專利名稱：節(jié)能鏈條鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍋爐，尤其涉及一種適用于植物燃料的節(jié)能鏈條鍋爐。
背景技術(shù)：
隨著石油和天然氣等礦物燃料價格的不斷攀升，發(fā)展可再生能源已成為全球的熱點問題，是發(fā)展可持續(xù)能源的必然選擇。生物質(zhì)能源和化石能源相比，存在很大的優(yōu)勢，生物質(zhì)能源C02凈排放量為零，可以有效的緩解溫室效應(yīng)，它的硫、氮含量都很低，灰分也很少，因此生物質(zhì)能源的開發(fā)利用是緩解能源和環(huán)境壓力，建立可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的有效措施。直接在燃煤鏈條鍋爐上燃燒生物質(zhì)燃料既可以節(jié)約能源、改善環(huán)境，還可以有效的利用農(nóng)村的廢棄物，使生物質(zhì)資源變廢為寶。對于燃煤鍋爐，鏈條爐排的燃燒特點是鏈條爐排的著火條件較差。煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱，因而上面的煤先著火，然后逐步向下燃燒。這樣的燃燒過程，在爐排上就出現(xiàn)了明顯的區(qū)域分層，煤進入爐膛后，隨爐排逐漸由前向后緩慢移動。在爐排的前部，是新煤燃燒準備區(qū)，主要進行煤的預(yù)熱和干燥。但對于植物燃料而言，由于其著火點相對比較低，易于點燃，因而其爐膛結(jié)構(gòu)以及鏈條爐排都不適應(yīng)于植物燃料，特別是其前拱或前后拱的結(jié)構(gòu)如果繼續(xù)沿用現(xiàn)有的用于煤作為燃料的爐膛結(jié)構(gòu)，燃燒狀況差，這將直接影響鏈條鍋爐的生產(chǎn)效率，并且由于其熱值低，兩者的共同作用可能使鍋爐無法正常產(chǎn)汽工作。因而，直接使用現(xiàn)有的鏈條鍋爐燃燒生物質(zhì)燃料由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理等，造成鍋爐出力不足、熱效率低下，燃燒不夠理想，結(jié)果是能源消耗量過大，甚至不能滿足生產(chǎn)要求，因而不能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的目的。而對于一些在現(xiàn)有鍋爐基礎(chǔ)上對爐膛前拱進行加高等尺寸改進的作法能夠收到一定的成效，但其效果還不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種節(jié)能鏈條鍋爐，該鍋爐燃料燃燒完全，熱利用效率高，爐排不易燒損、腐蝕，產(chǎn)汽穩(wěn)定、出力足、運行效率高。本發(fā)明的技術(shù)方案包括爐膛，設(shè)于爐膛內(nèi)的前拱和中拱，以及爐排，其特征是所述前拱為一設(shè)于爐排上方的前爐墻下部的斜面拱，通過所述斜面拱減小熱量的反射角度，以減少熱量對新進入燃料的聚焦量，減少爐膛前部和燃燒層的熱量儲蓄，上移燃燒中心，縮短生物燃料的燃燒時間。所述中拱呈水平狀或傾斜度小于22度設(shè)于所述爐排的中上方，增加爐腔內(nèi)的煙氣流，加速煙氣的快速循環(huán)和熱傳導(dǎo)，所述爐排為橫梁式爐排。所述后拱其設(shè)置高度相對提高，其長度小于爐排有效長度的68%，采用高而短的后拱縮短煙氣流程，抑制爐排后部溫度，以適應(yīng)生物燃料的燃燒特性。所述爐排為一橫梁式爐排，通過設(shè)置橫梁式爐排以確保在增加燃燒層厚度的同時擴大爐膛的有效燃燒面積、減小風(fēng)阻力、增加風(fēng)量分布的均勻度、減少運行中的漏料、和漏風(fēng)量。作為前拱的所述斜面拱的傾斜角度為20-60度，所述后拱的長度為遮蓋爐排有效長度的35%- 54% ；所述燃燒層厚度為6-50cm。本發(fā)明鍋爐根據(jù)生物燃料的低燃點、易燃燒、低熱值的特點，改變爐膛結(jié)構(gòu)以適應(yīng)相應(yīng)的燃料燃燒性質(zhì)，燃料燃燒完全，熱利用效率高，爐排不易燒損、腐蝕，鍋爐產(chǎn)汽穩(wěn)定、 工作效率高，對燃料的適應(yīng)性強，燃料消耗低。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的橫梁式爐排結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)通過實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明，如圖1、2所示，本實施例包括爐膛1，設(shè)于爐膛1的前、中、和后部的前拱2、中拱3和后拱4，橫梁式爐排5設(shè)于中拱3的下方。橫梁式爐排5包括分別位于相對兩側(cè)的爐排墻板6，連接于爐排墻板6的鏈輪裝置構(gòu)成，爐排片9通過橫梁支架8連接于鏈輪裝置的鏈條7上。爐膛1是在原燃燒煤渣的爐膛內(nèi)加大燃燒空間，增加氧氣供應(yīng)量；同時增加燃燒層厚度；并通過改變爐膛1內(nèi)的熱量流型和擴散分布結(jié)構(gòu)，上移燃燒中心，改善燃燒狀況，提高燃燒效率。鍋爐爐內(nèi)燃燒是一個非常復(fù)雜的熱化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)工程，爐膛內(nèi)的煙氣受多方面因素制約.合理組織爐內(nèi)的熱幅射和煙氣流動，加強爐內(nèi)煙氣攪動，混合，合理解決維持火床和爐膛高溫與爐膛內(nèi)燃(火)氣流分布的矛盾，其關(guān)鍵是前、中、和后爐拱的設(shè)置形狀與結(jié)構(gòu)；前拱偏重于引燃新料，后拱4測重于強化主燃區(qū)和烤渣燃盡；合理的拱形和尺寸，前后拱的最佳配合，可使鍋爐達到消煙排塵，安全，高效，經(jīng)濟運行。本實施例的前拱2是在提高爐膛前拱2高度，縮短前拱2長度的情況下，將爐膛1的前拱2由弧形的引燃拱和混合拱改為一小傾角的斜面拱，斜面拱的斜面與垂直面之間的夾角加為10-31度，使?fàn)t膛內(nèi)火床(或熱量)不是在自爐排上升觸及上拱弧形壁面時的曲線波浪卷繞式傳輸幅射分布擴散流動，而是以盡量接近于直線輻射方式往爐腔輻射擴散流動，加速煙氣向爐腔內(nèi)擴散，避免過多熱量反射聚焦于新進入的生物質(zhì)燃料上，使燃燒中心上移，縮短生物燃料的燃燒時間，以使?fàn)t膛達到一較為合理的火床分布效果和理想的燃燒狀況；實現(xiàn)優(yōu)化燃燒，使火床分布合理穩(wěn)定，既不半膛火也不落火。傾斜形的中拱主要是將主燃燒區(qū)的高溫?zé)煔膺^多的引導(dǎo)到爐膛前部，促使新燃料迅速著火，并在爐排及燃燒層聚集更多的熱量，以儲蓄熱量；本發(fā)明從根本上改變這一燃燒狀況，在本實施例中，中拱3 —改呈前后向下傾斜為接近水平狀或小于10度的傾斜度設(shè)于橫梁式爐排5的中上方處，并提高中拱3的設(shè)置高度，其提升高度可以為與原傾斜狀的上端處平齊，或者高于或平齊于后拱4的最高高度，以適應(yīng)燃燒層厚度的增加，通過呈水平狀設(shè)置的中拱增加爐腔內(nèi)的煙氣流，減少爐排及燃燒層聚集過多的熱量而不利于熱傳導(dǎo)，以提高循環(huán)燃燒的速度。采用高而短的后拱4，其長度為遮蓋橫梁式爐排5有效長度的39%- 49%,避免過多燃盡區(qū)的高溫?zé)煔夂瓦^剩的空氣被引導(dǎo)到爐膛中部和前部，縮短煙氣流程，抑制爐排后部溫度，以適應(yīng)生物燃料的燃燒特性。本實施例的爐排為橫梁式爐排5，通過設(shè)置橫梁式爐排5來擴大爐排面積、減小風(fēng)阻力、增加風(fēng)量分布的均勻度、減少運行中的漏料(谷殼)、漏風(fēng)量。經(jīng)本發(fā)明實驗證明控制鍋爐爐膛前供高度與長度的比例在1 :1. 5-1 1. 76的范圍為較佳；本發(fā)明所述燃燒層厚度包括生物燃料的物理厚度，和燃燒反應(yīng)層(火層)的厚度，前者通過鍋爐進料實現(xiàn)，后者通過上移中拱和在加高前拱的基礎(chǔ)上采用小傾角的斜面拱、并通過橫梁式爐排設(shè)置的強化作用得以實現(xiàn)增加燃燒層厚度和上移燃燒中心的目的。本發(fā)明通過上述措施，從根本上提高鏈條爐對生物燃料的適應(yīng)性，徹底改善鍋爐燃燒生物原料的燃燒狀態(tài)，改善燃燒效果，提高生物燃料的燃燒效率，穩(wěn)定鍋爐的出力，以滿足生產(chǎn)需求。本發(fā)明以稻谷殼為燃料的實施例中，經(jīng)測算表明每噸稻谷殼可產(chǎn)蒸汽3. 5噸/噸， 按可比價格計算每產(chǎn)噸蒸汽比燒煤節(jié)約成本近41元/噸。 本發(fā)明的另一實施例的燃燒層燃料的分布厚度可控制在20-35cm厚，燃燒反應(yīng)層 (或火層)的厚度為30-35cm。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能鏈條鍋爐，包括爐膛，設(shè)于爐膛內(nèi)的前拱和中拱，以及爐排，其特征是所述前拱為一設(shè)于爐排上方的前爐墻下部的斜面拱，通過所述斜面拱減小熱量的反射角度，以減少熱量對新進入燃料的聚焦量，減少爐膛前部和燃燒層的熱量儲蓄，上移燃燒中心，縮短生物燃料的燃燒時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)能鏈條鍋爐，其特征是所述中拱呈水平狀或傾斜度小于22度設(shè)于所述爐排的中上方，增加爐腔內(nèi)的煙氣流，加速煙氣的快速循環(huán)和熱傳導(dǎo)，所述爐排為橫梁式爐排。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)能鏈條鍋爐，其特征是所述后拱其設(shè)置高度相對提高，其長度小于爐排有效長度的68%，采用高而短的后拱縮短煙氣流程，抑制爐排后部溫度，以適應(yīng)生物燃料的燃燒特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述節(jié)能鏈條鍋爐，其特征是所述爐排為一橫梁式爐排，通過設(shè)置橫梁式爐排以確保在增加燃燒層厚度的同時擴大爐膛的有效燃燒面積、減小風(fēng)阻力、 增加風(fēng)量分布的均勻度、減少運行中的漏料、和漏風(fēng)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)能鏈條鍋爐，其特征是作為前拱的所述斜面拱的傾斜角度為 20-60度，所述后拱的長度為遮蓋爐排有效長度的35%- 54% ；所述燃燒層厚度為6-50cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃料燃燒完全，熱利用效率高，爐排不易燒損、腐蝕，產(chǎn)汽穩(wěn)定、出力足、運行效率高的節(jié)能鏈條鍋爐。包括爐膛，設(shè)于爐膛內(nèi)的前拱和中拱，以及爐排，所述前拱為一設(shè)于爐排上方的前爐墻下部的斜面拱，通過所述斜面拱減小熱量的反射角度，以減少熱量對新進入燃料的聚焦量，減少爐膛前部和燃燒層的熱量儲蓄，上移燃燒中心，縮短生物燃料的燃燒時間。
文檔編號F23M5/06GK102494332SQ20111044538
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者趙晨 申請人:趙晨