專利名稱：燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸汽鍋爐，尤其涉及一種以生物質(zhì)為燃料的蒸汽鍋爐。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)燃料(BMF )是綠色能源，是國家政策鼓勵(lì)的燃料，具有以下幾點(diǎn)特性1.可 實(shí)現(xiàn)溫室氣體CO2生態(tài)“零”排放BMF的能量來自于其生長時(shí)對自然界CO2的吸收，因此， BMF具有CO2生態(tài)“零”排放的特點(diǎn)。2.典型的低碳綠色能源低碳能源BMF的燃燒以揮發(fā)份 為主，其固定碳的含量為15%左右，是典型的低碳燃料；含硫量比柴油還低，僅為0. 05%, 不需設(shè)置脫硫裝置就可實(shí)現(xiàn)SO2的排放；灰份僅為1. 8%，是煤基燃料的1/10左右，設(shè)置 簡單的除塵裝置就能實(shí)現(xiàn)粉塵排放達(dá)標(biāo)；BMF含氮量低，氧含量高，燃燒時(shí)生成較少的N0X。 3.典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目BMF來源于農(nóng)林廢棄物，原料分布廣泛多樣，含量大，成本低，循環(huán) 生長，取之不盡，用之不竭，是典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目。4.安全方便密度大，體積小，固體成 型，密封包裝，運(yùn)輸儲存方便。生物質(zhì)燃料自身的特殊性對燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)提出了一些特殊的要求，比如，進(jìn)料 方式、送風(fēng)方式等，以使燃料充分燃燒并燃燼。如中國專利申請第200710144970. 9號所揭示的一種燃燒生物質(zhì)鏈條鍋爐裝置， 其生物質(zhì)料斗設(shè)置在爐膛的前端面上，所述灰渣斗設(shè)置在生物質(zhì)料斗的前端面上，所述生 物質(zhì)料斗的安裝高度為H，所述灰渣斗的安裝高度為B，所述生物質(zhì)料斗的安裝高度H大于 灰渣斗的安裝高度B，所述爐排裝置設(shè)置在生物質(zhì)料斗和灰渣斗的下方。其申請人認(rèn)為同 時(shí)采用生物質(zhì)料斗和灰渣斗，從而實(shí)現(xiàn)了灰渣層在下，生物質(zhì)燃料在上的燃料分布，避免了 現(xiàn)有鏈條鍋爐的爐排易燒損、易腐蝕和燃料不完全燃燒等問題，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境 及社會(huì)效益。但是，通過以上內(nèi)容我們可以看出，上述專利技術(shù)要專門采用灰渣來保護(hù)爐 排，因此導(dǎo)致設(shè)備的運(yùn)行成本較高。又如中國實(shí)用新型專利第200720140414. X所揭示的一種燃燒完全、熱效率高并 有效防腐的節(jié)能環(huán)保型專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐，其主要由燃燒體、 鍋筒、引風(fēng)機(jī)所組成。鍋筒為圓柱形密封容器，內(nèi)有回型火管，其入口與爐筒外殼及遠(yuǎn)紅外 助燃器相連，出口與引風(fēng)機(jī)相通。使用時(shí)，鍋筒內(nèi)注入涼水，啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，燃料點(diǎn)燃后瞬間氣 化直燃，從燃料中析出的揮發(fā)分和微粒在引風(fēng)機(jī)的作用下，從第一燃燒室、燃?xì)馔ǖ栏咚龠M(jìn) 入遠(yuǎn)紅外助燃器中，在導(dǎo)流板下形成渦流并充分燃燒，形成高溫烈焰進(jìn)入回形火管，由均勻 分布其上的超導(dǎo)熱管以傳導(dǎo)方式使鍋筒內(nèi)的水溫迅速升高。但是，通過以上內(nèi)容我們可以 看出，上述專利技術(shù)并沒有揭示如何適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)生物質(zhì)燃料的進(jìn)料方式以及燃燒空氣的配 風(fēng)方式。因此，急需提供一種利于生物質(zhì)燃料的燃燒與燃燼、燃燒效率高并且運(yùn)行安全可 靠的燃燒裝置。
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利于生物質(zhì)燃料的燃燒與燃炬的蒸汽鍋爐。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的提供一種燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其包括鍋爐本 體，其設(shè)有供生物質(zhì)燃料在其內(nèi)燃燒放熱的爐膛和位于爐膛上方的換熱裝置；給料系統(tǒng)，其 與鍋爐本體相連以將生物質(zhì)燃料送入爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒；以及，汽水管路系統(tǒng)，其與換熱裝置 相連以將生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱量換出；其中，爐膛內(nèi)設(shè)置有往復(fù)爐排，往復(fù)爐排從爐膛的靠 近給料系統(tǒng)的近端向爐膛的遠(yuǎn)離給料系統(tǒng)的遠(yuǎn)端相對于水平面以5 25度的傾斜角向下 傾斜，使得落在爐排上的生物質(zhì)燃料被推動(dòng)擠壓并相對于爐排產(chǎn)生翻滾運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，往復(fù)爐排從爐膛的近端向爐膛的遠(yuǎn)端相對于水平面以10 20度的傾斜 角向下傾斜。具體地，該傾斜角可選擇15度左右，該往復(fù)爐排的材料可以優(yōu)選RTSi5。本發(fā)明的生物質(zhì)燃料燃燒所需的空氣為三級配風(fēng)。具體地，進(jìn)一步包括設(shè)置于爐 膛下部并位于往復(fù)爐排之下的多個(gè)第一級風(fēng)送入口以向爐膛內(nèi)送入第一級風(fēng)。進(jìn)一步包 括設(shè)置于爐膛的近端的至少一個(gè)第二級風(fēng)送入口以向爐膛內(nèi)送入第二級風(fēng)。進(jìn)一步包括 至少一個(gè)第三級風(fēng)送入口，第三級風(fēng)送入口靠近爐膛與換熱裝置的連通處并切向形成于爐 膛的爐壁上以向所述爐膛內(nèi)送入切向旋流的第三級風(fēng)。優(yōu)選地，第一級風(fēng)送入口的送風(fēng)量 從爐膛的近端向爐膛的遠(yuǎn)端逐漸減小。更優(yōu)選地，燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐的總送風(fēng)空氣量的 50% -70%為第一級風(fēng)，總送風(fēng)空氣量的20% -40%為第三級風(fēng)，其余為第二級風(fēng)。具體地，可以在換熱裝置中設(shè)有下部煙管和上部煙管，上部煙管和/或下部煙管 為螺紋煙管。優(yōu)選地，可以進(jìn)一步設(shè)有在線吹灰裝置用于定期吹掃上部煙管和下部煙管。具體地，進(jìn)料系統(tǒng)可以包括依次相連的料斗、星形給料機(jī)以及螺旋給料機(jī)。本發(fā)明的有益效果是1.采用高質(zhì)量的往復(fù)爐排，爐排片材料可以為RTSi5，具有較高的耐熱特性，專為 生物質(zhì)顆粒燃燒設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)較簡單，安裝使用方便，運(yùn)行安全可靠。具有造價(jià)低廉、施工期 短、使用壽命長等特點(diǎn)。爐排面傾斜角可以為15°，燃料在爐排前部受熱揮發(fā)分析出，爐排 通過調(diào)速箱不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)爐排與燃料有著相對運(yùn)動(dòng)。燃料在被推動(dòng)的過程中，不斷 受到擠壓，從而破壞焦塊和灰殼。同時(shí)燃料又緩慢翻滾，使料層得到松動(dòng)，有利于充分燃燒。 2.和傳統(tǒng)的臥式工業(yè)鍋爐相比，該鍋爐爐膛空間大。由于BMF燃料揮發(fā)分高，250°左右即 能熱解析出揮發(fā)分，揮發(fā)分析出時(shí)間較短，故燃燒室有足夠的容積，并可以在爐膛的出口砌 有擋火墻有利于攔火，使燃料有充足的燃燒空間和燃燒時(shí)間。3.燃料燃燒所需的空氣為三 級配風(fēng)，第一級風(fēng)由爐排底部送入，其比例約占總空氣量的60%，各風(fēng)室采用“前部多，中間 尾部逐步少”的分段配風(fēng)方式。第二級風(fēng)由鍋爐前部送入爐膛，有利于爐前析出的揮發(fā)分燃 燒，其比例約占總空氣量的10%。第三級風(fēng)由爐膛出口位置的兩側(cè)爐墻送入，形成切向圓 旋流風(fēng)，其比例約占總空氣量的30%。該鍋爐配風(fēng)合理，有足夠的擴(kuò)散型空氣供給，避免因 空氣供應(yīng)不當(dāng)，有機(jī)揮發(fā)分不被燃燼而導(dǎo)致排煙為黑色，嚴(yán)重時(shí)為濃黃色煙的弊病。4.對 流受熱面即煙管區(qū)設(shè)置有在線吹灰裝置，定時(shí)對煙管進(jìn)行吹掃，可以有效地防止對流受熱 面積灰，確保螺紋煙管的傳熱效果。5.可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火，全自動(dòng)化運(yùn)行，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)燃 料，空氣的比例和鼓引風(fēng)機(jī)頻率以適應(yīng)不同負(fù)荷下的燃燒要求。6.送料機(jī)構(gòu)可以包括刮板 輸送機(jī)、料斗、星形給料機(jī)以及螺旋給料機(jī)，機(jī)械自動(dòng)化程度高，人工操作維護(hù)簡單。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例，任 何在本發(fā)明基本精神上的改進(jìn)或替代，仍屬于本發(fā)明權(quán)利要求書中所要求保護(hù)的范圍。


圖1為本發(fā)明燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐的示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 請參照圖1，本發(fā)明的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐包括鍋爐本體100，其設(shè)有供生物質(zhì)燃 料在其內(nèi)燃燒放熱的爐膛110和位于爐膛110上方的換熱裝置300 ；給料系統(tǒng)400，其與鍋 爐本體100相連以將生物質(zhì)燃料送入爐膛110內(nèi)進(jìn)行燃燒；以及，汽水管路系統(tǒng)(未標(biāo)號)， 其與換熱裝置300相連以將生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱量換出；其中，爐膛110內(nèi)設(shè)置有由RTSi5 材料制成的往復(fù)爐排700，往復(fù)爐排700從爐膛的靠近給料系統(tǒng)400的近端向爐膛的遠(yuǎn)離給 料系統(tǒng)400的遠(yuǎn)端相對于水平面以約15度的傾斜角向下傾斜，使得落在往復(fù)爐排700上的 生物質(zhì)燃料被推動(dòng)擠壓并相對于往復(fù)爐排700產(chǎn)生翻滾運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的生物質(zhì)燃料燃燒所需的空氣為三級配風(fēng)，具體包括設(shè)置于爐膛110下 部并位于往復(fù)爐排700之下的多個(gè)第一級風(fēng)送入口(未標(biāo)號)以向爐膛110內(nèi)送入第一級 風(fēng)；設(shè)置于爐膛110的近端的至少一個(gè)第二級風(fēng)送入口(未標(biāo)號)以向爐膛110內(nèi)送入第 二級風(fēng)；以及，至少一個(gè)第三級風(fēng)送入口 150，第三級風(fēng)送入口 150靠近爐膛110與換熱裝 置300的連通處并切向形成于爐膛110的爐壁上以向爐膛內(nèi)送入切向旋流的第三級風(fēng)。其 中，第一級風(fēng)送入口的送風(fēng)量從爐膛110的近端向爐膛的遠(yuǎn)端逐漸減小。另外，燃生物質(zhì)蒸 汽鍋爐的總送風(fēng)空氣量的約60%為第一級風(fēng)，總送風(fēng)空氣量的約30%為第三級風(fēng)，其余為 第二級風(fēng)。此外，在換熱裝置300中設(shè)有下部煙管330和上部煙管370，其中，下部煙管330為 螺紋煙管。進(jìn)一步設(shè)有在線吹灰裝置800用于定期吹掃上部煙管370和下部煙管330。具體地，進(jìn)料系統(tǒng)400包括依次相連的料斗410、星形給料機(jī)430以及螺旋給料機(jī) 450。本發(fā)明的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐為臥式水火管三回程布置。在使用中，燃料通過送料 系統(tǒng)400進(jìn)入爐前的料斗410，經(jīng)過星形給料機(jī)430控制后進(jìn)入螺旋給料機(jī)450，最后送入 爐膛110。燃料在爐膛內(nèi)充分燃燒后產(chǎn)生煙氣從前向后沖刷水冷壁管(未示出)，然后是經(jīng) 下部煙管330從后向前流至前煙箱(未示出)，再從前煙箱(未示出)經(jīng)上部煙管370自前 向后流入后煙箱(未示出)，進(jìn)入尾部煙道經(jīng)鑄鐵省煤器(未示出)換熱再由除塵器(未示 出)進(jìn)行煙塵凈化后由煙囪排出。該燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐采用性能優(yōu)良的往復(fù)爐排，鍋爐配 風(fēng)采用三級布置，利于生物質(zhì)燃料的燃燒與燃燼。鍋爐第二回程煙管采用利于煙氣擾動(dòng)的 螺紋煙管，能夠有效減輕煙氣流動(dòng)過程中的積灰。對鍋爐煙管定期采用高壓空氣吹掃，保證 鍋爐的高效穩(wěn)定運(yùn)行。這種鍋爐結(jié)構(gòu)布置緊湊，快裝，運(yùn)行安全可靠。實(shí)施例2作為本發(fā)明的另一種方案，其它部分與實(shí)施例1相同，不同之處在于該往復(fù)爐排的材料由除RTSi5之外的其它耐火材料制成。
該往復(fù)爐排700從爐膛的靠近給料系統(tǒng)400的近端向爐膛的遠(yuǎn)離給料系統(tǒng)400的 遠(yuǎn)端相對于水平面以約20度的傾斜角向下傾斜。
燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐的總送風(fēng)空氣量的約50%為第一級風(fēng)，總送風(fēng)空氣量的約 35 %為第三級風(fēng)，總送風(fēng)空氣量的約15 %為第三級風(fēng)。在爐膛的出口砌有擋火墻有利于攔火，使燃料有充足的燃燒空間和燃燒時(shí)間。
權(quán)利要求
一種燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，包括鍋爐本體，其設(shè)有供生物質(zhì)燃料在其內(nèi)燃燒放熱的爐膛和位于所述爐膛上方的換熱裝置；給料系統(tǒng)，其與所述鍋爐本體相連以將生物質(zhì)燃料送入所述爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒；以及汽水管路系統(tǒng)，其與所述換熱裝置相連以將生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱量換出；其特征在于所述爐膛內(nèi)設(shè)置有往復(fù)爐排，所述往復(fù)爐排從所述爐膛的靠近所述給料系統(tǒng)的近端向所述爐膛的遠(yuǎn)離所述給料系統(tǒng)的遠(yuǎn)端相對于水平面以5～25度的傾斜角向下傾斜，使得落在所述往復(fù)爐排上的生物質(zhì)燃料被推動(dòng)擠壓并相對于所述往復(fù)爐排產(chǎn)生翻滾運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述往復(fù)爐排的材料選用 RTSi5，所述往復(fù)爐排從所述爐膛的近端向所述爐膛的遠(yuǎn)端相對于水平面以10 20度的傾 斜角向下傾斜。
3.如權(quán)利要求1所述的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三級 風(fēng)送入口，所述第三級風(fēng)送入口靠近所述爐膛與所述換熱裝置的連通處并切向形成于所述 爐膛的爐壁上以向所述爐膛內(nèi)送入切向旋流的第三級風(fēng)。
4.如權(quán)利要求3所述的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置于所述爐膛 下部并位于所述往復(fù)爐排之下的多個(gè)第一級風(fēng)送入口以向所述爐膛內(nèi)送入第一級風(fēng)。
5.如權(quán)利要求4所述的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述第一級風(fēng)送入口的送風(fēng) 量從所述爐膛的近端向所述爐膛的遠(yuǎn)端逐漸減小。
6.如權(quán)利要求5所述的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置于所述爐膛 的近端的至少一個(gè)第二級風(fēng)送入口以向所述爐膛內(nèi)送入第二級風(fēng)。
7.如權(quán)利要求6所述的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐的總 送風(fēng)空氣量的50% -70%為所述第一級風(fēng)，總送風(fēng)空氣量的20% -40%為所述第三級風(fēng)，其 余為所述第二級風(fēng)。
8.如權(quán)利要求1所述的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述換熱裝置中設(shè)有下部煙 管和上部煙管，所述上部煙管和/或所述下部煙管為螺紋煙管。
9.如權(quán)利要求8所述的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，進(jìn)一步設(shè)有在線吹灰裝置用 于定期吹掃所述上部煙管和所述下部煙管。
10.如權(quán)利要求1 9之一所述的燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其特征在于，所述進(jìn)料系統(tǒng)包括 依次相連的料斗、星形給料機(jī)以及螺旋給料機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃生物質(zhì)蒸汽鍋爐，其包括鍋爐本體，其設(shè)有供生物質(zhì)燃料在其內(nèi)燃燒放熱的爐膛和位于爐膛上方的換熱裝置；給料系統(tǒng)，其與鍋爐本體相連以將生物質(zhì)燃料送入爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒；以及，汽水管路系統(tǒng)，其與換熱裝置相連以將生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的熱量換出；其中，爐膛內(nèi)設(shè)置有往復(fù)爐排，往復(fù)爐排從爐膛的靠近給料系統(tǒng)的近端向爐膛的遠(yuǎn)離給料系統(tǒng)的遠(yuǎn)端相對于水平面以5～25度的傾斜角向下傾斜，使得落在爐排上的生物質(zhì)燃料被推動(dòng)擠壓并相對于爐排產(chǎn)生翻滾運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的爐排與燃料有著相對運(yùn)動(dòng)，燃料在被推動(dòng)的過程中，不斷受到擠壓，從而破壞焦塊和灰殼，同時(shí)燃料又緩慢翻滾，使料層得到松動(dòng)，有利于充分燃燒。
文檔編號F23L9/00GK101881433SQ20091003920
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者尹顯錄, 常厚春, 張湘波, 李祖芹, 耿生斌, 馬革 申請人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司