立式無煙囪生物質燃氣鍋爐的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生物質鍋爐，尤其涉及一種立式無煙囪生物質燃氣鍋爐。
【【背景技術】】
[0002]能源一直是關乎我國經濟發展和民眾生活的重要資源。當前我國能源消費增長強勁，供需矛盾進一步惡化，節能減排的任務依然艱巨。但現在我國的煤炭燃燒設備的燃燒效率較低，產生大量有害氣體，嚴重污染環境；現有的鍋爐、烘干線等以熱交換形式獲得熱量的設備，燃用較潔凈的石油(輕柴油)、天然氣可達到環保要求，但其價格高昂，給企業經營造成巨大的經濟壓力。因此應加大可再生能源的開發利用，減少石化能源的依賴。
[0003]生物質能源作為煤、石油、天然氣以外的第四大能源，是一種既環保又可再生循環利用的再生能源。生物質能源能夠優化能源結構、緩解能源壓力、改善環境、促進經濟社會可持續發展；同時我國的生物質資源豐富，其發展前景廣闊。
[0004]但目前已有的生物質粉體燃燒鍋爐基本上是采用爐排、燃燒機或者流化床的外噴形式，受燃燒長度和燃料與空氣的混合效果影響，其對不同燃料的適應性比較差，燃燒效率低，燃料的狀態稍微變化，鍋爐的效率明顯降低，造成燃燒非常不充分，熱效率相當低，難于滿足企業用戶需求。這樣的鍋爐由于燃燒不充分，煙氣中會帶有大量的粉塵，即使經過除塵處理，一般都難以達到環保的要求，且往往由于需要很大的空氣消耗系數，排煙量也加大，不但加大了除塵設施的壓力，排放指標相同時也就產生更多污染物，同時煙氣帶走的熱量也就增加，鍋爐熱效率降低，生產同樣的蒸汽就需要消耗更多的燃料，造成更多的污染。有小部分的鍋爐已經燃用生物質燃氣，但基本都是氣化爐與鍋爐分開，生物質先經過氣化得到生物質燃氣，然后經過管道送至鍋爐燃燒，這就造成了管道熱量的損失，燃氣溫度降低，燃氣中的焦油凝結堵塞管道，降低了燃氣的熱值。管道中的焦油很難清除，即使清除處理也容易造成二次污染。如果使用上吸式固定床氣化爐，那么還存在溢氣污染環境的問題。
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【發明內容】
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[0005]本發明解決了傳統生物質鍋爐熱效率低，煙氣粉塵排放量大，焦油堵塞管道且造成二次污染和上吸式固定床氣化爐溢氣污染環境的問題，提供一種有效防止加料口溢氣，占地面積小、能源利用效率高、具有自清潔功能的立式無煙囪生物質燃氣鍋爐。
[0006]為了實現上述發明目的，采用的技術方案是:
[0007]立式無煙囪生物質燃氣鍋爐，包括立式放置的圓柱形爐體，所述爐體包括灰倉、氣化室、燃燒室和汽鍋，氣化室和灰倉上下組合設置組成生物質氣化爐，燃燒室和汽鍋上下組合設置組成燃氣鍋爐本體，鍋爐本體置于氣化爐之上形成立式組合結構；所述灰倉、氣化室、燃燒室和汽鍋的內層均設置有耐火磚保護層，灰倉和燃燒室的外層還設置有對耐火磚保護層保護的保溫層，氣化室的耐火磚保護層外圍還設有冷卻水夾套層，冷卻水夾套層位于氣化室的外層并通過其內的冷卻水對整個爐體保護降溫；所述氣化室內設有適用于不同的生物質燃料的塔形布風箱和提高氣化效率及爐內反應均勻性的旋轉風管，氣化室還連接有向整個爐體首次供風的一次風管；所述燃燒室上設有便于零壓或微負壓加入生物質防止溢氣的進料口和向整個爐體再次供風避免熱量集中的二次風管；所述汽鍋上設有依次循環連通的水冷管壁、聯箱、上升管、鍋筒和下降管，鍋筒安裝于汽鍋頂部。
[0008]優選地，所述汽鍋上方還連接有根據不同燃料要求配置的省煤器、空氣預熱器和煙氣凈化器。
[0009]優選地，所述氣化室還連接有便于觀察冷卻水夾套層內水位高低的水位計。
[0010]優選地，所述氣化室還連接有出汽接管和進汽接管。
[0011 ] 優選地，所述汽鍋的聯箱上還設有排污接管口。
[0012]優選地，所述汽鍋的鍋筒上還設有進水接管、出汽管、液位計、安全閥、壓力表和排污接管。
[0013]優選地，所述燃燒室的進料口處連接有根據燃料幾何尺寸不同便于加料的料斗或螺旋給料機。
[0014]優選地，所述灰倉底部的出灰口還設置有便于灰渣排出的螺旋輸送出灰機或刮板鏈條出灰機。
[0015]優選地，所述氣化室內的塔形布風箱還可采用爐柵替代。
[0016]優選地，所述燃燒室上還設有便于鍋爐的穩定高產運行向燃燒室內補充優質燃料的燃燒器接口。
[0017]與現有技術相比，本發明具有如下優點:
[0018]本發明的灰倉、氣化室、燃燒室、汽鍋、省煤器、空氣預熱器和煙氣凈化器可以分別單獨制造和運輸，現場組裝；根據客觀條件的不同，各部分可以按照需要進行修改，尤其是燃料的不同，可以對氣化室進行改造，從而能夠滿足絕大部分生物質燃料的要求。
[0019]使用時，由于氣化室和灰倉上下組合設置組成生物質氣化爐，燃燒室和汽鍋也采用上下組合設置組成燃氣鍋爐本體，燃氣鍋爐本體置于生物質氣化爐之上形成了立式組合結構，通過將生物質氣化轉化成清潔的氣體燃料，然后直接進入汽鍋燃燒，既提高了燃燒效率，又大大減少了煙塵；將傳統的氣化爐和鍋爐合理地組合在一起，減少了中間的燃氣輸送管道，有效地解決了焦油堵塞管道的問題，同時還將焦油作為燃氣的可燃成分加以利用，提高了燃氣的熱值，也高效地利用了高溫燃氣的物理熱，使得設備的能源利用效率達到較高的水平，氣化爐和汽鍋采用立式布置，大大減小了設備的占地面積，同時立式鍋爐本身很高，不需要另外設置高大的煙囪。
[0020]同時，本發明采用上吸式固定床氣化爐的氣化燃燒方式，具有一定的自清潔功能，產出的生物質燃氣所含粉塵較少，且粉塵主要是碳粒和有機物顆粒，進入截面突然變大的燃燒室，較大的顆粒會沉降下來而形成了第一級除塵，小顆粒與二次風混合充分燃燒，進入汽鍋時含塵量已經很低，經過簡單處理就能達到環保的要求；且采用的是生物質燃料，含硫量很低，同時采用了二次風大空間的燃燒室，避免出現熱量集中，極大地較少了高溫氮氧化物的生成，所以不需要設置脫硫脫硝設備即可達到環保要求。
[0021]另外，氣化室內設置了塔形布風箱或格柵，可以對不同的生物質燃料有很好的適應性；氣化室設置的旋轉風管，可以有效的提高氣化效率和爐內反應的均勻性；在燃燒室設置了燃燒器接口，使得當缺少生物質燃料或者生物質燃料質量很差時可以補充天然氣等優質燃料，保證鍋爐的穩定高產運行。
[0022]本發明解決了一般上吸式固定床生物質氣化爐溢氣的問題，由于上吸式固定床氣化爐內部為正壓，且生物質料經常形狀不規則，尺寸大小不一，加料口一般比較大且很難密封，加料時很容易溢氣。本發明通過負壓的汽鍋與正壓的氣化爐組合在一起的方式，經過對結構的合理設計，使得中間的燃燒室壓力接近零壓力，在零壓或者微負壓處設置進料口，可以很好地解決加料口溢氣問題。
【【附圖說明】】
[0023]圖1是本發明的主視圖；
[0024]圖2是本發明的剖視圖；
[0025]圖3本發明灰倉的另一種實施方式的示意圖；
[0026]圖4本發明氣化室的另一種實施方式的示意圖。
【【具體實施方式】】
[0027]下面結合附圖和實施例對本發明的結構作進一步說明:
[0028]—種立式無煙囪生物質燃氣鍋爐，如圖1和圖2所示，包括立式放置的圓柱形爐體，所述爐體包括灰倉1、氣化室2、燃燒室3和汽鍋4，汽鍋4上方還連接有根據不同燃料要求配置的省煤器5、空氣預熱器6和煙氣凈化器7 ;其中，氣化室2和灰倉1上下組合設置組成生物質氣化爐，燃燒室3和汽鍋4上下組合設置組成燃氣鍋爐本體，鍋爐本體置于氣化爐之上形成立式組合結構。
[0029]繼續如圖1和圖2所示，所述灰倉1、氣化室2、燃燒室3和汽鍋4的內層均設置有耐火磚保護層26，灰倉1和燃燒室3的外層還設置有對耐火磚保護層保護的保溫層27，氣化室2的耐火磚保護層外圍還設有冷卻水夾套層12，冷卻水夾套層位于氣化室2的外層并通過其內的冷卻水對整個爐體保護降溫，氣化室2還連接有便于觀察冷卻水夾套層12內水位高低的水位計16。所述氣化室2內設有適用于不同的生物質燃料的塔形布風箱9和提高氣化效率及爐內反應均勻性的旋轉風管10，氣化室2還連接有向整個爐體首次供風的一次風管11 ;所述燃燒室3上設有便于零壓或微負壓加入生物質防止溢氣的進料口 17、便于鍋爐的穩定高產運行向燃燒室內補充優質燃料的燃燒器接口 18和向整個爐體再次供風避免