[實用新型]一種利用鍋爐排出的低溫煙氣對生物質燃料進行干燥和預加熱的裝置

有效

• 申請號: 201320196184.4
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN203310234U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 徐翔;張博;隨晶俠
• 申請（專利權）人: 溫州市特種設備檢測中心;大連理工大學
• 主分類號: F26B17/32
• 分類號: F26B17/32;F26B21/14;F26B25/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本實用新型涉及一種新型的利用鍋爐排出的低溫煙氣來對生物質燃料進行干燥和預加熱的設備，用來減少燃料在進入爐膛時的水分含量的裝置。

背景技術

生物質燃料現已受到了廣泛的重視，像秸稈類和木材類的燃料，它們的形成受到當地氣候環境的影響，因此其燃料在含水量差異性很大。進入爐膛時，生物質燃料含水量（濕基）從25%~50%之間（樹皮、鋸木廠的副產品）到低于10%（顆粒燃料、干燥木材加工廢棄物）發生變化，因此大部分的生物質燃料的含水量還是很高的。燃料的含水量并不是固定不變的，其受到貯存方法的影響，要想一直保持干燥的環境貯存生物質燃料，也會增加貯存成本。

生物質燃料水分含量較高，水分的存在方式分為外在水分和內在水分，外在水分是指吸附在燃料表面的水分，可以用干燥的方法去除，而內在水分則是比較穩定的。生物質燃料中的水分進入爐膛前是以常溫下液態水的形式存在，而這些質量的水分會最終隨著煙氣排出爐膛，在隨著煙氣排出爐膛時，卻是以過熱水蒸汽的形式排出，這些水分內能得到了很大的提高，其內能的提高則是在整個燃燒過程中吸收燃料燃燒釋放的熱量，因此會造成鍋爐內熱效率的下降。根據生物質成型燃料的燃燒特性，生物質燃料水分析出較為容易，在低于100℃是，其析出速率受到與其進行對流換熱的氣體中水分的含量，在大于等于100℃是受到固體顆粒溫度的影響。生物質燃料除了水分的析出還有揮發分的析出，揮發分析出的溫度大約為250℃，爐膛的煙氣排煙溫度一般要低于250℃，根據以上特性可以看出，用爐排煙氣干燥生物質成型燃料，其在混合生物質燃料析出的外在水分后在排出，這樣會使燃料中的外在水分在進入爐膛之前進行部分或者完全析出，減少熱量損失，并且保證不會有揮發成分析出，避免燃料浪費。

發明內容

本實用新型針對生物質成型燃料的水分含量高、水分析出溫度低的特點，使水分在燃料燃燒的過程中會由原來的液態水變成高溫水蒸氣存在于煙氣中排出，吸收燃料在燃燒過程中產生的熱量，造成了能源的浪費。本實用新型提供一種新型的利用鍋爐排出的低溫煙氣來對生物質燃料進行干燥和預加熱的裝置，在以前的生物質燃料燃燒系統上來說，需要增加一個設備，該設備包括一個煙氣換熱室和一個氣固分離室，這兩個設備緊密聯系在一起，在煙氣換熱室內用爐膛排出的煙氣對生物質燃料進行預加熱，減少燃料在進入爐膛前的水分含量，提高燃料溫度，從而提高了熱效率，降低了排煙溫度。

本實用新型的技術方案：

一種利用鍋爐排出的低溫煙氣對生物質燃料進行干燥和預加熱的裝置，包括爐膛、料斗、煙氣換熱室和氣固分離室，是在生物質燃料燃燒系統基礎上增加煙氣換熱室和氣固分離室，進行干燥和預加熱，從氣固分離室排出的生物質燃料再返回生爐膛。

煙氣換熱室有煙氣入口、燃料入口和腔體，氣固分離室有煙氣出口和燃料出口兩個出口。煙氣換熱的腔體內設置兩個支撐滾圈，每個支撐滾圈由輥子、限位板和支架組成。兩個支撐滾圈的輥子方向一致，靠近煙氣入口高度要高一些，靠近氣固分離室高度要低一些。煙氣換熱室腔體內有內槽螺紋，該內槽螺紋按照螺母內螺紋的方式排列，從顆粒入口處延伸到煙氣換熱室腔體的尾部，該螺紋的切面圖如圖2所示，分布圖如圖3，這樣促使了固體顆粒按著固定的方向流動。

輥子轉動帶動煙氣換熱室腔體的轉動限位板來保證煙氣換熱室只在一定范圍內進行轉動，有利于固體燃料顆粒與低溫煙氣的換熱。在煙氣換熱室內，煙氣跟燃料同方向進入，經過對流換熱后，燃料析出的水分進入煙氣，流出煙氣換熱室后進入氣固分離室，混合了燃料析出水分的煙氣在氣固分離室的頂部排出，燃料則有氣固分離室下部排出后進入爐膛進行燃燒。

本實用新型的有益效果是：該方法利用本應該排入大氣中浪費掉的熱量，用來加熱生物質燃料，提高了燃料的溫度，減小燃料進入爐膛時的水分含量，減少了能源的浪費，提高了鍋爐的熱效率。燃料從料斗內落下后，先經過煙氣換熱室內煙氣的預加熱，然后進入爐膛內進行燃燒利用，這樣還可以避免了料斗內燃料的燃燒。

附圖說明

下圖結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為支撐滾圈的結構示意圖。

圖3為煙氣換熱室腔體的內槽螺紋的分布圖。

圖中：1爐膛；2?料斗；3支撐滾圈；?4氣固分離室；5?煙氣換熱室腔體；6?燃料入口；7?煙氣入口；8?煙氣出口；9?燃料出口；10?輥子；11?限位板；12?煙氣換熱室腔體內槽；13?支架。

具體實施方式