CN101900418B - 生物质有机热载体炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质有机热载体炉，包括炉体、与炉体给料口连接的炉前给料系统、设置在炉体内的炉膛配风系统、设置在炉膛上方的换热系统以及设置在炉膛后部的出渣系统，其中，所述炉膛配风系统包括设置在炉体内炉排底部的第一次风装置、设置在炉体前部的第二次风装置和设置在炉膛两侧的第三次风装置。本发明配风合理，有足够的扩散型空气供给，避免因空气供应不当，有机挥发分未燃烬而导致排烟为黑色，严重时为浓黄色烟的弊病。

Description

生物质有机热载体炉

技术领域

本发明涉及有机热载体炉，尤其涉及一种燃用生物质成型燃料的有机热载体炉。

背景技术

当前，有机热载体炉主要还是以石油、天然气以及煤为主燃料。随着石油和天然气价格的不断升高，许多企业已经难以承受如此高的燃料成本；而燃煤成本虽然相对较低，但由于其燃烧产物中的氮氧化物和硫化物对环境的污染已经越来越严重，国家政策已经严加限制使用煤燃料。因此，寻找一种清洁、廉价的燃料用于有机热载体炉成为当前锅炉行业急需解决的问题。生物质成型燃料(即bi0-mass fuel，以下简称BMF)主要是指将农业或林业生物质原料进行加工，使其具有人们方便使用的形状、大小、密度(如颗粒、块型、棒型燃料)，属可再生能源。

中国专利ZL200810124522公开了一种新型生物质燃烧膜式壁有机热载体炉，它具有一炉体，炉体设置有燃烧设备、炉膛、燃烬室和尾部烟道，炉体的内侧设置有导热油管，燃烧设备具有设置在炉体下方的炉排及对应设置在其一端上方的加料装置，炉排的另一端的上方为炉膛，炉膛的上方与相邻设置的燃烬室的上方相通，燃烬室与设置有由导热油管构成的对流受热面的尾部烟道相通，炉体顶部上方设置有烟气出口。该有机热载体炉将绝热燃烧炉与导热油热交换器结合为一体，不仅可以减少投资和占地，而且可以提高燃烧效率、减少设备运行维护成本，提高设备的使用寿命。

中国专利ZL 02249424公开了一种太阳能有机热载体炉，包括热载体加热装置、热油循环泵、安全阀、过滤器、膨胀油槽、贮油槽、补油泵，其中热载体加热装置是由管式太阳能集热器和电加热器组成，热油循环泵的输出端连接电动三通阀，电动三通阀的一个输出口连接管式太阳能集热器的输入端，管式太阳能集热器的输出端连接电加热器的输入口，电动三通阀的另一个输出口直接连接电加热器的输入口，电加热器的输出口连接用热设备，用热设备的有机热载体输出口连接回过滤器输入口，它利用太阳能转化的热能为工业生产使用，减少运行成本，还可以减少化石燃料的消耗。

中国专利ZL200920239097公开了一种直燃管式炉排有机热载体锅炉，包括炉体，炉体上设有炉门，炉体的上部设有锥度烟箱，锥度烟箱的上面设有水膜除尘器，炉体的下部设有调风门，炉体的底部设有底座法兰；炉体内由下而上依次设有方型排管炉排、辐射圆盘管和水平错排蛇形对流盘管，水平错排蛇形对流盘管的顶端与热媒进口连接，辐射圆盘管顶端的顶盘管与热媒出口连接，水平错排蛇形对流盘管和辐射圆盘管的下端分别与方型排管炉排的集箱连通。

但是，上述有机热载体炉或者不能选用生物质成型燃料作为燃料，或者选用生物质成型燃料作为燃料时存在功率大、生产效率低、成型部件磨损严重和寿命短等问题。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种生物质有机热载体炉，避免因空气供应不当，有机挥发分未燃烬而导致排烟为黑色，生产效率低下的弊病。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种生物质有机热载体炉，包括炉体、与炉体给料口连接的炉前给料系统、设置在炉体内的炉膛配风系统、设置在炉膛上方的换热系统以及设置在炉膛后部的出渣系统，其中，炉膛配风系统包括设置在炉体内炉排底部的第一次风装置、设置在炉体前部的第二次风装置和设置在炉膛两侧的第三次风装置。

进一步地，第一次风装置包括多个风室，该风室的数量按照前部多、中间尾部逐步减少排列，所述第三次风装置包括分两层排列的风管。

优选地，出渣系统包括螺旋出渣机，在螺旋出渣机内设置料位计。

优选地，炉前给料系统包括星型给料机，该星型给料机通过一分料器与炉体给料口连接相通。

进一步地，分料器内设有渐宽式的分料通道，其窄端与星型给料机连接相通，其宽端与炉体给料口连接相通，在分料通道内从窄端至宽端设置有数个用于分流燃料的分流体。

优选地，分流体按阵列式排列分布，随分料通道由窄到宽，相邻两行的分流体之间相互错位设置。

优选地，换热系统包括由方箱形盘管组成的辐射受热面以及设置在辐射受热面之后的对流受热面。

优选地，对流受热面为对流管屏，在对流管屏的右侧集箱设置有机热载体的进口，在辐射受热面上部，顶棚管连接的前集箱设置有机热载体的出口。

进一步地，右侧集箱中间由隔板隔开，使有机热载体流到右集箱前半部分后再导入左侧集箱，再从左侧集箱导入右侧集箱的后半部分，有机热载体通过右集箱连接的底部辐射管进入辐射高温区进行辐射换热，由上部辐射管流出到顶部后集箱，最后从顶部的后集箱再流入到前集箱，由前集箱将有机热载体输出到供热设备放热。

与现有技术相比，本发明配风合理，有足够的扩散型空气供给，避免因空气供应不当，有机挥发分未燃烬而导致排烟为黑色，严重时为浓黄色烟的弊病。

以下结合附图和实施例，来进一步说明本发明，但本发明不局限于这些实施例，任何在本发明基本精神上的改进或替代，仍属于本发明权利要求书中所要求保护的范围。

附图说明

图1是本发明之有机热载体的结构示意图。

图2是本发明有机热载体中的换热系统结构示意图。

图3是本发明有机热载体中的分料器结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1、图2和图3，本实施例的生物质有机热载体炉包括炉体1、与炉体给料口2连接的炉前给料系统、设置在炉体内的炉膛配风系统、设置在炉膛3上方的换热系统以及设置在炉膛后部的出渣系统。其中，炉膛配风系统包括设置在炉体内往复炉排4底部的第一次风装置、设置在炉体前部的第二次风装置和设置在炉膛两侧的第三次风装置，第一次风装置包括多个风室，该风室的数量按照前部多、中间尾部逐步减少排列，第三次风装置包括分两层排列的风管5；出渣系统包括螺旋出渣机6，在螺旋出渣机内设置料位计；炉前给料系统包括星型给料机7，该星型给料机通过一分料器8与炉体给料口连接相通，该分料器内设有渐宽式的分料通道9，其窄端与星型给料机7连接相通，其宽端与炉体给料口2连接相通，在分料通道内从窄端至宽端设置有复数个用于分流燃料的分流体10，分流体按阵列式排列分布，随分料通道由窄到宽，相邻两行的分流体之间相互错位设置；换热系统包括由方箱形盘管组成的辐射受热面11以及设置在辐射受热面之后的对流受热面12，对流受热面为对流管屏，在对流管屏的右侧集箱13设置有机热载体的进口，在辐射受热面上部，顶棚管连接的前集箱16设置有机热载体的出口，右侧集箱13中间由隔板17隔开，使有机热载体流到右侧集箱13前半部分后再导入左侧集箱14，再从左侧集箱14导入右侧集箱13的后半部分，有机热载体通过右侧集箱13连接的底部辐射管进入辐射高温区进行辐射换热，由上部辐射管流出到顶部后集箱15，最后从顶部的后集箱15再流入到前集箱16，由前集箱16将有机热载体输出到供热设备放热。

在本实施例中，一次风由炉排底部送入，其比例约占总空气量的60％，各风室采用“前部多，中间尾部逐步少”的分段配风方式，根据生物质成型燃料(BMF)挥发份高的特点，第二级风由有机热载体炉前部送入炉膛，有利于刚进入炉膛的燃料析出挥发分，其比例约占总空气量的10％，第三级风则由炉膛进口位置的两侧炉墙送入，两层分布，该段属于主要燃烧区，燃料均布于炉膛入口下方的炉排上，需要大量的氧气补充燃烧，其比例约占总空气量的30％，该有机热载体炉配风合理，有足够的扩散型空气供给，避免因空气供应不当，有机挥发分未燃烬而导致排烟为黑色，严重时为浓黄色烟的弊病。根据BMF挥发份高，易燃烧的特点，本实施例的给料系统通过星型给料器控制进料量，通过专门设计的分料器，使燃料能够均匀分布于炉排面上，使得燃烧更加均匀，稳定，既可以均匀给料又不会引起倒燃。根据BMF燃烧后的灰渣量少、质轻的特点，本实施例的出渣系统包括螺旋出渣机，并设置料位计，在灰渣积聚到规定高度后再进行出渣，有利于节省出渣装置的电耗，自动控制，调节方便。

生物质成型燃料被斗提机从储料仓输送到炉前料斗，然后经星型给料机匀速、定量送至分料器，分料器将BMF分散开送入炉膛炉排上，点火燃烧器在接到点火信号后点燃BMF，配风系统根据燃烧状况调节进风量，BMF在合适的风量下充分燃烧，产生的高温烟气进入辐射管组件内经辐射放热后，进入对流管组件内进行对流放热，温度降至340℃左右，然后进入空气预热器，温度降至220℃左右，然后经烟囱排入大气。BMF燃烧生成的灰渣从炉排尾部逐渐推到渣斗中，经螺旋出渣机定期排出渣斗。低温热载体经对流管组件进行对流吸热后，再经辐射管组件和顶棚管组件进行辐射吸热，形成高温热载体输送到供热设备放热，然后经强制循环泵进入炉内重新加热。

Claims (8)

1.一种生物质有机热载体炉，其包括炉体、与炉体给料口连接的炉前给料系统、设置在炉体内的炉膛配风系统、设置在炉膛上方的换热系统以及设置在炉膛后部的出渣系统，其中，所述炉膛配风系统包括设置在炉体内炉排底部的第一次风装置、设置在炉体前部的第二次风装置和设置在炉膛两侧的第三次风装置；

    其中，所述第一次风装置包括多个风室，该风室的数量按照前部多、中间尾部逐步减少排列，所述第三次风装置包括分两层排列的风管。

2.如权利要求1所述的生物质有机热载体炉，其中，所述出渣系统包括螺旋出渣机，在螺旋出渣机内设置料位计。

3.如权利要求1所述的生物质有机热载体炉，其中，所述炉前给料系统包括星型给料机，该星型给料机通过一分料器与炉体给料口连接相通。

4.如权利要求3所述的生物质有机热载体炉，其中，所述分料器内设有渐宽式的分料通道，其窄端与星型给料机连接相通，其宽端与炉体给料口连接相通，在分料通道内从窄端至宽端设置有数个用于分流燃料的分流体。

5.如权利要求4所述的生物质有机热载体炉，其中，所述分流体按阵列式排列分布，随分料通道由窄到宽，相邻两行的分流体之间相互错位设置。

6.如权利要求1所述的生物质有机热载体炉，其中，所述换热系统包括由方箱形盘管组成的辐射受热面以及设置在辐射受热面之后的对流受热面。

7.如权利要求6所述的生物质有机热载体炉，其中，所述对流受热面为对流管屏，在对流管屏的右侧集箱设置有机热载体的进口。

8.如权利要求7所述的生物质有机热载体炉，其中，所述右侧集箱中间由隔板隔开，使有机热载体流到右集箱前半部分后再导入左侧集箱，再从左侧集箱导入右侧集箱的后半部分，有机热载体通过右侧集箱连接的底部辐射管进入辐射高温区进行辐射换热，由上部辐射管流出到顶部后集箱，最后从顶部的后集箱再流入到前集箱，由前集箱将有机热载体输出到供热设备放热。

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