[發明專利]生物質直燃鍋爐雙向非均勻匹配布風水冷振動爐排

無效

• 申請號: 200910183123.2
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN101625126A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 趙長遂;金保昇;黃亞繼;陳曉平;鐘文琪;吳新;葛仕福
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F23H3/02
• 分類號: F23H3/02;F23H9/04;F23H7/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明屬于鍋爐類部件，主要適用于生物質燃燒鍋爐本體配套安裝使用。

背景技術

水冷振動爐排具有結構簡單、制造容易、投資費用少、爐排不易燒壞等特征，采用振動結構，有效解決其它爐排產生的傳動故障問題。生物質灰熔點低、燃料含灰量少，采用水冷振動爐排可以有效解決生物質因灰熔點低產生的結焦和灰少而產生的燒壞爐排片的問題。因此水冷振動爐排廣泛應用于生物質燃燒裝置中。

專利號01273590、200620072192.8、200820108245.6的專利公布了三種水冷爐排，這三種爐排采用多風室結構，結構復雜，由于爐排處于高頻振動狀態，風室之間的隔板與爐排很難長時間密封，風室間極易竄風，從而導致鍋爐運行偏離設計工況，引起燃燒不穩定。同時，剛加入爐膛的生物質在寬度方向上分布不均勻，如果爐排進風小孔呈均勻分布，勢必導致在爐膛寬度方向上出現燃燒不充分或一次風短路現象，故這三種爐排均不是理想的燃燒生物質的爐排。

發明內容

技術問題：本發明的目的就是針對上述水冷振動爐排的缺陷，提供一種布風合理、單一統倉送風、生物質適應性廣、生物質燃燒充分的爐排，即生物質直燃鍋爐雙向非均勻匹配布風水冷振動爐排，以彌補上述產品的不足。

技術方案：本發明的生物質直燃鍋爐雙向非均勻匹配布風水冷振動爐排具體技術方案如下：

該水冷振動爐排包括由數根傾斜的水冷管按設定間距并排排列組成的爐排，爐排固定在支撐架上，在支撐架的下方是風室；水冷管之間由膜片連接，膜片上開有進風小孔；水冷管的進口端與進口集箱相連，水冷管的出口端與出口集箱相連，驅動裝置通過連桿與爐排下部的支撐架連接，為爐排提供振動。

爐排按照生物質在爐膛深度方向的走向分成三個區：干燥初始燃燒區、主燃區和燃盡區；整個爐排平均開孔率為ε＝1-2％，三個區的平均開孔率分別為(0.8-1)ε、(1.2-1.6)ε和(0.5-0.6)ε；爐排物料移動方向上的長度為L，所述三個區在物料移動方向上的長度分別為(1/5-2/5)L、(2/5-3/5)L、(1/5-2/5)L。

干燥初始燃燒區在爐膛寬度方向根據生物質給料量的多少分成3個子區：I區、II區和III區，最靠近給料口的I區開孔率為(1.2-1.5)ε，臨近的II區開孔率為(0.8-1.1)ε，最遠離給料口的III區開孔率為(0.5-0.6)ε。

有益效果：與現有水冷振動爐排技術相比，本發明的優點為：

(1)本發明只需一個風室即可在爐排縱橫兩個方向上滿足生物質對燃燒的要求，不存在常規多風室間串風問題，風室結構較為簡單，生物質適應性廣，運行操作方便、可靠。

(2)實現了橫向和縱向送風匹配分布，更加符合生物質燃燒特點，有效地提高了生物質燃盡度。

附圖說明

圖1是本發明的爐排結構示意圖，

圖2是本發明圖1中爐排A-A面剖面圖，

圖3是本發明的爐排俯視圖，

其中：爐排1、水冷管2、膜片3、進風小孔4、進口集箱5、出口集箱6、加強筋7、驅動裝置8、連桿9、風室10、給料口11、支撐架12、干燥初始燃燒區A、主燃區B、燃盡區C、I區A1、II區A2、III區A3。

具體實施方式

該水冷振動爐排包括由數根傾斜的水冷管2按設定間距并排排列組成的爐排1，爐排1固定在支撐架12上，在支撐架12的下方是風室10，風室10的下方是出料口13；水冷管2之間由膜片3連接，膜片3上開有進風小孔4；水冷管2的進口端與進口集箱5相連，水冷管2的出口端與出口集箱6相連，驅動裝置8通過連桿9與爐排1下部的支撐架12連接，為爐排1提供振動。

(1)為了避免爐排被燒壞，本發明采用水冷方式，整個爐排由水冷管和膜片組成。水冷管兩端分別與進出口集箱相連，進出口集箱與鍋爐水系統相通，形成水循環回路，達到對爐排表面進行冷卻、防止爐排過燒的目的，爐排表面最高溫度可控制在300℃～400℃之間。水冷管和膜片可采用常規材料制作，可大大降低爐排制作成本。因為爐排是被水冷卻而不是被燃燒所用的空氣冷卻，因此可采用更高溫度的一次風，有利于生物質燃料著火，爐內過量空氣系數可控制得盡量低，加上爐排振動具有燃料層自身拔火作用，從而進一步提高了鍋爐燃燒效率。

(2)爐排的振動由驅動機構提供，驅動機構設有穩定的支撐，爐排安裝在鋼架上，風室安裝在爐排下面，爐排與水平夾角呈7°-15°。加入爐膛的生物質在爐排上由于振動而被拋起，經過干燥、燃燒、燃盡三個過程，爐渣從爐排末端排渣口排出。