專利名稱：生物質(zhì)燃料鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以秸稈等生物質(zhì)為燃料的鍋爐。
技術(shù)背景據(jù)統(tǒng)計(jì)截至2004年年底，全球以秸稈為代表的生物質(zhì)燃料發(fā)電 裝機(jī)總量已達(dá)3900萬千瓦，可替代7000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是風(fēng)電、光電、 地?zé)岬瓤稍偕茉窗l(fā)電量的總和，而傳統(tǒng)的燃煤鍋爐，包括鍋筒、爐 膛、給料管、第一煙道、第二煙道、尾部豎井煙道、 一次風(fēng)室、二次 送風(fēng)裝置、水冷振動(dòng)爐排、過熱器、省煤器、空預(yù)器、送風(fēng)機(jī)等，無 法應(yīng)用于生物質(zhì)燃3+，這是因?yàn)樯镔|(zhì)燃料比重小，體積大，在爐排 上層燃不能實(shí)現(xiàn)充分燃燒，且爐膛內(nèi)為正壓，進(jìn)入爐膛的燃料有可能 經(jīng)給料管被吹入給料管上方的料倉，引起火災(zāi)；其次，部分生物質(zhì)燃 料具有較高的焦油含量，產(chǎn)生的煙氣較粘稠，既易在高溫管子(過熱 器等)上結(jié)焦，腐蝕管子同時(shí)還降低換熱效率，粘稠的煙氣又易在較 窄的煙道處結(jié)網(wǎng)，影響煙氣的正常流動(dòng)，降低鍋爐的換熱效率；再者， 生物質(zhì)燃料的熱值較低、水分大、著火難，鍋爐的啟動(dòng)時(shí)間較長；后 來人們針對生物質(zhì)燃料的特點(diǎn)，對鍋爐做了一定改進(jìn)，如專利號為 ZL03150475和申請?zhí)枮?00610029424的兩種生物質(zhì)燃料鍋爐，前 者給料管內(nèi)安裝送料鉸龍、以及在爐膛內(nèi)增加上拱和與主風(fēng)道相連的 分段風(fēng)噴嘴，這對生物質(zhì)燃料的著火和燃盡有一定幫助，但其燃燒方 式仍為層燃，未達(dá)到最佳燃燒；后者在給料口下方增加了與送風(fēng)機(jī)相 連的二次風(fēng)管，其燃燒方式為層燃和一定程度的懸浮燃燒，但仍以層 燃為主，且二次風(fēng)為常溫的冷風(fēng)，爐內(nèi)溫度波動(dòng)較大，也不能實(shí)現(xiàn)充 分的燃燒，最重要的是二者均未解決粘稠的煙氣對管子的腐蝕、以及
對換熱效率的影響和料倉的安全問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能實(shí)現(xiàn)充分 燃燒、保護(hù)管子不被腐蝕、保證換熱效率和料倉安全、啟動(dòng)時(shí)間短的 生物質(zhì)燃料鍋爐。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的生物質(zhì)燃料鍋爐，包括鍋筒、爐膛、給 料管、第一煙道、第二煙道、尾部豎井煙道、 一次風(fēng)室、二次送風(fēng)裝 置、水冷振動(dòng)爐排、省煤器、空預(yù)器、送風(fēng)機(jī)等，其中在爐膛、第一 煙道和第二煙道均設(shè)有水冷壁和集箱，其特征在于一次風(fēng)室通過風(fēng)管
與空預(yù)器的熱風(fēng)道連接；二次送風(fēng)裝置包括分別設(shè)置在給料管內(nèi)、給 料管下方的爐膛內(nèi)的二次風(fēng)口 、以及設(shè)置在爐膛左右側(cè)并交錯(cuò)排列的 數(shù)個(gè)二次風(fēng)口，所有二次風(fēng)口均與空預(yù)器的熱風(fēng)道連接，并在一次風(fēng) 室的各出風(fēng)口和所有二次風(fēng)口內(nèi)均設(shè)有調(diào)節(jié)擋板；
從送風(fēng)機(jī)來的冷風(fēng)經(jīng)空預(yù)器加熱后的分成四路送入爐膛第一 路，由一次風(fēng)室的各出風(fēng)口進(jìn)入爐膛底部；第二路，通過給料管內(nèi)的 二次風(fēng)口隨燃料一起進(jìn)入爐膛；第三路，通過給料管下方的爐膛內(nèi)的 二次風(fēng)口進(jìn)入爐膛；第四路，通過設(shè)置在爐膛左右側(cè)并交^"排列的數(shù) 個(gè)二次風(fēng)口進(jìn)入爐膛；鍋爐運(yùn)行時(shí)，如果生物質(zhì)燃料水份較少、入爐 粒度較短，所含雜質(zhì)較少，則絕大部分燃料受四路風(fēng)的共同作用懸浮 在空中燃燒；反之，則再通過調(diào)節(jié)擋板調(diào)節(jié)一、二次風(fēng)的配比，使部 分燃料懸浮在空中燃燒，部分燃料落在爐排上燃燒，以懸浮燃燒為主，
層燃為輔，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃料的充分燃燒，且高溫的一、二次風(fēng)使?fàn)t膛
內(nèi)的溫度波動(dòng)較小，也有利于實(shí)現(xiàn)充分燃燒；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述爐膛前拱和后拱下方的爐墻分別 向前、后方擴(kuò)展，前拱和后拱下方的燃燒區(qū)橫截面大于其上方的燃盡 區(qū)橫截面，可加大燃燒區(qū)的容積，避免燃燒區(qū)的溫度過高，防止燃燒 區(qū)的管子(水冷壁、爐排等)出現(xiàn)結(jié)焦，避免腐蝕、保證換熱效率； 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在第一煙道的入口前方布置有內(nèi)設(shè)冷 卻水路的凝漆管束，凝渣管束內(nèi)有冷卻水，其表面溫度較低，可防止 出現(xiàn)結(jié)焦，同時(shí)使煙氣中的粘稠物在其上凝結(jié)，凈化煙氣，保證后面 煙道內(nèi)煙氣的正常流動(dòng)，保證換熱效率；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在凝渣管束前方的爐膛內(nèi)還設(shè)有后屏 過熱器，此種設(shè)置適合于焦油含量較低的灰色秸稈類生物質(zhì)燃料，盡 管此處溫度較高，也不易結(jié)焦；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在第一煙道內(nèi)還設(shè)有管子與煙道同向 的屏式過熱器，此種設(shè)置適合于焦油含量較高的黃色秸稈類生物質(zhì)燃 料，使煙氣與屏式過熱器呈縱向沖刷，防止出現(xiàn)結(jié)焦；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，尾部豎井煙道還依次與除塵器、引風(fēng) 機(jī)相連，鍋爐在運(yùn)行過程中爐膛始終處于負(fù)壓狀態(tài)，防止進(jìn)入爐膛的 燃料被吹入給料管上方的料倉，保證安全；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在爐膛、第一煙道和第二煙道的水冷 壁下集箱內(nèi)分別還設(shè)置有鄰爐加熱裝置，該鄰爐加熱裝置包括設(shè)有蒸
汽進(jìn)口、數(shù)個(gè)蒸汽分配孔和支撐板的管子；只要現(xiàn)場有正在運(yùn)行的其 它蒸汽鍋爐，就可以臨時(shí)通過蒸汽進(jìn)口借蒸汽到下集箱，縮短鍋爐啟 動(dòng)時(shí)間；
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在爐膛下部燃燒區(qū)的兩側(cè)墻上還設(shè)置 了油燃燒器；進(jìn)一步縮短鍋爐啟動(dòng)時(shí)間；
作為本發(fā)明的進(jìn)一 步改進(jìn)，水冷振動(dòng)爐排的內(nèi)部管路兩端分別與 鍋筒和省煤器相連，在鍋筒和省煤器的進(jìn)口集箱之間設(shè)有再循環(huán)管 路，再循環(huán)管路上設(shè)有截止閥；當(dāng)鍋爐啟動(dòng)時(shí)應(yīng)將該再循環(huán)管路開啟， 使鍋筒與水冷爐排、省煤器間形成自然循環(huán)回路，防止省煤器和水冷 振動(dòng)爐排超溫、產(chǎn)汽，在縮短鍋爐啟動(dòng)時(shí)間的同時(shí)，又能保護(hù)省煤器、 爐排不受損壞；當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)關(guān)閉此管路；
綜上所述，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃料的充分燃燒、保護(hù)管子不被 腐蝕、保證換熱效率和料倉安全、縮短啟動(dòng)時(shí)間、使用壽命長。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為兩實(shí)施例的煙風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。 圖4為兩實(shí)施例右側(cè)墻局部剖視圖。 圖5為圖1的A向局部視圖。
圖6為兩實(shí)施例下集箱中鄰爐加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7兩實(shí)施例的汽水系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
該生物質(zhì)燃料鍋爐適合于焦油含量較高的黃色秸稈類生物質(zhì)，
由圖l所示，包括鍋筒l、爐膛2、給料管3、第一煙道4、第二煙道 5、尾部豎井煙道6、 一次風(fēng)室7、 二次送風(fēng)裝置、水冷振動(dòng)爐排8、 省煤器9、空預(yù)器IO、送風(fēng)機(jī)(未示出)等，其中在爐膛2、第一煙 道4和第二煙道5均設(shè)有水冷壁和集箱；由圖3所示， 一次風(fēng)室通過 風(fēng)管與空預(yù)器的熱風(fēng)道連接；二次送風(fēng)裝置包括分別設(shè)置在給料管 內(nèi)、給料管下方的爐膛內(nèi)的二次風(fēng)口、以及設(shè)置在爐膛左右側(cè)的上下 兩排數(shù)+二次風(fēng)口 ，(如圖1和圖4所示，二次風(fēng)口 20交錯(cuò)排列)， 所有二次風(fēng)口均與空預(yù)器的熱風(fēng)道連接，并在一次風(fēng)室的各出風(fēng)口和 所有二次風(fēng)口內(nèi)均設(shè)有調(diào)節(jié)擋板，尾部豎井煙道還依次與除塵器、引 風(fēng)機(jī)相連；由圖l所示，爐膛2的前拱和后拱下方的爐墻分別向前、 后方擴(kuò)展，前拱和后拱下方燃燒區(qū)11的橫截面大于其上方燃盡區(qū)12 的橫截面，在第一煙道4的入口前方布置有內(nèi)設(shè)冷卻水路的凝渣管束 13，凝渣管束13內(nèi)有冷卻水，在第一煙道4內(nèi)還設(shè)有屏式過熱器14， (如圖5所示，屏式過熱器14的管子與煙道同向)；在爐膛2、第一 煙道4和第二煙道5的水冷壁下集箱15內(nèi)分別還設(shè)置有鄰爐加熱裝 置，該鄰爐加熱裝置包括設(shè)有蒸汽進(jìn)口 16、數(shù)個(gè)蒸汽分配孔17和支 撐板18的管子(如圖6所示)；在爐膛燃燒區(qū)11的兩側(cè)墻上還設(shè)置 了油燃燒器19;由圖7所示，水冷振動(dòng)爐排的內(nèi)部管路兩端(出口
集箱和進(jìn)口集箱)分別與鍋筒和省煤器相連，在鍋筒和省煤器的進(jìn)口 集箱之間設(shè)有再循環(huán)管路，再循環(huán)管路上設(shè)有截止閥；
當(dāng)鍋爐啟動(dòng)時(shí)，只要現(xiàn)場有正在運(yùn)行的其它蒸汽鍋爐，就可以臨
時(shí)通過鄰爐加熱裝置的蒸汽進(jìn)口 16借蒸汽到下集箱15，再啟動(dòng)油燃 燒器19,縮短鍋爐啟動(dòng)時(shí)間；同時(shí)將再循環(huán)管路開啟，使鍋筒與水 冷爐排、省煤器間形成自然循環(huán)回路，防止省煤器和水冷振動(dòng)爐排超 溫、產(chǎn)汽，保護(hù)省煤器、爐排不受損壞；當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)關(guān)閉此管路； 從送風(fēng)機(jī)來的冷風(fēng)經(jīng)空預(yù)器加熱后的分成四路送入爐膛第一路，由 一次風(fēng)室的各出風(fēng)口進(jìn)入爐膛底部；第二路，通過給料管內(nèi)的二次風(fēng) 口隨燃料一起進(jìn)入爐膛；第三路，通過給料管下方的爐膛內(nèi)的二次風(fēng) 口進(jìn)入爐膛；第四路，通過設(shè)置在爐膛左右側(cè)并交錯(cuò)排列的數(shù)個(gè)二次 風(fēng)口進(jìn)入爐膛；鍋爐運(yùn)行時(shí)，如果生物質(zhì)燃料水份較少、入爐粒度較 短，所含雜質(zhì)較少，則絕大部分燃料受四路風(fēng)的共同作用懸浮在空中 燃燒；反之，則再通過調(diào)節(jié)擋板調(diào)節(jié)一、二次風(fēng)的配比，使部分燃料 懸浮在空中燃燒，部分燃料落在爐排上燃燒，以懸浮燃燒為主，層燃 為輔，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃料的充分燃燒，且高溫的一、二次風(fēng)使?fàn)t膛內(nèi)的 溫度波動(dòng)較小，也有利于實(shí)現(xiàn)充分燃燒；通過引風(fēng)機(jī)使?fàn)t膛始終處于 負(fù)壓狀態(tài)，防止進(jìn)入爐膛的燃料被吹入給料管上方的料倉，保證安全； 由于燃燒區(qū)11的橫截面大于燃盡區(qū)12的橫截面，可加大燃燒區(qū)11 的容積，避免燃燒區(qū)11的溫度過高，防止燃燒區(qū)11的管子出現(xiàn)結(jié)焦， 避免腐蝕、保證換熱效率；凝渣管束13的表面溫度較低，可防止出
現(xiàn)結(jié)焦，同時(shí)使煙氣中的粘稠物在其上凝結(jié)，凈化煙氣，保證后面煙
道內(nèi)煙氣的正常流動(dòng)，保證換熱效率；煙氣與屏式過熱器U呈縱向 沖刷，防止出現(xiàn)結(jié)焦； 實(shí)施例二
該生物質(zhì)燃料鍋爐適合于焦油含量較低的灰色秸稈類生物質(zhì)，由 圖2所示，它與實(shí)施例一的差別僅在于以凝渣管束13前方的后屏過 熱器21取代了圖中第一煙道內(nèi)4的屏式過熱器14,因?yàn)榛疑斩挼?焦油含量較低，即使在高溫下也不易結(jié)焦，管子不會被腐蝕，從而保 證換熱效率。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)燃料鍋爐，包括鍋筒、爐膛、給料管、第一煙道、第二煙道、尾部豎井煙道、一次風(fēng)室、二次送風(fēng)裝置、水冷振動(dòng)爐排、省煤器、空預(yù)器、送風(fēng)機(jī)等，其中在爐膛、第一煙道和第二煙道均設(shè)有水冷壁和集箱，其特征在于一次風(fēng)室通過風(fēng)管與空預(yù)器的熱風(fēng)道連接；二次送風(fēng)裝置包括分別設(shè)置在給料管內(nèi)、給料管下方的爐膛內(nèi)的二次風(fēng)口、以及設(shè)置在爐膛左右側(cè)并交錯(cuò)排列的數(shù)個(gè)二次風(fēng)口，所有二次風(fēng)口均與空預(yù)器的熱風(fēng)道連接，并在一次風(fēng)室的各出風(fēng)口和所有二次風(fēng)口內(nèi)均設(shè)有調(diào)節(jié)擋板。
2. 沖艮據(jù)權(quán)利要求1所迷的生物質(zhì)燃料鍋爐，其特征在于所述爐膛
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)燃料鍋爐，其特征在于在第 一煙道的入口前方還布置有內(nèi)i殳冷卻水^^的凝渣管束。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)燃料鍋爐，其特征在于在凝渣管 束前方的爐膛內(nèi)還設(shè)有后屏過熱器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)燃料鍋爐，其特征在于在第一煙 道內(nèi)還設(shè)有管子與煙道同向的屏式過熱器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的生物質(zhì)燃料鍋爐，其特征在于尾部 豎井煙道還依次與除塵器、引風(fēng)機(jī)相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所迷的生物質(zhì)燃料鍋爐，其特征在于在爐膛、 第一煙道和第二煙道的水冷壁下集箱內(nèi)分別還設(shè)置有鄰爐加熱裝置，該鄰爐加熱裝置包括設(shè)有蒸汽進(jìn)口 、數(shù)個(gè)蒸汽分配孔和支撐板的管 子。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)燃料鍋爐，其特征在于在爐膛下部燃燒區(qū)的兩側(cè)墻上還設(shè)置了油燃燒器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物質(zhì)燃料鍋爐，其特征在于水冷振動(dòng) 爐排的內(nèi)部管路兩端分別與鍋筒和省煤器相連，在鍋筒和省煤器的進(jìn) 口集箱之間還設(shè)有再循環(huán)管路，再循環(huán)管路上設(shè)有截止閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)燃料鍋爐，它在原燃煤鍋爐的基礎(chǔ)上將一次風(fēng)室、分別設(shè)置在給料管內(nèi)、給料管下方的爐膛內(nèi)的二次風(fēng)口、以及設(shè)置在爐膛左右側(cè)并交錯(cuò)排列的數(shù)個(gè)二次風(fēng)口與空預(yù)器連接，并在各風(fēng)口內(nèi)均設(shè)有調(diào)節(jié)擋板，以懸浮燃燒為主、層燃為輔實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃料的充分燃燒，作為本發(fā)明的改進(jìn)，爐膛燃燒區(qū)橫截面大于燃盡區(qū)橫截面；在第一煙道的入口處布置有內(nèi)設(shè)冷卻水路的凝渣管束；根據(jù)生物質(zhì)燃料種類的不同，在鍋爐不同的位置布置有過熱器；尾部豎井煙道還依次與除塵器、引風(fēng)機(jī)相連；在爐膛、第一和第二煙道的水冷壁下集箱內(nèi)分別還設(shè)置有鄰爐加熱裝置。本發(fā)明能防止發(fā)生高溫腐蝕、保證換熱效率和料倉安全、縮短啟動(dòng)時(shí)間、使用壽命長。
文檔編號F24H9/18GK101105336SQ20071004903
公開日2008年1月16日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者萬思本, 蔡文鋼, 陳金火 申請人:華西能源工業(yè)集團(tuán)有限公司