專利名稱：生物質(zhì)燃料內(nèi)循環(huán)機(jī)械流化床內(nèi)除塵有機(jī)熱載體鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種可再生能源轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高效節(jié)能減排燃燒生物質(zhì)燃料內(nèi)循環(huán)機(jī)械流化床內(nèi)除塵有機(jī)熱載體鍋爐。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)能源應(yīng)用技術(shù)近幾年在我國政府的大力推動下得到了迅速發(fā)展。其中特別是生物質(zhì)能源固化直燃技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展尤為迅猛。但我國目前生物質(zhì)能源固化直燃技術(shù)及應(yīng)用水平尚低，與國外先進(jìn)直燃技術(shù)及設(shè)備相比差距較大。特別是直燃設(shè)備主要還是將燃煤的鏈條爐排鍋爐稍經(jīng)改造使用。這一類的鍋爐燃燒效率低，燃燒強(qiáng)度低，容易結(jié)渣，自動化程度低，特別是批準(zhǔn)安裝后用戶很容易在利益的驅(qū)動下繼續(xù)燃用煤炭造成環(huán)境污染。而循環(huán)流化床鍋爐雖能獲得較好燃燒效果但爐體過高不能實(shí)現(xiàn)小型化，無法在中小燃煤鍋爐房安裝替代中小燃煤鍋爐，不能滿足大規(guī)模生物質(zhì)能源供熱、發(fā)電對鍋爐提出的熱效率高、 鍋爐體積小、燃燒強(qiáng)度高、燃盡率高、自動化程度高、長期工作穩(wěn)定性好、只能燃用生物質(zhì)燃料等技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能自動控制、燃燒強(qiáng)度高、燃盡率高、熱效率高、煙氣粉塵排放低、整體體積小高度低、能長期穩(wěn)定工作、只能燃用生物質(zhì)燃料的新型生物質(zhì)燃料有機(jī)熱載體專用鍋爐。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明依據(jù)生物質(zhì)燃料所具有的揮發(fā)份高、高溫裂解快、易形成灰殼和灰熔點(diǎn)低的燃燒特性，采用了機(jī)械流化技術(shù)、內(nèi)循環(huán)技術(shù)、內(nèi)除塵技術(shù)進(jìn)行鍋爐整體設(shè)計(jì)，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種新型生物質(zhì)燃料內(nèi)循環(huán)機(jī)械流化床內(nèi)除塵有機(jī)熱載體鍋爐，包括有主燃燒室、文丘里管內(nèi)循環(huán)器、機(jī)械流化機(jī)、內(nèi)除塵器、 對流換熱煙道，其要點(diǎn)是主燃燒室由有機(jī)熱載體管束纏繞成方形爐膛構(gòu)成，其底部安裝有文丘里管內(nèi)循環(huán)器和機(jī)械流化機(jī)，機(jī)械流化機(jī)流化翅采用中空風(fēng)保護(hù)結(jié)構(gòu)，在主燃燒室中央安裝了內(nèi)除塵器，燃燒時生物質(zhì)燃料由燃料進(jìn)料機(jī)送入主燃燒室，風(fēng)保護(hù)流化翅將送入的燃料均勻的分布到主燃燒器底部，生物質(zhì)燃料進(jìn)入主燃燒室后在高溫環(huán)境作用下迅速熱解燃燒，在風(fēng)保護(hù)流化翅和文丘里管噴口的共同作用下燃料呈快速旋轉(zhuǎn)狀燃燒，一次風(fēng)由風(fēng)保護(hù)流化翅和文丘里管內(nèi)循環(huán)器出風(fēng)口提供，風(fēng)保護(hù)流化翅能迅速將燃燒的生物質(zhì)燃料的灰殼打碎加快了燃燒速率并防止了灰殼粘結(jié)形成結(jié)渣，燃料熱解燃燒后大的碳粒在旋風(fēng)的作用下甩到了爐壁四角被文丘里管內(nèi)循環(huán)器捕捉口捕捉后返回燃燒室底部繼續(xù)燃燒，燃燒后的小碳粒和熱煙氣從內(nèi)除塵器進(jìn)煙口進(jìn)入內(nèi)除塵器；所述的內(nèi)除塵器由有機(jī)熱載體管束纏繞成圓錐筒形構(gòu)成外殼，由耐熱鋼材料制成的內(nèi)除塵器中心管和內(nèi)除塵器旋風(fēng)片構(gòu)成中心管和煙氣旋風(fēng)口，二次風(fēng)管將風(fēng)倉與內(nèi)除塵器進(jìn)煙口連通提供二次風(fēng)，從主燃燒室進(jìn)入的熱煙氣首先與二次風(fēng)混合經(jīng)內(nèi)除塵器旋風(fēng)片后快速旋轉(zhuǎn)向下進(jìn)入內(nèi)除塵器，燃盡的灰分經(jīng)內(nèi)除塵器出灰口由除灰機(jī)排出，經(jīng)除灰后的熱煙氣由出煙口、轉(zhuǎn)煙室、對流換熱煙道經(jīng)
3出煙口排出。本發(fā)明采用機(jī)械流化、文丘里管內(nèi)循環(huán)燃燒方式、截面熱負(fù)載可達(dá)3_5MW/m2，主燃燒室的溫度控制在900°C左右、內(nèi)除塵器的溫度控制在600°C左右，可有效減少NOx的排放量，內(nèi)除塵器能將約90%的煙氣灰分清除?？捎行p少灰分對對流換熱管束的污染，提高了鍋爐整體換熱效率和長期穩(wěn)定工作性能。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明鍋爐的剖視圖。圖2是本發(fā)明鍋爐的A-A剖視圖。圖中1.主燃燒室、2.文丘里管內(nèi)循環(huán)器、3.文丘里管內(nèi)循環(huán)器噴口、4.文丘里管內(nèi)循環(huán)器出風(fēng)口、5.文丘里管內(nèi)循環(huán)器回料口、6.文丘里管內(nèi)循環(huán)器撲捉口、7.文丘里管內(nèi)循環(huán)器進(jìn)風(fēng)口、8.機(jī)械流化機(jī)、9.機(jī)械流化機(jī)底板、10.風(fēng)保護(hù)流化翅、11、機(jī)械流化機(jī)傳動系統(tǒng)、12.機(jī)械流化機(jī)電機(jī)和減速機(jī)、13.燃料進(jìn)料機(jī)、14.燃料進(jìn)料機(jī)進(jìn)料口、 15.內(nèi)除塵器、16.內(nèi)除塵器進(jìn)煙口、17.內(nèi)除塵器中心管、18.內(nèi)除塵器旋風(fēng)片、19.內(nèi)除塵器出煙口、20.內(nèi)除塵器出灰口、21.除灰機(jī)、22.轉(zhuǎn)煙室、23.對流換熱煙道、24.煙氣折流板、25.出煙口、26.進(jìn)風(fēng)口、27.有機(jī)熱載體進(jìn)口均流環(huán)、28.有機(jī)熱載體出口均流環(huán)、29.有機(jī)熱載體進(jìn)口、30.有機(jī)熱載體出口、31.轉(zhuǎn)煙室保溫密封板、32.外保溫層、33. 二次風(fēng)管、 34.有機(jī)熱載體管束、35.風(fēng)倉。
具體實(shí)施例方式參照圖1、圖2，本發(fā)明包括主燃燒室(1)、文丘里管內(nèi)循環(huán)器(2)、機(jī)械流化機(jī)(8) 燃料進(jìn)料機(jī)(13 )、內(nèi)除塵器(15 )、對流換熱煙道(23 )，主燃燒室(1)由有機(jī)熱載體管束(34 ) 纏繞成的方形爐膛構(gòu)成；文丘里管內(nèi)循環(huán)器(2)安裝在主燃燒室(1)底部，文丘里管內(nèi)循環(huán)器(2)由文丘里管內(nèi)循環(huán)器噴口(3)、文丘里管內(nèi)循環(huán)器出風(fēng)口(4)、文丘里管內(nèi)循環(huán)器回料口(5)、文丘里管內(nèi)循環(huán)器捕捉口(6)和文丘里管內(nèi)循環(huán)器進(jìn)風(fēng)口(7)構(gòu)成；文丘里管內(nèi)循環(huán)器進(jìn)風(fēng)口(7)直接與風(fēng)倉(35)連通，文丘里管內(nèi)循環(huán)器噴口(3)順向安裝于主燃燒室 (1)四角，文丘里管內(nèi)循環(huán)器捕捉口(6)與文丘里管內(nèi)循環(huán)器回料口(5)由內(nèi)部通道連通； 機(jī)械流化機(jī)(8)安裝在文丘里管內(nèi)循環(huán)器(2)的底部，機(jī)械流化機(jī)(8)由機(jī)械流化機(jī)底板 (9)、風(fēng)保護(hù)流化翅(10)、機(jī)械流化機(jī)傳動系統(tǒng)(11)、機(jī)械流化機(jī)電機(jī)和減速機(jī)(12)構(gòu)成； 風(fēng)保護(hù)流化翅(10)經(jīng)機(jī)機(jī)械流化機(jī)傳動系統(tǒng)(11)中心夾層與風(fēng)倉(35)連通；內(nèi)除塵器 (15)安裝在主燃燒室(1)的中央，內(nèi)除塵器(15)由有機(jī)熱載體管束(34)纏繞成的圓錐體外壁、內(nèi)除塵器中心管(17)、內(nèi)除塵器旋風(fēng)片(18)、內(nèi)除塵器出灰口(20)構(gòu)成；內(nèi)除塵器進(jìn)煙口( 16)直接與主燃燒室(1)頂部連通并通過二次風(fēng)管與風(fēng)倉連通，內(nèi)除塵器出煙口( 19) 經(jīng)轉(zhuǎn)煙室(22)、對流換熱煙道(23)與出煙口(25)連通；對流換熱煙道(23)中部安裝有煙氣折流板(24)。鍋爐運(yùn)行過程及操作步驟是首先將燃料由定量喂料絞龍精確定量和閉風(fēng)器風(fēng)隔離后由燃料進(jìn)料機(jī)(13)輸送進(jìn)主燃燒室(1)，同時開啟機(jī)械流化機(jī)(8)。當(dāng)送入一定燃料后關(guān)閉定量喂料絞龍，適量開啟鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)并開啟點(diǎn)火裝置進(jìn)行點(diǎn)火。點(diǎn)火裝置可采用
4燃油點(diǎn)火機(jī)、燃?xì)恻c(diǎn)火機(jī)或電點(diǎn)火機(jī)。當(dāng)主燃燒室(1)中燃料基本進(jìn)入碳燃燒時關(guān)閉點(diǎn)火機(jī)，調(diào)大引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)并開啟定量喂料絞龍，點(diǎn)火完成。整個點(diǎn)火過程約5-8分鐘。點(diǎn)火完成后根據(jù)負(fù)載需求調(diào)整定量喂料絞龍確定燃料輸入量并根據(jù)燃料輸入量調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)確定正確進(jìn)風(fēng)量。此時鍋爐進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。由燃料進(jìn)料機(jī)(13)送入的燃料在主燃燒室(1)高溫環(huán)境作用下迅速熱解燃燒，在風(fēng)保護(hù)流化翅(10)、和文丘里管內(nèi)循環(huán)器噴口(3)的共同作用下燃料呈快速旋轉(zhuǎn)狀燃燒，一次風(fēng)由風(fēng)保護(hù)流化翅(10)和文丘里管內(nèi)循環(huán)器出風(fēng)口(4)提供，風(fēng)保護(hù)流化翅(10)能迅速將燃燒的灰殼打碎加快燃燒速率并防止灰殼粘結(jié)形成結(jié)渣，燃料熱解燃燒后大的碳粒在旋風(fēng)的作用下甩到了爐壁四角被文丘里管內(nèi)循環(huán)器捕捉口(6)捕捉后返回燃燒室底部繼續(xù)燃燒，燃燒后的小碳粒和熱煙氣經(jīng)內(nèi)除塵器進(jìn)煙口(16)進(jìn)入內(nèi)除塵器(15)繼續(xù)燃燒。燃盡的灰分經(jīng)內(nèi)除塵器出灰口(20) 由除灰機(jī)(21)排出，除灰后的熱煙氣經(jīng)轉(zhuǎn)煙室、對流換熱煙道由出煙口(25)排出。鍋爐停爐只需關(guān)閉定量喂料絞龍不向主燃燒室(1)輸送燃料即可。約2-3分鐘后主燃燒室(1)即沒有明火。保持鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時間使主燃燒室(1)溫度下降到燃燒溫度以下即可全部關(guān)閉鍋爐。以上所有操作均可編程由程序自動控制運(yùn)行。
權(quán)利要求
1. 一種生物質(zhì)燃料內(nèi)循環(huán)機(jī)械流化床內(nèi)除塵有機(jī)熱載體鍋爐，包括有主燃燒室、文丘里管內(nèi)循環(huán)器、機(jī)械流化機(jī)、內(nèi)除塵器，其特征是主燃燒室由有機(jī)熱載體管束纏繞成方形爐壁，下部安裝有文丘里管內(nèi)循環(huán)器，底部安裝有機(jī)械流化機(jī)，內(nèi)除塵器外壁由有機(jī)熱載體管束纏繞成圓錐筒形，安裝在主燃燒室中央，內(nèi)除塵器進(jìn)煙口直接與主燃燒室聯(lián)通，內(nèi)除塵器出煙口經(jīng)轉(zhuǎn)煙室與對流換熱煙道連通，出灰口從機(jī)械流化機(jī)中心穿出直接與除灰機(jī)連通， 二次風(fēng)管將風(fēng)倉與內(nèi)除塵器進(jìn)煙口連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效節(jié)能減排生物質(zhì)燃料內(nèi)循環(huán)機(jī)械流化床內(nèi)除塵有機(jī)熱載體鍋爐，包括主燃燒室、文丘里管內(nèi)循環(huán)器、機(jī)械流化機(jī)、內(nèi)除塵器，主燃燒室由有機(jī)熱載體管束纏繞成的方形爐膛和安裝在下部的文丘里管內(nèi)循環(huán)器、機(jī)械流化機(jī)構(gòu)成；內(nèi)除塵器安裝在主燃燒器中央，內(nèi)除塵器外壁由有機(jī)熱載體管束纏繞構(gòu)成，中心管和旋風(fēng)片由耐熱鋼制成；本發(fā)明燃燒強(qiáng)度高、燃燒充分、不結(jié)渣、熱轉(zhuǎn)換效率高、內(nèi)除塵換熱面污染輕可長期穩(wěn)定工作、調(diào)整范圍大、可智能自動控制。
文檔編號F24H7/00GK102401468SQ201010276680
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者楊志軍 申請人:山東希爾生物質(zhì)能源有限公司