[發(fā)明專利]生物質(zhì)燃料鍋爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710049037.3
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN101105336A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬思本;蔡文鋼;陳金火
• 申請（專利權(quán)）人: 華西能源工業(yè)集團有限公司
• 主分類號: F24H1/22
• 分類號: F24H1/22;F24H9/18
• 代理公司: 內(nèi)江市三正專利事務(wù)所
• 代理人: 王榮

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。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計截至2004年年底，全球以秸稈為代表的生物質(zhì)燃料發(fā)電裝機總量已達3900萬千瓦，可替代7000萬噸標準煤，是風電、光電、地熱等可再生能源發(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、一次風室、二次送風裝置、水冷振動爐排、過熱器、省煤器、空預(yù)器、送風機等，無法應(yīng)用于生物質(zhì)燃料，這是因為生物質(zhì)燃料比重小，體積大，在爐排上層燃不能實現(xiàn)充分燃燒，且爐膛內(nèi)為正壓，進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，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，鍋爐的啟動時間較長；后來人們針對生物質(zhì)燃料的特點，對鍋爐做了一定改進，如專利號為：ZL03150475和申請?zhí)枮椋?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)增加上拱和與主風道相連的分段風噴嘴，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，未達到最佳燃燒；后者在給料口下方增加了與送風機相連的二次風管，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，且二次風為常溫的冷風，爐內(nèi)溫度波動較大，也不能實現(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，提供一種能實現(xiàn)充分燃燒、保護管子不被腐蝕、保證換熱效率和料倉安全、啟動時間短的生物質(zhì)燃料鍋爐。

為達到上述目的，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、一次風室、二次送風裝置、水冷振動爐排、省煤器、空預(yù)器、送風機等，其中在爐膛、第一煙道和第二煙道均設(shè)有水冷壁和集箱，其特征在于一次風室通過風管與空預(yù)器的熱風道連接；二次送風裝置包括分別設(shè)置在給料管內(nèi)、給料管下方的爐膛內(nèi)的二次風口、以及設(shè)置在爐膛左右側(cè)并交錯排列的數(shù)個二次風口，所有二次風口均與空預(yù)器的熱風道連接，并在一次風室的各出風口和所有二次風口內(nèi)均設(shè)有調(diào)節(jié)擋板；

從送風機來的冷風經(jīng)空預(yù)器加熱后的分成四路送入爐膛：第一路，由一次風室的各出風口進入爐膛底部；第二路，通過給料管內(nèi)的二次風口隨燃料一起進入爐膛；第三路，通過給料管下方的爐膛內(nèi)的二次風口進入爐膛；第四路，通過設(shè)置在爐膛左右側(cè)并交錯排列的數(shù)個二次風口進入爐膛；鍋爐運行時，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，實現(xiàn)生物質(zhì)燃料的充分燃燒，且高溫的一、二次風使爐膛內(nèi)的溫度波動較小，也有利于實現(xiàn)充分燃燒；

作為本發(fā)明的進一步改進，所述爐膛前拱和后拱下方的爐墻分別向前、后方擴展，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)明的進一步改進，在第一煙道的入口前方布置有內(nèi)設(shè)冷卻水路的凝渣管束，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，保證換熱效率；

作為本發(fā)明的進一步改進，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)明的進一步改進，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)明的進一步改進，尾部豎井煙道還依次與除塵器、引風機相連，鍋爐在運行過程中爐膛始終處于負壓狀態(tài)，防止進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)明的進一步改進，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)有蒸汽進口、數(shù)個蒸汽分配孔和支撐板的管子；只要現(xiàn)場有正在運行的其它蒸汽鍋爐，就可以臨時通過蒸汽進口借蒸汽到下集箱，縮短鍋爐啟動時間；