[發明專利]一種具有可變換爐拱的生物質熱爐

在審

• 申請號: 202110934425.X
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113587135A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 鄧忠平
• 申請（專利權）人: 鄧忠平
• 主分類號: F23M5/06
• 分類號: F23M5/06;F23M5/08;F23D1/02;F23C7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種具有可變換爐拱的生物質熱爐，其包括爐床、前拱和后拱，所述前拱包括下彎形的拱身，拱身內設置有用于驅動拱身形變的第一致動機構；所述后拱內設有用于驅動第二斜壁面改變傾斜角度的第二致動機構。本發明通過前拱的內彎和后拱的第二斜壁面的設計與布置，迫使爐內氣流中的絕大部分能向前拱下轉彎，形成回旋的氣流再經喉口流出，增強氣流與新燃料層之間的熱量交換過程，使著火條件得到改善，使高溫火焰在爐膛里充分燃燒；通過第一致動機構和第二致動機構，可以根據燃料的特性或燃燒的動態實時調節拱形，以改變氣流回旋的速度和程度，從而使爐拱更準確地匹配燃燒，提高了熱爐的適應性。

技術領域

本發明屬于鍋爐領域，具體涉及一種具有可變換爐拱的生物質熱爐。

背景技術

爐拱是突出于爐膛內部墻面向下的爐墻。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，爐拱還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。前拱與后拱組成喉口，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。

生物質燃料作為鍋爐燃料應用是近十幾年發展的，生物質燃料與煤的燃燒特性差異很大，燃煤的揮發份比例少，析出緩慢，可燃物質在鍋爐內停留時間較長，有充分的時間與氧化劑接觸，完全燃燒；生物質燃料的揮發份比例很高，且析出集中，可燃物質在鍋爐內停留時間短，來不及與氧化劑充分接觸、燃燒，就隨煙氣排出鍋爐，熱效率低。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折線形流動路線，不能使高溫火焰在爐膛里充分燃燒，常規的爐拱設計的鍋爐在燃燒生物質成型燃料時，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

為解決以上問題，本發明提供一種具有可變換爐拱的生物質熱爐。本發明采用的技術手段如下：

一種具有可變換爐拱的生物質熱爐，其包括爐床、前拱和后拱，以及設置在熱爐燃燒室內左右兩側的水冷壁，前拱和后拱之間形成喉口，

所述前拱設置在爐床上方，所述前拱包括下彎形的拱身，拱身具有中空的變截面的腔，拱身的外彎的彎曲半徑大于內彎的彎曲半徑，所述腔內設置有用于驅動拱身形變的第一致動機構，當所述第一致動機構使能時，所述內彎的彎曲半徑被調節；

所述后拱包括從前至后向上傾斜的第一斜壁面，從前至后向下傾斜的第二斜壁面，第一斜壁面和第二斜壁面形成向前拱突出的銳角夾角，所述第二斜壁面的延伸與所述內彎相切，所述后拱內還設有用于驅動第二斜壁面改變傾斜角度的第二致動機構。

進一步地，所述第一致動機構包括一個可伸縮的推桿和固定在推桿一端的圓輥。

進一步地，所述外彎和內彎的靠近水冷壁的同側通過一個或多個彈性件連接。

進一步地，所述外彎和內彎由耐火材料制成，且內彎的厚度小于外彎的厚度。

進一步地，所述內彎通過一個可沿水冷壁的豎直方向小幅度上下移動的固定器與水冷壁連接。

進一步地，所述第二斜壁面通過一個可沿水冷壁的豎直方向小幅度上下移動的固定器與水冷壁連接。

進一步地，所述第二致動機構包括一個可伸縮的推桿，推桿的一端與第二斜壁面的靠近水冷壁的一側固定。

本發明的有益效果是：

(1)通過前拱的內彎和后拱的第二斜壁面的設計與布置，迫使爐內氣流中的絕大部分能向前拱下轉彎，形成回旋的氣流再經喉口流出，增強氣流與新燃料層之間的熱量交換過程，使著火條件得到改善，使高溫火焰在爐膛里充分燃燒；