[發(fā)明專利]一種高效潔凈的生物質(zhì)燃燒爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810333711.9
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108592012B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳蓉;段青松;鄭嘉鑫;高彥玉;李小龍;和婷;馬彥花
• 申請（專利權(quán)）人: 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F23B70/00
• 分類號: F23B70/00;F23J1/00;F23J1/02;F23J15/00
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發(fā)明為一種高效潔凈的生物質(zhì)燃燒爐，屬于能源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。所述生物質(zhì)燃燒爐主要包括爐膛、爐排、冷灰倉、水冷壁、料倉、送料機(jī)、風(fēng)機(jī)和排渣斗；所述爐排設(shè)置于爐膛下部，爐膛下方設(shè)置排渣斗，排渣斗下部設(shè)置冷灰倉，水冷壁位于爐膛的頂部，風(fēng)機(jī)的送風(fēng)管從爐排與排渣斗之間的爐膛壁伸進(jìn)爐膛，料倉通過送料機(jī)與爐膛內(nèi)部的爐排連接，所述的生物質(zhì)燃燒爐還包括一個用于從爐膛內(nèi)中上部向爐膛內(nèi)噴淋熱灰的熱灰噴淋裝置。本發(fā)明生物質(zhì)燃燒爐中的燃料和空氣在爐膛內(nèi)燃燒時，采用較低的流化風(fēng)速將熱灰渣流化于整個爐膛內(nèi)，熱灰可以捕捉由于生物質(zhì)燃燒而產(chǎn)生的揮發(fā)性灰、小顆粒灰和大顆粒灰，減少受熱面積灰結(jié)渣及腐蝕問題，增加爐膛內(nèi)熱空氣的擾動，強(qiáng)化其與水冷壁之間的換熱，加大燃料行程，降低熱能資源的浪費，確保能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的高效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高效潔凈的生物質(zhì)燃燒爐，屬于能源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

全球氣溫變暖受到政府以及相關(guān)部門的關(guān)注，減少二氧化碳等溫室氣體的排放迫在眉睫。生物質(zhì)能源由于其二氧化碳零排放以及可再生等優(yōu)點，成為能源領(lǐng)域關(guān)注的熱點。《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》中指出，用于直接發(fā)電的生物質(zhì)主要是農(nóng)作物秸稈、林木質(zhì)等農(nóng)林業(yè)的廢棄物。生物質(zhì)用于燃燒發(fā)電不僅可以減少火力發(fā)電行業(yè)二氧化碳排放，而且能夠緩解傳統(tǒng)燃料緊缺的危機(jī)。

我國也已經(jīng)將生物質(zhì)利用技術(shù)的研究與應(yīng)用作為重點研究課題。我國生物質(zhì)發(fā)電已有20年以上的研發(fā)和利用經(jīng)驗，這種生物質(zhì)利用方式在未來10-20年仍大有可為。生物質(zhì)發(fā)電的新增裝機(jī)容量在從2006年到2010年的4年間累計新增330萬千瓦。目前生物質(zhì)發(fā)電已經(jīng)成為技術(shù)最成熟、發(fā)展規(guī)模最大的生物質(zhì)能利用領(lǐng)域。

生物質(zhì)中堿性物質(zhì)及氯含量高，在燃燒時易在鍋爐受熱面表面形成積灰，增大爐內(nèi)傳熱熱阻，降低鍋爐熱效率，引發(fā)嚴(yán)重惡性事件。且積灰中的堿金屬及氯還會造成受熱面的腐蝕。積灰及腐蝕問題已經(jīng)成為阻礙生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主要障礙。

目前，使用生物質(zhì)燃料的燃燒爐，爐內(nèi)受熱面積灰和結(jié)渣問題較嚴(yán)重，生物質(zhì)燃燒爐熱效率為70-75％之間，例如CN201721572480.4公開了一種熱管換熱雙爐膛生物質(zhì)鍋爐驅(qū)動有機(jī)朗肯循環(huán)分布式熱電聯(lián)供系統(tǒng)，該專利中熱管換熱雙爐膛生物質(zhì)鍋爐的熱效率為73％左右，CN201721574131.6公開的一種雙爐膛生物質(zhì)鍋爐驅(qū)動有機(jī)朗肯循環(huán)的雙爐膛生物質(zhì)鍋爐熱效率為70％左右，CN201610606102.7公開的一種生物質(zhì)燃燒熱能驅(qū)動吸收式有機(jī)朗肯循環(huán)分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的生物質(zhì)鍋爐，其熱效率為75％左右，爐內(nèi)換熱效果差，熱能利用低，浪費資源，未充分利用的熱能排放于空氣中，造成周圍環(huán)境的熱污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高效潔凈的生物質(zhì)燃燒爐，采用這種高效潔凈的生物質(zhì)燃燒爐可以減少受熱面積灰結(jié)渣及腐蝕問題，增強(qiáng)爐內(nèi)擾動，強(qiáng)化換熱，加大燃燒行程，促進(jìn)燃料完全燃燒，降低熱能資源的浪費，實現(xiàn)對熱量的梯級利用，以解決環(huán)境污染、能源利用率低、發(fā)電效率低等問題。

解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的方案是：一種高效潔凈的生物質(zhì)燃燒爐，主要包括爐膛、爐排、冷灰倉、水冷壁、料倉、送料機(jī)、風(fēng)機(jī)和排渣斗；所述爐排設(shè)置于爐膛下部，爐膛下方設(shè)置排渣斗，排渣斗下部設(shè)置冷灰倉，水冷壁位于爐膛的頂部，風(fēng)機(jī)的送風(fēng)管從爐排與排渣斗之間的爐膛壁伸進(jìn)爐膛，料倉通過送料機(jī)與爐膛內(nèi)部的爐排連接，其特征在于，所述的生物質(zhì)燃燒爐還包括一個用于從爐膛內(nèi)中上部向爐膛內(nèi)噴淋熱灰的熱灰噴淋裝置。

本發(fā)明所述的熱灰噴淋裝置主要包括熱灰噴淋管、熱灰噴淋噴頭、熱灰倉、加壓泵、提升機(jī)和換熱器；所述提升機(jī)下端通過管線與冷灰倉相連，提升機(jī)上端與換熱器相連，換熱器的上部通過管線與熱灰倉相連，所述熱灰噴淋管的一端安裝熱灰噴淋噴頭，并伸入爐膛的中上部，另一端通過加壓泵與熱灰倉連接。

所述生物質(zhì)燃燒爐還包括一個排煙管線，排煙管線中的煙氣作為換熱器的換熱介質(zhì)，與提升器提升進(jìn)入換熱器的冷灰進(jìn)行換熱后排放或進(jìn)行后續(xù)處理。