生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種能源利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種將生物質(zhì)中包含的能源釋放的鍋爐系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]固態(tài)可燃物的燃燒原理分為三個(gè)階段:第一是著火前的階段，包括燃干燥、析出揮發(fā)分和形成固態(tài)炭，固態(tài)可燃物在爐中加熱、干燥、蒸發(fā)水分，隨著溫度增高，煤中有機(jī)質(zhì)開(kāi)始熱分解，主要是從大分子上斷裂下來(lái)的側(cè)鏈和官能團(tuán)所形成的揮發(fā)分，其主要成分為CO、C02、H2、H20、CH4及各種烴類(lèi)化合物，熱解剩余產(chǎn)物是固態(tài)炭，在此過(guò)程中固態(tài)可燃物要吸收熱量；第二是揮發(fā)分和炭的燃燒，當(dāng)溫度達(dá)到燃點(diǎn)時(shí)開(kāi)始著火，然后可燃揮發(fā)分和固態(tài)碳開(kāi)始燃燒，固態(tài)可燃物的揮發(fā)分越高，燃燒速度就越快；第三是爐渣爐灰中殘余固態(tài)碳燃燼。
[0003]對(duì)應(yīng)上述燃燒原理，固態(tài)可燃物的燃燒分為三層，包括位于底層的燃燒灰燼層、位于燃燒灰燼層上方的氧化燃燒層、位于氧化燃燒層上方的干燥還原層，還原層上方是揮發(fā)分和炭燃燒產(chǎn)生的火焰。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的鍋爐都是從燃燒灰燼層供給空氣，無(wú)論是普通爐或反燒爐，空氣先供給未完全燃燒的灰燼繼續(xù)燃燒，釋放殘存熱能；然后提供給氧化燃燒層進(jìn)行燃燒，釋放熱量并將熱能提供給干燥還原層；干燥還原層吸收熱能，分解出揮發(fā)分，揮發(fā)分燃燒以產(chǎn)生大量所需要的熱能。
[0005]上述燃燒原理在實(shí)際燃燒中會(huì)出現(xiàn)許多技術(shù)問(wèn)題。因?yàn)榭諝馐菑腻仩t的燃燒灰燼層供給，燃燒的最高溫度在氧化燃燒層，容易造成干燥還原層裂解出大分子官能團(tuán)，干燥還原層上方的燃燒空間溫度滿(mǎn)足不了揮發(fā)分的完全燃燒條件，從而形成濃煙，造成燃燒不徹底，使固態(tài)可燃物70%的熱值流失，極大地浪費(fèi)了能源，污染環(huán)境。尤其是在垃圾焚燒過(guò)程中，燃燒產(chǎn)生的二噁英沒(méi)有高溫環(huán)境進(jìn)行分解，使垃圾焚燒技術(shù)無(wú)法推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種改變空氣供給方向、可形成高溫氣化區(qū)、高溫燃燒區(qū)、釋放熱能充分且極為環(huán)保的生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐，包括鍋爐主體，所述鍋爐主體上設(shè)有鍋爐水腔、鍋爐燃料進(jìn)口、鍋爐爐排、鍋爐爐渣出口和鍋爐排煙口，所述鍋爐燃料進(jìn)口插裝有生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置，所述生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置包括機(jī)架，所述機(jī)架上固定安裝有橫向設(shè)置的筒形爐體，所述筒形爐體一端封閉且另一端開(kāi)口，所述筒形爐體的開(kāi)口端插裝在所述鍋爐主體的鍋爐燃料進(jìn)口內(nèi)，所述筒形爐體的封閉端安裝有進(jìn)料裝置，所述筒形爐體的外周壁上設(shè)有冷卻水套，所述冷卻水套連接至所述鍋爐水腔，所述冷卻水套的外周面設(shè)有布風(fēng)腔，所述布風(fēng)腔連接有供風(fēng)裝置；所述筒形爐體從封閉端到開(kāi)口端依次包括高溫氣化燃燒段、高溫碳化燃燒段，所述鍋爐爐排位于所述高溫碳化燃燒段后部下方；
[0008]所述高溫氣化燃燒段包括環(huán)繞所述筒形爐體內(nèi)腔設(shè)置的空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)的切向布置，所述空氣噴管穿過(guò)所述冷卻水套與所述布風(fēng)腔連通；
[0009]所述高溫碳化燃燒段包括設(shè)置在所述筒形爐體底部的物料燃燒腔，所述物料燃燒腔設(shè)有往復(fù)推渣裝置，對(duì)應(yīng)所述物料燃燒腔上方的所述筒形爐體內(nèi)壁上環(huán)繞所述筒形爐體內(nèi)腔設(shè)置有空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)的切向布置，所述空氣噴管穿過(guò)所述冷卻水套與所述布風(fēng)腔連通。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述物料燃燒腔包括物料燃燒腔底板，所述物料燃燒腔底板的兩側(cè)設(shè)有與所述筒形爐體連接的物料燃燒腔側(cè)板，所述物料燃燒腔底板的后部設(shè)有物料燃燒腔后板，所述物料燃燒腔底板上方對(duì)應(yīng)的所述筒形爐體上對(duì)應(yīng)設(shè)有落料口。
[0011]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述物料燃燒腔底板上布置有布風(fēng)管，所述布風(fēng)管與所述供風(fēng)裝置連接。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述往復(fù)推渣裝置包括沿所述物料燃燒腔底面往復(fù)運(yùn)動(dòng)的推渣柱，所述推渣柱連接有往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述空氣噴管包括圓形管體，所述圓形管體的下端設(shè)有扁平的倒“V”形噴口。
[0014]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述進(jìn)料裝置包括螺旋輸送器殼體，所述螺旋輸送器殼體的外端上部設(shè)有加料斗，所述螺旋輸送器殼體的內(nèi)端作為出料口伸入至所述高溫氣化燃燒段內(nèi)；所述螺旋輸送器殼體內(nèi)安裝有螺旋葉片軸，所述螺旋葉片軸外周面上設(shè)有螺旋葉片，所述螺旋葉片軸的外端連接有變速箱，所述變速箱連接有電動(dòng)機(jī)；對(duì)應(yīng)所述出料口處的所述螺旋輸送器殼體對(duì)應(yīng)的所述螺旋葉片軸為無(wú)螺旋葉片的光軸。
[0015]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述螺旋輸送器殼體內(nèi)表面固定設(shè)有阻擋物料旋轉(zhuǎn)的物料防轉(zhuǎn)條，所述物料防轉(zhuǎn)條位于所述螺旋葉片外周面和所述螺旋輸送器殼體內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)。
[0016]作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述螺旋葉片軸的光軸段套設(shè)有外徑逐漸變大的錐形套，且所述錐形套伸出所述出料口外。
[0017]由于采用了上述技術(shù)方案，生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐，包括鍋爐主體，所述鍋爐主體上設(shè)有鍋爐水腔、鍋爐燃料進(jìn)口、鍋爐爐排、鍋爐爐渣出口和鍋爐排煙口，所述鍋爐燃料進(jìn)口插裝有生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置，所述生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置包括機(jī)架，所述機(jī)架上固定安裝有橫向設(shè)置的筒形爐體，所述筒形爐體一端封閉且另一端開(kāi)口，所述筒形爐體的開(kāi)口端插裝在所述鍋爐主體的鍋爐燃料進(jìn)口內(nèi)，所述筒形爐體的封閉端安裝有進(jìn)料裝置，所述筒形爐體的外周壁上設(shè)有冷卻水套，所述冷卻水套連接至所述鍋爐水腔，所述冷卻水套的外周面設(shè)有布風(fēng)腔，所述布風(fēng)腔連接有供風(fēng)裝置；所述筒形爐體從封閉端到開(kāi)口端依次包括高溫氣化燃燒段、高溫碳化燃燒段，所述鍋爐爐排位于所述高溫碳化燃燒段后部下方；所述高溫氣化燃燒段包括環(huán)繞所述筒形爐體內(nèi)腔設(shè)置的空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)的切向布置，所述空氣噴管穿過(guò)所述冷卻水套與所述布風(fēng)腔連通；所述高溫碳化燃燒段包括設(shè)置在所述筒形爐體底部的物料燃燒腔，所述物料燃燒腔設(shè)有往復(fù)推渣裝置，對(duì)應(yīng)所述物料燃燒腔上方的所述筒形爐體內(nèi)壁上環(huán)繞所述筒形爐體內(nèi)腔設(shè)置有空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)的切向布置，所述空氣噴管穿過(guò)所述冷卻水套與所述布風(fēng)腔連通。本實(shí)用新型擯棄了傳統(tǒng)的鍋爐燃燒原理，在鍋爐主體外安裝有生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置，建立了一個(gè)高效的燃燒環(huán)境，通過(guò)高溫碳化燃燒段將高溫氣化燃燒段阻隔在所述筒形爐體的封閉端，所述高溫氣化燃燒段內(nèi)的所述空氣噴管向物料表面強(qiáng)制送風(fēng)，物料的表面富氧燃燒，形成一個(gè)高溫燃燒面層，產(chǎn)生大量的熱量并被被吹向物料的內(nèi)層，使氣化燃燒更為劇烈、迅速，高溫氣化燃燒段內(nèi)產(chǎn)生的所有大分子官能團(tuán)、所有有害氣體例如二噁英因?yàn)樾D(zhuǎn)風(fēng)的作用被多次加熱、氣化、分解并參入燃燒；氣化燃燒的物料被碳化后落入到高溫碳化燃燒段，所述高溫碳化燃燒段也設(shè)有產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)風(fēng)的空氣噴管，一方面給碳化后物料的燃燒提供充分的氧氣，另一方面旋轉(zhuǎn)風(fēng)有利于將懸浮在所述筒形爐體內(nèi)的物料利用旋轉(zhuǎn)風(fēng)產(chǎn)生的離心力落入到所述物料燃燒腔內(nèi)參入燃燒，所述高溫碳化燃燒段的作用是進(jìn)一步將物料包含的能量釋放，同時(shí)使所述高溫氣化燃燒段外溢的大分子官能團(tuán)、有害氣體例如二噁英再次被氣化、分解、燃燒，燃燒產(chǎn)生的火焰通過(guò)所述高溫噴火燃燒段噴出，進(jìn)入鍋爐爐體的爐膛內(nèi)進(jìn)行熱能吸收；所述高溫碳化燃燒段產(chǎn)生的爐渣進(jìn)入鍋爐爐排繼續(xù)燃燒并釋放熱能；本實(shí)用新型創(chuàng)造了一個(gè)高溫氣化燃燒的獨(dú)特空間，利用空氣噴管產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)風(fēng)和充分供風(fēng)的特點(diǎn)，使裂解氣體無(wú)法逃逸，在空氣噴管的充分供氧下迅速燃燒，并在筒形爐體內(nèi)建立了一個(gè)獨(dú)立的高溫氣化燃燒環(huán)境，燃燒的最高點(diǎn)溫度可達(dá)IlOOcC -1300°C，大大提高了物料的熱能利用效率，是對(duì)鍋爐燃燒加熱原理的突破性改進(jìn)，為物料尤其是生物質(zhì)的完全資源化利用提供了充分的保證，而且排放環(huán)保，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0018]以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū緦?shí)用新型的范圍。其中:
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的主視圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0022]圖4是圖3的A-A向視圖；
[0023]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)料裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0024]圖中:1_鍋爐主體；2_鍋爐水腔；3_鍋爐燃料進(jìn)口 ；4_鍋爐爐排；5_鍋爐爐渣出口 ；6_鍋爐排煙口 ；7_生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置；71_機(jī)架；72_筒形爐體；73_進(jìn)料裝置；731-螺旋輸送器殼體；732_加料斗；733_出料口 ；734_螺旋葉片軸；7341_光軸；735_螺旋葉片；736_變速箱；737_電動(dòng)機(jī)；738_物料防轉(zhuǎn)條；739_錐形套；74_冷卻水套；75_布風(fēng)腔；751_大布風(fēng)腔；752_小布風(fēng)腔；76_供風(fēng)裝置；77_高溫氣化燃燒段；78_高溫碳化燃燒段；79_空氣噴管；791-圓形管體；792_倒“V”形噴口 ；80_物料燃燒腔；801_物料燃燒腔底板；802_物料燃燒腔側(cè)板；803_物料燃燒腔后板；804_落料口 ；805_布風(fēng)管；81_往復(fù)推渣裝置；811_推渣柱；812_往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。在下面的詳細(xì)描述中，只通過(guò)說(shuō)明的方式描述了本實(shí)用新型的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0026]如圖1圖2和圖3所示，生物質(zhì)高溫氣化噴燒鍋爐，包括鍋爐主體I，所述鍋爐主體I上設(shè)有鍋爐水腔2、鍋爐燃料進(jìn)口 3、鍋爐爐排4、鍋爐爐渣出口 5和鍋爐排煙口 6，所述鍋爐燃料進(jìn)口 3插裝有生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置7。
[0027]所述生物質(zhì)高溫氣化噴燒裝置7包括機(jī)架71，所述機(jī)架71上固定安裝有橫向設(shè)置的筒形爐體72，所述筒形爐體72 —端封閉且另一端開(kāi)口 ；當(dāng)然為了導(dǎo)料出渣方便，所述筒形爐體72也可以采用向開(kāi)口端傾斜的技術(shù)方案。
[0028]所述筒形爐體72的開(kāi)口端插裝在所述鍋爐主體I的鍋爐燃料進(jìn)口 3內(nèi)