生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物質(zhì)燃燒爐領(lǐng)域，尤其涉及一種生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)能是可再生能源，在能源日益短缺的今天，開發(fā)利用生物質(zhì)能具有重大的能源戰(zhàn)略意義。為此，針對生物質(zhì)燃料的燃燒特點，研究開發(fā)生物質(zhì)鍋爐，是有效利用生物質(zhì)資源的重要途徑。爐膛是鍋爐的主要組成部分，是由爐墻包圍起來供燃料燃燒的立體空間。爐膛的作用是保證燃料盡可能地燃燒，并使?fàn)t膛出口煙氣溫度冷卻到安全工作允許的溫度。目前生產(chǎn)應(yīng)用的大部分生物質(zhì)鍋爐，其爐膛結(jié)構(gòu)盲目模仿燃煤鍋爐設(shè)計，沒有合理的形狀和尺寸，導(dǎo)致積灰結(jié)渣問題嚴(yán)重，燃燒效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能有效使?fàn)t膛與鏈條爐排配合，組織爐內(nèi)空氣動力場，提高燃燒效率，緩解生物質(zhì)燃燒過程中積灰結(jié)渣問題的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，包括鏈條爐排，鏈條爐排的上方從前至后依次設(shè)有前拱、中拱和后拱，中拱由豎向的折焰墻構(gòu)成，后拱包括豎向的花墻和設(shè)置在花墻底部后側(cè)的前后橫向延伸的橫向墻，前拱和中拱之間以及中拱與后拱之間均分別設(shè)有拱頂，前拱和中拱之間設(shè)有第一燃燒室，中拱和后拱之間設(shè)有第二燃燒室，后拱的后側(cè)設(shè)有豎向的后爐墻，花墻、橫向墻以及后爐墻三者圍設(shè)成第三燃燒室，第三燃燒室設(shè)置出煙氣口，后拱的花墻上設(shè)有連通第二燃燒室和第三燃燒室的通氣孔，通氣孔高于折焰墻的底端；前拱上設(shè)有和中拱上均分別設(shè)有二次風(fēng)口，前拱上二次風(fēng)口和中拱上二次風(fēng)口為相向設(shè)置，前拱上二次風(fēng)口位于中拱上二次風(fēng)口的上側(cè)，前拱上二次風(fēng)口的噴出角度為向下傾斜15° -5°之間，中拱上二次風(fēng)口的噴出角度為向下傾斜20° -30° 之間。
[0005]前拱上二次風(fēng)口的噴出角度為向下傾斜10°，中拱上二次風(fēng)口的噴出角度為向下傾斜25°。
[0006]所述折焰墻為豎直延伸。
[0007]花墻和橫向墻呈直角拐彎狀設(shè)置。
[0008]所述后爐墻上設(shè)有與第三燃燒室相連通的清灰口，后爐墻的外側(cè)對應(yīng)清灰口設(shè)置清灰門。
[0009]第一燃燒室的下側(cè)設(shè)有一次風(fēng)箱。
[0010]出煙氣口位于第三燃燒室頂端。
[0011]本發(fā)明所述的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，具有如下有益效果:
1.設(shè)計了新型二次風(fēng)系統(tǒng):位于前拱的二次風(fēng)口向下傾斜10°，位于中拱的二次風(fēng)口向下傾斜25°，可在鏈條爐排的燃料層上方區(qū)域形成近似圓形氣流擾動。延長了高溫?zé)煔庠诘谝蝗紵业耐Ａ魰r間，同時優(yōu)化了爐內(nèi)熱力場，提高鍋爐穩(wěn)定燃燒能力和入爐燃料的燃盡程度，使火焰不貼壁、不沖墻、充滿度高，壁面熱負荷均勻。
[0012]2.設(shè)計了新型爐拱結(jié)構(gòu):爐膛使用全爐拱設(shè)計，中間增加了一道折焰墻作為中拱，后拱由一道橫向墻和一道花墻組成。爐拱將爐膛分為三個區(qū)域:第一燃燒室、第二燃燒室和第三燃燒室，延長了高溫?zé)煔庠跔t膛內(nèi)的停留時間，提高燃燒效率。煙氣在第二燃燒室內(nèi)進行一次降塵和二次燃燒，在第三燃燒室內(nèi)進行二次降塵，提高燃燼率，減少煙塵排放。
[0013]3.在爐膛尾部——后爐墻設(shè)置清灰門。生物質(zhì)燃料燃燒時，少量灰分由于質(zhì)量輕會隨著高溫?zé)煔庖黄疬\動，最終沉積在后拱的橫向墻上。沉積的灰渣和煙塵可由清灰門定期清除。
[0014]本發(fā)明所述的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，生物質(zhì)燃料隨著鏈條爐排的運動進入爐膛第一燃燒室。第一燃燒室為主要燃燒區(qū)，在一次風(fēng)和新型二次風(fēng)系統(tǒng)作用下，燃料大量燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔饫@過折焰墻進入第二燃燒室。第二燃燒室為二次燃燒區(qū)，高溫?zé)煔庵泻械囊谎趸?、甲烷等可燃氣體以及固體可燃顆粒繼續(xù)燃燒傳熱，二次燃燒后的煙氣由花墻進入第三燃燒室。煙氣在第三燃燒室內(nèi)進一步降塵和燃燒，再通過出煙氣口在引風(fēng)系統(tǒng)作用下進入煙道。爐膛內(nèi)積累的煙塵顆粒和灰渣可由清灰門清除。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]由圖1所示的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，包括鏈條爐排1，鏈條爐排I的上方從前至后依次設(shè)有前拱3、中拱和后拱。
[0017]前拱3為從前至后斜向上延伸，前拱3與水平線呈50°夾角，拱高950mm。
[0018]中拱由豎向的折焰墻7構(gòu)成，并且折焰墻7為豎直延伸，折焰墻7底部距離鏈條爐排350mm,與前拱中心線距離1500mm。
[0019]后拱包括豎直的花墻9和設(shè)置在花墻9底部后側(cè)的前后水平的橫向墻17，橫向墻距離鏈條爐排450mm,花墻距離中拱中心線550mm,花墻通氣孔直徑80mm。花墻9和橫向墻17呈向后的直角拐彎狀設(shè)置，即后拱由花墻9和橫向墻17構(gòu)成。
[0020]前拱3、中拱和后拱均間隔設(shè)于鏈條爐排I上方，鏈條爐排I上側(cè)為燃料層15。前拱3頂端和中拱頂端之間以及中拱頂端與后拱頂端之間均分別設(shè)有拱頂5，并且中拱頂端與后拱頂端之間的拱頂5連接在中拱頂端和后拱花墻9頂端之間，所述拱頂5為水平延伸的隔墻。
[0021]前拱3和中拱之間設(shè)有第一燃燒室4，第一燃燒室4由前拱3、中拱以及前拱3與中拱之間的拱頂5圍設(shè)而成；中拱和后拱之間設(shè)有第二燃燒室8，第二燃燒室8由中拱、后拱的花墻9以及中拱與后拱的花墻9之間的拱頂5圍設(shè)而成；后拱的后側(cè)設(shè)有豎直的后爐墻12，后爐墻12固設(shè)于水平的橫向墻的后側(cè)，后拱與后爐墻12呈U型狀設(shè)置，并且花墻9、橫向墻以及后爐墻12三者圍設(shè)成第三燃燒室11，第三燃燒室11為頂端敞口，第三燃燒室11頂端設(shè)置出煙氣口 13，出煙氣口 13即為第三燃燒室11的頂口。出煙氣口 13連接煙道，煙道連接引風(fēng)系統(tǒng)，在引風(fēng)系統(tǒng)作用下，便于排出煙氣，煙道與引風(fēng)系統(tǒng)均為現(xiàn)有技術(shù)，故不詳細敘述，并且圖中也未示出。
[0022]后拱的花墻9上設(shè)有連通第二燃燒室8和第三燃燒室11的通氣孔10，通氣孔10高于折焰墻7的底端。
[0023]第一燃燒室4的下側(cè)設(shè)有一次風(fēng)箱16，一次風(fēng)箱16可提供一次風(fēng)，一次風(fēng)箱16固設(shè)在爐體上，并位于鏈條爐排I的上、下層鏈條之間，一次風(fēng)箱16為現(xiàn)有技術(shù)，故不詳細敘述。
[0024]前拱3上和中拱上均分別設(shè)有二次風(fēng)口 2，前拱3上二次風(fēng)口 2和中拱上二次風(fēng)口2為相向設(shè)置，前拱3上二次風(fēng)口 2指向第一燃燒室4的中下部，中拱上二次風(fēng)口 2指向第一燃燒室4的中底部，前拱3上二次風(fēng)口 2位于中拱上二次風(fēng)口 2的上側(cè)，前拱3上二次風(fēng)口 2的噴出角度α為向下傾斜10°，即前拱3上二次風(fēng)口 2的噴出方向與水平線間的夾角為10° ;中拱上二次風(fēng)口 2的噴出角度β為向下傾斜25°，即中拱上二次風(fēng)口 2的噴出方向與水平線間的夾角為25°。當(dāng)然，本發(fā)明不拘泥于上述形式，前拱3上二次風(fēng)口 2的噴出角度(噴出方向與水平線的夾角)為向下傾斜15° -5°之間，中拱上二次風(fēng)口 2的噴出角度(噴出方向與水平線的夾角)為向下傾斜20° -30°之間均可。二次風(fēng)口 2與二次供風(fēng)系統(tǒng)連接，二次供風(fēng)系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，故不詳細敘述。
[0025]所述后爐墻12上設(shè)有與第三燃燒室11相連通的清灰口，后爐墻12的外側(cè)對應(yīng)清灰口設(shè)置清灰門14。
[0026]本發(fā)明所述的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，生物質(zhì)燃料隨著鏈條爐排I的運動進入爐膛第一燃燒室4。第一燃燒室4為主要燃燒區(qū)，在一次風(fēng)和新型二次風(fēng)系統(tǒng)作用下，燃料大量燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔饫@過折焰墻7進入第二燃燒室8。第二燃燒室8為二次燃燒區(qū)，高溫?zé)煔庵泻械囊谎趸?、甲烷等可燃氣體以及固體可燃顆粒繼續(xù)燃燒傳熱，二次燃燒后的煙氣由花墻9進入第三燃燒室11。煙氣在第三燃燒室11內(nèi)進一步降塵和燃燒，在引風(fēng)系統(tǒng)作用下進入煙道。爐膛內(nèi)積累的煙塵顆粒和灰渣可由清灰門14清除。煙氣流向線6先在第一燃燒室4內(nèi)呈拱形流動，然后繞過折焰墻7的底端進入第二燃燒室8，再通過通氣孔10進入第三燃燒室11，整個煙氣流向線6呈波浪狀。
【主權(quán)項】
1.生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，包括鏈條爐排，其特征在于:鏈條爐排的上方從前至后依次設(shè)有前拱、中拱和后拱，中拱由豎向的折焰墻構(gòu)成，后拱包括豎向的花墻和設(shè)置在花墻底部后側(cè)的前后橫向延伸的橫向墻，前拱和中拱之間以及中拱與后拱之間均分別設(shè)有拱頂，前拱和中拱之間設(shè)有第一燃燒室，中拱和后拱之間設(shè)有第二燃燒室，后拱的后側(cè)設(shè)有豎向的后爐墻，花墻、橫向墻以及后爐墻三者圍設(shè)成第三燃燒室，第三燃燒室設(shè)置出煙氣口，后拱的花墻上設(shè)有連通第二燃燒室和第三燃燒室的通氣孔，通氣孔高于折焰墻的底端；前拱上設(shè)有和中拱上均分別設(shè)有二次風(fēng)口，前拱上二次風(fēng)口和中拱上二次風(fēng)口為相向設(shè)置，前拱上二次風(fēng)口位于中拱上二次風(fēng)口的上側(cè)，前拱上二次風(fēng)口的噴出角度為向下傾斜15° -5°之間，中拱上二次風(fēng)口的噴出角度為向下傾斜20° -30°之間。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，其特征在于:前拱上二次風(fēng)口的噴出角度為向下傾斜10°，中拱上二次風(fēng)口的噴出角度為向下傾斜25°。
3.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述折焰墻為豎直延伸。
4.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，其特征在于:花墻和橫向墻呈直角拐彎狀設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述后爐墻上設(shè)有與第三燃燒室相連通的清灰口，后爐墻的外側(cè)對應(yīng)清灰口設(shè)置清灰門。
6.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，其特征在于:第一燃燒室的下側(cè)設(shè)有一次風(fēng)箱。
7.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，其特征在于:出煙氣口位于第三燃燒室頂端。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)，包括鏈條爐排，鏈條爐排的上方從前至后依次設(shè)有前拱、中拱和后拱，中拱由豎向的折焰墻構(gòu)成，后拱包括豎向的花墻和設(shè)置在花墻底部后側(cè)的前后橫向延伸的橫向墻，前拱和中拱之間以及中拱與后拱之間均分別設(shè)有拱頂，前拱和中拱之間設(shè)有第一燃燒室，中拱和后拱之間設(shè)有第二燃燒室，后拱的后側(cè)設(shè)有豎向的后爐墻，花墻、橫向墻以及后爐墻三者圍設(shè)成第三燃燒室，本發(fā)明是一種能有效使?fàn)t膛與鏈條爐排配合，組織爐內(nèi)空氣動力場，提高燃燒效率，緩解生物質(zhì)燃燒過程中積灰結(jié)渣問題的生物質(zhì)鏈條鍋爐新型爐膛結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】F23B10-02, F23L9-00, F23L1-00, F23M9-00
【公開號】CN104566337
【申請?zhí)枴緾N201410823653
【發(fā)明人】劉圣勇, 黃黎, 馮坤, 郭前輝, 姬少龍, 管澤運, 翟萬里
【申請人】河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月26日