[發明專利]生物質鏈條鍋爐新型爐拱

無效

• 申請號: 201410178933.X
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103925610A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 劉圣勇;鄭凱軒;溫寶輝;王鵬曉;沈曉真;劉鵬;王喜云;孫建中;姬少龍;郭前輝;翟萬里;劉洪福;管澤運;夏徐寧
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: F23M5/06
• 分類號: F23M5/06
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 郭麗娜;時立新

技術領域

本發明涉及一種生物質鏈條鍋爐新型爐拱。

背景技術

爐拱是突出于爐膛內部墻面向下的爐墻，其形式有傾斜式或水平——傾斜式。由還原區產生的可燃氣體以及隨氣流帶入爐膛的燃料粉末、焦炭粒子在爐拱的作用下與空氣充分混合，燃燒燃盡，減少了氣體和固體未完全燃燒損失，提高了燃燒效率；另一方面，爐拱能使爐內熱輻射及熱煙氣流動得到合理組織，保證新入燃料能及時著火、穩定燃燒。爐拱按所處位置的不同可分為以下三種：

前拱——位于火床前部的上方，起加快新燃料引燃的作用，因此又稱引燃拱或輻射拱，有水平式、傾斜式和反傾斜式等形式。前拱的輻射方式是再輻射為主、鏡反射為輔，通過此種方式將輻射熱傳遞到新燃料著火區，提高了燃料著火和燃燒的速度。

中拱——位于火床中部的上方，長度較短、布置靈活、費用低，一般適用于鍋爐改造。

后拱——位于火床后部的上方，有單傾斜式、水平——傾斜式和雙傾斜式等。后拱的主要作用有以下幾個：

（1）與前拱組成喉口，可加強氣流擾動，使可燃物與空氣充分混合而有利于燃燒，延長了氣流在爐內的逗留時間，對可燃物的燃盡很有利；

（2）將大量高溫煙氣、熾熱炭粒以及過量的空氣輸送至燃料燃燒區，進一步加強了燃燒，爐膛空間的可燃氣體在氧氣的作用下而燃盡，因此燃燒溫度得到提高；

（3）灼熱煙氣及其夾帶的火紅炭粒在后拱作用下被導向前端，在氣流轉彎向上時受到慣性分離作用，火紅炭粒落到新燃料層，有利于著火燃燒；

（4）對燃燼區有保溫促燃的作用，大大地降低灰渣物理熱損失，使鍋爐效率得到提高。

燃料床上的燃料是否能進行強烈而完全的燃燒則不僅取決于適當的爐排可見熱強度、合理的爐膛布置及運行方式,而且在很大程度上還取決于爐拱的幾何形狀和尺寸，然而現有的生物質鍋爐大都是燃煤鍋爐改造而來，前拱、后拱之間的爐內氣流為“L”形流動路線，不能使高溫火焰在爐膛里充分燃燒，由于生物質成型燃料的燃燒特性與煤的燃燒特性有很大的不同，常規的爐拱設計的鍋爐在燃燒生物質成型燃料時存在一些問題：高溫火焰不能在爐膛里停留足夠的時間，可燃成分不能與空氣充分混合，導致煙氣中一氧化碳、甲烷等可燃氣及固體可燃顆粒含量較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種前、后拱之間煙氣流呈“????????????????????????????????????????????????”形且可使高溫火焰充分燃燒的生物質鏈條鍋爐新型爐拱。

????為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：生物質鏈條鍋爐新型爐拱，包括前拱、后拱和爐排，前拱和后拱之間形成喉口，前拱包括第一爐內壁，第一爐內壁從前至后向上傾斜，第一爐內壁與水平線形成前拱角β，后拱包括第二爐內壁，第二爐內壁為從前至后向下傾斜，第二爐內壁與水平線形成后拱角α，其特征在于：喉口處的煙氣呈“”形流動，煙氣從后拱第二爐內壁流向喉口的動量為I，并且動量I為煙氣從后拱第二爐內壁流向喉口的水平動量Ix和煙氣從后拱第二爐內壁流向喉口的向上的豎直動量I_y的合成動量，后拱出口煙氣流動量為I₁，I₁在水平方向的動量分量為I_1x，I₁在垂直方向的動量分量為I_1y，后拱前端的上升煙氣動量為I₂，沿動量I方向的延長線與第一爐內壁相交于K點，沿動量I方向的延長線與第一爐內壁之間形成夾角δ，第一爐內壁的前端點與K點的距離為L_k，第一爐內壁的前后總長度為L_D，前拱和后拱的參數通過下列公式計算而得：

γ=arctan(I_y/I_x)

I_x=I_1x

I_y=I_1y+I₂

I_1x=I₁cosα

I_1y=I₁sinα?

L_k=

_????β≥30°

180°＞δ≥110°

8°≤≤12°

????式中：γ為I與I₁的動量合成角。