專利名稱：一種以生物質(zhì)顆粒為燃料的鍋爐熱力系統(tǒng)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以生物質(zhì)顆粒為燃料的鍋爐熱力系統(tǒng)及工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鍋爐一般是使用燃煤、燃油、電加熱等形式生產(chǎn)蒸汽，燃煤、燃油鍋爐對化石燃料依賴性過強，化石燃料是人類的重要資源，為人類社會的進步發(fā)揮重要作用，但是化石燃料是一種不可再生的資源，同時化石燃料的燃燒后的產(chǎn)物會對環(huán)境造成極大的污染， 如排放的二氧化碳是地球變暖，排放的氮氧化物和二氧化硫會形成酸雨，酸雨又會破壞建筑物，毀壞森林、污染湖泊?，F(xiàn)有的燃煤、燃油以及電加熱設(shè)備都需要大量的化石燃料，特別是燃煤鍋爐，普遍存在熱效率偏低，浪費資源嚴重等現(xiàn)象；燃油鍋爐造成國家對石油的依賴性增強；電加熱鍋爐使用成本過高，大多數(shù)企業(yè)難于承受。無論是燃油鍋爐、燃煤鍋爐、以及電鍋爐都是對化石燃料的一種依賴，化石燃料是一種不可再生的資源，本發(fā)明就是解決鍋爐對化石燃料的依賴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以生物質(zhì)顆粒為燃料的鍋爐熱力系統(tǒng)及工藝，該系統(tǒng)和工藝的配合使其燃料燃燒完全、熱效率高、對環(huán)境不造成污染。本發(fā)明的技術(shù)方案為鍋爐熱力系統(tǒng)由鍋爐本體、省煤器、焦油處理器、布袋除塵器、引風(fēng)機、上料系統(tǒng)構(gòu)成，上料系統(tǒng)連接鍋爐本體，省煤器置于鍋爐本體上面，省煤器通過管道連接焦油處理器，焦油處理器與布袋除塵器連接，布袋除塵器與引風(fēng)機連接；鍋爐本體由鍋筒及其內(nèi)的水冷壁管、在鍋筒下部的燃燒室、燃燒室下部的鏈條爐排構(gòu)成，燃燒室內(nèi)置前拱和后拱。鍋爐本體燃燒室由前拱和后拱形成三個燃燒室，本發(fā)明的工藝方法是將生物質(zhì)成型燃料填入氣化直燃鍋爐的第一燃燒室，原料靠鍋爐的后拱溫度反射點火燃料，鏈條爐排均勻的向前移動，第一燃燒室處于微負壓狀態(tài)燃燒，負壓維持在-20pa，溫度維持在 1200 1300°C，揮發(fā)分從生物質(zhì)中大量析出，第一燃燒室完全燃燒后產(chǎn)生大量的CO2和水蒸氣氣體、焦油和其它碳氫化合物，此時第二燃燒室為缺氧狀態(tài)，可燃氣體進入第二燃燒室氣化燃燒，經(jīng)過第二燃燒室灼熱的碳層，氣體變?yōu)楹珻O、H2, CH4等的生物質(zhì)氣體，溫度維持在1000 1100°C，第二燃燒室處于微負壓狀態(tài)燃燒，負壓維持在_20pa ;在引風(fēng)機的作用下，生物質(zhì)氣體再經(jīng)過第燃燒三室，由頂部加入空氣對第燃燒三室補風(fēng)，氧氣充足，CO、H2, CH4氣體迅速與焦碳共同燃燒，使第三燃燒室溫度達到1300 1500°C，形成熱氣流，通過熱氣流輻射到鍋爐中的高溫?zé)峁苌?，將水迅速加熱。本發(fā)明采用下行返回式三次超高溫燃燒，燃燒最高溫度1500°C。在同一爐體內(nèi)完成氣化及燃燒并換熱的全過程，結(jié)構(gòu)簡單高效節(jié)能；由于高溫燃燒使燃料中的可燃成分燃燒完全，焦油、污染物在爐內(nèi)得到充分的分解燃燒，有效降低了鍋爐的初始排放，氮氧化物排量小，尾氣達到零排放，對環(huán)境不造成污染。并且升溫快，排煙溫度低，熱損失小，熱效率達到89%。本發(fā)明采用輕型鏈條爐排實現(xiàn)機械化燃燒，配有引風(fēng)機，進行機械通風(fēng)。生物質(zhì)顆粒燃料經(jīng)皮帶輸送機送入料斗，自料斗落到鏈條爐排上進入爐膛燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過爐膛出口進入鍋筒換熱后，煙氣經(jīng)前煙箱頂部出口進入省煤器完成余熱利用，省煤器降低了排煙溫度，提高鍋爐熱效率，經(jīng)省煤器出口的低溫?zé)煔膺M入焦油處理器脫焦油后進入布袋除塵器除塵，經(jīng)除塵后的潔凈尾氣經(jīng)引風(fēng)機強制通風(fēng)至煙 排入大氣。燃料燃燒完畢后產(chǎn)生的灰渣經(jīng)鏈條爐排輸送至落渣斗，經(jīng)除渣機或人工清理裝袋運走回收做肥料。


圖I是本發(fā)明的鍋爐熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I一鍋爐本體，2—省煤器，3 —焦油處理器，4一布袋除塵器，5—引風(fēng)機，6 — 電控柜，7—上料系統(tǒng),8—前拱,9一后拱，10 一水冷壁管，11 一鍋筒，12 一蒸氣出口，13—鏈條爐排，14一風(fēng)室，15 一燃燒室，A—第一燃燒室，B —第二燃燒室，C一第三燃燒室。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)明的鍋爐熱力系統(tǒng)由臥式蒸汽鍋爐本體I、省煤器10、焦油處理器3、布袋除塵器4、引風(fēng)機5、上料系統(tǒng)7、電控柜6、軟水箱2等構(gòu)成，上料系統(tǒng)7連接鍋爐本體I，省煤器2置于鍋爐本體上面，省煤器2通過管道連接焦油處理器3，焦油處理器3與布袋除塵器4連接，布袋除塵器4與引風(fēng)機5連接。鍋爐本體I由鍋筒11及其內(nèi)的水冷壁管10、在鍋筒下部的燃燒室15、燃燒室下部的鏈條爐排13構(gòu)成，燃燒室內(nèi)置前拱8和后拱 9，形成三個燃燒室，第一、第二、第三燃燒室A、B、C，在鏈條爐排13的下面是風(fēng)室14。采用輕型鏈條爐排配有鼓風(fēng)機等進行機械通風(fēng)。鍋爐本體燃燒室由前拱和后拱形成三個燃燒室，將生物質(zhì)成型燃料填入氣化直燃鍋爐的第一燃燒室，原料靠鍋爐的后拱溫度反射點火燃料，鏈條爐排均勻的向前移動， 此時支持燃燒的主要是原料的揮發(fā)分成分，第一燃燒室處于微負壓狀態(tài)燃燒，負壓維持在-20pa，此時溫度維持在1200 1300°C，第一室燃燒時不需要補充空氣，第一燃燒室完全燃燒后產(chǎn)生大量的CO2和水蒸氣等氣體、焦油和其它碳氫化合物，此時第二燃燒室為缺氧狀態(tài)，可燃氣體進入氣化燃燒室(第二燃燒室)，經(jīng)過第二燃燒室灼熱的碳層，氣體變?yōu)楹珻O、 H2, CH4等的生物質(zhì)氣體，第二燃燒室溫度維持在1000 1100°C，第二燃燒室處于微負壓狀態(tài)燃燒，負壓維持在_20pa，在此過程中仍然不需要補充空氣燃燒；在引風(fēng)機的作用下，生物質(zhì)氣體再經(jīng)過第燃燒三室，由頂部加入空氣對第燃燒三室補充空氣，氧氣充足，C0、H2、CH4 氣體迅速與焦碳共同燃燒，第三燃燒室溫度達到1300 1500°C，，形成熱氣流，通過熱氣流輻射到鍋爐中的高溫?zé)峁苌?，將水迅速加熱，在第三室燃燒中，爐膛處于一個微正壓狀態(tài)燃工作時，自來水進入鈉離子交換器進行軟化后進入軟水箱，鍋爐給水泵自軟水箱抽水對鍋爐進行給水，經(jīng)水泵出口進入省煤器預(yù)熱后進入鍋筒。生物質(zhì)顆粒燃料經(jīng)皮帶輸送機送入料斗，自料斗落到鏈條爐排上進入爐膛燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，在煙氣流動過程中，依靠煙氣和水的溫差進行換熱產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽由鍋爐頂部經(jīng)出口進入省煤器完成余熱利用。
本發(fā)明采用上位機+PLC+變頻高端電控系統(tǒng)的運用，安全節(jié)電的同時讓你在任何角落均可了解目前鍋爐的運行狀況，實現(xiàn)遠程監(jiān)視，安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種以生物質(zhì)顆粒為燃料的鍋爐熱力系統(tǒng)，其特征在于由鍋爐本體、省煤器、焦油處理器、布袋除塵器、引風(fēng)機、上料系統(tǒng)構(gòu)成；上料系統(tǒng)連接鍋爐本體，省煤器置于鍋爐本體上面，省煤器通過管道連接焦油處理器，焦油處理器與布袋除塵器連接，布袋除塵器與引風(fēng)機連接；鍋爐本體由鍋筒及其內(nèi)的水冷壁管、在鍋筒下部的燃燒室、燃燒室下部的鏈條爐排構(gòu)成，燃燒室內(nèi)置前拱和后拱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的以生物質(zhì)顆粒為燃料的鍋爐熱力系統(tǒng)，其特征在于在鏈條爐排的下面是風(fēng)室。
3.—種權(quán)利要求I所述的以生物質(zhì)顆粒為燃料的鍋爐熱力系統(tǒng)的工藝，其特征在于鍋爐本體燃燒室由前拱和后拱形成三個燃燒室，將生物質(zhì)成型燃料填入氣化直燃鍋爐的第一燃燒室，原料靠鍋爐的后拱溫度反射點火燃料，鏈條爐排均勻的向前移動，第一燃燒室處于微負壓狀態(tài)燃燒，負壓維持在_20pa，溫度維持在1200 1300°C，揮發(fā)分從生物質(zhì)中大量析出，第一燃燒室完全燃燒后產(chǎn)生大量的CO2和水蒸氣氣體、焦油和其它碳氫化合物，此時第二燃燒室為缺氧狀態(tài)，可燃氣體進入第二燃燒室氣化燃燒，經(jīng)過第二燃燒室灼熱的碳層， 氣體變?yōu)楹珻O、H2, CH4等的生物質(zhì)氣體，溫度維持在1000 1100°C，第二燃燒室處于微負壓狀態(tài)燃燒，負壓維持在_20pa ;在引風(fēng)機的作用下，生物質(zhì)氣體再經(jīng)過第燃燒三室，由頂部加入空氣對第燃燒三室補風(fēng)，氧氣充足，CO、H2、CH4氣體迅速與焦碳共同燃燒，使第三燃燒室溫度達到1300 1500°C，形成熱氣流，通過熱氣流輻射到鍋爐中的高溫?zé)峁苌?，將水迅速加熱?br> 全文摘要
本發(fā)明是一種以生物質(zhì)顆粒為燃料的鍋爐熱力系統(tǒng)和工藝。系統(tǒng)由鍋爐本體、省煤器、焦油處理器、布袋除塵器、引風(fēng)機、上料系統(tǒng)構(gòu)成。鍋爐本體燃燒室由前拱和后拱形成三個燃燒室，將生物質(zhì)成型燃料填入氣化直燃鍋爐的第一燃燒室，負壓維持在-20Pa，溫度維持在1200～1300℃，可燃氣體進入第二燃燒室氣化燃燒，溫度維持在1000～1100℃，負壓維持在-20Pa，生物質(zhì)氣體再經(jīng)過第燃燒三室，第三燃燒室溫度達到1300～1500℃，形成熱氣流，通過熱氣流輻射到鍋爐中的高溫?zé)峁苌希瑢⑺杆偌訜?。焦油、污染物在爐內(nèi)得到充分的分解燃燒，氮氧化物排量小，尾氣達到零排放，熱損失小，熱效率達到89%。
文檔編號F23B90/06GK102607016SQ20121008190
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者施羅麗, 楊勇, 陳惠良, 韓永康 申請人:云南騰眾新能源科技有限公司