一种适应水分变化的秸秆层燃锅炉制造技术

一种适应水分变化的秸秆层燃锅炉，包含鼓风机、引风机、炉膛、尾部受热面、倾斜布置的震动炉排和水平布置的链条炉排；震动炉排下部布置震动炉排风室；链条炉排下部布置链条炉排风室；震动炉排风室和链条炉排风室与鼓风机相连通，且单独密封；在鼓风管道上安装链条炉排风室流量调节阀和震动炉排风室流量调节阀；震动炉排风室中布置集气管；集气管与锅炉排烟管道相连通，其连接管道上布置气体流量调节阀、截止阀和控制温度测量装置。其优点是燃烧应用基全水分大的秸秆时，燃烧稳定，燃烧应用基全水分小的秸秆时，不结焦。燃料应用基全水分在8％～60％范围内变化时，均能保证灰渣可燃碳含量低于5％，使其能够综合利用，避免造成固体排放物污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有涉及一种层燃锅炉，特别涉及一种以秸秆为燃料的层燃锅炉，属于燃烧 设备

技术介绍
煤、石油和天然气等化石能源在为人类社会的发展提供能源动力的同时，也对人 类的生存环境造成巨大的危害，如温室效应、NOx排放、SO2排放和粉尘污染等。与此同时人 类社会也面临着化石能源枯竭的问题。所以寻求开发新的能源，实现社会的可持续发展日 益受到世界各国的重视。生物质能作为一种可再生的清洁能源，有着良好的发展前景。美 国国家科学院在《1985-2010年的能源转换》中明确指出“到2010年，大规模生物质转化 所获得的能量将是1985年能源总需求量的20倍”。我国也提出“到2020年，可再生能源 在能源构成中的比例要占10%左右”的可再生能源发展战略。秸秆是最重要的生物质能之 一。但是秸秆应用基全水分在其利用周期内变化剧烈，可以从50%以上降低到10%以下， 秸秆应用基全水分的剧烈变化对其燃烧性能产生很大影响设计燃料为应用基全水分高的 秸秆的锅炉在利用应用基全水分低的秸秆时，会发生超温结焦；设计燃料为应用基全水分 低的秸秆的锅炉在利用应用基全水分高的秸秆时，不能维持炉膛温度和负荷，造成燃烧不 稳和灭火。目前世界各地研制生产的秸秆层燃锅炉可以分为三类，即水冷震动炉排层燃锅 炉、链条炉排层燃锅炉和复合炉排层燃锅炉1)水冷震动炉排层燃锅炉以秸秆为燃料的水冷震动炉排层燃锅炉以龙基电力公司引进丹麦BME公司技术， 由济南锅炉厂、哈尔滨锅炉厂等国内锅炉生产厂家制造的130吨生物质直燃水冷震动炉排 层燃锅炉为代表。该锅炉运行时，秸秆在给料螺旋机的推动下，落入水冷震动炉排上，受到 炉膛内高温烟气和炉拱的辐射加热而升温，脱除水分。炉排的周期性震动可以起到翻动秸 秆的作用，使其均勻干燥并使燃料层平整，为后面均勻稳定燃烧做准备。秸秆的灰熔点很 低，容易结焦，水冷炉排可以降低燃烧中的燃料的温度，避免结焦。然而当燃烧应用基全水分高的秸秆时，燃料水分在炉膛内变成水蒸气，除了吸收 热量，降低炉膛温度，迟滞燃料燃烧外，还要与燃料挥发份和新鲜空气相混合，降低挥发份 和氧气浓度，从而降低了燃烧稳定性。同时，秸秆燃料具有极高的挥发份含量，脱除挥发份后剩余的可燃碳含量很小，发 热量有限，在炉膛内，受水冷壁和水冷炉排的双重冷却作用，燃尽段温度难以自持，造成灰 渣含碳量很高。灰渣含碳量超过5%后，就不能综合利用了。2)链条炉排层燃锅炉随着煤炭价格的走高，很多燃煤链条炉排层燃锅炉开始改烧秸秆燃料。燃煤链条 锅炉设计煤种应用基全水分一般取为8% 12%。当秸秆燃料的应用基全水分超过35%， 就会出现燃烧不稳定，应用基全水分超过40%，就不具备燃烧条件了。这也是由于燃料水分在炉膛内变成水蒸气，除了吸收热量，降低炉膛温度，迟滞燃料燃烧外，还要与燃料挥发份 和新鲜空气相混合，降低挥发份和氧气浓度，从而降低了燃烧稳定性。3)复合炉排层燃锅炉为了克服水冷震动炉排层燃锅炉和链条炉排层燃锅炉的缺点，无锡锅炉厂和济南 锅炉厂等国内锅炉生产厂家纷纷推出了各种复合炉排层燃锅炉。复合炉排层燃锅炉的炉排 全部为两段结构，第一段无一例外采用震动炉排，以确保燃料层的平整和均勻干燥，第二段 有的采用链条炉排，有的仍然为振动炉排。第二段的推进方向有的为逆推，有的为顺推。从 而避免水冷震动炉排燃尽段温度自持困难，灰渣可燃碳含量高的缺点。然而复合炉排层燃锅炉仍然不能避免燃烧应用基全水分很大的秸秆时，燃料水分 在炉膛内变成水蒸气，除了吸收热量，降低炉膛温度，迟滞燃料燃烧外，还要与燃料挥发份 和新鲜空气相混合，降低挥发份和氧气浓度，从而降低燃烧稳定性的问题。
技术实现思路
为克服现有秸秆层燃锅炉的缺点和不足，本专利技术的目的是提供一种适应水分变化 的秸秆层燃锅炉，使其与现有技术相比，燃烧应用基全水分大的秸秆时，燃烧稳定，燃烧应 用基全水分小的秸秆时，不结焦。燃料应用基全水分在8% 60%范围内变化时，均能保证 灰渣可燃碳含量低于5 %，使其能够综合利用，避免造成固体排放物污染。本专利技术的技术方案如下一种适应水分变化的秸秆层燃锅炉，其特征在于所述锅炉包含炉膛、尾部受热 面、鼓风机、引风机、一个倾斜布置的震动炉排和一个水平布置的链条炉排；所述震动炉排 下部布置独立的震动炉排风室；所述链条炉排下部布置独立的链条炉排风室；所述震动炉 排风室和所述链条炉排风室分别通过鼓风管道与鼓风机相连，并在鼓风管道上安装链条炉 排风室流量调节阀和震动炉排风室流量调节阀；所述震动炉排风室中布置集气管，所述集 气管通过锅炉排烟管道的连接管与锅炉排烟管道相连通，并在锅炉排烟管道的连接管上布 置气体流量调节阀、截止阀和控制温度测量装置。本专利技术的技术特征还在于所述集气管的长度与所述震动炉排的宽度相等。所述 震动炉排与水平面的夹角在5° 25°范围内，长度在0.5m : 范围内。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果本专利技术提供的适应水分变化的秸秆层燃锅炉，燃烧应用基全水分大的秸秆时，燃 烧稳定，燃烧应用基全水分小的秸秆时，不结焦。燃料应用基全水分在8% 60%范围内变 化时，均能保证灰渣可燃碳含量低于5%，使其能够综合利用，避免造成固体排放物污染。附图说明图1为本专利技术的适应水分变化的秸秆层燃锅炉的结构示意图。图中1-炉膛；2-尾部受热面；3-鼓风机；4-引风机；5-震动炉排；6_链条炉排； 7-震动炉排风室；8-链条炉排风室；9a-链条炉排风室流量调节阀；9b-震动炉排风室流量 调节阀；10-集气管；11-锅炉排烟管道的连接管；12-气体流量调节阀；13-截止阀；14-温 度测量装置；15-鼓风管道。具体实施例方式下面结合附图和具体实施案例对本专利技术做进一步的说明。图1为本专利技术的适应水分变化的秸秆层燃锅炉的结构示意图，所述锅炉包含炉膛 1、尾部受热面2、鼓风机3、引风机4、一个倾斜布置的震动炉排5和一个水平布置的链条炉 排6 ；所述震动炉排下部布置独立的震动炉排风室7 ；所述链条炉排下部布置独立的链条炉 排风室8 ；所述震动炉排风室和所述链条炉排风室分别通过鼓风管道15与鼓风机3相连， 并在鼓风管道上安装链条炉排风室流量调节阀和震动炉排风室流量调节阀；所述震动炉排 风室中布置集气管10，所述集气管通过锅炉排烟管道的连接管11与锅炉排烟管道相连通， 并在锅炉排烟管道的连接管上布置气体流量调节阀12、截止阀13和控制温度测量装置14。本专利技术所述的震动炉排与水平面的夹角在5° 25°范围内，长度在0.5m : 范围内。燃料应用基全水分大时，震动炉排的倾角应选小值，震动炉排的长度选大值。为了 确保抽吸作用均勻，不出现水蒸汽不能抽走的区域，也不出现将部分热烟气和挥发份抽走 的区域，一般集气管的长度应与所述震动炉排的宽度相等。本专利技术的作用原理为当秸秆应用基全水分高时，开启集气管10上的气体流量调 节阀12和截止阀13，关闭震动炉排风室流量调节阀％，由于集气管10与锅炉排烟管道相 连通，在引风机4的作用下，震动炉排风室7中形成真空，吸引震动炉排5上的热烟气穿过 燃料层和振动炉排5，对燃料进行干燥，烟气携带水蒸汽进入集气管10，从排烟管道排出。 避免燃料干燥产生的水蒸汽在炉膛1内降低炉膛温度和影响燃烧稳定性。因为秸秆的挥 发份析出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适应水分变化的秸秆层燃锅炉，其特征在于：所述锅炉包含炉膛（１）、尾部受热面（２）、鼓风机（３）、引风机（４）、一个倾斜布置的震动炉排（５）和一个水平布置的链条炉排（６）；所述震动炉排下部布置独立的震动炉排风室（７）；所述链条炉排下部布置独立的链条炉排风室（８）；所述震动炉排风室和所述链条炉排风室分别通过鼓风管道（１５）与鼓风机（３）相连，并在鼓风管道上安装链条炉排风室流量调节阀（９ａ）和震动炉排风室流量调节阀（９ｂ）；所述震动炉排风室中布置集气管（１０），所述集气管通过锅炉排烟管道的连接管（１１）与锅炉排烟管道相连通，并在锅炉排烟管道的连接管上布置气体流量调节阀（１２）、截止阀（１３）和控制温度测量装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王启民，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：89