生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于生物質燃燒爐領域，尤其涉及一種生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構。
【背景技術】
[0002]生物質能是可再生能源，在能源日益短缺的今天，開發利用生物質能具有重大的能源戰略意義。為此，針對生物質燃料的燃燒特點，研究開發生物質鍋爐，是有效利用生物質資源的重要途徑。爐膛是鍋爐的主要組成部分，是由爐墻包圍起來供燃料燃燒的立體空間。爐膛的作用是保證燃料盡可能地燃燒，并使爐膛出口煙氣溫度冷卻到安全工作允許的溫度。目前生產應用的大部分生物質鍋爐，其爐膛結構盲目模仿燃煤鍋爐設計，沒有合理的形狀和尺寸，導致積灰結渣問題嚴重，燃燒效率低。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種能有效使爐膛與鏈條爐排配合，組織爐內空氣動力場，提高燃燒效率，緩解生物質燃燒過程中積灰結渣問題的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，包括鏈條爐排，鏈條爐排的上方從前至后依次設有前拱、中拱和后拱，中拱由豎向的折焰墻構成，后拱包括豎向的花墻和設置在花墻底部后側的前后橫向延伸的橫向墻，前拱和中拱之間以及中拱與后拱之間均分別設有拱頂，前拱和中拱之間設有第一燃燒室，中拱和后拱之間設有第二燃燒室，后拱的后側設有豎向的后爐墻，花墻、橫向墻以及后爐墻三者圍設成第三燃燒室，第三燃燒室設置出煙氣口，后拱的花墻上設有連通第二燃燒室和第三燃燒室的通氣孔，通氣孔高于折焰墻的底端；前拱上設有和中拱上均分別設有二次風口，前拱上二次風口和中拱上二次風口為相向設置，前拱上二次風口位于中拱上二次風口的上側，前拱上二次風口的噴出角度為向下傾斜15° -5°之間，中拱上二次風口的噴出角度為向下傾斜20。-30。之間。
[0005]前拱上二次風口的噴出角度為向下傾斜10°，中拱上二次風口的噴出角度為向下傾斜25°。
[0006]所述折焰墻為豎直延伸。
[0007]花墻和橫向墻呈直角拐彎狀設置。
[0008]所述后爐墻上設有與第三燃燒室相連通的清灰口，后爐墻的外側對應清灰口設置清灰門。
[0009]第一燃燒室的下側設有一次風箱。
[0010]出煙氣口位于第三燃燒室頂端。
[0011]本實用新型所述的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，具有如下有益效果:
[0012]1.設計了新型二次風系統:位于前拱的二次風口向下傾斜10°，位于中拱的二次風口向下傾斜25°，可在鏈條爐排的燃料層上方區域形成近似圓形氣流擾動。延長了高溫煙氣在第一燃燒室的停留時間，同時優化了爐內熱力場，提高鍋爐穩定燃燒能力和入爐燃料的燃盡程度，使火焰不貼壁、不沖墻、充滿度高，壁面熱負荷均勻。
[0013]2.設計了新型爐拱結構:爐膛使用全爐拱設計，中間增加了一道折焰墻作為中拱，后拱由一道橫向墻和一道花墻組成。爐拱將爐膛分為三個區域:第一燃燒室、第二燃燒室和第三燃燒室，延長了高溫煙氣在爐膛內的停留時間，提高燃燒效率。煙氣在第二燃燒室內進行一次降塵和二次燃燒，在第三燃燒室內進行二次降塵，提高燃燼率，減少煙塵排放。
[0014]3.在爐膛尾部——后爐墻設置清灰門。生物質燃料燃燒時，少量灰分由于質量輕會隨著高溫煙氣一起運動，最終沉積在后拱的橫向墻上。沉積的灰渣和煙塵可由清灰門定期清除。
[0015]本實用新型所述的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，生物質燃料隨著鏈條爐排的運動進入爐膛第一燃燒室。第一燃燒室為主要燃燒區，在一次風和新型二次風系統作用下，燃料大量燃燒，產生的高溫煙氣繞過折焰墻進入第二燃燒室。第二燃燒室為二次燃燒區，高溫煙氣中含有的一氧化碳、甲烷等可燃氣體以及固體可燃顆粒繼續燃燒傳熱，二次燃燒后的煙氣由花墻進入第三燃燒室。煙氣在第三燃燒室內進一步降塵和燃燒，再通過出煙氣口在引風系統作用下進入煙道。爐膛內積累的煙塵顆粒和灰渣可由清灰門清除。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]由圖1所示的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，包括鏈條爐排1，鏈條爐排I的上方從前至后依次設有前拱3、中拱和后拱。
[0018]前拱3為從前至后斜向上延伸，前拱3與水平線呈50°夾角，拱高950mm。
[0019]中拱由豎向的折焰墻7構成，并且折焰墻7為豎直延伸，折焰墻7底部距離鏈條爐排350mm,與前拱中心線距離1500mm。
[0020]后拱包括豎直的花墻9和設置在花墻9底部后側的前后水平的橫向墻17，橫向墻距離鏈條爐排450mm,花墻距離中拱中心線550mm,花墻通氣孔直徑80mm。花墻9和橫向墻17呈向后的直角拐彎狀設置，即后拱由花墻9和橫向墻17構成。
[0021]前拱3、中拱和后拱均間隔設于鏈條爐排I上方，鏈條爐排I上側為燃料層15。前拱3頂端和中拱頂端之間以及中拱頂端與后拱頂端之間均分別設有拱頂5，并且中拱頂端與后拱頂端之間的拱頂5連接在中拱頂端和后拱花墻9頂端之間，所述拱頂5為水平延伸的隔墻。
[0022]前拱3和中拱之間設有第一燃燒室4，第一燃燒室4由前拱3、中拱以及前拱3與中拱之間的拱頂5圍設而成；中拱和后拱之間設有第二燃燒室8，第二燃燒室8由中拱、后拱的花墻9以及中拱與后拱的花墻9之間的拱頂5圍設而成；后拱的后側設有豎直的后爐墻12，后爐墻12固設于水平的橫向墻的后側，后拱與后爐墻12呈U型狀設置，并且花墻9、橫向墻以及后爐墻12三者圍設成第三燃燒室11，第三燃燒室11為頂端敞口，第三燃燒室11頂端設置出煙氣口 13，出煙氣口 13即為第三燃燒室11的頂口。出煙氣口 13連接煙道，煙道連接引風系統，在引風系統作用下，便于排出煙氣，煙道與引風系統均為現有技術，故不詳細敘述，并且圖中也未示出。
[0023]后拱的花墻9上設有連通第二燃燒室8和第三燃燒室11的通氣孔10，通氣孔10高于折焰墻7的底端。
[0024]第一燃燒室4的下側設有一次風箱16，一次風箱16可提供一次風，一次風箱16固設在爐體上，并位于鏈條爐排I的上、下層鏈條之間，一次風箱16為現有技術，故不詳細敘述。
[0025]前拱3上和中拱上均分別設有二次風口 2，前拱3上二次風口 2和中拱上二次風口2為相向設置，前拱3上二次風口 2指向第一燃燒室4的中下部，中拱上二次風口 2指向第一燃燒室4的中底部，前拱3上二次風口 2位于中拱上二次風口 2的上側，前拱3上二次風口 2的噴出角度α為向下傾斜10°，即前拱3上二次風口 2的噴出方向與水平線間的夾角為10° ;中拱上二次風口 2的噴出角度β為向下傾斜25°，即中拱上二次風口 2的噴出方向與水平線間的夾角為25°。當然，本實用新型不拘泥于上述形式，前拱3上二次風口 2的噴出角度(噴出方向與水平線的夾角)為向下傾斜15° -5°之間，中拱上二次風口 2的噴出角度(噴出方向與水平線的夾角)為向下傾斜20° -30°之間均可。二次風口 2與二次供風系統連接，二次供風系統為現有技術，故不詳細敘述。
[0026]所述后爐墻12上設有與第三燃燒室11相連通的清灰口，后爐墻12的外側對應清灰口設置清灰門14。
[0027]本實用新型所述的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，生物質燃料隨著鏈條爐排I的運動進入爐膛第一燃燒室4。第一燃燒室4為主要燃燒區，在一次風和新型二次風系統作用下，燃料大量燃燒，產生的高溫煙氣繞過折焰墻7進入第二燃燒室8。第二燃燒室8為二次燃燒區，高溫煙氣中含有的一氧化碳、甲烷等可燃氣體以及固體可燃顆粒繼續燃燒傳熱，二次燃燒后的煙氣由花墻9進入第三燃燒室11。煙氣在第三燃燒室11內進一步降塵和燃燒，在引風系統作用下進入煙道。爐膛內積累的煙塵顆粒和灰渣可由清灰門14清除。煙氣流向線6先在第一燃燒室4內呈拱形流動，然后繞過折焰墻7的底端進入第二燃燒室8，再通過通氣孔10進入第三燃燒室11，整個煙氣流向線6呈波浪狀。
【主權項】
1.生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，包括鏈條爐排，其特征在于:鏈條爐排的上方從前至后依次設有前拱、中拱和后拱，中拱由豎向的折焰墻構成，后拱包括豎向的花墻和設置在花墻底部后側的前后橫向延伸的橫向墻，前拱和中拱之間以及中拱與后拱之間均分別設有拱頂，前拱和中拱之間設有第一燃燒室，中拱和后拱之間設有第二燃燒室，后拱的后側設有豎向的后爐墻，花墻、橫向墻以及后爐墻三者圍設成第三燃燒室，第三燃燒室設置出煙氣口，后拱的花墻上設有連通第二燃燒室和第三燃燒室的通氣孔，通氣孔高于折焰墻的底端；前拱上設有和中拱上均分別設有二次風口，前拱上二次風口和中拱上二次風口為相向設置，前拱上二次風口位于中拱上二次風口的上側，前拱上二次風口的噴出角度為向下傾斜15° -5°之間，中拱上二次風口的噴出角度為向下傾斜20° -30°之間。
2.如權利要求1所述的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，其特征在于:前拱上二次風口的噴出角度為向下傾斜10°，中拱上二次風口的噴出角度為向下傾斜25°。
3.如權利要求1所述的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，其特征在于:所述折焰墻為豎直延伸。
4.如權利要求1所述的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，其特征在于:花墻和橫向墻呈直角拐彎狀設置。
5.如權利要求1所述的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，其特征在于:所述后爐墻上設有與第三燃燒室相連通的清灰口，后爐墻的外側對應清灰口設置清灰門。
6.如權利要求1所述的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，其特征在于:第一燃燒室的下側設有一次風箱。
7.如權利要求1所述的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，其特征在于:出煙氣口位于第三燃燒室頂端。
【專利摘要】本實用新型公開了一種生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構，包括鏈條爐排，鏈條爐排的上方從前至后依次設有前拱、中拱和后拱，中拱由豎向的折焰墻構成，后拱包括豎向的花墻和設置在花墻底部后側的前后橫向延伸的橫向墻，前拱和中拱之間以及中拱與后拱之間均分別設有拱頂，前拱和中拱之間設有第一燃燒室，中拱和后拱之間設有第二燃燒室，后拱的后側設有豎向的后爐墻，花墻、橫向墻以及后爐墻三者圍設成第三燃燒室，本實用新型是一種能有效使爐膛與鏈條爐排配合，組織爐內空氣動力場，提高燃燒效率，緩解生物質燃燒過程中積灰結渣問題的生物質鏈條鍋爐新型爐膛結構。
【IPC分類】F23M9-00, F23L9-00, F23B10-02, F23L1-00
【公開號】CN204345612
【申請號】CN201420839698
【發明人】劉圣勇, 黃黎, 馮坤, 郭前輝, 姬少龍, 管澤運, 翟萬里
【申請人】河南農業大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月26日