[發明專利]生物質燃料的鍋爐燃燒方法及其鍋爐

有效

• 申請號: 201210195445.0
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN102705813A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 熊玉明
• 申請（專利權）人: 熊玉明
• 主分類號: F23B90/04
• 分類號: F23B90/04;F23N3/00
• 代理公司: 宜春贛西專利代理事務所 36121
• 代理人: 何彬

技術領域

本發明涉及一種鍋爐，尤其涉及一種生物質燃料的鍋爐燃燒方法及其鍋爐。

背景技術

隨著石油和天然氣等礦物燃料的日漸緊張，可再生能源和其他替代能源的研究發展更為迫切。生物質能源與石化能源相比，不僅來源廣，而且成本低，特別是生物質能源?CO2凈排放量為零，可以有效的緩解溫室效應，它的硫、氮含量都很低，灰分也很少，因此生物質能源的開發利用是緩解能源和環境壓力，建立可持續發展能源系統的有效途徑。然而，由于生物質料直接在現有的燃煤鍋爐或其他現有鍋爐使用不能充分發揮生物質能源節能、改善環境、提高效率、節約成本的諸多優勢。

對于現有的燃煤鍋爐，鏈條爐排的燃燒特點是鏈條爐排的著火條件較差；煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱?,?因而上面的煤先著火?,?然后逐步向下燃燒。這樣的燃燒過程?,?在爐排上就出現了明顯的區域分層，煤進入爐膛后?,?隨爐排逐漸由前向后緩慢移動。在爐排的前部，是新煤燃燒準備區，主要進行煤的預熱和干燥。

但對于植物燃料而言，由于其著火點相對比較低，易于點燃，因而其爐膛結構以及鏈條爐排都不適應于植物燃料，特別是其前拱或前后拱的爐膛結構，如果繼續沿用現有的用于煤等作為燃料的爐膛結構，其燃燒狀況將變得很差，這不僅直接影響鍋爐的生產效率，并且由于其熱值低，兩者的共同作用可能使鍋爐無法正常產汽工作。因而，直接使用現有的包括鏈條鍋爐燃燒生物質燃料由于結構等原因，造成鍋爐出力不足、熱效率低下，燃燒不夠理想，結果是能源消耗量過大，甚至不能滿足生產要求。

而對于一些在現有鍋爐基礎上對爐膛前拱進行加高等尺寸改進的作法能夠收到一定的成效，但其效果還不夠理想。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供生物質燃料的鍋爐燃燒方法及其鍋爐。該方法簡單、易于實施，該鍋爐適用于生物質燃料，燃料利用效率高，產汽穩定、出力足、運行效率高。

本發明燃燒方法是利用生物質在燃燒時產生大量氣體、以氣體形式進行二次燃燒而產生高溫火焰的特性，在鍋爐爐膛內設置儲存裝置，對在前爐膛加熱燃燒的生物質燃料產生的氣體通過設于爐膛內的儲存裝置進行收儲，再由儲存裝置于爐膛內對該氣體進行二次再分布燃燒，實現生物質燃料的鍋爐適應性燃燒利用。

所述燃燒方法還包括于前拱、爐排、和/或儲存裝置上設置補風裝置，以對爐膛的相應部分進行補風，通過調整相應的補風風量來控制爐膛的相應部分的燃燒狀態和/或燃燒溫度，以調整鍋爐對生物質燃料的燃燒狀態。

所述燃燒方法還包括以一定的鍋爐配風系數時前爐膛的風量確定爐膛的喉口截面積，以鍋爐額定負荷和生物質燃料的熱值確定爐膛的進料口的有效截面積，以生物質燃料的初始火焰的揮發份確定前拱的高度；用喉口截面積來控制前爐膛燃燒時喉口處的流速小于4m/s，設計流量為10-50%的鍋爐總配風量，壓力控制為20-80pa。

本發明鍋爐的技術方案包括爐膛和相應的前拱、后拱、爐排，所述后拱上設有一具有進氣口的儲氣倉，所述儲氣倉的頂部上布設有若干過火孔，其底部設有二次點火孔。

所述儲氣倉底部設有返燒孔。

所述前拱、儲氣倉、和/或爐排上設有相應的補風裝置。

所述前拱、儲氣倉、和爐排上的相應的補風裝置分別包括設于前拱、儲氣倉、和爐排上的相應的一根或若干根補風管，以及分別設于相應的所述補風管上的一個或若干個補風嘴。

所述儲氣倉上的補風嘴相互錯位或對位相向設于儲氣倉的進氣口的相對兩側，所述爐排上的補風嘴的供風方向為向上、且與爐排水平面形成10-170度的夾角。

所述儲氣倉其補風嘴內設有過氣槽；所述爐排其補風嘴為設于相應的補風管的上半部分管壁上的補風槽孔；儲氣倉與爐膛頂部之間設有隔離體。

所述儲氣倉與爐膛頂部之間設有一具有進氣口的集氣室，所述集氣室的出氣口為儲氣倉的進氣口。

本發明生物質燃料的鍋爐燃燒方法及其鍋爐是基于常用的工業蒸汽鍋爐及常壓生活熱水鍋爐改進而來，使用高揮發分生物質取代現有煤等作為燃料，較燃煤鍋爐節能15%以上；煙氣排放達到燃氣鍋爐的標準，根據生物質燃料的低燃點、易燃燒、低熱值的特點，通過改變爐膛燃燒部分的結構以適應相應的生物質燃料的燃燒性質，燃料燃燒完全，燃盡率達98%，熱利用效率高；且爐排不易燒損、腐蝕，鍋爐產汽穩定、工作效率高，熱效率93%，對燃料的適應性強，燃料消耗低；環保，污染物綜合排放值為：林格曼黑度＜1級，煙塵濃度＜50mg/Nm3,SO2＜30mg/Nm3，NOx＜400mg/Nm3,煙塵透光率＜10。

附圖說明