[實用新型]生物質氣化燃燒熱水爐

有效

• 申請號: 201521132029.1
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN205261906U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 劉效洲;馬亞典
• 申請（專利權）人: 廣州市祈雅典鍋爐有限公司
• 主分類號: F24H1/22
• 分類號: F24H1/22;F23B90/06
• 代理公司: 北京獻智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11434
• 代理人: 楊獻智;李永虎

技術領域

本實用新型涉及一種鍋爐設備，特別涉及一種熱水爐。

背景技術

眾所周知，煤、石油、天然氣等化石能源都是不可再生資源，在人 類大規模的開采下已逐漸枯竭。另外，這些燃料在燃燒時會向空氣中排 放大量的有毒有害氣體，造成大氣嚴重污染。為此，能源領域專家正努 力尋找可再生的清潔燃料來代替化石能源。

生物質燃料(簡稱BMF，比如農林廢棄物，如秸稈、鋸末、甘蔗 渣、稻糠等)具有以下幾個特點：1、BMF的能量來自于其生長時對自 然界CO₂的吸收，因此BMF具有CO₂生態“零”排放的特點；2、BMF 的燃燒以揮發份為主，其固定碳的含量為15％左右，是典型的低碳燃料； 3、BMF的含硫量比柴油還低，僅為0.05％，不需設置脫硫裝置就可實 現SO₂的排放；4、BMF的灰份僅為1.8％，是煤基燃料的1/10左右， 設置簡單的除塵裝置就能實現粉塵排放達標；5、BMF含氮量低，氧含 量高，燃燒時生成較少的NO_X；6、BMF來源于農林廢棄物，原料分布 廣泛多樣，成本低，循環生長，取之不盡用之不竭，是典型的循環經濟 項目。

生物質氣化是以生物質為原料，在氣化劑作用下，通常以氧氣(空 氣、富氧或純氧)、水蒸氣或氫氣等作為氣化劑(也稱為氣化質)，在高 溫條件下通過熱化學反應，將生物質中可燃的部分轉化為可燃氣的過 程。生物質氣化時產生的氣體成分主要包括H₂、CH₄和CO等，通常將 這種可燃氣體稱為生物質燃氣。

然而，生物質燃氣的熱值低、焦油含量高，如果像天然氣或煤氣那 樣直接供給至熱水鍋爐作為燃料使用，一方面燃燒效率低，另一方面可 能帶來安全隱患。

如中國專利公開第202328755U號所揭示的一種生物質熱水爐，包 括主爐體、加熱內膽以及提供加熱內膽燃氣的生物質半氣化燃燒爐，加 熱內膽和燃燒爐內膽分別置于主爐體內，燃燒爐的加料口伸出主爐體 外，加熱內膽設有若干儲水管道，燃燒爐燃燒產生的熱氣通過環形氣道 以及位于加熱內膽底部并與環形氣道連通的燃氣進口進入加熱內膽。燃 燒爐內膽通過第一螺栓與燃燒爐上的法蘭連接，燃燒爐的內置出渣盒的 吊桶通過第二螺栓與燃燒爐的爐體連接。然而，該生物質熱水爐存在以 下缺點或不足：(1)、其屬于半氣化燃燒，生物質能利用效率低；(2)、 其僅采用一級燃燒，排出的煙氣中含有未燃燼的生物質料，造成能源浪 費；(3)、燃燒產生的煙氣未經過濾除塵直接用于加熱內膽，存在一定 的安全隱患；(4)、熱水爐的構造簡單，換熱效率低；(5)、燃燒爐爐體 的余熱以及加熱水后的煙氣的余熱未得到充分的回收利用。

又如中國專利公開第202835774U號所揭示的一種生物質燃料氣化 熱水爐，包括氣化爐，氣化爐包括爐筒，爐筒設有爐膛，在爐筒的下端 連接有夾套式換熱水箱，夾套式換熱水箱中部設有與爐膛連通的出氣腔 室，夾套式換熱水箱的底部分別設有與出氣腔室相通的主出灰口和出氣 口，出氣口上連接有出氣管路，夾套式換熱水箱的夾套上設有出水口和 進水口；在出氣管路上設有水換熱器，水換熱器包括水箱，水箱的上部 設有上氣室，水箱的下部設有下氣室，穿過水箱設有連通上氣室和下氣 室的若干個導氣管。然而，該生物質燃料氣化熱水爐存在以下缺點或不 足：(1)、其利用氣化生成的生物質燃氣的余熱加熱水，而不是燃燒生 物質燃氣來加熱水，因此屬于一種余熱鍋爐，不適合作為專門的熱水鍋 爐穩定地向用戶提供熱水；(2)、氣化生成的生物質燃氣未經過濾除塵 直接用于水換熱器，存在一定的安全隱患。

再如中國專利申請公開第103134178A號所揭示的一種充分利用生 物質燃料的高效熱水爐，一個氣化室和三個燃燒室、螺旋除塵器、灰斗、 渣料室及與燃燒室連接的管道和部件均設置在可以充滿水的爐體內，在 氣化室將生物質燃料氣化成可燃氣體，大量的生物質燃料氣化后在主燃 燒室燃燒，主燃燒室燃燒不完全的燃料氣體在第二燃燒室和第三燃燒室 進行后續的補充燃燒。然而，該充分利用生物質燃料的高效熱水爐存在 以下缺點或不足：(1)、所有設備/器件均設置在可以充滿水的爐體內， 因此所有設備/器件必須采用防水材料制成且必須進行嚴格密封，這使得 制造成本升高；(2)、同時，因為所有設備/器件均設置在水中，維護也 非常困難。