[实用新型]生物质高温燃烧锅炉

说明书

技术领域：

本实用新型属于锅炉技术领域，特别涉及一种生物质成型燃料锅炉。

背景技术：

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，在整个能源系统中占有重要地位，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量的第四位。生物质燃料主要包括如下几个方面：①农作物秸秆和农业加工残余物；②林木和林业加工剩余物；③人畜粪便、工业有机废物和水生植物；④城市生活污水和垃圾。目前生物质能的利用有生物质气化、液化、直接燃烧等三种技术，它们均存在着一定的问题。气化、液化技术是将生物质经过多次转换和净化之后再进行燃烧，中间环节不但提高了投资运行成本，也降低了生物质能的总利用效率。而且气化、液化燃料热值低，在稳定运行、焦油清除、气体净化等技术上还需提高；而直燃技术效率较高，且没有焦油带来的二次污染问题，所以相对而言，直燃的优势是明显的。《中国能源》(2004，26(9)：第39页～第42页)指出，由于目前的直燃方式燃烧温度低，低熔点飞灰造成的积灰和结渣，以及燃烧过程中会产生对人体的健康有影响的颗粒排放物等一系列的问题，限制了这种粗放的应用方式。另外，由于生物质含水量大，燃烧产生的热量很多浪费在水分的蒸发上，使得生物质在目前的固定床和流化床锅炉的燃烧热量利用率较低。根据生物质的燃烧特性，本实用新型生物质高温燃烧锅炉综合吸收了高温空气燃烧、分级燃烧、旋风燃烧、旋风除尘、液态排渣技术和烟气再循环等技术的优点，解决目前生物质直燃存在的技术难题，实现生物质高热效率、低污染、安全、大规模的低成本热利用。

实用新型内容：

本实用新型将高温燃烧技术应用于生物质的直接燃烧，并采用液态排渣技术、分级燃烧技术和烟气再循环等技术，以期提高生物质的燃烧效率，使炉内温度场均匀，提高容积热负荷，提高锅炉热效率，解决飞灰的积灰与结渣问题，减少污染物的排放，实现生物质高效稳定燃烧清洁排放。

本实用新型一种高效低污染生物质高温燃烧锅炉，共有特征包括炉壁和内部的炉胆，其特征在于锅炉上方设置生物质颗粒进料器的倒锥形料斗，料斗上面封闭留有一进料口，料斗下方与炉胆包围的燃烧室相连通，安装有螺旋叶片的旋转轴沿料斗的轴线布置，旋转轴顶端伸出料斗通过连轴器与电机相连，旋转轴底端伸入炉胆并连接燃料均布板，炉胆内部壁面镶嵌有错落有致的辐射导流块，炉体中下方安装分段风喷嘴，炉胆底部通过多个切向通孔通向气液固三相高温旋风分离器，高温旋风分离器向上与中心烟管相连通，向下开口通向液态排渣池，中心烟管沿炉胆轴线向上延伸并与炉胆上部水平方向的十字烟管连通，十字烟管通向炉胆与炉壁之间的烟道，烟道下部设有烟气出口向外连接蒸汽发生室，蒸汽发生室的烟气出口连接空气预热器，最后通至烟囱。

本实用新型中的生物质颗粒进料器的料斗设置在锅炉上方，可与烟气对流换热，生物质颗粒的水分受热蒸发，水蒸气由排放口排出，实现对生物质颗粒的初步干燥。料斗的喉部及其堆积在料斗中的生物质颗粒堵截烟气，致使大量的烟气不能从上方排出，实现烟气的再循环，从生物质颗粒间隙的排出的少量烟气，能起到预热和干燥生物质颗粒的正向作用，因此此种非完全密封方式具有双重优点。

生物质颗粒由电机通过连轴器带动安装有螺旋结构的轴转动，并通过安装在转动轴底端的燃料均布板，实现生物质颗粒在炉膛中的进料分布均匀。并且由于燃料均布板独特的结构设计和旋转运动，使生物质不会在烟管上沉积，造成供料失败，发生熄火现象。

炉胆壁面上镶嵌有错落有致的辐射导流块，用于增加生物质在炉膛上方的滞留时间，增大生物质颗粒与高温烟气的对流传热，同时辐射导流块的设置和中心烟管可增加炉内的辐射换热，可使生物质在燃烧前预热较高的温度，有利于实现高温燃烧；生物质颗粒得到充分预热后，与喷嘴分段切向仰射喷入的上旋预热后的高温空气相遇，实现高温、分级、旋流燃烧。

燃烧后的液态残渣和含尘烟气向下切向进入设置在炉膛底部的气液固三相高温旋风分离器，液态残渣和烟尘向下进入液态排渣，有效净化后的高温烟气从中心烟管流经十字烟管，高温烟气通过烟管以对流——辐射的传热方式与烟管外的生物质颗粒换热，在炉胆上部排出，进入炉胆与炉壁的隔层与炉胆对流换热后，由炉膛下部的出口进入蒸汽发生室，与水进行热量交换，产生蒸汽。

附图说明：

图1为本实用新型生物质高温燃烧锅炉的剖视图。