生物质直燃热水锅炉的制作方法


本发明属于锅炉技术领域,尤其涉及一种生物质直燃热水锅炉。



背景技术:

在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:

目前,采用循环流化床作作为大型集中采暖供热领域,一般都采用以煤作为燃料,由于国家环保要求日益提高,对锅炉的排放指标愈加严格。生物质作为燃料,属于清洁低碳可再生能源,是传统化石燃料的最佳替代品之一。由于生物质作为燃料具有高水分、高挥发分、低热值,且燃烧后的灰渣具有灰熔点低、易结焦、易积灰以及季节性强、种类广等特点,因此,与传统以煤作为燃料相比,在炉膛燃烧室的设计上则存在很大不同。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效地解决或降低了生物质燃料在燃烧室内易结焦、积灰的现象的生物质直燃热水锅炉。

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种生物质直燃热水锅炉,具有:

炉体,其包括上部和下部,所述上部为燃烧室稀相区,所述下部为燃烧室浓相区;

一次风入口,设置在所述燃烧室浓相区、并与燃烧室浓相区内部连通;

燃料进入口,设置在所述燃烧室浓相区、并与燃烧室浓相区内部连通;

二次风入口,设置在所述燃烧室稀相区、并与燃烧室稀相区内部连通;

所述燃烧室浓相区的内壁上设有隔热墙;

燃烧室内水冷壁,设置在所述燃烧室稀相区的内壁上;

所述燃烧室内水冷壁上间断设有一系列隔热墙。

燃烧室内水冷壁上的隔热墙环向布置在燃烧室稀相区四周的水冷壁换热管上,隔热墙上下边保持水平。

在燃烧室稀相区的设置隔热墙部分,烟气进行燃烧;在燃烧室稀相区的燃烧室内水冷壁露出部分,进行辐射换热。

所述隔热墙由耐高温浇注料或耐高温挂砖组成。

耐高温浇注料通过焊接在水冷壁换热管上的爪钉固定;耐高温挂砖通过水冷壁换热管上的卡件或耐热紧固件固定。

所述一次风入口设置在所述燃烧室浓相区的下部。

所述二次风入口设置在所述燃烧室稀相区的下部。

在所述燃烧室稀相区内,隔热墙和燃烧室内水冷壁露出部分在烟气流动方向上交替布置。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果,

1、根据生物质燃料的特点和种类不同,合理的分配辐射换热和对流换热的比例,提高换热效率,保证锅炉出力;

2、有效地解决或降低了生物质燃料在燃烧室内易结焦、积灰的现象;

3、由于生物质含有大量的碱金属,生物质在燃烧过程中,碱金属极容易挥发并以气化的方式出现,极易与水冷壁换热管壁金属发生氧化还原反应,即高温腐蚀。由于沿燃烧室高度方向上,烟气温度在横向断面和纵向断面保持均衡,不宜形成局部超温过烧现象,因此,有效防止或缓解了换热管的高温碱腐蚀现象;

4、因生物质燃料挥发分高,燃料沿着烟气行走的方向边气化、边燃烧,保证了燃烧时间,从而充分降低了化学不完全燃烧损失,实现了一氧化碳的低排放;

5、正是因为生物质燃料实现边气化,边燃烧的分段燃烧过程,才使得低氮燃烧成为可能,从而实现了氮氧化物的低排放要求。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的生物质直燃热水锅炉的结构示意图;

图2为图1的生物质直燃热水锅炉的剖视图;

上述图中的标记均为:1、炉体,2、燃烧室浓相区,3、燃烧室稀相区,4、燃烧室内水冷壁,5、隔热墙,6、一次风入口,7、燃料进入口,8、二次风入口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1-2,一种生物质直燃热水锅炉,具有:

炉体,其包括上部和下部,上部为燃烧室稀相区,下部为燃烧室浓相区;

一次风入口,设置在燃烧室浓相区、并与燃烧室浓相区内部连通;

燃料进入口,设置在燃烧室浓相区、并与燃烧室浓相区内部连通;

二次风入口,设置在燃烧室稀相区、并与燃烧室稀相区内部连通;

燃烧室浓相区的内壁上设有隔热墙;

燃烧室内水冷壁,设置在燃烧室稀相区的内壁上;

燃烧室内水冷壁上间断设有一系列隔热墙。

燃烧室内水冷壁上的隔热墙环向布置在燃烧室稀相区四周的水冷壁换热管上,隔热墙上下边保持水平。

在燃烧室稀相区的设置隔热墙部分,烟气进行燃烧;在燃烧室稀相区的燃烧室内水冷壁露出部分,进行辐射换热。

隔热墙由耐高温浇注料或耐高温挂砖组成。耐高温浇注料通过焊接在水冷壁换热管上的爪钉固定;耐高温挂砖通过水冷壁换热管上的卡件或耐热紧固件固定。

一次风入口设置在燃烧室浓相区的下部。二次风入口设置在燃烧室稀相区的下部。在燃烧室稀相区内,隔热墙和燃烧室内水冷壁露出部分在烟气流动方向上交替布置。

带状隔热墙布置在炉膛燃烧室四周的水冷壁换热管上,炉膛燃烧室上部稀相区,纵向断面呈梯形,梯形上边(短边)靠近炉膛内,下边(长边)靠近水冷壁管,梯形的两腰分别在烟气流动方向的上下游;

是用于燃生物质循环流化床锅炉,用于大型采暖供热为目的的领域。

循环流化床属于沸腾流化燃烧,沿燃烧室高度方向,物料浓度逐步有所降低。根据物相浓度,在燃烧室中下部布置有助燃的二次风,二次风以下区域燃烧物料较多,称之为浓相区;以上烧物料较少,称之为稀相区。为了提高燃烧室内的火焰燃烧温度,实现物料稳定燃烧,在燃烧室内水冷壁外表面布置有隔热墙。隔热墙就是在燃烧室内水冷壁管子外表面上敷设一层阻碍水冷壁热辐射的隔热材料,由耐火浇注料或耐火砖组成。

除了在燃烧室浓相区布置隔热墙外,还在在稀相区沿燃烧室的高度方向上,布置了多层带状隔热墙。多层带状隔热墙适应生物质燃料高效、稳定燃烧。

布置在浓相区的隔热墙由耐火浇注料组成,布置在稀相区的隔热墙由耐火挂砖组成。布置在稀相区的隔热墙沿高度方向多层交替敷设,每层带状隔热墙之间水冷壁换热管暴露在炉膛高温烟气中接受辐射换热。稀相区带状隔热墙的布置数量和各层隔热墙之间所暴露的水冷壁换热管的交替高度,视所燃烧的生物质种类的不同有所调整。

采用上述的方案后,

1、根据生物质燃料的特点和种类不同,合理的分配辐射换热和对流换热的比例,提高换热效率,保证锅炉出力;

2、有效地解决或降低了生物质燃料在燃烧室内易结焦、积灰的现象;

3、由于生物质含有大量的碱金属,生物质在燃烧过程中,碱金属极容易挥发并以气化的方式出现,极易与水冷壁换热管壁金属发生氧化还原反应,即高温腐蚀。由于沿燃烧室高度方向上,烟气温度在横向断面和纵向断面保持均衡,不宜形成局部超温过烧现象,因此,有效防止或缓解了换热管的高温碱腐蚀现象;

4、因生物质燃料挥发分高,燃料沿着烟气行走的方向边气化、边燃烧,保证了燃烧时间,从而充分降低了化学不完全燃烧损失,实现了一氧化碳的低排放;

5、正是因为生物质燃料实现边气化、边燃烧的分段燃烧过程,才使得低氮燃烧成为可能,从而实现了氮氧化物的低排放要求。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

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