一种基于生物质燃料的加热锅炉设备及其方法技术

本发明专利技术公开了一种基于生物质燃料的加热锅炉设备，包括炉体，所述炉体为立式的圆柱壳体结构；所述炉体的内腔一体化设置水平的上隔盘和下隔盘，所述上隔盘与下隔盘之间形成炉腔；所述上隔盘与所述炉体顶部壁体之间形成上水腔，所述下隔盘与所述炉体的底端壁体之间形成下水腔；还包括排烟管，所述排烟管穿过所述下水腔，并且所述排烟管的进烟端连通所述炉腔的底端；本发明专利技术的结构简单，在生物质进入燃烧之前先将其碳化，然后以高温碳化的形式进行燃烧，提高燃烧均匀度和效率。

A Heating Boiler Equipment Based on Biomass Fuel and Its Method

【技术实现步骤摘要】
一种基于生物质燃料的加热锅炉设备及其方法
本专利技术属于生物质燃料领域，尤其涉及一种基于生物质燃料的加热锅炉设备及其方法。
技术介绍
生物质颗粒燃料为价格低廉的可再生能源，生物质燃料往往为粉末状，现有的生物质燃料具有燃料进给不均匀的问题，其燃烧效果也不如天然气等气体燃料稳定。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种燃烧充分的一种基于生物质燃料的加热锅炉设备及其方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种基于生物质燃料的加热锅炉设备，包括炉体，所述炉体为立式的圆柱壳体结构；所述炉体的内腔一体化设置水平的上隔盘和下隔盘，所述上隔盘与下隔盘之间形成炉腔；所述上隔盘与所述炉体顶部壁体之间形成上水腔，所述下隔盘与所述炉体的底端壁体之间形成下水腔；还包括排烟管，所述排烟管穿过所述下水腔，并且所述排烟管的进烟端连通所述炉腔的底端；还包括若干竖向的换热直水管，且各所述换热直水管呈圆周阵列分布于所述炉腔内壁；且各所述换热直水管的上下端分别连通所述上水腔和下水腔；还包括冷水供给管，所述冷水供给管的出水端连通所述下水腔；还包括热水导出管，所述热水导出管的进水端连通所述上水腔；所述炉腔内同轴心设置有贯通的碳化提升筒；所述碳化提升筒的上端出口位于所述炉腔内的中部高度位置，所述碳化提升筒的下端从所述炉体底端穿出，所述碳化提升筒内同轴心有碳化通道；所述碳化通道内同轴心设置有第一传送轴，所述第一传送轴上呈螺旋状盘旋设置有绞龙提升叶片，绞龙提升叶片的旋转能搅动碳化通道内的生物质粉粒向上传送进给；还包括水平的生物质传送筒，所述生物质传送筒的筒内设置同轴心有水平传送通道，所述水平传送通道内设置有第二传送轴，所述第二传送轴上盘旋设置有传送叶片，所述水平传送通道的左端出料端旁通连接所述碳化通道的下端；还包括竖向的生物质进料管，所述竖向的生物质进料管的下端连通所述水平传送通道的右端。进一步的，所述第一传送轴与所述碳化提升筒下端通过第一轴承转动连接；所述第二传送轴与所述水平传送通道的右端通过第二轴承转动连接；还包括固定安装的第一电机，所述第一电机与所述第一传送轴驱动连接；还包括第二传送电机，所述第二电机与所述第二传送轴驱动连接。进一步的，所述炉腔中还同轴心设置有上下贯通的筒状炉芯，所述筒状炉芯的筒内为炉芯腔；所述炉体的顶部设置有助燃空气增压风机，所述助燃空气增压风机的出风管下端竖向同轴心伸入所述炉芯腔内；且所述出风管下端一体化连通设置有助燃空气喷气头；所述助燃空气喷气头的四周呈圆周阵列放射状连接有若干助燃空气喷管，且各所述助燃空气喷管的末端喷气口朝上设置；所述筒状炉芯的上端与所述上隔盘之间形成分散腔，所述炉腔中的筒状炉芯的下方为主燃烧腔；所述筒状炉芯的外壁与所述炉腔的内壁之间形成火焰下降环腔；所述碳化提升筒的上端同轴心设置有叶轮筒，所述叶轮筒的内壁通过若干横向叶轮支撑柱固定连接所述第一传送轴顶端；所述叶轮筒随所述第一传送轴同步旋转；所述叶轮筒内为粉粒挤出通道，所述碳化通道的上端连通所述粉粒挤出通道，所述粉粒挤出通道位于所述助燃空气喷气头下方；所述叶轮筒的下端面与所述碳化提升筒的上端面间隙配合；所述叶轮筒的筒外壁上呈圆周阵列分布有若干耐热金属材质的轴流风机叶片；所述叶轮筒同轴心于所述筒状炉芯的筒内，所述叶轮筒位于所述助燃空气喷气头下方，且各所述轴流风机叶片的外缘与所述筒状炉芯的筒内壁间隙配合；所述炉芯腔内设置有点火装置；所述筒状炉芯的内壁通过横向支撑柱固定支撑连接所述碳化提升筒。进一步的，锅炉运行过程中的水流动过程：在水泵的驱动下，冷水供给管持续向下水腔内供给冷水，进而使下水腔内的水连续通过若干换热直水管向上流动至上水腔中，然后上水腔中被加热好的水通过热水导出管持续导出；生物质粉粒燃料供给燃烧加热过程：向生物质进料管内持续下料生物质粉粒，同时启动第一电机和第二电机，进而使传送叶片带动水平传送通道内的生物质粉粒持续进给到碳化通道下端；进而生物质粉粒在绞龙提升叶片的作用下在碳化通道内做持续上升的运动，直至碳化通道内的生物质粉粒持续向上进给至生物质粉粒挤出通道中，并通过生物质粉粒挤出通道上端持续挤出至炉芯腔内；第一传送轴的旋转带动叶轮筒以及轴流风机叶片同步旋转，旋转的轴流风机叶片使主燃烧腔内的气体连续补充至炉芯腔内，使炉芯腔内形成持续向上流动的气流；与此同时启动助燃空气增压风机，使各个助燃空气喷管末端的喷气口向上喷射助燃空气，进而加速炉芯腔内向上流动气流的强度，进而炉芯腔内的气流向上流动至分散腔内；此时由于炉芯腔内在轴流风机叶片作用下有持续向上流动的气流，因此从生物质粉粒挤出通道上端挤出的生物质粉粒随炉芯腔内的气流做持续上升的飘散运动，此时启动炉芯腔内的点火装置，炉芯腔内飘散的生物质粉粒被迅速点燃，随即炉芯腔内的火焰逐渐蔓延至整个炉腔，在锅炉稳定运行状态下，主燃烧腔内的部分高温火焰气体在旋转的轴流风机叶片的作用下使主燃烧腔内的部分火焰气体连续补充至炉芯腔内，进而使炉芯腔内产生持续的上升火焰气流；与此同时由于碳化提升筒处于主燃烧腔的燃烧中心部位，使碳化提升筒的壁体处于持续高温状态，进而使碳化通道内的生物质粉粒在做持续向上搅动进给的过程中被持续高温碳化，最终以高温碳化粉粒的形式通过生物质粉粒挤出通道持续挤出至炉芯腔内，进而高温碳化粉粒随炉芯腔内上升的高温火焰气流做持续上升的飘散运动，由于炉芯腔内的还在若干助燃空气喷管的作用下持续补入助燃空气，进而高温碳化粉粒在芯腔内迅速燃烧，随即燃烧状态的高温碳化粉粒随高温气流经过分散腔进一步分散后进入到火焰下降环腔中，在燃烧状态的高温碳化粉粒随高温气流经过分散腔的过程中上隔盘被受到火焰的垂直加热，进而使上水腔内的水受到最后一道强烈加热，进而燃烧状态的高温碳化粉粒在火焰下降环腔中持续向下流动至返回主燃烧腔内，在燃烧状态的高温碳化粉粒高温气流通过火焰下降环腔向下流动的过程中对各个换热直水管的上半部分进行持续加热，最终火焰下降环腔内燃烧的碳化粉粒涌入主燃烧腔内进一步充分燃烧，并对各个换热直水管的下半部分和下水腔进行持续加热，与此同时主燃烧腔内的部分高温火焰气体在旋转的轴流风机叶片的作用下，使主燃烧腔内的部分火焰气体连续重新补充至炉芯腔内，实现燃烧循环，进而使生物质燃烧效率更高，热能利用更加充分，上述内循环过程中主燃烧腔内产生的烟气通过持续通过排烟管排出外界，另外下水腔还会吸收部分过排烟管壁体上的热量，实现热量回收。有益效果：本专利技术的结构简单，在生物质进入燃烧之前先将其碳化，然后以高温碳化的形式进行燃烧，提高燃烧均匀度和效率；更多的技术进步详见具体实施方式的技术进步整理段落。附图说明附图1为本专利技术的整体结构示意图；附图2为本专利技术的正剖结构示意图；附图3为本专利技术的立体剖视图；附图4为附图3的筒状炉芯处的局部放大示意图；附图5为第一传送轴与叶轮筒相配合的剖开结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如附图1至5所示的一种基于生物质燃料的加热锅炉设备，包括炉体41，所述炉体41为立式的圆柱壳体结构；所述炉体41的内腔一体化设置水平的上隔盘45和下隔盘34，所述上隔盘45与下隔盘34之间形成炉腔；所述上隔盘45与所述炉体41顶部壁体之间形成上水腔48，所述下隔盘34与所述炉体41的底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于生物质燃料的加热锅炉设备，其特征在于：包括炉体(41)，所述炉体(41)为立式的圆柱壳体结构；所述炉体(41)的内腔一体化设置水平的上隔盘(45)和下隔盘(34)，所述上隔盘(45)与下隔盘(34)之间形成炉腔；所述上隔盘(45)与所述炉体(41)顶部壁体之间形成上水腔(48)，所述下隔盘(34)与所述炉体(41)的底端壁体之间形成下水腔(39)；还包括排烟管(11)，所述排烟管(11)穿过所述下水腔(39)，并且所述排烟管(11)的进烟端连通所述炉腔的底端；还包括若干竖向的换热直水管(44)，且各所述换热直水管(44)呈圆周阵列分布于所述炉腔内壁；且各所述换热直水管(44)的上下端分别连通所述上水腔(48)和下水腔(39)；还包括冷水供给管(31)，所述冷水供给管(31)的出水端连通所述下水腔(39)；还包括热水导出管(49)，所述热水导出管(49)的进水端连通所述上水腔(48)；所述炉腔内同轴心设置有贯通的碳化提升筒(28)；所述碳化提升筒(28)的上端出口位于所述炉腔内的中部高度位置，所述碳化提升筒(28)的下端从所述炉体(41)底端穿出，所述碳化提升筒(28)内同轴心有碳化通道(10)；所述碳化通道(10)内同轴心设置有第一传送轴(27)，所述第一传送轴(27)上呈螺旋状盘旋设置有绞龙提升叶片(6)，绞龙提升叶片(6)的旋转能搅动碳化通道(10)内的生物质粉粒向上传送进给；还包括水平的生物质传送筒(32)，所述生物质传送筒(32)的筒内设置同轴心有水平传送通道(35)，所述水平传送通道(35)内设置有第二传送轴(27)，所述第二传送轴(27)上盘旋设置有传送叶片(36)，所述水平传送通道(35)的左端出料端旁通连接所述碳化通道(10)的下端；还包括竖向的生物质进料管(38)，所述竖向的生物质进料管(38)的下端连通所述水平传送通道(35)的右端。...

【技术特征摘要】
1.一种基于生物质燃料的加热锅炉设备，其特征在于：包括炉体(41)，所述炉体(41)为立式的圆柱壳体结构；所述炉体(41)的内腔一体化设置水平的上隔盘(45)和下隔盘(34)，所述上隔盘(45)与下隔盘(34)之间形成炉腔；所述上隔盘(45)与所述炉体(41)顶部壁体之间形成上水腔(48)，所述下隔盘(34)与所述炉体(41)的底端壁体之间形成下水腔(39)；还包括排烟管(11)，所述排烟管(11)穿过所述下水腔(39)，并且所述排烟管(11)的进烟端连通所述炉腔的底端；还包括若干竖向的换热直水管(44)，且各所述换热直水管(44)呈圆周阵列分布于所述炉腔内壁；且各所述换热直水管(44)的上下端分别连通所述上水腔(48)和下水腔(39)；还包括冷水供给管(31)，所述冷水供给管(31)的出水端连通所述下水腔(39)；还包括热水导出管(49)，所述热水导出管(49)的进水端连通所述上水腔(48)；所述炉腔内同轴心设置有贯通的碳化提升筒(28)；所述碳化提升筒(28)的上端出口位于所述炉腔内的中部高度位置，所述碳化提升筒(28)的下端从所述炉体(41)底端穿出，所述碳化提升筒(28)内同轴心有碳化通道(10)；所述碳化通道(10)内同轴心设置有第一传送轴(27)，所述第一传送轴(27)上呈螺旋状盘旋设置有绞龙提升叶片(6)，绞龙提升叶片(6)的旋转能搅动碳化通道(10)内的生物质粉粒向上传送进给；还包括水平的生物质传送筒(32)，所述生物质传送筒(32)的筒内设置同轴心有水平传送通道(35)，所述水平传送通道(35)内设置有第二传送轴(27)，所述第二传送轴(27)上盘旋设置有传送叶片(36)，所述水平传送通道(35)的左端出料端旁通连接所述碳化通道(10)的下端；还包括竖向的生物质进料管(38)，所述竖向的生物质进料管(38)的下端连通所述水平传送通道(35)的右端。2.根据权利要求1所述的一种基于生物质燃料的加热锅炉设备，其特征在于：所述第一传送轴(27)与所述碳化提升筒(28)下端通过第一轴承(13)转动连接；所述第二传送轴(27)与所述水平传送通道(35)的右端通过第二轴承(13)转动连接；还包括固定安装的第一电机(26)，所述第一电机(26)与所述第一传送轴(27)驱动连接；还包括第二传送电机(55)，所述第二电机(55)与所述第二传送轴(27)驱动连接。3.根据权利要求1所述的一种基于生物质燃料的加热锅炉设备，其特征在于：所述炉腔中还同轴心设置有上下贯通的筒状炉芯(15)，所述筒状炉芯(15)的筒内为炉芯腔(17)；所述炉体(41)的顶部设置有助燃空气增压风机(46)，所述助燃空气增压风机(46)的出风管(47)下端竖向同轴心伸入所述炉芯腔(17)内；且所述出风管(47)下端一体化连通设置有助燃空气喷气头(15)；所述助燃空气喷气头(15)的四周呈圆周阵列放射状连接有若干助燃空气喷管(43)，且各所述助燃空气喷管(43)的末端喷气口(50)朝上设置；所述筒状炉芯(15)的上端与所述上隔盘(45)之间形成分散腔(21)，所述炉腔中的筒状炉芯(15)的下方为主燃烧腔(25)；所述筒状炉芯(15)的外壁与所述炉腔的内壁之间形成火焰下降环腔(5)；所述碳化提升筒(28)的上端同轴心设置有叶轮筒(24)，所述叶轮筒(24)的内壁通过若干横向叶轮支撑柱(2)固定连接所述第一传送轴(27)顶端；所述叶轮筒(24)随所述第一传送轴(27)同步旋转；所述叶轮筒(24)内为粉粒挤出通道(3)，所述碳化通道(10)的上端连通所述粉粒挤出通道(3)，所述粉粒挤出通道(3)位于所述助燃空气喷气头(15)下方；所述叶轮筒(24)的下端面与所述碳化提升筒(28)的上端面间隙配合；所述叶轮筒(24)的筒外壁上呈圆周阵列分布有若干耐热金属材质的轴流风机叶片(22)；所述叶轮筒(24)同轴心于所述筒状炉芯(15)的筒内，所述叶轮筒(24)位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔小勤，
申请(专利权)人：崔小勤，
类型：发明
国别省市：江苏,32