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一种双炉排燃烧 生物质设备

阅读：1024发布：2020-07-21

专利汇可以提供一种双炉排燃烧生物质设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种双炉排燃烧生物质设备，该设备含有给料装置、进料口、烟气出口、炉墙、水冷壁和炉排；所述炉排由上炉排和下炉排组成，上炉排和下炉排将所述燃烧室分成主燃烧室和副燃烧室，上炉排和下炉排均由后墙水冷壁管弯折延伸而成。下炉排分别形成前倾段和后倾段，最终汇于后墙水冷壁；上炉排最终汇于前墙水冷壁，上炉排后段管排弯绕形成落渣大孔。本发明优点在于：采用水冷的双炉排结构，炉排温度较低，不易变形和损坏，燃烧效率高，即使炉排上发生结焦也不影响燃烧正常进行；燃烧室内为负压状态，进料口和排渣口的漏风用于燃烧，现场干净，排烟过量空气系数低，排烟损失小。，下面是一种双炉排燃烧生物质设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种双炉排燃烧生物质设备，它含有给料装置、进料口（8）、烟气出口（9）、炉墙（6）、水冷壁（7）、燃烧室和设置在燃烧室内的炉排，其特征在于：所述炉排由上炉排（1）和下炉排组成，上炉排（1）将所述燃烧室分成主燃烧室（3）和副燃烧室（4），主燃烧室（3）在上炉排（1）上方，副燃烧室在主燃烧室（3）的下方，下炉排在副燃烧室（4）当中，副燃烧室下部为收缩段，收缩段下部设有灰渣室（5）；所述的上炉排（1）和下炉排均由后墙水冷壁管弯折延伸而成，下炉排分为下炉排前倾段（2a）和下炉排后倾段，下炉排从后墙水冷壁管引出最终汇于后墙水冷壁，下炉排前倾段（2a）和下炉排后倾段（2b）的交汇处与副燃烧室（4）的前墙之间构成落渣腔（10）；所述的上炉排（1）是从后墙水冷壁管引出最终汇于前墙水冷壁，上炉排（1）后段管排弯绕形成落渣大孔（12）；所述进料口（8）位于主燃烧室（3）的前墙上；所述烟气出口（9）位于副燃烧室（4）的前墙上；所述烟气出口（9）外设置烟气引风机（14），烟气引风机（14）经管道与烟气出口（9）相连。
2.根据权利要求1所述的双炉排燃烧生物质设备，其特征在于：所述下炉排前倾段（2a）与水平面的夹角α为5－30°，所述下炉排后倾段（2b）与水平面的夹角β为55－
75°；所述上炉排（1）与水平面的夹角γ为5－30°。
3.根据权利要求1所述的双炉排燃烧生物质设备，其特征在于：所述下炉排的管排数为整个后墙水冷壁管排数的2/5－1/2；上炉排（1）的管排数为整个后墙水冷壁管排数的
1/4-1/3；所述落渣大孔（12）的直径为上炉排（1）管节距的20-100倍。
4.根据权利要求1、2或3所述的双炉排燃烧生物质设备，其特征在于：在副燃烧室（4）的侧墙上布置有下补燃风口（18），在主燃烧室（3）的侧墙上布置有上补燃风口（19）；下补燃风口（18）和上补燃风口（19）通过供风管道（17）与送风机（15）相连，所述供风管道（17）上设置有风量调节阀（16）。
5.根据权利要求4所述的双炉排燃烧生物质设备，其特征在于：所述烟气引风机（14）的入口和烟气出口（9）之间布置有对流受热面（13）。
6.根据权利要求1所述的双炉排燃烧生物质设备，其特征在于：在灰渣室（5）的侧墙上设有捞渣机（11）。
7.根据权利要求1所述的双炉排燃烧生物质设备，其特征在于：所述给料装置为活塞推料器（20）。

说明书全文

一种双炉排燃烧生物质设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种双炉排燃烧生物质设备，属于燃烧生物质的锅炉设备。

背景技术

[0002] 生物质燃料作为一种环保的可再生能源，具有含硫量低、含灰量小、可实现CO2零排放等优点，且我国生物质资源丰富、种类繁多、分布广泛，在我国经济快速发展且大力号召节能减排的双重背景下，生物质燃料用于燃烧发电有着巨大的优势和广泛的应用前景，我国《可再生能源中长期发展规划纲要》(2006-2020)已将生物质燃料发电确定为生物质能源利用重点技术。

[0003] 目前，中国专利所公开的固定炉排生物质燃烧设备，有以下几种形式：一是链条炉排，在层燃炉中生物质燃烧后形成的灰分少而轻，不足以覆盖炉排面从而避免炉内高温辐射，且由于许多生物质灰熔点较低，燃烧后的灰渣容易在炉排上软化并结焦，影响锅炉的正常燃烧和运行，虽然水冷振动炉排有效解决了这些问题，但其炉排造价显著提高。另一种是水冷的管式炉排，而大多数此种类型的燃烧设备为单炉排的形式，且燃烧过程中烟气由下至上一次通过，燃烧效率较低，烟尘量大。业界有许多人针对生物质燃料的给料和灰渣结焦问题提出了许多燃烧生物质成型燃料的燃烧设备，或在成型过程中加入生物质添加剂等，然而此种途径的燃料成本一直令人望而生畏。

发明内容

[0004] 本发明针对现有技术中生物质燃烧存在的不知和缺陷，提出一种双炉排燃烧生物质设备，能够连续送入生物质散料包，通过在炉膛内双层炉排上的燃烧，保证生物质燃料燃烧效率高，排烟损失小，燃烧不受因生物质灰熔点低导致的灰软化和结焦等问题的限制。

[0005] 本发明的技术方案是：一种双炉排燃烧生物质设备，它含有给料装置、进料口、烟气出口、炉墙、水冷壁、燃烧室和设置在燃烧室内的炉排，其特征在于：所述炉排由上炉排和下炉排组成，上炉排和下炉排将所述燃烧室分成主燃烧室和副燃烧室，副燃烧室下部为收缩段，收缩段下部设有灰渣室；所述的上炉排和下炉排均由后墙水冷壁管弯折延伸而成，下炉排分为下炉排前倾段和下炉排后倾段，从后墙水冷壁管引出最终汇于后墙水冷壁，下炉排前倾段和下炉排后倾段的交汇处与副燃烧室的前墙之间构成落渣腔；所述的上炉排是从后墙水冷壁管引出最终汇于前墙水冷壁，上炉排后段管排弯绕形成落渣大孔；所述进料口位于主燃烧室的前墙上；所述烟气出口位于副燃烧室的前墙上；所述烟气出口外设置烟气引风机，烟气引风机经管道与烟气出口相连。

[0006] 本发明的技术特征还在于：所述下炉排前倾段与水平面的夹角α为5-30°，所述下炉排后倾段与水平面的夹角β为55-75°；所述上炉排与水平面的夹角γ为5-30°；所述下炉排的管排数为整个后墙水冷壁管排数的2/5-1/2；所述上炉排的管排数为整个后墙水冷壁管排数的1/4-1/3；所述落渣大孔的直径为上炉排管节距的20-100倍。

[0007] 本发明的另一技术特征是：在所述的副燃烧室的侧墙上布置有下补燃风口，在所述的主燃烧室的侧墙上布置有上补燃风口；下补燃风口和上补燃风口通过供风管道与送风机相连，所述供风管道上设置有风量调节阀。

[0008] 上述技术方案中，所述烟气引风机的入口和烟气出口之间布置有对流受热面；所述灰渣室的侧墙设有捞渣机；所述给料装置为活塞推料器。

[0009] 本发明的优点是：①炉排采用上、下两层炉排且倾斜布置，均由后墙水冷壁管弯折而成，能够避免炉排片过热损坏，且造价较低，有效避免了热偏差并满足水循环流动的要求；②燃料包进入主燃烧室后在上炉排上边下滑边燃烧，上炉排后部设有落渣大孔，利于大渣落下；由于大多数生物质灰熔点较低易结焦，而上炉排上即使发生结焦，由于给料的推动也可将结焦块随燃料的下滑被推至落渣大孔而下落、击碎，完全不影响燃烧，从上炉排落下的生物质料在下炉排上继续燃烧，在下炉排后倾段靠重力不断下滑、最终燃尽，因而燃烧效率高；③整个设备的烟气系统由出口的烟气引风机驱动，整个燃烧室内均为负压，从进料口和排渣口的漏风即可满足燃烧的需要，因而运行现场干净，且最终排烟过量空气系数低、排烟损失小；④上燃室内的燃烧处于反烧状态，火焰的有效组织保证了高的燃烧效率，炉内负压也保证了给料和运行的安全可靠性；⑤同时设置有补燃风系统，对于相对难燃的燃料或燃烧不充分时供补燃烧风，且主燃烧室和副燃烧室的补燃烧风管道分别设有调节阀，便于控制和组织燃烧；⑥灰渣最终落入灰渣室内，由捞渣机捞出并二次利用；⑦给料由活塞推料器直接将生物质散料包送入燃烧室，燃料预处理简单，打包成本较低；⑧本发明的容量范围为4t/h-130t/h，应用范围广泛。附图说明

[0010] 图1是本发明的结构示意图。

[0011] 图2是本发明的上炉排俯视示意图。

[0012] 图中：1-上炉排；2a-下炉排前倾段；2b-下炉排后倾段；3-主燃烧室；4-副燃烧室；5-灰渣室；6-炉墙；7-水冷壁；8-进料口；9-烟气出口；10-落渣腔；11-捞渣机；12-落渣大孔；13-对流受热面；14-烟气引风机；15-送风机；16-风量调节阀；17-补燃风口；18-下补燃风口；19-上补燃风口；20-活塞推料器。

具体实施方式

[0013] 下面结合附图进一步说明本发明的原理、具体结构和最佳实施方式。

[0014] 图1是本发明的结构示意图，本文明含有给料装置、进料口8、烟气出口9、炉墙6、水冷壁7、燃烧室和设置在燃烧室内的炉排。给料装置为活塞推料器20，用于将生物质散料包经进料口8送入主燃烧室3内。炉排由上炉排1和下炉排组成，上炉排1和下炉排将燃烧室分成主燃烧室3、副燃烧室4，副燃烧室4下部为收缩段，副燃烧室4的收缩段下部设有灰渣室5。进料口8位于主燃烧室3的前墙上。烟气出口9位于副燃烧室4的前墙上。

[0015] 上炉排1由后墙水冷壁管弯折延伸而成，最终汇于前墙水冷壁，上炉排1与水平面的夹角γ为5-30°，生物质料包送入燃烧室后靠重力和给料推力的共同作用在上炉排1上的移动和燃烧，这个角度范围即可满足燃料移动和水循环的要求；为了使生物质燃料和灰渣顺利下落，上炉排1的管排数应为整个后墙水冷壁管排数的1/4-1/3；上炉排1后段管排弯绕形成落渣大孔12，以利大渣落下，落渣大孔12的直径为上炉排1管节距的20-100倍，这样，即使生物质燃烧在上炉排1上发生结焦，结焦块也将在燃料的滑动过程中被刮下、推至落渣大孔12而下落和击碎，不影响燃烧正常进行。

[0016] 同样，下炉排也由后墙水冷壁管弯折延伸而成，先后形成下炉排前倾段2a和下炉排后倾段2b，下炉排后倾段2b最终汇于后墙水冷壁。下炉排前倾段2a与水平面的夹角α为5-30°，下炉排后倾段2b与水平面的夹角β为55-75°，从上炉排1上不断落下的生物质燃料和灰渣在下炉排后倾段2b靠自重不断下滑和燃烧；下炉排的管排数应为整个后墙水冷壁管排数的2/5-1/2，满足较小粒度的燃料和灰渣在下炉排上燃烧的要求；下炉排前倾段2a和下炉排后倾段2b的交汇处与副燃烧室4的前墙之间构成落渣腔10，部分灰渣通过落渣腔10落入灰渣室5内。

[0017] 副燃烧室4的侧墙上布置有下补燃风口18，主燃烧室3的侧墙上布置有上补燃风口19，用于在燃烧不充分时供补燃风以利燃尽；下补燃风口18和上补燃风口19通过供风管道17与送风机15相连，供风管道17上设置有风量调节阀16。

[0018] 烟气出口9外设置烟气引风机14，烟气引风机14经管道与烟气出口9相连。在烟气引风机14的抽吸作用下使燃烧室内始终维持负压状态，进料口的漏风以及从排渣口的漏风用于燃烧，在烟气引风机14的入口和烟气出口9之间布置有对流受热面13。灰渣室5的侧墙设有捞渣机11，用于不断将落入灰渣室5内的灰渣排出。

[0019] 本发明的工作原理：使用时，打开烟气引风机14，通过进料口8将预先送入主燃烧室3内的燃料点燃。起炉后，打好的生物质散料包不断地由活塞式推料器20通过进料口8送入主燃烧室3内。从进料口4和排渣口15不断漏入的空气即用于燃烧。生物质燃料在给料推动力的作用下，在上炉排1上边下滑边燃烧，上炉排1上形成的大渣被强推至落渣大孔12而下落；对于低熔点的生物质燃烧，可能在上炉排1上发生结焦，但结焦块在燃料的下滑过程中被刮下亦被推至落渣大孔12而下落和击碎，不影响燃烧正常进行。上炉排1上不断有生物质燃料和灰渣从炉排缝之间落至下炉排后倾段2b上，并靠自重不断下滑、继续燃烧、最终燃尽。由上炉排1落下的部分灰渣及沿下炉排后倾段2b下滑的灰渣通过落渣腔10落入灰渣室5内，从下炉排后倾段2b管间落下的灰渣通过下炉排前倾段2a落入灰渣室
5内，排渣口设置有捞渣机11，不断将灰渣捞出。主燃烧室3内形成的烟气反穿过上炉排1进入副燃烧室4，与副燃烧室4内形成的烟气一起通过烟气出口9排出炉外，途经对流受热面13发生热交换。燃烧不充分时，可启动送风机15，调节风量调节阀16来控制分别通入主燃烧室3和副燃烧室4的补燃风量，来有效组织燃烧。

[0020] 使用本发明提供的双炉排燃烧生物质设备，燃烧室负压运行，运行安全可靠、现场干净，最终排烟过量空气系数低、排烟损失小，水冷的双炉排结构加上补燃风系统能够合理组织燃烧过程，使燃烧充分、燃烧效率高，同时有效避免了燃烧生物质因灰熔点低引起的一系列问题。

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