CN110207102A - 一种双层燃烧室锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锅炉领域，具体为一种双层燃烧室锅炉。炉体外壳内侧设置炉胆形成炉体，炉胆内的一侧上部设置上层气化燃烧室，炉胆内的一侧下部设置下层燃烧室，上层气化燃烧室、下层燃烧室相互连通形成双层燃烧室；上层气化燃烧室的上方设置加热管，上层气化燃烧室的上方与流程室的一侧上部相通。本发明将前多孔炉排、中多孔炉排、后多孔炉排按三层阶梯形排布，结合炉排燃烧推送器、燃烧送料下推拉门和推拉门给风孔，通过给风口实现分层和整体给风助燃。本发明适用燃料、生物质压缩燃料、木材下脚料、锯沫、稻壳、花生壳、牛粪或煤等，通过燃料燃烧、气化燃烧相结合，燃料经过充分利用后，可以达到气化燃烧的效果。

Description

一种双层燃烧室锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉领域，具体为一种双层燃烧室锅炉。

背景技术

生物质锅炉是锅炉的一个种类，就是以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉，分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉、立式生物质锅炉、卧式生物质锅炉等。

锅炉采用最适合生物质燃料燃烧的燃烧设备----往复炉排。锅炉在结构设计上，相对传统锅炉炉膛空间较大，同时布置非常合理的二次风，有利于生物质燃料燃烧时瞬间析出的大量挥发分充分燃烧。相对传统的锅炉，锅炉效率更高，排烟温度低。生物质锅炉的最大特点是：节能、环保，且安装使用方便。

燃料被螺旋给料机送入炉膛，在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热，干燥、着火、燃烧，此过程中析出大量挥发分，燃烧剧烈。产生的高温烟气冲刷锅炉的主要受热面后，进入锅炉尾部受热面省煤器和空气预热器，再进除尘器，最后经烟囱排入大气。未气化的燃料边向炉排后部运动，直至燃尽，最后剩下的少量灰渣落入炉排后面的除渣口。

生物质燃料产生的灰份约占燃料的1.5％左右，生物质锅炉的效率一般在80％以上，最高的达到88.3％。尽管如此，仍然存在节能环保效果相对较差，燃烧温度低、粉尘排放严重等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双层燃烧室锅炉，解决现有技术中存在的节能环保效果差，使用生物质燃料燃烧温度低、粉尘排放严重等问题。

本发明的技术方案是：

一种双层燃烧室锅炉，炉体外壳内侧设置炉胆形成炉体，炉胆内的一侧上部设置上层气化燃烧室，炉胆内的一侧下部设置下层燃烧室，上层气化燃烧室、下层燃烧室相互连通形成双层燃烧室；上层气化燃烧室的上方设置加热管，上层气化燃烧室的上方与流程室的一侧上部相通。

所述的双层燃烧室锅炉，燃烧室内设置多孔炉排、下层水套隔板、燃烧室气化助燃孔、下层气化室，多孔炉排为前多孔炉排、中多孔炉排、后多孔炉排三层阶梯形排布结构，按前多孔炉排、中多孔炉排、后多孔炉排的顺序，每层多孔炉排逐渐降低并倾斜设置；多孔炉排的两侧相对平行设置下层水套隔板，下层水套隔板上设有燃烧室气化助燃孔；两个下层水套隔板的外侧与炉胆之间的空间顶部设置下给风室盖板，形成下层气化室，下层气化室通过燃烧室气化助燃孔与多孔炉排的上方相通。

所述的双层燃烧室锅炉，上层气化燃烧室包括管式炉排、上层水套隔板、气化助燃孔、气化给风室，管式炉排的两侧相对平行设置上层水套隔板，上层水套隔板上设有气化助燃孔；两个上层水套隔板的外侧与炉胆之间的空间顶部设置上盖板，形成气化给风室，气化给风室、上盖板作为上层燃烧室气化系统；气化给风室通过气化助燃孔与管式炉排的上方相通，气化给风室的底部开口下方、管式炉排的下方与燃烧室的上方对应。

所述的双层燃烧室锅炉，炉体外部的一侧设置引风机、除尘器，炉体外部的另一侧自上而下设置料仓、料斗、送料器、炉排燃烧推送器、风机、风箱。

所述的双层燃烧室锅炉，流程室的外侧上部与引风机相通，引风机的下部安装除尘器，除尘器的上部安装烟囱口。

所述的双层燃烧室锅炉，料仓底部与料斗相连通，料斗下部通过出料口伸至炉体内的下层燃烧室上方，料斗的出料口处设置送料器，炉排燃烧推送器通过上下两个平行设置的推杆，穿过炉体侧壁的两个开口伸至炉体内，两个推杆分别与下层燃烧室内多孔炉排的前多孔炉排、中多孔炉排上的燃料相对应，推杆与前多孔炉排上的燃料相对应一端安装燃烧送料上推拉门，燃烧送料上推拉门上均匀开设推拉门给风孔，推杆与中多孔炉排上的燃料相对应一端安装燃烧送料下推拉门，燃烧送料下推拉门上也均匀开设推拉门给风孔；风机的出风口与风箱相通，风箱罩扣于所述炉体侧壁的两个开口以及给风口外侧，风箱通过推拉门给风孔与前多孔炉排的上方相通，给风口与多孔炉排的下方相通，给风口通过燃烧送料下推拉门上的推拉门给风孔与中多孔炉排的上方相通，给风口通过下层气化室、下层水套隔板上的燃烧室气化助燃孔与多孔炉排的上方相通。

所述的双层燃烧室锅炉，由风机、风箱、给风口、下层气化室、下给风室盖板、推拉门给风孔形成下层燃烧室气化系统，下层燃烧室气化系统的上方，与上层气化燃烧室中气化给风室、上盖板形成的上层燃烧室气化系统相通，构成气化助燃部分。

所述的双层燃烧室锅炉，炉胆内的另一侧上部设置流程室，流程室内沿竖向交错平行设置流程室水套隔板，形成往复前进式烟火通道，所述烟火通道的出口位于流程室另一侧上部；炉胆内的另一侧下部设置灰渣室，灰渣室与下层燃烧室的灰渣出口相对应。

本发明的优点和有益效果是：

1、本发明双层燃烧室锅炉，将上层气化燃烧室、下层燃烧室相结合，与燃煤气化锅炉相比，炉温相同，燃料燃尽率百分之百，节约燃料，能量利用率高。

2、本发明双层燃烧室锅炉，将前多孔炉排、中多孔炉排、后多孔炉排按三层阶梯形排布，结合炉排燃烧推送器、燃烧送料下推拉门和推拉门给风孔，通过给风口实现分层和整体给风助燃。另外，上层燃烧室气化系统的下方与下层燃烧室气化系统相通，构成气化助燃部分。本发明适用燃料、生物质压缩燃料、木材下脚料、锯沫、稻壳、花生壳、牛粪或煤等，通过燃料燃烧、气化燃烧相结合，燃料经过充分利用后，可以达到气化燃烧的效果。

附图说明

图1-图3为本发明双层燃烧室锅炉的结构示意图。其中，图1为内部主视图；图2为内部侧视图；图3为内部俯视图。

图中，1炉体外壳；2炉胆；3加热管；4料仓；5料斗；6燃烧送料上推拉门；7送料器；8炉排燃烧推送器；9风机；10气化给风室；11炉门一；12管式炉排；13炉门二；14上层气化燃烧室；15气化助燃孔；16上层水套隔板；17上盖板；18风箱；19给风口；20前多孔炉排；21燃烧送料下推拉门；22中多孔炉排；23炉门三；24燃烧室气化助燃孔；25后多孔炉排；26下层水套隔板；27炉门四；28进水口；29炉门五；30除尘器；31引风机；32烟囱口；33出水口；34流程室；35清灰门；36流程室水套隔板；37排气口；38灰渣室；39推杆；40下层气化室；41下层燃烧室；42下给风室盖板；43推拉门给风孔。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明双层燃烧室锅炉，主要包括：炉体外壳1、炉胆2、加热管3、料仓4、料斗5、燃烧送料上推拉门6、送料器7、炉排燃烧推送器8、风机9、气化给风室10、炉门一11、管式炉排12、炉门二13、上层气化燃烧室14、气化助燃孔15、上层水套隔板16、上盖板17、风箱18、给风口19、前多孔炉排20、燃烧送料下推拉门21、中多孔炉排22、炉门三23、燃烧室气化助燃孔24、后多孔炉排25、下层水套隔板26、炉门四27、进水口28、炉门五29、除尘器30、引风机31、烟囱口32、出水口33、流程室34、清灰门35、流程室水套隔板36、排气口37、灰渣室38、推杆39、下层气化室40、下层燃烧室41、下给风室盖板42、推拉门给风孔43等，具体结构如下：

炉体外壳1内侧设置炉胆2形成炉体，炉胆2内的一侧上部设置上层气化燃烧室14，炉胆2内的一侧下部设置下层燃烧室41，炉胆2内的另一侧上部设置流程室34，炉胆2内的另一侧下部设置灰渣室38，灰渣室38与下层燃烧室41的灰渣出口相对应，上层气化燃烧室14、下层燃烧室41相互连通形成双层燃烧室；上层气化燃烧室14的上方设置加热管3，上层气化燃烧室14的上方与流程室34的一侧上部相通，流程室34内沿竖向交错平行设置流程室水套隔板36，形成往复前进式烟火通道，所述烟火通道的出口位于流程室34另一侧上部。

燃烧室41内设置多孔炉排(前多孔炉排20、中多孔炉排22、后多孔炉排25)、下层水套隔板26、燃烧室气化助燃孔24、下层气化室40，前多孔炉排20、中多孔炉排22、后多孔炉排25为三层阶梯形排布，按前多孔炉排20、中多孔炉排22、后多孔炉排25的顺序，每层多孔炉排逐渐降低并倾斜设置。多孔炉排的两侧相对平行设置下层水套隔板26，下层水套隔板26上设有燃烧室气化助燃孔24。两个下层水套隔板26的外侧与炉胆2之间的空间顶部设置下给风室盖板42，形成下层气化室40，下层气化室40通过燃烧室气化助燃孔24与多孔炉排的上方相通。

上层气化燃烧室14包括管式炉排12、上层水套隔板16、气化助燃孔15、气化给风室10，管式炉排12的两侧相对平行设置上层水套隔板16，上层水套隔板16上设有气化助燃孔15。两个上层水套隔板16的外侧与炉胆2之间的空间顶部设置上盖板17，形成气化给风室10，气化给风室10通过气化助燃孔15与管式炉排12的上方相通，气化给风室10的底部开口下方、管式炉排12的下方与燃烧室41的上方对应。

炉体外部的一侧设置引风机31、除尘器30，流程室34的外侧上部与引风机31相通，引风机31的下部安装除尘器30，除尘器30的上部安装烟囱口32。炉体外部的另一侧自上而下设置料仓4、料斗5、送料器7、炉排燃烧推送器8、风机9、风箱18，料仓4底部与料斗5相连通，料斗5下部通过出料口伸至炉体内的下层燃烧室41上方，料斗5的出料口处设置送料器7，炉排燃烧推送器8通过上下两个平行设置的推杆39，穿过炉体侧壁的两个开口伸至炉体内，两个推杆39分别与下层燃烧室41内多孔炉排的前多孔炉排20、中多孔炉排22上的燃料相对应，推杆39与前多孔炉排20上的燃料相对应一端安装燃烧送料上推拉门6，燃烧送料上推拉门6上均匀开设推拉门给风孔43，推杆39与中多孔炉排22上的燃料相对应一端安装燃烧送料下推拉门21，燃烧送料下推拉门21上也均匀开设推拉门给风孔。风机9的出风口与风箱18相通，风箱18罩扣于所述炉体侧壁的两个开口以及给风口19外侧，风箱18通过推拉门给风孔43与前多孔炉排20的上方相通，给风口19与多孔炉排的下方相通，给风口19通过燃烧送料下推拉门21上的推拉门给风孔与中多孔炉排22的上方相通，给风口19通过下层气化室40、下层水套隔板26上的燃烧室气化助燃孔24与多孔炉排的上方相通。

风机9、风箱18、给风口19、下层气化室40、下给风室盖板42、推拉门给风孔43形成下层燃烧室气化系统，气化给风室10、上盖板17形成上层燃烧室气化系统。上层燃烧室气化系统的下方与下层燃烧室气化系统相通，构成气化助燃部分。

上层气化燃烧室14的侧面下部设置炉门一11，炉门一11对应上层气化燃烧室14内的管式炉排12下方，上层气化燃烧室14的侧面上部设置炉门二13，炉门二13对应上层气化燃烧室14内的管式炉排12上方。下层燃烧室41的侧面下部设置炉门三23，灰渣室38的侧面设有炉门四27，流程室34的侧面下部设置炉门五29。上层气化燃烧室14上方的炉体顶部设有排气口37，流程室34上方的炉体顶部设有清灰门35。流程室34的外侧上部设置出水口33，流程室34的外侧下部设置进水口28，进水口28、出水口33通过管路与加热管3和管式炉排12相通。

如图1-图3所示，本发明的工作过程如下：

(一)下层燃烧

燃料由料仓4经料头5进入送料器7，由送料器7送进下层燃烧室41，堆放在前多孔炉排20一端，送料2～3分钟后，通过点火棒点火，在点火的同时启动风机9、引风机31，点火完成后，根据燃烧工况定时启动炉排燃烧推送器8，使燃料在多孔炉排(前多孔炉排20、中多孔炉排22、后多孔炉排25)上流动燃烧，燃尽后落入灰渣室38。

(二)气化助燃

启动风机9，使空气进入风箱18，由风箱18分配到燃烧送料上推拉门6，一路经燃烧送料上推拉门6上的推拉门给风孔43，进入前多孔炉排20的上方，形成前部给风助燃；另一路经给风口19，进入多孔炉排(前多孔炉排20、中多孔炉排22、后多孔炉排25)下面给风助燃，空气经燃烧送料下推拉门21上的推拉门给风孔，进入中多孔炉排22的上方，形成中部给风助燃；多孔炉排下面的空气经过下层水套隔板26，同时进入两侧的下层气化室40，分配给燃烧室气化助燃孔24，进入多孔炉排的上方，形成下层燃烧室41的气化助燃。

(三)上层气化燃烧

由炉门二13把燃料加入上层气化燃烧室14内点燃后，由下层燃烧室气化系统对下层燃烧室41给风产生的烟气，经上层的管式炉排12、两侧气化给风室10分配给气化助燃孔15，进入上层气化燃烧室14，形成上层气化燃烧室14的气化燃烧。上层气化燃烧室14气化燃烧后的烟气，对加热管3进行热辐射后进入流程室34，经引风机31进入除尘器30净化后，由烟囱口32排放在外。

Claims (8)

1.一种双层燃烧室锅炉，其特征在于，炉体外壳内侧设置炉胆形成炉体，炉胆内的一侧上部设置上层气化燃烧室，炉胆内的一侧下部设置下层燃烧室，上层气化燃烧室、下层燃烧室相互连通形成双层燃烧室；上层气化燃烧室的上方设置加热管，上层气化燃烧室的上方与流程室的一侧上部相通。

2.按照权利要求1所述的双层燃烧室锅炉，其特征在于，燃烧室内设置多孔炉排、下层水套隔板、燃烧室气化助燃孔、下层气化室，多孔炉排为前多孔炉排、中多孔炉排、后多孔炉排三层阶梯形排布结构，按前多孔炉排、中多孔炉排、后多孔炉排的顺序，每层多孔炉排逐渐降低并倾斜设置；多孔炉排的两侧相对平行设置下层水套隔板，下层水套隔板上设有燃烧室气化助燃孔；两个下层水套隔板的外侧与炉胆之间的空间顶部设置下给风室盖板，形成下层气化室，下层气化室通过燃烧室气化助燃孔与多孔炉排的上方相通。

3.按照权利要求1所述的双层燃烧室锅炉，其特征在于，上层气化燃烧室包括管式炉排、上层水套隔板、气化助燃孔、气化给风室，管式炉排的两侧相对平行设置上层水套隔板，上层水套隔板上设有气化助燃孔；两个上层水套隔板的外侧与炉胆之间的空间顶部设置上盖板，形成气化给风室，气化给风室、上盖板作为上层燃烧室气化系统；气化给风室通过气化助燃孔与管式炉排的上方相通，气化给风室的底部开口下方、管式炉排的下方与燃烧室的上方对应。

4.按照权利要求1所述的双层燃烧室锅炉，其特征在于，炉体外部的一侧设置引风机、除尘器，炉体外部的另一侧自上而下设置料仓、料斗、送料器、炉排燃烧推送器、风机、风箱。

5.按照权利要求4所述的双层燃烧室锅炉，其特征在于，流程室的外侧上部与引风机相通，引风机的下部安装除尘器，除尘器的上部安装烟囱口。

6.按照权利要求4所述的双层燃烧室锅炉，其特征在于，料仓底部与料斗相连通，料斗下部通过出料口伸至炉体内的下层燃烧室上方，料斗的出料口处设置送料器，炉排燃烧推送器通过上下两个平行设置的推杆，穿过炉体侧壁的两个开口伸至炉体内，两个推杆分别与下层燃烧室内多孔炉排的前多孔炉排、中多孔炉排上的燃料相对应，推杆与前多孔炉排上的燃料相对应一端安装燃烧送料上推拉门，燃烧送料上推拉门上均匀开设推拉门给风孔，推杆与中多孔炉排上的燃料相对应一端安装燃烧送料下推拉门，燃烧送料下推拉门上也均匀开设推拉门给风孔；风机的出风口与风箱相通，风箱罩扣于所述炉体侧壁的两个开口以及给风口外侧，风箱通过推拉门给风孔与前多孔炉排的上方相通，给风口与多孔炉排的下方相通，给风口通过燃烧送料下推拉门上的推拉门给风孔与中多孔炉排的上方相通，给风口通过下层气化室、下层水套隔板上的燃烧室气化助燃孔与多孔炉排的上方相通。

7.按照权利要求6所述的双层燃烧室锅炉，其特征在于，由风机、风箱、给风口、下层气化室、下给风室盖板、推拉门给风孔形成下层燃烧室气化系统，下层燃烧室气化系统的上方，与上层气化燃烧室中气化给风室、上盖板形成的上层燃烧室气化系统相通，构成气化助燃部分。

8.按照权利要求1所述的双层燃烧室锅炉，其特征在于，炉胆内的另一侧上部设置流程室，流程室内沿竖向交错平行设置流程室水套隔板，形成往复前进式烟火通道，所述烟火通道的出口位于流程室另一侧上部；炉胆内的另一侧下部设置灰渣室，灰渣室与下层燃烧室的灰渣出口相对应。