一种生物质成型燃料火管锅炉及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种生物质成型燃料火管锅炉及其使用方法，包括设置在锅炉内的燃料加料仓、气化燃烧室、热能转换器、火道组件、烟道组件和水系统；气化燃烧室分别与燃料加料仓、热能转换器相连接；气化燃烧室外周壁上还设置有气化燃烧室水层；热能转换器包括若干层沿热能转换器竖直高度方向间隔布置的导火盒，以及均匀排列设置在导火盒上方的导火管；热能转换器还包括设置在每层导火盒上下两侧空间内且相互连通的热能转换器水层；火道组件和烟道组件的外周壁上还设置有火道水层、烟道水层。其具有结构简单、设计合理、自动化程度高、操作使用便捷、生产及维护成本较低、加工方便，能够模块化制作并快速组装，节能环保，安全性高等优点。

A kind of biomass briquette fire tube boiler and its use method

The invention relates to a biomass fuel fire tube boiler and method of use, including fuel feeding storehouse, gasification set inside the boiler combustion chamber, heat energy converter, fire channel components, flue components and water system; the gasification combustion chamber are respectively connected with the fuel feeding storehouse, heat exchanger; gasification is arranged on the periphery of the combustion chamber wall a gasification combustion chamber layer; the heat energy converter comprises a plurality of layers along the height direction of vertical energy converter spaced fuse box, and uniformly arranged in the top of the fuse box fuse tube; heat exchanger also comprises a heat converter layer in each layer of fuse box on both sides of the space inside and communicated with each other; the fire channel components and flue components the peripheral wall is also provided with a flue, flue water aquifer. The utility model has the advantages of simple structure, reasonable design, high degree of automation, convenient operation and use, low production and maintenance cost, convenient processing, modularization and rapid assembly, energy saving, environmental protection and high safety.

【技术实现步骤摘要】
一种生物质成型燃料火管锅炉及其使用方法
本专利技术涉及锅炉供暖
，尤其涉及一种生物质成型燃料火管锅炉及其使用方法。
技术介绍
北方地区，尤其是寒冷冬季，常常需要集中供暖，而供暖的方式较多采用锅炉进行供暖。常见的锅炉全部为水管锅炉。无论是链条炉排还是硫化床锅炉，全部是水管锅炉，即水在管中，火加热管外壁。其最大的弊端是锅炉管粗了难以加热，管细了，无法克服管外壁积尘，影响受热效果，管内壁结垢，易暴管，维修难度大，费用高；如链条炉排锅炉，用链条将煤拖进四壁为耐火材料设置的空大炉膛之中燃烧，料层薄了火力不够，料层厚了上部的煤能购燃烧，下部约三分之一的煤无法燃烧便被拖进积渣池，耗能十分严重；其次是设置大动力鼓风机强行燃烧，无法形成气化燃烧效果，烟和尘被鼓风机硬性推进从排烟口排出，既不环保又不节能。根据传统锅炉的诸多难以克服的弊端，因而，提出一种能够克服上述缺陷的燃料火管锅炉具有重要的研究意义和现实意义。
技术实现思路
针对现有技术中锅炉供暖设备存在的上述不足，本专利技术的目的在于：提供一种生物质成型燃料火管锅炉及其使用方法，其具有结构简单、设计合理、自动化程度高、操作使用便捷、生产及维护成本较低、加工方便，能够模块化制作并快速组装，节能环保，安全性高等优点。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案实现：一种生物质成型燃料火管锅炉，包括设置在锅炉内的燃料加料仓、气化燃烧室、热能转换器、火道组件、烟道组件和水系统；其中，所述气化燃烧室分别与燃料加料仓、热能转换器相连接；气化燃烧室外周壁上还设置有气化燃烧室水层；所述热能转换器包括若干层沿热能转换器竖直高度方向间隔布置的导火盒，以及均匀排列设置在导火盒上方的导火管；在连续三层导火盒中，上层、下层导火盒上方的导火管数量及布设方式相同，中层导火盒上方的导火管中心轴线与上层或者下层导火盒上方的导火管中心轴线错位布置且数量不等；热能转换器还包括设置在每层导火盒上下两侧空间内且相互连通的热能转换器水层；所述火道组件分别与烟道组件、热能转换器相连接；所述火道组件和烟道组件的外周壁上还设置有火道水层、烟道水层；所述气化燃烧室水层、热能转换器水层、火道水层、烟道水层相互连通构成水系统。作为上述方案的进一步优化，所述火道包括下火道、上火道；所述烟道包括下烟道、上烟道、排烟口；最顶层的导火盒上部导火管与所述下火道的顶端相连通；所述上火道与下火道平行布设，且上火道底端与下火道的底端相连通；上火道的顶端与下烟道的顶端相连通；下烟道的底端与上烟道的底端相连通；上烟道的顶端与排气口相连通。作为上述方案的进一步优化，所述气化燃烧室包括一级空气匹配器、二级空气匹配器和三级空气匹配器，所述一级空气匹配器的一端穿过水层与锅炉外部的大气层相通，一端与气化燃烧室相通；所述二次空气匹配器设置在气化燃烧室后下部，所述三次空气匹配器设置在气化燃烧室后上方；所述二次空气匹配器和三次空气匹配器的两端均与锅炉两侧外部的大气层相通。作为上述方案的进一步优化，所述水系统包括自动补水口、出水口、回水口和安全排压口；所述自动补水口、出水口和安全排压口设置在锅炉水系统的最上方，安全排压口一端与锅炉水系统连接，另一端与大气层相通；自动补水口与上部设置的自动补水器用法兰相连接；出水口用法兰和管道与循环泵相连接；所述回水口设置在锅炉体水系统的下部，回水口用法兰与供暖系统的回水主管道相连接；所述生物质成型燃料火管锅炉还包括设置在下火道底部的分火积尘箱，以及设置在下烟道底部的分烟积尘箱。作为上述方案的进一步优化，所述生物质成型燃料火管锅炉还包括火焰观察孔和脱除氮氧化物喷药口；所述火焰观察孔设置在热能转换器导火盒两侧，其一端与导火盒相通，另一端穿过气化燃烧室水层与锅炉两侧外部大气层相通，用于观察气化燃烧室的火焰和气化效果；所述脱除氮氧化物喷药口设置在气化燃烧室两侧，其一端与气化燃烧室相通，另一端穿过气化燃烧室水层与锅炉两侧外部大气层相通，用于安装脱氮喷头。作为上述方案的进一步优化，所述热能转换器还包括补氧孔和拨尘孔；所述补氧孔设置在导火盒的两侧部，其一端与导火盒相通，另一端穿过热能转换器水层与锅炉两侧外部大气层相通，用于补充导火盒中燃烧的氧气量；所述拨尘孔设置在中间层及以上的导火盒两侧，中间层及以上的导火盒中每层设置若干个拨尘孔，所述拨尘孔的一端导火盒连通，另一端穿过热能转换器水层与导火盒两侧外部大气层相通，用于拨除导火盒中的积尘。作为上述方案的进一步优化，所述生物质成型燃料火管锅炉还包括设置在气化燃烧室下部的活动炉排，设置在活动炉排下方的螺旋推渣器，以及设置在加料仓底部、气化燃烧室外部的炉门；所述活动炉排与活动炉排驱动电机相连接用于定时拨渣；所述螺旋推渣器与螺旋推渣器电机相连接用于将气化燃烧室积渣池中的积渣推出锅炉体外。作为上述方案的进一步优化，所述生物质成型燃料火管锅炉还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括控制器、温度传感器、氧气浓度传感器、压力传感器、烟气浓度传感器，所述温度传感器、氧气浓度传感器、压力传感器、烟气浓度传感器分别与控制器相连接；所述温度传感器和压力传感器均设置在气化燃烧室水层、热能转换器水层、火道水层、烟道水层中至少一个水层中用于实时检测水系统中的水温值和水压值，还布设在气化燃烧室中用于实时检测气化燃烧室中的火焰温度值，并将相应检测到的水温信号、水压信号与火焰温度信号发送至控制器中；所述氧气浓度传感器布设在气化燃烧室一级空气匹配器、二级空气匹配器和三级空气匹配器中、以及布设在热能转换器导火盒的补氧孔中，用于实时检测相应的氧气浓度值，并将监测到的氧气浓度信号发送至控制器中；所述烟气浓度传感器布设在所述烟道组件的排烟口用于实时监测烟气浓度值，并将检测的烟气浓度信号发送至控制器；控制器将接收到的水温信号、水压信号、火焰温度信号氧气浓度信号和烟气浓度信号进行数据转换及处理，并与相应的预设阈值进行比较；根据比较的结果调节控制相应的气化燃烧室的空气流量值、水系统的进水量值；自动控制系统还包括与控制器连接的显示装置，所述显示装置用于显示实时监测的氧气浓度值、火焰温度值、水温值、水压值及烟气浓度值。作为上述方案的进一步优化，所述自动控制系统还包括与控制器相连接的无线收发模块，所述控制器通过无线收发模块与远程监控中心通信连接，并将检测到的氧气浓度值、火焰温度值、水温值、水压值及烟气浓度值发送至远程监控中心；所述无线收发模块包括无线网络，该无线网络采用2G、3G、4G或者WIFI网络。本专利技术上述生物质成型燃料火管锅炉的使用方法包括如下步骤：1)将燃料加至燃料加料仓中，经自动落料后在气化燃烧室点火燃烧；2)气化燃烧室产生的火焰，先通过第一层导火盒上方的导火管将火焰导入上一层导火盒中，由于在连续三层导火盒中，上层、下层导火盒上方的导火管数量及布设方式相同，中层导火盒上方的导火管中心轴线与上层或者下层导火盒上方的导火管中心轴线错位布置且数量不等的导火管设置方式，使得由下导火盒将火焰交错导入上层导火管之中；火焰自下而上依次交错传递，直至将火焰导入最高层导火盒之中，导火管和导火盒的外部全部为连通的水系统，气化燃烧室和热能转换器燃烧产生的热量将气化燃烧室水层、热能转换器水层中的水加热；3)火焰经热能转换器最上层导火盒的导火管进入下火道后，直达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质成型燃料火管锅炉，其特征在于：包括设置在锅炉内的燃料加料仓(1)、气化燃烧室(2)、热能转换器(3)、火道组件(4)、烟道组件(5)和水系统(6)；其中，所述气化燃烧室分别与燃料加料仓、热能转换器相连接；气化燃烧室外周壁上还设置有气化燃烧室水层(7)；所述热能转换器包括若干层沿热能转换器竖直高度方向间隔布置的导火盒(8)，以及均匀排列设置在导火盒之间的导火管(9)；热能转换器还包括设置在每层导火盒上下两侧空间内且相互连通的热能转换器水层(10)；所述火道组件分别与烟道组件、热能转换器相连接；所述火道组件和烟道组件的外周壁上还设置有火道水层(11)、烟道水层(12)；所述气化燃烧室水层、热能转换器水层、火道水层、烟道水层相互连通构成水系统。

【技术特征摘要】
1.一种生物质成型燃料火管锅炉，其特征在于：包括设置在锅炉内的燃料加料仓(1)、气化燃烧室(2)、热能转换器(3)、火道组件(4)、烟道组件(5)和水系统(6)；其中，所述气化燃烧室分别与燃料加料仓、热能转换器相连接；气化燃烧室外周壁上还设置有气化燃烧室水层(7)；所述热能转换器包括若干层沿热能转换器竖直高度方向间隔布置的导火盒(8)，以及均匀排列设置在导火盒之间的导火管(9)；热能转换器还包括设置在每层导火盒上下两侧空间内且相互连通的热能转换器水层(10)；所述火道组件分别与烟道组件、热能转换器相连接；所述火道组件和烟道组件的外周壁上还设置有火道水层(11)、烟道水层(12)；所述气化燃烧室水层、热能转换器水层、火道水层、烟道水层相互连通构成水系统。2.根据权利要求1所述的一种生物质成型燃料火管锅炉，其特征在于：所述火道包括下火道(13)、上火道(14)；所述烟道包括下烟道(15)、上烟道(16)、排烟口(17)；最顶层的导火盒上部导火管与所述下火道的顶端相连通；所述上火道与下火道平行布设，且上火道底端与下火道的底端相连通；上火道的顶端与下烟道的顶端相连通；下烟道的底端与上烟道的底端相连通；上烟道的顶端与排气口相连通。3.根据权利要求1或2所述的一种生物质成型燃料火管锅炉，其特征在于：所述气化燃烧室包括一级空气匹配器(18)、二级空气匹配器(19)和三级空气匹配器(20)，所述一级空气匹配器的一端穿过水层与锅炉外部的大气层相通，一端与气化燃烧室相通；所述二次空气匹配器设置在气化燃烧室后下部，所述三次空气匹配器设置在气化燃烧室后上方；所述二次空气匹配器和三次空气匹配器的两端均与锅炉两侧外部的大气层相通。4.根据权利要求3所述的一种生物质成型燃料火管锅炉，其特征在于：所述水系统包括自动补水口(21)、出水口(22)、回水口(23)和安全排压口(24)；所述自动补水口、出水口和安全排压口设置在锅炉水系统的最上方，安全排压口一端与锅炉水系统连接，另一端与大气层相通；自动补水口与上部设置的自动补水器用法兰相连接；出水口用法兰和管道与循环泵相连接；所述回水口设置在锅炉体水系统的下部，回水口用法兰与供暖系统的回水主管道相连接；所述生物质成型燃料火管锅炉还包括设置在下火道底部的分火积尘箱(25)，以及设置在下烟道底部的分烟积尘箱(26)。5.根据权利要求4所述的一种生物质成型燃料火管锅炉，其特征在于：所述生物质成型燃料火管锅炉还包括火焰观察孔和脱除氮氧化物喷药口；所述火焰观察孔设置在热能转换器导火盒两侧，其一端与导火盒相通，另一端穿过气化燃烧室水层与锅炉两侧外部大气层相通，用于观察气化燃烧室的火焰和气化效果；所述脱除氮氧化物喷药口设置在气化燃烧室两侧，其一端与气化燃烧室相通，另一端穿过气化燃烧室水层与锅炉两侧外部大气层相通，用于安装脱氮喷头。6.根据权利要求5所述的一种生物质成型燃料火管锅炉，其特征在于：所述热能转换器还包括补氧孔(27)和拨尘孔(28)；所述补氧孔设置在导火盒的两侧部，其一端与导火盒相通，另一端穿过热能转换器水层与锅炉两侧外部大气层相通，用于补充导火盒中燃烧的氧气量；所述拨尘孔设置在中间层及以上的导火盒两侧，中间层及以上的导火盒中每层设置若干个拨尘孔，所述拨尘孔的一端导火盒连通，另一端穿过热能转换器水层与导火盒两侧外部大气层相通，用于拨除导火盒中的积尘。7.根据权利要求6所述的一种生物质成型燃料火管锅炉，其特征在于：所述生物质成型燃料火管锅炉还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：余生明，余伟，
申请(专利权)人：余生明，余伟，
类型：发明
国别省市：宁夏,64