[實(shí)用新型]一種高效抗結(jié)渣低排放生物質(zhì)鍋爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821432494.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN208871843U
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田宜水;付成果;戴辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): F24H1/40
• 分類號(hào): F24H1/40;F24H9/00;F24H9/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型屬于鍋爐設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域且公開了一種高效抗結(jié)渣低排放生物質(zhì)鍋爐，包括鍋筒、側(cè)集箱、第一側(cè)水冷壁管、第二側(cè)水冷壁管、下降管、對(duì)流管、地基和平臺(tái)扶梯，所述鍋筒一側(cè)設(shè)有側(cè)集箱，所述鍋筒與側(cè)集箱之間設(shè)有第一側(cè)水冷壁管和第二側(cè)水冷壁管，所述鍋筒一側(cè)設(shè)有多個(gè)下降管，所述下降管與鍋筒之間設(shè)有對(duì)流管，所述鍋筒每側(cè)均設(shè)有保溫層爐壁，所述鍋筒一側(cè)設(shè)有構(gòu)架，所述構(gòu)架一側(cè)設(shè)有鏈條爐排，所述鍋筒一側(cè)設(shè)有前煙箱煙道，所述鍋筒另一側(cè)設(shè)有后煙箱，所述后煙箱一側(cè)設(shè)有煙道，所述后煙箱與煙道固定連接，所述構(gòu)架頂部設(shè)有平臺(tái)扶梯，所述平臺(tái)扶梯一側(cè)設(shè)有管道儀表。該種高效抗結(jié)渣生物質(zhì)鍋爐，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，運(yùn)行穩(wěn)定、熱效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鍋爐，具體涉及一種高效抗結(jié)渣低排放生物質(zhì)鍋爐，屬于鍋爐技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

與煤相比，生物質(zhì)具有較高的揮發(fā)分含量。農(nóng)作物秸稈中的揮發(fā)分一般在 76％～86％之間，其存儲(chǔ)了超過(guò)三分之二的熱量，且一般在200～300℃時(shí)開始析出。如果此時(shí)無(wú)法提供足夠的助燃空氣，則未燃盡的揮發(fā)分被氣流帶出，形成黑煙，傳統(tǒng)的燃煤鍋爐設(shè)計(jì)方法和操作規(guī)程并不適合于農(nóng)作物秸稈。

灰分含量高。由于秸稈類生物質(zhì)中的灰分含量通常較高，因此，顆粒燃料的灰分沉積速度一般大大超過(guò)煤的燃燒，有的甚至超出煤炭大約一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，積灰中通常存在大量的K Cl等氯化物，也是需要注意的一個(gè)問(wèn)題。

結(jié)渣現(xiàn)象嚴(yán)重。在秸稈生長(zhǎng)過(guò)程中，會(huì)吸收包含了一定含量的堿金屬元素(包括K、Na、Cl、S、Ca、Si、P等)，其以鹽或者氧化物的形式存在于生物質(zhì)機(jī)體內(nèi)部或者灰分等雜質(zhì)中(包括K、Na、Cl、S、Ca、Si、P等)。當(dāng)秸稈類生物質(zhì)固體成型燃料燃燒時(shí)達(dá)到的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于灰熔點(diǎn)溫度范圍，導(dǎo)致爐底的秸稈灰在 800～900℃時(shí)就開始軟化，溫度過(guò)高時(shí)灰分會(huì)全部或者部分發(fā)生熔化，導(dǎo)致結(jié)渣率較高，試驗(yàn)表明玉米秸稈顆粒燃料的結(jié)渣率在50％以上。這不僅影響燃燒設(shè)備的熱性能，甚至?xí)＜叭紵O(shè)備的安全。

NO_x排放量較高。生物質(zhì)燃燒設(shè)備產(chǎn)生的NO_x主要是由燃料中的N元素氧化產(chǎn)生的，既來(lái)自氣相燃燒也來(lái)自固定碳燃燒過(guò)程。其他NO_x可能是某些特定條件下由空氣中的N元素形成的。生物質(zhì)燃燒排放的最主要NO_x是NO，它在大氣中會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)镹O₂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種高效抗結(jié)渣低排放生物質(zhì)鍋爐，通過(guò)下降管和對(duì)流管，便于消除了鍋筒底部的死水區(qū)，使泥渣不易沉積，鍋筒高溫區(qū)能得到良好冷卻，預(yù)防鍋筒下部鼓包，同時(shí)采用水火管布置，獲得了強(qiáng)化傳熱效果，達(dá)到升溫、升壓快的特點(diǎn)，提高了鍋爐的熱效率，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，運(yùn)行穩(wěn)定、熱效率高，可以有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

由于生物質(zhì)燃料易揮發(fā)，揮發(fā)分主要集中在前拱下方，為了推遲點(diǎn)火，加大前拱角度和高度；減短爐排長(zhǎng)度，節(jié)省鍋爐本體長(zhǎng)度；并適當(dāng)提高爐膛高度，增大燃燒空間，有利于揮發(fā)分的充分燃燒。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

為解決上述問(wèn)題，擬開發(fā)的生物質(zhì)高效燃燒設(shè)備采取了以下的設(shè)計(jì)方案：

(1)分級(jí)配風(fēng)

燃料中氮元素通過(guò)一系列基本反應(yīng)過(guò)程轉(zhuǎn)化為NO(>90％)和NO₂(<10％)，即燃料型反應(yīng)機(jī)制。重要的基本含氮物為NH₃和HCN。然而，揮發(fā)分中也會(huì)發(fā)現(xiàn)大量的NO和N₂。當(dāng)O₂充足時(shí)，NH₃和HCN會(huì)通過(guò)不同反應(yīng)途徑轉(zhuǎn)化為NO。而當(dāng)燃料充足時(shí)，NO將與NH₃和HCN反應(yīng)生成N₂。這個(gè)機(jī)制被用作為脫硝。通過(guò)優(yōu)化初級(jí)空氣過(guò)量系數(shù)、溫度及在爐內(nèi)滯留時(shí)間，將最大限度將NH₃和HCN 轉(zhuǎn)化為N₂。