燃烧装置以及锅炉制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种抑制燃烧灰的飞散的燃烧装置以及锅炉。提供使木质颗粒燃烧的燃烧装置。该燃烧装置具有：炉篦，其支承上述木质颗粒；燃烧室，其位于上述炉篦的上方；灰罐，其接收上述木质颗粒的灰分，且设置于上述炉篦的下方；以及加热装置，其对上述木质颗粒进行加热。上述炉篦包括沿水平方向排列的多个棒状体。上述多个棒状体分别具有第一锥台形部，该第一锥台形部从上述燃烧室侧朝向上述灰罐侧扩径。在上述多个棒状体之间形成有间隙。

Combustion equipment and boiler

The invention provides a device for inhibiting combustion ash flying and boiler. A combustion device that provides a combustion of wood particles. The combustion device has a grate, the support of the wood particles; combustion chamber, which is located above the grate above; ash cans, receiving the wood particles of ash, and is arranged on the grate; and the heating device, the heating of the wood particles. The above grate grate includes a plurality of rod like bodies arranged in the horizontal direction. The plurality of rod bodies have the first cone part, and the first cone section expands the diameter of the above ash tank from the combustion chamber side. There is a gap between the plurality of rod like bodies.

【技术实现步骤摘要】
燃烧装置以及锅炉
本专利技术涉及一种燃烧装置以及锅炉。
技术介绍
近年来，从地球环境保护的观点出发，使用生物质燃料来作为锅炉的燃料。特别是，作为生物质燃料，已知使用锯屑、木屑等加工得到的木质颗粒(pellet)。锯屑、木屑等与石油、天然气等高品质的化石燃料相比每单位质量的发热量小，但是当将这些锯屑、木屑加工成木质颗粒时品质会稳定。因此，木质颗粒作为热水或蒸汽锅炉的燃料还使用于工业。作为使生物质燃料燃烧的装置，例如已知专利文献1至专利文献5所记载的装置。在专利文献1中公开了生物质燃料的燃烧装置。在该燃烧装置中，生物质燃料以粉粒状态向燃烧室中心部供给。该生物质燃料与形成旋转流的燃烧空气混合而燃烧。作为其结果产生的燃烧废气与燃烧灰一起被向燃烧室外排出。另外，在专利文献2中公开了生物质燃料的燃烧装置。在该燃烧装置中，将微细地粉碎后的生物质燃料与燃烧空气混合，将该燃烧空气向燃烧室内周面的切线方向吹入而形成旋流。由此，燃烧生物质燃料，燃烧灰与燃烧废气一起被向燃烧炉外排出。在专利文献3中公开了木质颗粒燃烧蒸汽锅炉。在该蒸汽锅炉中，向炉床(其是在对燃烧室内均匀地分配一次燃烧空气的多孔板之上配置陶瓷颗粒层而形成的)供给木质颗粒。通过从陶瓷颗粒层的下方供给一次燃烧空气，木质颗粒一边流动一边燃烧。作为其结果产生的燃烧灰与燃烧废气一起被向燃烧炉外排出。在专利文献4中公开了燃烧木片等固态燃料的燃烧装置。在该燃烧装置中，通过配置在燃烧室中央部的垂直管内的螺旋式输送器(screwconveyer)，固态燃料从燃烧室的下方上升而向燃烧室供给。供给到燃烧室的固态燃料沿设置于燃烧室中央的圆台状的倾斜面滚落，堆积在炉篦(炉排)上。将燃烧空气从炉篦下方向燃烧室供给。固态燃料一边从燃烧室中央部向周围移动一边燃烧。在专利文献5中公开了木质颗粒燃烧器。在该木质颗粒燃烧器中，通过向由多个板状的炉篦部件构成的炉篦供给颗粒，而使颗粒燃烧。在炉篦部件之间配置有用于去除炉篦上的灰的刮灰部件。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-286451号公报专利文献2：日本专利第5336876号专利文献3：日本专利第4766562号专利文献4：日本特开2015-014376号公报专利文献5：日本专利第5517738号
技术实现思路
通常，木质颗粒的挥发性成分多，固定碳部分少。另外，该挥发性成分的燃烧较快，但是固定碳部分的燃烧较慢。木质颗粒在将锯屑、木屑等加工成颗粒时被压缩，因此要燃烧到颗粒中心部而烧尽则费时。专利文献3所记载的蒸汽锅炉中，颗粒一边与陶瓷颗粒成为流态化一边被干燥和点燃，燃烧后的表面部分通过陶瓷颗粒而立即从颗粒剥离，因此在能够较短时间内将颗粒燃烧。另外，在专利文献1和专利文献2所公开的装置中，将粉粒状态或粉粹后的燃料向燃烧室供给，因此能够使燃料较快地燃烧。然而，在专利文献1至专利文献3所记载的装置中，将燃烧灰通过燃烧废气向燃烧室外排出，因此燃烧灰有可能附着于配置在燃烧废气所通过的流路上的传热面(热回收部)，从而导致传热性变差。另外，在燃烧灰中包含未燃烧的燃料颗粒的情况下，燃烧颗粒有可能被卷入至燃烧废气而在未燃烧的状态下被从燃烧室排出，因此不仅飞灰量增加，也有可能导致燃烧效率下降。另外，在专利文献4所记载的燃烧装置中，颗粒从垂直管出口向燃烧室内供给，其一边通过炉内的高温和周围的正在燃烧的颗粒被点燃并燃烧，一边通过连续供给的颗粒的推力向炉篦外周侧移动。此时，在炉篦上，燃烧灰与颗粒混合而堆积。因此，炉篦上的燃料层变厚，一次燃烧空气难以通过，从而容易发生燃烧不良。为了消除燃烧不良，需要从炉篦的下方大量供给一次燃烧空气。在该情况下，燃烧废气的氧分浓度变高从而废气损失增加，除此之外，由于大量的燃烧空气而使得堆积在燃料层中的燃烧灰飞散，并附着于传热面(热回收部)，从而有可能导致传热性变差。另外，含有未燃部分的颗粒屑随着燃料层的移动而从处于炉篦孔或炉篦周边的灰落下口落下，从而燃烧效率变差。在专利文献5所记载的燃烧器中，从位于燃烧室侧壁的空气孔供给燃烧空气。因此，燃烧空气有可能无法与颗粒充分接触，从而存在以下隐患，即在颗粒完成燃烧前，颗粒就通过刮灰机构而从炉篦落下。因而，在专利文献5的燃烧器中，落下灰中的未燃部分增加，从而燃烧效率有可能变差。另外，在专利文献1至专利文献5所记载的装置中，当每单位炉床面积的燃烧量增加时，需要增加向炉床部供给的燃烧空气量。在该情况下，炉床截面的气体流速加快，大量的燃烧灰被燃烧废气吹飞而移动至传热部。传热部的温度低，因此未燃部分不继续燃烧，大量的燃烧灰被向装置外排出。另外，若燃烧灰附着于燃烧室部和传热部，则必须进行清扫。炉篦上表面的主燃烧区为局部的高温区，因此当向炉床部供给的燃烧空气量增加时，该主燃烧区的温度变得更高。在该情况下，在主燃烧区内，产生很多NOx，根据情况的不同，堆积在炉床部的燃烧灰会熔融而产生熔块(clinker)。当在炉床部产生熔块时，空气从炉床部的供给变得不均匀，其结果，燃烧变得不充分从而CO(一氧化碳)量变多。为了减少该CO量，需要将大量的空气供给燃烧室，使其与燃烧废气充分混合。这样，废气量增加，废气损失变大，燃料的热效率降低。本专利技术是为了解决现有技术所存在的上述问题点的至少一个而完成的。本专利技术的目的之一是，提供一种抑制燃烧灰的飞散的燃烧装置以及锅炉。根据本专利技术的一个方式，提供使木质颗粒燃烧的燃烧装置。该燃烧装置具有：炉篦，其支承上述木质颗粒；燃烧室，其位于上述炉篦的上方；灰罐，其接收上述木质颗粒的灰分，且设置于上述炉篦的下方；以及点火装置，其点燃上述木质颗粒。上述炉篦包括沿水平方向排列的多个棒状体。多个上述棒状体分别具有第一锥台形部，该第一锥台形部从上述燃烧室侧朝向上述灰罐侧扩径。在多个上述棒状体之间形成有间隙。根据该一个方式，炉篦包括多个棒状体。在多个棒状体之间形成有间隙。棒状体具有第一锥台形部，该第一锥台形部从燃烧室侧朝向灰罐侧扩径，因此该间隙以从燃烧室侧朝向灰罐侧变小的方式形成。当将木质颗粒向燃烧室供给时，木质颗粒堆积在构成炉篦的多个棒状体之上和上述间隙中。当点燃木质颗粒时，木质颗粒首先气化，接着燃烧，最后灰化。当木质颗粒燃烧而其表面开始变为灰时，木质颗粒的表面剥离而其尺寸逐渐变小。因而，刚供给到燃烧室内的尺寸大的木质颗粒位于上述间隙的上方(燃烧室侧)，随着燃烧的进行而尺寸逐渐变小，朝向上述间隙的下方(灰罐侧)移动。燃烧完成而产生的灰从上述间隙通过而向灰罐落下。新的木质颗粒向燃料层的上层供给，因此暴露于燃烧室的高温气体，并且通过从燃烧层的下层上升的高温气体而被热分解。从木质颗粒产生的可燃物一边与燃烧室内的空气混合一边燃烧。热分解大致完成的木质颗粒的形状尚未发生变化，就在其上新投入木质颗粒，燃烧层的上层由新的木质颗粒P1覆盖。热分解大致完成的木质颗粒，一边使剩余的灰分继续燃烧一边逐渐变小，向上述间隙的下方沉降。成为灰的木质颗粒向下方的灰罐落下。这样，根据该一个方式，新的木质颗粒位于燃烧层的上层，随着燃烧的进行，向上述间隙的下方沉降，因此能够使燃烧灰位于间隙的下方。换言之，燃烧灰由燃烧未完成的木质颗粒覆盖，因此能够抑制燃烧灰飞散。另外，燃烧灰由燃烧未完成的木质颗粒覆盖，燃烧灰不易暴露于燃烧室内的高温火焰，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧装置，使木质颗粒燃烧，其特征在于，具有：炉篦，其支承所述木质颗粒；燃烧室，其位于所述炉篦的上方；灰罐，其接收所述木质颗粒的灰分，且设置于所述炉篦的下方；以及点火装置，其点燃所述木质颗粒，所述炉篦包括沿水平方向排列的多个棒状体，多个所述棒状体分别具有第一锥台形部，该第一锥台形部从所述燃烧室侧朝向所述灰罐侧扩径，在多个所述棒状体之间形成有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种燃烧装置，使木质颗粒燃烧，其特征在于，具有：炉篦，其支承所述木质颗粒；燃烧室，其位于所述炉篦的上方；灰罐，其接收所述木质颗粒的灰分，且设置于所述炉篦的下方；以及点火装置，其点燃所述木质颗粒，所述炉篦包括沿水平方向排列的多个棒状体，多个所述棒状体分别具有第一锥台形部，该第一锥台形部从所述燃烧室侧朝向所述灰罐侧扩径，在多个所述棒状体之间形成有间隙。2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，具有第一燃烧空气供给装置，该第一燃烧空气供给装置从所述炉篦的下方通过所述间隙而朝向所述燃烧室侧供给燃烧空气，所述棒状体具有第二锥台形部，该第二锥台形部与所述第一锥台形部的底部相连接，且从所述燃烧室侧朝向所述灰罐侧缩径。3.根据权利要求2所述的燃烧装置，其特征在于，所述棒状体具有最大直径部分，并以使所述最大直径部分与相邻的所述棒状体的所述最大直径部分接触的方式排列。4.根据权利要求2所述的燃烧装置，其特征在于，所述第一锥台形部和所述第二锥台形部呈圆台形状，所述棒状体整体具有纺锤形状。5.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，所述加热装置设置于多个所述棒状体的至少一部分棒状体。6.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，具有第二燃烧空气供给装置，该第二燃烧空气供给装置与所述燃烧室的上下方向中央部相比设在下方，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈武裕，有原元史，田书营，张文渊，
申请(专利权)人：荏原环境工程株式会社，青岛荏原环境设备有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP