[实用新型]生物质颗粒燃料清洁燃烧锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃烧装置，具体地说是生物质颗粒燃料清洁燃烧锅炉。

背景技术

随着化石能源价格连续攀升，各种可再生清洁能源开发受到高度重视，一些农林生物质资源丰富的国家，已将生物质颗粒燃料作为新能源战略规划的发展重点。在生物质能源中投资最少、社会效益最高的就是生物质颗粒燃料。

秸秆、农林废弃物等生物质经压缩后形成的颗粒燃料密度增加，便于贮存和运输，而且燃烧特性明显得到了改善，具有黑烟少，火力旺、燃烧充分，不飞灰、干净卫生等优点，而且原料来源广泛、价格低、操作简单。特别适合企业、宾馆、饭店和家庭用户对原有热水或蒸汽锅炉设备进行技术改造，在不重复投资的前提下，以生物质代替煤或油，以达到节能的目的。

生物质颗粒燃料的迅猛发展，势必会带动其燃烧设备等相关产品的研制工作。目前，生物质颗粒燃料的燃烧大都是在传统的炉灶和燃煤或燃油的燃烧设备上进行的。炉灶燃烧是最原始的利用方法，操作简便、投资较省，但燃烧效率普遍偏低，如农用柴灶炉热效率一般为10～20％，先进的省柴灶炉热效率也仅在30％左右，从而造成生物质资源的严重浪费；由于生物质颗粒燃料本身固有的特性，使得其应用于燃煤或燃油锅炉时，限制了系统热效率的提高。

另外，由于生物质燃料本身的特性、燃烧设备的结构设计和运行条件等因素的存在，在常规的生物质燃烧设备中，燃烧温度低，容易导致锅炉受热面的积灰和结渣。积灰是指温度低于灰熔点的灰粒在受热面上的沉积，多发生在锅炉对流受热面上；结渣主要是由烟气中夹带的熔化或半熔化的灰粒接触到受热面凝结下来，并在受热面上不断生长、积聚而成，多发生在炉内辐射受热面上。积灰和结渣直接导致了生物质锅炉换热效率的减少，降低了生物质的利用效率。

实用新型内容

本实用新型提出一种生物质颗粒燃料清洁燃烧锅炉，以克服现有技术的上述缺陷，提高生物质的燃烧效率及锅炉的换热效率，避免飞灰的积灰与结渣问题，实现生物质的清洁高效燃烧。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

生物质颗粒燃料清洁燃烧锅炉，由并列而立的燃烧炉本体和烟气水换热器构成，燃烧炉本体主要由外罩、置于外罩内部的内胆、置于内胆的底部且与外罩一面外侧壁相贯穿的排灰抽屉、固定在外罩一面外侧壁上部的进料仓以及插入到内胆的搅拌器构成；其特征在于：内胆的内部自上而下被上端盖、稳焰板、上炉栅和下炉栅分割成燃气燃烧室、气化室和积灰室；进料仓底部设置的进料管贯穿外罩和内胆的侧壁，由外向内倾斜插入到气化室空间中；排灰抽屉的外侧面上开设一次空气进口，外罩的四周侧壁下部开设二次空气进口，内胆燃烧室的四周侧壁下部开设通风孔；内胆的燃烧室侧壁的上部设置一烟气导管，连接燃烧室和烟气水换热器的烟道。

本实用新型的结构特点也在于：

所述的稳焰板上沿径向开设3-8个倾斜通道。

所述的进料仓的下部设置一进料插拔。

所述的排灰抽屉外侧面上的一次空气进口位置设置可上下移动的进风插拔。

所述的搅拌器由贯穿于外罩侧壁、内胆积灰室段侧壁的水平连杆、竖直向上穿过上炉栅插入到气化室的拨料耙和向下插入至下炉栅下端面的拨灰耙组成。

所述的烟气水换热器由竖直管束、烟道、上部的隔板、下部的烟气折流室、外侧壁底部的冷水进口以及上端面的热水&蒸汽出口和烟气出口组成。

与已有技术方案相比，本实用新型的显著效果体现在：

(1)由于将内胆分割成气化室和燃烧室，而稳定的气化过程产生的粉尘要比生物质直接剧烈燃烧过程产生的粉尘少得多，大大减少了后续管道中的烟气携带的烟尘含量；同时，由于带有倾斜通道的稳焰板的设置，使内胆中的燃烧室的燃气发生旋流燃烧反应，气流旋转运动，使得燃气中携带的少量灰尘也被甩向燃烧室的四周并自行落下，使得通过烟气导管排出的烟气洁净。

(2)本装置将生物质颗粒燃料燃烧炉本体与烟气水换热器分开设置，并在燃烧炉本体外罩中设置内胆，将生物质的气化与燃烧过程限定在内胆中进行，由于增加了内胆的辐射换热，使炉内的燃烧温度水平得以提高，提高了生物质颗粒燃料的燃烧效率效率；同时由于冷的空气腔的存在，大大减少了外壁的散热，使得系统的热效率大幅度提高。

(3)生物质气化过程所需要的空气由排灰抽屉上的一次空气进口进入，首先吸收排灰抽屉中灰分的热量，再上行穿过下炉栅吸收堆积在积灰室中的灰分和大颗粒焦炭的热量，然后再上升至气化室中参与气化反应。由于吸收了排灰的余热，气化所需的一次空气温度得以大幅度提升，提高了气化反应温度，有效地避免了灰分的结渣。