生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉制造技术

本发明专利技术公开了一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉，包括锅炉本体壳体、炉膛本体、联合炉排、供风系统、进料装置、分配、下料装置和烟气再循环系统；解决了现有技术由于结焦而导致效率低的难题：半气化燃烧区内温度可以控制在较低温度范围内，在产生可燃气的同时且不易结焦，半气化燃烧区、固气强化主燃烧区和固态可燃物燃烧区实现了分区、分级、分相燃烧，所产生的氮氧化物浓度低，环保效果好；同时，采用半气化燃烧区，往复炉排对燃料推散、抛落使燃烧的生物质通透性能优良；链条炉排与固气强化主燃烧区和固态可燃物燃烧区配合实现逐层燃烧，在联合炉排横向均风、纵向可调的供风系统和热控系统调度下，整机运行状态高效环保。

Industrial boiler with combined grate and environmental protection for biomass direct combustion

【技术实现步骤摘要】
生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉
本专利技术涉及生物质不成型燃料燃烧
，更具体的说是涉及一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉。
技术介绍
目前，我国生物质资源丰富，生物质能开发利用前景广阔。生物质资源总量每年约4.6亿吨标准煤。推进生物质能加快发展，使广大农村也可以平等享受到绿色能源创新的成果，形成清洁、循环、可持续的生产方式和生活方式，将从根本上改善农村地区环境质量。从未来10-30年能源规划来看，煤炭在我国一次能源消费中仍占主要地位。虽然对化石能源的枯竭有不同的认识，但化石能源大量使用对环境变化已造成了严峻压力。在我国能源消费结构中，供热占比长期占据半壁江山。现供热普遍应用工业锅炉，工业锅炉普遍是层燃锅炉，指的是将燃料置于固定或移动的炉排上，形成均匀的、有一定厚度的料层，空气从炉排底部通入，通过燃料层进行燃烧反应。采用层状燃烧的锅炉，由于其操作简单、机械化程度高、运行和维护方便等优点被广泛采用，是我国工业和集中供热领域重要的用能设备，年消耗约4亿吨标准煤，占我国煤炭消费总量的15％。生物质能是重要的新能源，直接或间接来自植物的光合作用，具有绿色、低碳、清洁、安全、低成本、广覆盖、可再生等特点。生物质燃料具有发热量较高、环保、可再生等较多优点。但是，现有的生物质燃料锅炉依然存在对生物质燃烧不充分，由于生物质灰熔点低，易结焦，锅炉热效率低等弊病。生物质燃料的特殊性，虽然能保证二氧化硫排放达标，但是氮氧化物还无法满足环保排放的要求。因此，如何提供一种燃烧充分、低氮、热效率高的生物质直燃分区、分级、分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种生物质直燃分区、分级、分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉，能够有效提高直燃生物质燃料的燃烧效率，并满足燃烧后的烟气排放要求。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉，包括：锅炉本体壳体、炉膛本体、联合炉排、供风系统、进料装置、分配、下料装置和烟气再循环系统；所述锅炉本体壳体固定在所述炉膛本体顶部；所述炉膛本体后端固定有后拱；所述炉膛本体中部固定有水冷隔墙，所述水冷隔墙与所述炉膛本体的两侧壁固定，且顶部具有出烟口；所述水冷隔墙与所述炉膛本体前部围成半气化燃烧区；所述后拱底面、所述水冷隔墙与所述炉膛本体后部围成固态可燃物燃烧区；所述后拱顶面、所述水冷隔墙与所述炉膛本体后部围成固气强化主燃烧区；所述联合炉排包括往复炉排和链条炉排；所述往复炉排由上至下倾斜设置在所述半气化燃烧区的底部；所述链条炉排水平设置在所述固态可燃物燃烧区的底部，且与所述水冷隔墙的底部形成匀料口；所述供风系统包括沿所述往复炉排的输送方向均匀设置在其两侧的第一配风机构、沿所述往复炉排后半部和所述链条炉排的输送方向均匀设置在其下方的多个等压风室、以及设置在所述固气强化主燃烧区的二次配风机构；所述进料装置设置在所述炉膛本体的前端外侧，用于将直燃生物质燃料输送到所述往复炉排上；所述分配、下料装置设置在所述链条炉排的后端，且用于回收处理直燃生物质燃料的燃烧灰渣；所述烟气再循环系统包括呈八字形布置且位于所述锅炉本体壳体下部两侧的烟道；所述烟道与所述炉膛本体的后端连通。通过上述技术方案，本专利技术解决了现有生物质直燃锅炉由于结焦而导致的效率低，不能实现连续运行的难题：半气化燃烧区内温度可以控制在较低温度范围内，在产生可燃气的同时且不易结焦，半气化燃烧区、固气强化主燃烧区和固态可燃物燃烧区实现了分区、分级、分相燃烧，所产生的氮氧化物浓度低，环保效果好；同时，本专利技术采用的半气化燃烧区，往复炉排使燃料推散、抛落使燃烧的生物质通透性优良；固气强化主燃烧区和固态可燃物燃烧区的逐层燃烧的链条炉排和烟气再循环供风处理，在下部风室横向均匀、纵向可调的下供风系统、侧配风系统在热控系统的联合调度下，实现了整机运行状态的高效环保。优选的，在上述一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉中，还包括前烟箱、后烟箱和螺纹烟管；所述前烟箱固定在所述锅炉本体壳体前端外壁，且与所述烟道连通；所述后烟箱固定在所述锅炉本体壳体的后端外壁，且用于排放烟气；所述螺纹烟管固定在所述锅炉本体壳体内部，且两端分别连通所述前烟箱和所述后烟箱。增大锅炉本体壳体的受热面积，提高燃烧热量的利用率；烟气经转折进入两侧的八字烟道的对流管后到前烟箱，再经螺纹烟管，至后烟箱；整个烟气流程系统是在引风机及鼓风机在具有科学的调配风系统下来完成运行的。优选的，在上述一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉中，所述后烟箱依次连接有省煤器、除尘器和引风机。对燃烧后排放的烟气进行处理，提高环保效果。优选的，在上述一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉中，还包括下集箱、水冷壁和前水冷管架；所述下集箱位于所述链条炉排的顶部两侧，且一端具有与所述锅炉本体壳体连通的回水口；所述水冷壁竖直布置在所述炉膛本体内，且两端分别连通所述锅炉本体壳体和所述下集箱；所述前水冷管架位于所述炉膛本体顶部，且与所述锅炉本体壳体连通。通过合理布置锅炉壳体本体、下集箱、水冷壁、前水冷管架和螺纹烟管等受热面，一方面分级换热降低排烟温度，另一方面采用了高效传热元件，大幅提高锅炉效率。优选的，在上述一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉中，所述供风系统还包括气化加强配风机构和第二配风机构；所述气化加强配风机构固定在所述炉膛本体两侧壁，且位于所述往复炉排后端底部；所述第二配风机构固定在所述炉膛本体两侧壁，且位于所述链条炉排顶部。在混合烟气出口，能够进一步提高燃烧效果。在下部供风、侧面配风、联合炉排的往复段工作，是实现生物质焦油等可燃挥发份的释放和气化的燃烧，也是燃烧过程中不结焦的重要原因。优选的，在上述一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉中，所述进料装置包括无轴式螺旋给料机和干式落灰渣机构；所述无轴式螺旋给料机水平布置，且与所述往复炉排的顶端对应，所述无轴式螺旋给料机通过内部的螺旋叶片旋转进料；所述干式落灰渣机构设置在所述无轴式螺旋给料机的上方，且包括料斗和水平转动连接在料斗内的两根具有叶片的轴，并通过所述轴的旋转落料至所述无轴式螺旋给料机的螺旋叶片上，能够提高直燃生物质燃料的下料效果，且能够有效对直燃生物质燃料进行合理分配，加强入料的稳定性。优选的，在上述一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉中，所述分配、下料装置包括星型落料器和干式水冷螺旋除渣机；所述星型落料器的顶部开口位于所述链条炉排的后端；所述干式水冷螺旋除渣机位于所述星型落料器的下方。重点解决了锅炉运行外部空气的渗透量给锅炉运行带来不利条件，优选了星型落料器，落下的灰渣到螺旋除渣机，且除渣机外部有水冷套，避免由于灰渣温度较高，给螺旋除渣机稳定运行造成损坏。灰渣经冷却后灌装，二次利用、不影响周边环境。优选的，在上述一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉中，所述炉膛本体的后端底部具有烟气再循环风道入口，所述烟气再循环风道入口与所述等压风室连通。可以降低燃烧温度，也降低了氧气浓度，因而可以降低NO的排放浓度。优选的，在上述一种生物质直燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉，其特征在于，包括：锅炉本体壳体(1)、炉膛本体(2)、联合炉排(3)、供风系统、进料装置(4)、分配、下料装置(5)和烟气再循环系统；所述锅炉本体壳体(1)固定在所述炉膛本体(2)顶部；所述炉膛本体(2)后端固定有后拱(6)；所述炉膛本体(2)中部固定有水冷隔墙(7)，所述水冷隔墙(7)与所述炉膛本体(2)的两侧壁固定，且顶部具有出烟口(8)；所述水冷隔墙(7)与所述炉膛本体(2)前部围成半气化燃烧区(9)；所述后拱(6)底面、所述水冷隔墙(7)与所述炉膛本体(2)后部围成固态可燃物燃烧区(10)；所述后拱(6)顶面、所述水冷隔墙(7)与所述炉膛本体(10)后部围成固气强化主燃烧区(11)；所述联合炉排(3)包括往复炉排(12)和链条炉排(13)；所述往复炉排(12)由上至下倾斜设置在所述半气化燃烧区(9)的底部；所述链条炉排(13)水平设置在所述固态可燃物燃烧区(10)的底部，且与所述水冷隔墙(7)的底部形成匀料口(14)；所述供风系统包括：沿所述往复炉排(12)的输送方向均匀设置在其两侧的第一配风机构(15)、沿所述往复炉排(12)后半部和所述链条炉排(13)的输送方向均匀设置在其下方的多个等压风室(16)、以及设置在所述固气强化主燃烧区(11)的二次配风机构(17)；所述进料装置(4)设置在所述炉膛本体(2)的前端外侧，用于将直燃生物质燃料输送到所述往复炉排(12)上；所述分配、下料装置(5)设置在所述链条炉排(13)的后端，且用于回收处理直燃生物质燃料的燃烧废渣；所述烟气再循环系统包括呈八字形布置且位于所述锅炉本体壳体(1)下部两侧的烟道(18)；所述烟道(18)与所述炉膛本体(2)的后端连通。...

【技术特征摘要】
1.一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉，其特征在于，包括：锅炉本体壳体(1)、炉膛本体(2)、联合炉排(3)、供风系统、进料装置(4)、分配、下料装置(5)和烟气再循环系统；所述锅炉本体壳体(1)固定在所述炉膛本体(2)顶部；所述炉膛本体(2)后端固定有后拱(6)；所述炉膛本体(2)中部固定有水冷隔墙(7)，所述水冷隔墙(7)与所述炉膛本体(2)的两侧壁固定，且顶部具有出烟口(8)；所述水冷隔墙(7)与所述炉膛本体(2)前部围成半气化燃烧区(9)；所述后拱(6)底面、所述水冷隔墙(7)与所述炉膛本体(2)后部围成固态可燃物燃烧区(10)；所述后拱(6)顶面、所述水冷隔墙(7)与所述炉膛本体(10)后部围成固气强化主燃烧区(11)；所述联合炉排(3)包括往复炉排(12)和链条炉排(13)；所述往复炉排(12)由上至下倾斜设置在所述半气化燃烧区(9)的底部；所述链条炉排(13)水平设置在所述固态可燃物燃烧区(10)的底部，且与所述水冷隔墙(7)的底部形成匀料口(14)；所述供风系统包括：沿所述往复炉排(12)的输送方向均匀设置在其两侧的第一配风机构(15)、沿所述往复炉排(12)后半部和所述链条炉排(13)的输送方向均匀设置在其下方的多个等压风室(16)、以及设置在所述固气强化主燃烧区(11)的二次配风机构(17)；所述进料装置(4)设置在所述炉膛本体(2)的前端外侧，用于将直燃生物质燃料输送到所述往复炉排(12)上；所述分配、下料装置(5)设置在所述链条炉排(13)的后端，且用于回收处理直燃生物质燃料的燃烧废渣；所述烟气再循环系统包括呈八字形布置且位于所述锅炉本体壳体(1)下部两侧的烟道(18)；所述烟道(18)与所述炉膛本体(2)的后端连通。2.根据权利要求1所述的一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉，其特征在于，还包括前烟箱(19)、后烟箱(20)和螺纹烟管(21)；所述前烟箱(19)固定在所述锅炉本体壳体(1)前端外壁，且与所述烟道(18)连通；所述后烟箱(20)固定在所述锅炉本体壳体(1)的后端外壁，且用于排放烟气；所述螺纹烟管(21)固定在所述锅炉本体壳体(1)内部，且两端分别连通所述前烟箱(19)和所述后烟箱(20)。3.根据权利要求1所述的一种生物质直燃分区分级分相燃烧的联合炉排环保工业锅炉，其特征在于，所述后烟箱(20)依次连接有省煤器、除尘器和引风机。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾士刚，万显君，王伟，冯力，
申请(专利权)人：海伦市利民节能锅炉制造有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23