[發明專利]生物質燃料內循環機械流化床角管式鍋爐

無效

• 申請號: 201010275701.8
• 申請日: 2010-09-08
• 公開（公告）號: CN101900327A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 楊志軍
• 申請（專利權）人: 山東希爾生物質能源有限公司
• 主分類號: F23C10/12
• 分類號: F23C10/12;F23C10/18;F23C10/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于一種可再生能源轉換技術領域，涉及一種高效節能減排燃燒生物質燃料的內循環機械流化床角管鍋爐。

背景技術

生物質能源應用技術近幾年在我國政府的大力推動下得到了迅速發展。其中特別是生物質能源固化直燃技術及應用發展尤為迅猛。但我國目前生物質能源固化直燃技術及應用水平尚低，與國外先進直燃技術及設備相比差距較大。特別是直燃設備主要還是將燃煤的鏈條爐排鍋爐稍經改造使用。這一類的鍋爐燃燒效率低，燃燒強度低，容易結渣，自動化程度低，特別是批準安裝后用戶很容易在利益的驅動下繼續燃用煤炭造成環境污染。而循環流化床鍋爐雖能獲得較好燃燒效果但爐體過高不能實現小型化，無法在中小燃煤鍋爐房安裝替代中小燃煤鍋爐，不能滿足大規模生物質能源供熱、發電對鍋爐提出的熱效率高、鍋爐體積小、燃燒強度高、燃盡率高、自動化程度高、長期工作穩定性好、只能燃用生物質燃料等技術要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種能自動控制、燃燒強度高、燃盡率高、熱效率高、整體體積小高度低、能長期穩定工作、只能燃用生物質燃料的新型生物質燃料專用鍋爐。

為了實現上述目的，本發明依據生物質燃料所具有的揮發份高、高溫裂解快、易形成灰殼和灰熔點低的燃燒特性，采用了機械流化技術、爐膛折疊技術、內循環技術、高溫前置除塵技術進行鍋爐整體設計，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種新型生物質燃料內循環機械流化床角管式智能鍋爐，包括有主燃燒室、主燃燒室文丘里管內循環器、主燃燒室機械流化機、副燃燒室、副燃燒室異型分離器、副燃燒室機械流化機、燃盡室、高溫多管旋風除塵器、對流換熱管束，其要點是主燃燒室采用方形膜式水冷壁和上方下圓形底座構成異型爐膛，在底座底部安裝了主燃燒室機械流化機，主燃燒室機械流化機流化翅采用中空風保護結構，主燃燒室機械流化機布風板上安裝了定向風帽，在底座四角安裝了文丘里管內循環器，燃燒時生物質燃料由進料口進入主燃燒室，生物質燃料進入主燃燒室后在高溫環境作用下迅速熱解燃燒，在機械流化翅、定向風帽和文丘里管噴口的共同作用下燃料呈快速旋轉狀燃燒，一次風由定向風帽、風保護流化翅和文丘里管提供，風保護流化翅能迅速將燃燒燃料的灰殼打碎加快了燃燒速率并防止了灰殼粘結形成結渣，燃料熱解燃燒后大的碳粒在旋風的作用下甩到了爐壁四角被文丘里管內循環器捕捉口捕捉后返回燃燒室底部繼續燃燒，一次大碳粒燃燒后的小碳粒和熱煙氣經主燃燒室出煙口排入副燃燒室。

所述的副燃燒室由副燃燒室異型分離器和副燃燒室機械流化機構成，副燃燒室異型分離器由副燃燒室方形膜式水冷壁和副燃燒室上方下圓異形底座及副燃燒室異型出煙管構成，副燃燒室機械流化機安裝在副燃燒室底部，從主燃燒室出煙口進入的熱煙氣經副燃燒室異型分離器分離后小碳粒沉積于底部繼續流化燃燒，二次風由機械流化機風保護流化翅提供，風保護流化翅對小碳粒進行機械流化可使二次風與燃料充分混合提高燃燒強度及有效防止灰殼粘連結渣，二次小碳粒燃燒后的熱煙氣和少許微型碳粒由副燃燒室異型出煙管排入燃盡室進行三次燃盡燃燒。

所述的燃盡室由膜式水冷壁內覆耐火砼組成，中間安裝有耐火砼折流板，對煙氣進行擾動加快三次燃燒速率，高溫多管旋風除塵器安裝在燃盡室后部，高溫多管旋風除塵器進煙口與燃盡室連接，高溫多管旋風除塵器出煙口與對流換熱管束連接，由副燃燒室進入的含有微小碳粒的熱煙氣在燃盡室進行最后三次燃盡燃燒，耐火砼折流板對煙氣的擾動加強了空氣與燃料的接觸也加快了三次燃燒速率，三次燃燒燃盡后的熱煙氣先進入高溫旋風除塵器進行除塵再經對流換熱管束換熱后由鍋爐出煙口排出。

本發明采用機械流化、文丘里管內循環燃燒方式、截面熱負載可達6MW/m²。鍋爐自前向后依次設置的主燃燒室、副燃燒室和燃盡室通過內部不同結構的設計可使燃料在三個爐膛始終處于流化、懸浮燃燒狀態，有效地降低了流化床鍋爐的高度，爐膛高度可控制在2米左右。主燃燒室的熱解和粗碳粒一次循環流化燃燒、副燃燒室的細碳粒分離二次流化燃燒和燃盡室的三次懸浮完全燃燒構成了鍋爐的精確分段燃燒系統，燃料燃盡率可達99%以上。尤其是可通過在膜式水冷壁敷設耐火砼調整輻射換熱量控制主燃燒室的溫度在900℃左右、副燃燒室的溫度在800℃左右、燃盡室的溫度在600℃左右，有效的減少了NOx的排放量。在燃盡室后部安裝的高溫多管旋風除塵器可將約90%的煙氣灰分清除。可有效減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定工作性能。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。