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CN210891620U - 一种生物质锅炉上的风帽炉排 - Google Patents

一种生物质锅炉上的风帽炉排 Download PDF

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CN210891620U CN201921687762.8U CN201921687762U CN210891620U CN 210891620 U CN210891620 U CN 210891620U CN 201921687762 U CN201921687762 U CN 201921687762U CN 210891620 U CN210891620 U CN 210891620U
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贾文涛
张春合
柳明辉
余增奇
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Henan Yuji Boiler And Vessel Manufacturing Co ltd
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Henan Yuji Boiler And Vessel Manufacturing Co ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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Abstract

本实用新型公开了一种生物质锅炉上的风帽炉排,包括设置于炉膛下部且由后向前向下倾斜的布风板,布风板上设有多排交错布置的风帽,该风帽由位于布风板最后一排的第一风帽和位于布风板上其它位置的第二风帽组成,其中第一风帽上设有周向分布且向下倾斜的六个风孔,第二风帽上设有向风帽炉排正前方及左右斜前方且向下倾斜的三个风孔。本实用新型可以将炉排下方漏料降为零,使得燃料充分燃烧,并减少过量漏风,且不存在易损坏的机械传动部件,可以将锅炉热效率提高至85%以上。

Description

一种生物质锅炉上的风帽炉排
技术领域
本实用新型属于生物质锅炉上的燃烧设备技术领域,具体涉及一种生物质锅炉上的风帽炉排,该风帽炉排尤其适用于燃烧生物质粉末、颗粒混合燃料的燃烧。
背景技术
目前,中小型燃烧生物质燃料锅炉的燃烧设备以手烧活动炉排、链条炉排为主,但是手烧炉排存在使用粗放、炉排下漏料多、炉排上过量漏风多、燃料燃烧不充分以及锅炉效率低下等问题,一般情况下锅炉的热效率只有60%。链条炉排存在燃烧设备耗钢量大,机械传动件容易损坏,后部炉排面经常暴露于炉膛中,容易烧坏且同样存在漏风多的问题,一般情况下锅炉的热效率只有70%。本实用新型所实现的生物质锅炉上的风帽炉排,有别于用于以上锅炉炉排的运行原理。
发明内容
本实用新型为了克服现有技术中常用炉排存在的缺点而提供了一种新型生物质锅炉上的风帽炉排。
本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种生物质锅炉上的风帽炉排,其特征在于包括设置于炉膛下部且由后向前向下倾斜的布风板,布风板上设有多排交错布置的风帽,该风帽由位于布风板最后一排的第一风帽和位于布风板上其它位置的第二风帽组成,其中第一风帽上设有周向分布且向下倾斜的六个风孔,第二风帽上设有向风帽炉排正前方及左右斜前方且向下倾斜的三个风孔,相邻第二风帽上的风孔出风形成交错向前的供燃料燃烧用的风力,同时促使燃料灰渣向风帽炉排前方运动,直至落入风帽炉排最前方的落灰沟内,落灰沟底部设有用于将燃尽的灰渣及时清理出炉膛的出灰机。
进一步优选,所述布风板上浇筑一层耐火混凝土,用于保护布风板不受高温影响。
进一步优选,所述布风板下方被风仓隔板分隔成多个独立的风仓,每个风仓上均设置相应调风门,根据风帽炉排长度方向不同部位的燃烧情况,适当调节相应调风门的开度来调整该部位的供风量,使各部位燃料均能充分燃烧,风帽的供风调节方式为变频控制风机,风量调节更为方便。
进一步优选,所述炉膛两侧分别设有二次风进风管,用于对炉膛空间燃烧进行适量空气补充,有助于燃料完全燃烧,并为落在风帽炉排上未燃尽的颗粒提供着火温度,炉膛后部设有与各个调风门相通的一次风进风管,一次风进风管和二次风进风管共用一台供风风机,供风风机的进风在进入风帽下方的风仓之前,先进入锅炉尾部的空气预热器,由锅炉主机出口烟气的热量,通过尾部的空气预热器与其进行换热,用于有效降低锅炉排烟温度,提高热效率,同时用这部分热量将冷空气加热,并被送至风仓内,通过风帽上风孔,进入风帽炉排上的燃料层,预热后的热空气与燃料接触,并在炉膛上方高温辐射的作用下,使得燃料燃烧更为充分。
进一步优选,所述炉膛前侧炉墙上设有喷料口,用于将燃料通过高压风机经喷料口由气力输送方式喷送入炉膛内;炉膛后侧炉墙上设有防爆门,用于预防炉膛在违反操作情况下出现爆燃,进而增加安全系数以保证生物质锅炉的安全运行;炉膛内侧顶部设有炉拱,用于加强炉膛内的热辐射和热烟气流动,以达到及时着火、稳定燃料燃烧和充分燃烬的目的;炉膛侧面炉墙上设有用于方便维修人员进行检修的检查门。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:本实用新型可以将炉排下方漏料降为零,使得燃料充分燃烧,并减少过量漏风,且不存在易损坏的机械传动部件,可以将锅炉热效率提高至85%以上,能够为用户每年节省大量采购燃料成本,提高经济效益,同时为国家减少能源浪费。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是图1中A-A方向的剖视图;
图3是本实用新型中第一风帽(左)和第二风帽(右)的结构示意图。
图中:1-防爆门,2-二次风进风管,3-第一风帽,4-调风门,5-耐火混凝土,6-检查门,7-出灰机,8-喷料口,9-炉拱,10-第二风帽,11-风仓,12-风仓隔板,13-一次风进风管,14-落灰沟,15-布风板。
具体实施方式
结合附图详细描述本实用新型的技术方案。一种生物质锅炉上的风帽炉排,包括设置于炉膛下部且由后向前向下倾斜的布风板15,布风板15上设有多排交错布置的风帽,该风帽由位于布风板15最后一排的第一风帽3和位于布风板15其它位置的第二风帽10组成,其中第一风帽3上设有周向分布且向下倾斜的六个风孔,第二风帽10上设有向风帽炉排正前方及左右斜前方且向下倾斜的三个风孔,相邻第二风帽10上的风孔出风形成交错向前的供燃料燃烧用的风力,同时促使燃料灰向风帽炉排前方运动直至落入风帽炉排最前方的落灰沟14,落灰沟14底部设有出灰机7,用于将燃尽的灰渣及时清理出炉膛。
本实用新型所述布风板15上浇筑一层耐火混凝土5,用于保护布风板15不受高温影响;所述布风板15下方被风仓隔板12分隔成多个独立的风仓11,每个风仓11上均设置相应调风门4,根据风帽炉排长度方向不同部位的燃烧情况,适当调节相应调风门4的开度来调整该部位的供风量,使各部位燃料均能充分燃烧,第一风帽3和第二风帽10的供风调节方式均为变频控制风机,风量调节更为方便;所述炉膛两侧分别设有二次风进风管2,用于对炉膛空间燃烧进行适量空气补充,有助于燃料完全燃烧,并为落在风帽炉排上未燃尽的颗粒提供着火温度,炉膛后部设有与各个调风门4相通的一次风进风管13,一次风进风管13和二次风进风管2共用一台供风风机,供风风机的进风在进入风帽炉排下方的风仓11之前,先进入锅炉尾部的空气预热器,由锅炉主机出口烟气的热量,通过尾部的空气预热器与其进行换热,用于有效降低锅炉排烟温度,提高热效率,同时用这部分热量将冷空气加热,并被送至风仓11内,通过风帽上风孔,进入风帽炉排上的燃料层,预热后的热空气与燃料接触,并在炉膛上方炉拱9高温辐射的作用下,使得燃料燃烧更为充分。
本实用新型所述炉膛前侧炉墙上设有喷料口8,用于将燃料通过高压风机经炉膛前侧炉墙上的喷料口8由气力输送方式喷送入炉膛内;炉膛后侧炉墙上设有防爆门1,用于预防炉膛在违反操作情况下出现爆燃,进而增加安全系数以保证生物质锅炉的安全运行;炉膛内侧顶部设有炉拱9,用于加强炉膛内气流的混合,合理组织炉膛内的热辐射和热烟气流动,以达到适时着火、旺盛燃烧和充分燃烬的目的;炉膛一侧炉墙上设有用于方便维修人员进行检修的检查门6。
较小燃料在炉膛空间燃烧:输送入炉膛内的燃料中较小的颗粒(粒径0~1mm)在炉膛空中可以直接燃烧,炉膛两侧设置二次风进风口2,对炉膛空间燃烧进行适量空气补充,有助于燃料完全燃烧,并为落在风帽炉排上未燃尽的颗粒提供着火温度。
较大燃料在风帽炉排上的燃烧:空间未燃尽的较大颗粒的生物燃料(粒径1~3mm,个别粒径可以更大一些,但最大不超过6mm),利用气力输送进炉膛后惯性的大小,而落到距离风帽炉排后部远近不同的位置,其中颗粒越大,落在越靠近炉排后面的位置,风帽上风孔出口风速可达到10米/秒,并利用该风力以及空间燃烧的火焰及两侧炉墙及顶部炉拱高温辐射的共同作用,在风帽炉排上促使这些较大颗粒燃烧并在风帽间向前运动,在正常运行时,燃料中未燃烧完全的颗粒密度较大,向炉排前方被吹送速度较慢,这恰好符合燃料需要较长停留时间的燃烧规律,而燃烧后的灰密度较小,向前吹送速度较快,因此到风帽炉排最前方,基本上已全部是燃尽的灰层,并最终落入炉排前端的灰沟内,并由设在灰沟内的螺旋出灰机清理出炉膛,同时,在风向后推送燃料燃烧的过程中,燃料颗粒外层燃尽后形成的灰层会被风孔中吹出的高速空气剥落下来,露出未燃烧部分,在炉膛上部空间燃烧的火焰及被烧热的炉墙、炉拱的高温辐射下,并与供风中高温空气接触从而实现充分燃烧。
本实用新型的具体运行原理为:如图1所示,本实用新型的生物质锅炉的燃烧设备适用粉末、颗粒混和生物质燃料,颗粒直径约为0~3mm,最大颗粒直径不超过6mm。燃料通过高压风机经炉膛前侧炉墙上的喷料口8由气力输送方式喷送入炉膛内,气力输送流体为经过除尘器除尘以后比较洁净且在烟囱处温度较低(一般100℃)的烟气,这样既能实现气力输送、同时利用烟气余热适当预热燃料,而且又能减少炉膛空气过量系数,避免空气过量而导致引起过多的排烟热损失。输送入炉膛内的燃料中较小的颗粒(粒径0~1mm)在炉膛空间中可以直接燃烧,炉膛两侧设置二次风进风管2,对炉膛空间燃烧进行适量空气补充,有助于燃料完全燃烧。为预防炉膛在违反操作情况下出现爆燃,炉膛后侧炉墙上设置防爆门1,这样可以增加安全系数以保证生物质锅炉的安全运行。炉膛空间未燃尽的较大颗粒的生物燃料(粒径1~3mm,个别粒径更大一些,但最大不应超过6mm),利用气力输送进炉膛后惯性的大小而落到距离风帽炉排后部远近不同的位置,其中颗粒越大,落在越靠近风帽炉排后面的位置。生物质锅炉上的燃烧设备即风帽炉排采用由后向前倾斜向下的布风板15,布风板15上设有多排交错布置的风帽,该风帽由位于布风板15最后一排的第一风帽3与位于布风板15其它位置的第二风帽10组成,布风板15上第一风帽3与第二风帽10之间浇筑耐火混凝土5,以保护布风板15不受高温影响。第一风帽3上的风孔被设置为周向均布且向下倾斜设置的六个风孔,第二风帽10上设置向风帽炉排正前方以及左右前方各52°方向且向下倾斜设置的三个风孔,每个第二风帽10上的三个风孔与相邻第二风帽10上的风孔出风形成交错向前的供燃烧用的风力。风孔出口风速可达到10米/秒,并利用该风力和炉膛空间燃烧的火焰以及炉膛两侧炉墙与炉膛顶部炉拱9高温辐射的共同作用,在风帽炉排上促使这些较大颗粒燃烧并向前运动。在正常运行时,燃料中未燃烧完全的颗粒密度较大,向炉排后方被吹送速度较慢,这恰好符合燃料需要的停留时间,而燃烧后的灰密度较小,向后吹送速度较快,由此到风帽炉排最后方,已全部是燃尽的灰层,并最终落入炉排最后方的落灰沟14内的出灰机7中。同时,在风力向后推送燃料燃烧的过程中,燃料外层燃尽后形成的灰会被供风吹剥落下来,露出未燃烧部分,在炉膛空间燃烧的火焰及被烧热的炉墙、炉拱9的强烈辐射下,并与供风中的氧气接触并充分燃烧。
在布风板15下方被风仓隔板12分隔成多个独立的风仓11,风仓11上设置调风门4,风帽炉排上燃料燃烧所需空气先通过一次风进风管13,再通过各调风门4进入风帽炉排下部各风仓11。实际运行中可以根据炉排长度方向上不同部位的燃烧情况,通过调风门4适当调节不同部位的供风量,此外第一风帽3与第二风帽10的供风风机调节方式为变频控制,风量调节更为方便。供风风机的风在进入第一风帽3与第二风帽10下方的风仓11之前,先进入锅炉尾部的空气预热器,由锅炉主机出口烟气的热量通过尾部的空气预热器与经过其中的风机送入的冷空气进行换热,不但可以有效降低锅炉排烟温度,提高热效率,同时可以用这部分热量将冷空气加热,并被送至第一风帽3与第二风帽10上的风孔,由此进入风帽炉排上的燃料层。预热后的热空气与燃料相接触,并在炉膛上方火焰及顶部炉拱9高温辐射的作用下,可以使得燃料燃烧更为充分。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理,主要特征和优点,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。

Claims (5)

1.一种生物质锅炉上的风帽炉排,其特征在于包括设置于炉膛下部且由后向前向下倾斜的布风板,布风板上设有多排交错布置的风帽,该风帽由位于布风板最后一排的第一风帽和位于布风板上其它位置的第二风帽组成,其中第一风帽上设有周向分布且向下倾斜的六个风孔,第二风帽上设有向风帽炉排正前方及左右斜前方且向下倾斜的三个风孔,相邻第二风帽上的风孔出风形成交错向前的供燃料燃烧用的风力,同时促使燃料灰渣向风帽炉排前方运动,直至落入风帽炉排最前方的落灰沟内,落灰沟底部设有用于将燃尽的灰渣及时清理出炉膛的出灰机。
2.根据权利要求1所述的生物质锅炉上的风帽炉排,其特征在于:所述布风板上浇筑一层耐火混凝土,用于保护布风板不受高温影响。
3.根据权利要求1所述的生物质锅炉上的风帽炉排,其特征在于:所述布风板下方被风仓隔板分隔成多个独立的风仓,每个风仓上均设置相应调风门,根据风帽炉排长度方向不同部位的燃烧情况,适当调节相应调风门的开度来调整该部位的供风量,使各部位燃料均能充分燃烧,风帽的供风调节方式为变频控制风机,风量调节更为方便。
4.根据权利要求1所述的生物质锅炉上的风帽炉排,其特征在于:所述炉膛两侧分别设有二次风进风管,用于对炉膛空间燃烧进行适量空气补充,有助于燃料完全燃烧,并为落在风帽炉排上未燃尽的颗粒提供着火温度,炉膛后部设有与各个调风门相通的一次风进风管,一次风进风管和二次风进风管共用一台供风风机,供风风机的进风在进入风帽下方的风仓之前,先进入锅炉尾部的空气预热器,由锅炉主机出口烟气的热量,通过尾部的空气预热器与其进行换热,用于有效降低锅炉排烟温度,提高热效率,同时用这部分热量将冷空气加热,并被送至风仓内,通过风帽上风孔,进入风帽炉排上的燃料层,预热后的热空气与燃料接触,并在炉膛上方高温辐射的作用下,使得燃料燃烧更为充分。
5.根据权利要求1所述的生物质锅炉上的风帽炉排,其特征在于:所述炉膛前侧炉墙上设有喷料口,用于将燃料通过高压风机经喷料口由气力输送方式喷送入炉膛内;炉膛后侧炉墙上设有防爆门,用于预防炉膛在违反操作情况下出现爆燃,进而增加安全系数以保证生物质锅炉的安全运行;炉膛内侧顶部设有炉拱,用于加强炉膛内的热辐射和热烟气流动,以达到及时着火、稳定燃料燃烧和充分燃烬的目的;炉膛侧面炉墙上设有用于方便维修人员进行检修的检查门。
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