛7，中間燃燒室8，轉(zhuǎn)煙室9，底座10，前煙箱11，爐排12，后煙箱13，隔熱保溫及外殼14，后拱15，隔煙墻16、投料口 17、出灰口 18組成。前置爐膛7與中間燃燒室8之間隔著后拱15、中間燃燒室8與轉(zhuǎn)煙室9之間設(shè)有隔煙墻16 ;后拱15是并列的中下部焊有扁鋼的多根水管，水管上端連通鍋筒1，下端連通集箱4 ;隔煙墻16是由耐火磚砌成的門拱墻，上部與鍋筒I砌在一起，下部是半圓形的門孔；前置爐膛7、后拱15、中間燃燒室8、隔煙墻16、轉(zhuǎn)煙室9相連通的空間呈臥式的“S”型。前置爐膛7與中間燃燒室8的頂上是鍋筒I ;前置爐膛7、中間燃燒室8及轉(zhuǎn)煙室9的兩側(cè)，前置爐膛7的前墻，轉(zhuǎn)煙室9的后墻是并列的焊有扁鋼的多根水管組成的膜式水冷壁2 ;膜式水冷壁2的上端連通鍋筒1，下端連通集箱4 ;鍋筒I下部的四個側(cè)角分別與集箱4用下降管3連通。鍋筒I內(nèi)兩側(cè)對稱布置第一回程煙管5，中間布置第二回程煙管6 ;鍋筒I的前面設(shè)置前煙箱11，前煙箱11把第一回程煙管5和第二回程煙管6連通在一起；第一回程煙管
5、前煙箱11、第二回程煙管6相連通的煙道呈“W”型；鍋筒I的后面設(shè)置后煙箱13把第一回程煙管5與第二回程煙管6分隔開，同時把第二回程煙管6匯在一起。集箱4安放在底座10上，底座10上面，前置爐膛7的下部安放爐排12。前置爐膛7的前墻設(shè)有投料口 17，轉(zhuǎn)煙室9的后墻設(shè)有出灰口 18。鍋筒I的外表面、膜式水冷壁2、下降管3及集箱4的外側(cè)敷設(shè)隔熱保溫及外殼14。
[0023]現(xiàn)結(jié)合附圖1說明本實(shí)用新型的實(shí)施方法:
[0024]如附圖1所示，生物質(zhì)由投料口 17投放到前置爐膛7內(nèi)的爐排12上，生物質(zhì)著火燃燒，高溫?zé)煔饧拔慈急M物被后拱15阻擋，折回前置爐膛7前段繼續(xù)燃燒，同時加熱前置爐膛7周邊的膜式水冷壁2、鍋筒I及后拱15。前置爐膛7的高溫?zé)煔饧拔慈急M物從后拱15上部沒有焊接扁鋼的空隙轉(zhuǎn)入中間燃燒室8，在中間燃燒室8內(nèi)繼續(xù)燃燒，同時加熱中間燃燒室8周邊的膜式水冷壁2及鍋筒I。中間燃燒室8的高溫?zé)煔庀滦袕母魺焿?6下部的門拱轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)煙室9，在轉(zhuǎn)煙室9內(nèi)沉降部分飛灰，可以定期從轉(zhuǎn)煙室9后墻的出灰口 18清出，同時加熱轉(zhuǎn)煙室9周邊的膜式水冷壁2。轉(zhuǎn)煙室9的煙氣被轉(zhuǎn)煙室9的后墻阻擋，上行從兩側(cè)折入第一回程煙管5，在第一回程煙管5內(nèi)加熱鍋筒I的水，溫度降低后進(jìn)入前煙箱11，再轉(zhuǎn)入第二回程煙管6，在第二回程煙管6內(nèi)繼續(xù)加熱鍋筒I的水，溫度進(jìn)一步降低后進(jìn)入后煙箱13，最后排入大氣，從而完成整個燃燒過程。進(jìn)水處理的合格水被送進(jìn)鍋筒1，再經(jīng)下降管3均勻?qū)爰?，再由集箱4均勻分配給膜式水冷壁2及后拱15，膜式水冷壁2及后拱15內(nèi)的水被加熱形成汽水混合物，下降管3內(nèi)的水比膜式水冷壁2及后拱15內(nèi)的汽水混合物密度高，所以在這個壓差作用下汽水混合物被壓進(jìn)鍋筒1，在鍋筒I內(nèi)汽水混合物發(fā)生汽水分離，蒸汽被引出利用，水繼續(xù)進(jìn)入下降管3進(jìn)行循環(huán)，從而完成整個加熱生產(chǎn)蒸汽的過程。
【權(quán)利要求】
1.小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐，包括鍋筒、爐膛、燃燒室，膜式水冷壁、煙箱、投料口和出灰口，其特征在于:燃燒室包括前置爐膛、中間燃燒室、轉(zhuǎn)煙室三部分，前置爐膛與中間燃燒室之間隔著后拱，中間燃燒室與轉(zhuǎn)煙室之間設(shè)有隔煙墻，使后拱、隔煙墻將燃燒室分割形成臥式的S形狀；鍋筒內(nèi)兩側(cè)對稱布置第一回程煙管，鍋筒的中間及第一回程煙管的中間布置有第二回程煙管，第一回程煙管、煙箱、第二回程煙管相連通的煙道呈“W”型；前置爐膛的前墻和轉(zhuǎn)煙室的后墻設(shè)有水冷壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型高效快裝生物質(zhì)鍋爐，其特征在于:所述的水冷壁是由并列的焊有扁鋼的多根水管構(gòu)成。
【文檔編號】F22B31/00GK203431828SQ201320409108
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】劉萍, 張海燕, 李云金 申請人:廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 南寧金鼎鍋爐制造有限公司