CN106838971B - 一种生物质打捆燃料链条锅炉供风*** - Google Patents

一种生物质打捆燃料链条锅炉供风*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物质打捆燃料链条锅炉供风***，它包括设置在链条炉排下方的一次风***，一次风***由沿链条炉排输送方向依次排布设置的前风仓段、中喷嘴段和后风仓段组成；前风仓段包括至少一个风仓，风仓的出风方向指向链条炉排；中喷嘴段包括喷吹主管、喷吹支管和喷嘴，喷吹主管沿链条炉排输送方向布置，喷吹主管上沿其长度方向排列设置有多个喷吹支管，每个喷吹支管均沿其长度方向排布设置多个喷嘴，喷嘴的出风方向指向链条炉排；后风仓段包括至少一个风仓，风仓的出风方向指向链条炉排。本发明将生物质打捆燃料整个燃烧过程与供风***相结合，根据不同的燃烧阶段，配设不同的供风方式，更好的适应生物质打捆燃料链条锅炉燃烧。

Description

一种生物质打捆燃料链条锅炉供风***
技术领域
本发明属于生物质燃烧技术领域，具体涉及一种生物质打捆燃料链条锅炉供风***。
背景技术
目前，锅炉供风方式主要有：正压供风、负压供风、平衡供风三种供风方式，而生物质燃烧方式主要分为：传统散烧、粉状悬浮燃烧、打捆燃烧、成型颗粒燃烧四种燃烧方式，不同燃烧方式、不同类型的锅炉选用不同的供风方式。对于生物质链条锅炉目前主要燃用生物质打捆燃料和成型燃料，目前生物质链条锅炉供风方式基本照搬燃煤链条锅炉供风***，一次风采用风仓均匀布风方式。由于生物质打捆燃料具有体积大、空气不易渗透、燃烧后期飞灰严重的特点，因此打捆燃料燃烧最显著的缺点是不易烧透，打捆燃料的燃烧过程与其他燃料燃烧有很大差异，不宜于照搬原有链条锅炉供风***。原有风仓均匀布风方式造成炉膛内打捆燃料燃烧状况和温度场分布不理想。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种生物质打捆燃料链条锅炉供风***，将生物质打捆燃料整个燃烧过程与供风***相结合，根据不同的燃烧阶段，配设不同的供风方式，更好的适应生物质打捆燃料链条锅炉燃烧。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种生物质打捆燃料链条锅炉供风***，它包括设置在链条炉排下方的一次风***，一次风***由沿链条炉排输送方向依次排布设置的前风仓段、中喷嘴段和后风仓段组成；前风仓段包括至少一个风仓，风仓的出风方向指向链条炉排；中喷嘴段包括喷吹主管、喷吹支管和喷嘴，喷吹主管沿链条炉排输送方向布置，喷吹主管上沿其长度方向排列设置有多个喷吹支管，每个喷吹支管均沿其长度方向排布设置多个喷嘴，喷嘴的出风方向指向链条炉排；后风仓段包括至少一个风仓，风仓的出风方向指向链条炉排。
每个喷吹支管均与所述喷吹主管相垂直，且与所述链条炉排相平行。
它还包括设置在炉拱上的二次风***，炉拱包括在链条炉排的上方依次设置的前拱、中拱和后拱，中拱由竖向的折焰墙构成，中拱的上部与炉膛顶墙连接，后拱由拱墙以及竖向向上延伸的挡火墙组成，挡火墙位于前拱与后拱之间，且挡火墙的上部与顶炉墙之间保留有烟气通道，挡火墙的下部与拱墙的前端连接，拱墙的后端朝下倾斜并延伸至与后炉墙处与其连接，中拱的下部与后拱的拱墙之间保留有烟气通道；前拱和后拱上均分别设有二次风口，前拱上二次风口和后拱上二次风口为相向设置，前拱上二次风口位于后拱上二次风口的上侧，且前拱上二次风口的喷出角度为向下倾斜，后拱上二次风口的喷出角度为向上倾斜。
它还包括设置在烟气出口处的烟气处理***，烟气处理***包括沿出风方向依次连接设置的省煤器、空气预热器、旋风除尘器和袋式除尘器，省煤器与出风口连接。
所述烟气处理***上配设引风机。
所述引风机上安装有变频器。
所述一次风***和二次风***的供风风机均选用鼓风机。
所述鼓风机上安装有变频器。
本发明的有益效果是：
1）该生物质打捆燃料链条锅炉供风***与实验室打捆燃料热重实验燃烧过程有机结合，将打捆燃料在链条上的燃烧过程划分为不同的燃烧阶段，不同燃烧阶段选用不同的供风方式和风量；
本发明结合生物质打捆燃料的燃烧过程，根据打捆燃料燃烧特点，将生物质打捆燃料整个燃烧过程与供风***相结合，依据在热重试验台上的实验数据，将生物质打捆然燃料在链条炉排上的整个燃烧过程划分为不同的阶段：水分蒸发阶段、挥发份析出阶段、挥发份与固定碳燃烧共存阶段、残留碳燃烧阶段。由于在不同的燃烧阶段，燃烧状况不同，所需风量大小也各不相同。
在燃烧初期（此时生物质打捆燃料燃烧并移动至前风仓段），为生物质打捆燃料燃烧水分挥发和挥发份析出阶段，由于燃烧还不稳定，所需风量、风速都不宜过大，因此，在前风仓段2处一次风采用风仓均匀布风，风量、风速都较小，以适应燃烧初期燃烧不稳定的状况。
在燃烧中期（此时生物质打捆燃料燃烧并移动至中喷嘴段前部），为生物质打捆燃料燃烧挥发分析出与固定碳燃烧共存阶段，由于生物质打捆燃料自身具有尺寸大的特点，温度与氧气不易扩散，因此，在打捆燃料燃烧中期，挥发份析出阶段会持续较长时间，与固定碳的燃烧共存较长时间。为了使氧气能渗入到打捆燃料内部，强化打捆燃料内部燃烧，在此阶段采用高速喷嘴供风方式（即中喷嘴段前3部风量充足，风速较大），将一次风以高速吹入打捆燃料内部。
在燃烧中后期（此时生物质打捆燃料燃烧并移动至中喷嘴段后部），打捆燃料挥发份已基本完全析出，为固定碳的燃烧阶段，此时打捆燃料已较为松散，但依然保持一定的外形尺寸，为使氧气深入打捆燃料内部，强化打捆燃料内部固定碳的燃烧，在燃烧中后期一次风采用低速喷嘴（即中喷嘴段3后部风量减弱，风速较小），强化打捆燃料内部固定碳的燃烧。
在燃烧后期（此时生物质打捆燃料燃烧并移动至后风仓段），打捆燃料外形尺寸已烧坍塌，类似于散烧，由于生物质燃烧飞灰现象比较严重，因此在打捆燃料燃烧后期采用风仓布风，使残留炭燃烧殆尽。
2）针对生物质打捆燃料不易烧透，氧气不易渗透，挥发份不易析出的特点，一次风***的中喷嘴段选取多个均匀排布，具有一定穿透力的喷嘴进行供风，将氧气渗入打捆燃料内部，同时将挥发份带出燃烧。
3）一次风***将风仓布风与喷嘴布风相结合，在燃烧稳定，不易烧透的燃烧中后期采用喷嘴布风，在飞灰严重的燃烧后期采用风仓布风，改善了打捆燃料燃烧状况，强化了燃烧过程。
4）本发明还包括设置在炉拱上的二次风***，炉拱包括在链条炉排的上方依次设置的前拱、中拱和后拱，中拱由竖向的折焰墙构成，后拱由拱墙以及竖向向上延伸的挡火墙组成，挡火墙位于前拱与后拱之间，且挡火墙的上部与顶炉墙之间保留有烟气通道，挡火墙的下部与拱墙的前端连接，拱墙的后端朝下倾斜并延伸至与后炉墙处与其连接，前拱和后拱上均分别设有二次风口，前拱上二次风口和后拱上二次风口为相向设置，前拱上二次风口位于后拱上二次风口的上侧，且前拱上二次风口的喷出角度为向下倾斜，后拱上二次风口的喷出角度为向上倾斜，通过上述布置，二次风***以一定倾角相对排布两排风管，由于生物质挥发份较高，所以抽取烟气作为二次风源，一方面使得烟气中未燃尽的挥发份充分燃烧，另一方面加强了炉膛内的烟气扰动，改善了炉膛内燃烧状况。
5）本发明还包括设置在烟气出口处的烟气处理***，烟气处理***包括沿出风方向依次连接设置的省煤器、空气预热器、旋风除尘器和袋式除尘器，省煤器与出风口连接；所述烟气处理***上配设引风机，便于对排出的烟气进行处理，减少污染。
6）一次风***的供风风机为可变频风机，风仓风量可调，喷嘴可替换，以适应不同种类的生物质打捆燃料，在不同燃烧阶段所需风量的变化；
一次风、二次风采用鼓风机，燃烧初期及后期一次风采用风仓布风，烟气尾部采用引风机，以降低烟气中飞灰含量。鼓风机和引风机均采用变频器改变风机转速，进而调节风量的大小，实现风量控制。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中一次风***的放大图
图3是中喷嘴段的主视图；
图4是中喷嘴段的俯视图；
图5是中喷嘴段的右视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1至图5所示，本发明的一种生物质打捆燃料链条锅炉供风***，它包括设置在链条炉排1下方的一次风***，一次风***由沿链条炉排输送方向依次排布设置的前风仓段2、中喷嘴段3和后风仓段4组成；前风仓段2包括至少一个风仓，风仓的出风方向指向链条炉排1；中喷嘴段3包括喷吹主管31、喷吹支管32和喷嘴33，喷吹主管31沿链条炉排输送方向布置，喷吹主管31上沿其长度方向排列设置有多个喷吹支管32，每个喷吹支管32均与喷吹主管31相垂直，且与链条炉排1相平行。每个喷吹支管32均沿其长度方向排布设置多个喷嘴33，喷嘴33的出风方向指向链条炉排1；后风仓段4包括至少一个风仓，风仓的出风方向指向链条炉排1。
针对生物质打捆燃料不易烧透，氧气不易渗透，挥发份不易析出的特点，一次风***的中喷嘴段3选取多个均匀排布，具有一定穿透力的喷嘴33进行供风，将氧气渗入打捆燃料内部，同时将挥发份带出燃烧；一次风将风仓布风与喷嘴布风相结合，在燃烧稳定，不易烧透的燃烧中后期采用喷嘴布风，在飞灰严重的燃烧后期采用风仓布风，改善了打捆燃料燃烧状况，强化了燃烧过程。
本发明还包括设置在炉拱上的二次风***，炉拱包括在链条炉排的上方依次设置的前拱5、中拱6和后拱7，中拱6由竖向的折焰墙构成，中拱6的上部与炉膛顶墙连接，后拱7由拱墙以及竖向向上延伸的挡火墙组成，挡火墙位于前拱与后拱之间，且挡火墙的上部与顶炉墙之间保留有烟气通道，挡火墙的下部与拱墙的前端连接，拱墙的后端朝下倾斜并延伸至与后炉墙处与其连接，中拱6的下部与后拱7的拱墙之间保留有烟气通道；前拱5和后拱7上均分别设有二次风口，前拱5上二次风口51和后拱7上二次风口71为相向设置，前拱5上二次风口51位于后拱7上二次风口71的上侧，且前拱5上二次风口51的喷出角度为向下倾斜，后拱7上二次风口71的喷出角度为向上倾斜。
通过上述布置，二次风***以一定倾角相对排布两排风管，由于生物质挥发份较高，所以抽取烟气作为二次风源，一方面使得烟气中未燃尽的挥发份充分燃烧，另一方面加强了炉膛内的烟气扰动，改善了炉膛内燃烧状况。
本发明还包括设置在烟气出口处的烟气处理***，烟气处理***包括沿出风方向依次连接设置的省煤器8、空气预热器9、旋风除尘器10和袋式除尘器11，省煤器8与出风口连接。
所述烟气处理***上配设引风机，引风机上安装有变频器。烟气处理***便于对排出的烟气进行处理，减少污染。
所述一次风***和二次风***的供风风机均选用鼓风机，鼓风机上安装有变频器。一次风***的供风风机为可变频风机，风仓风量可调，喷嘴可替换，以适应不同种类的生物质打捆燃料，在不同燃烧阶段所需风量的变化；
一次风、二次风采用鼓风机，燃烧初期及后期一次风采用风仓布风，烟气尾部采用引风机，以降低烟气中飞灰含量。鼓风机和引风机均采用变频器改变风机转速，进而调节风量的大小，实现风量控制。同时还可在鼓风机和引风机处采用空气流量计记录实际进风量，来减少通过变频器计算的理论进风量造成的误差。
本发明与实验室打捆燃料热重实验燃烧过程有机结合，将打捆燃料在链条上的燃烧过程划分为不同的燃烧阶段，不同燃烧阶段选用不同的供风方式和风量；
本发明结合生物质打捆燃料的燃烧过程，根据打捆燃料燃烧特点，将生物质打捆燃料整个燃烧过程与供风***相结合，依据在热重试验台上的实验数据，将生物质打捆然燃料在链条炉排上的整个燃烧过程划分为不同的阶段：水分蒸发阶段、挥发份析出阶段、挥发份与固定碳燃烧共存阶段、残留碳燃烧阶段。由于在不同的燃烧阶段，燃烧状况不同，所需风量大小也各不相同。
在燃烧初期（此时生物质打捆燃料燃烧并移动至前风仓段2），为生物质打捆燃料燃烧水分挥发和挥发份析出阶段，由于燃烧还不稳定，所需风量、风速都不宜过大，因此，在前风仓段2处一次风采用风仓均匀布风，风量、风速都较小，以适应燃烧初期燃烧不稳定的状况。
在燃烧中期（此时生物质打捆燃料燃烧并移动至中喷嘴段3前部），为生物质打捆燃料燃烧挥发分析出与固定碳燃烧共存阶段，由于生物质打捆燃料自身具有尺寸大的特点，温度与氧气不易扩散，因此，在打捆燃料燃烧中期，挥发份析出阶段会持续较长时间，与固定碳的燃烧共存较长时间。为了使氧气能渗入到打捆燃料内部，强化打捆燃料内部燃烧，在此阶段采用高速喷嘴供风方式（即中喷嘴段前3部风量充足，风速较大），将一次风以高速吹入打捆燃料内部。
在燃烧中后期（此时生物质打捆燃料燃烧并移动至中喷嘴段3后部），打捆燃料挥发份已基本完全析出，为固定碳的燃烧阶段，此时打捆燃料已较为松散，但依然保持一定的外形尺寸，为使氧气深入打捆燃料内部，强化打捆燃料内部固定碳的燃烧，在燃烧中后期一次风采用低速喷嘴（即中喷嘴段3后部风量减弱，风速较小），强化打捆燃料内部固定碳的燃烧。
在燃烧后期（此时生物质打捆燃料燃烧并移动至后风仓段4），打捆燃料外形尺寸已烧坍塌，类似于散烧，由于生物质燃烧飞灰现象比较严重，因此在打捆燃料燃烧后期采用风仓布风，使残留炭燃烧殆尽。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种生物质打捆燃料链条锅炉供风***，其特征在于：它包括设置在链条炉排下方的一次风***，一次风***由沿链条炉排输送方向依次排布设置的前风仓段、中喷嘴段和后风仓段组成；前风仓段包括至少一个风仓，风仓的出风方向指向链条炉排；中喷嘴段包括喷吹主管、喷吹支管和喷嘴，喷吹主管沿链条炉排输送方向布置，喷吹主管上沿其长度方向排列设置有多个喷吹支管，每个喷吹支管均沿其长度方向排布设置多个喷嘴，喷嘴的出风方向指向链条炉排；后风仓段包括至少一个风仓，风仓的出风方向指向链条炉排；
每个喷吹支管均与所述喷吹主管相垂直，且与所述链条炉排相平行；
它还包括设置在烟气出口处的烟气处理***，所述烟气处理***上配设引风机；
它还包括设置在炉拱上的二次风***，所述一次风***和二次风***的供风风机均选用鼓风机；所述鼓风机上安装有变频器；
结合生物质打捆燃料的燃烧过程，根据打捆燃料燃烧特点，将生物质打捆燃料整个燃烧过程与供风***相结合，依据在热重试验台上的实验数据，将生物质打捆然燃料在链条炉排上的整个燃烧过程划分为不同的阶段：水分蒸发阶段、挥发份析出阶段、挥发份析出与固定碳燃烧共存阶段、残留碳燃烧阶段；
在燃烧初期，此时生物质打捆燃料燃烧并移动至前风仓段，为生物质打捆燃料燃烧水分挥发阶段和挥发份析出阶段，在前风仓段处一次风采用风仓均匀布风，风量、风速都较小，以适应燃烧初期燃烧不稳定的状况；
在燃烧中期，此时生物质打捆燃料燃烧并移动至中喷嘴段前部，为生物质打捆燃料燃烧挥发分析出与固定碳燃烧共存阶段，在此阶段采用高速喷嘴供风方式，即中喷嘴段前部风量充足，风速较大，将一次风以高速吹入打捆燃料内部；
在燃烧中后期，此时生物质打捆燃料燃烧并移动至中喷嘴段后部，打捆燃料挥发份已基本完全析出，为固定碳的燃烧阶段，在燃烧中后期一次风采用低速喷嘴，即中喷嘴段后部风量减弱，风速较小，强化打捆燃料内部固定碳的燃烧；
在燃烧后期，此时生物质打捆燃料燃烧并移动至后风仓段，为残留碳燃烧阶段，在后风仓段处一次风采用风仓布风，使残留炭燃烧殆尽。
2.根据权利要求1所述的生物质打捆燃料链条锅炉供风***，其特征在于：所述炉拱包括在链条炉排的上方依次设置的前拱、中拱和后拱，中拱由竖向的折焰墙构成，中拱的上部与炉膛顶墙连接，后拱由拱墙以及竖向向上延伸的挡火墙组成，挡火墙位于前拱与后拱之间，且挡火墙的上部与顶炉墙之间保留有烟气通道，挡火墙的下部与拱墙的前端连接，拱墙的后端朝下倾斜并延伸至与后炉墙处与其连接，中拱的下部与后拱的拱墙之间保留有烟气通道；前拱和后拱上均分别设有二次风口，前拱上二次风口和后拱上二次风口为相向设置，前拱上二次风口位于后拱上二次风口的上侧，且前拱上二次风口的喷出角度为向下倾斜，后拱上二次风口的喷出角度为向上倾斜。
3.根据权利要求1所述的生物质打捆燃料链条锅炉供风***，其特征在于：所述烟气处理***包括沿出风方向依次连接设置的省煤器、空气预热器、旋风除尘器和袋式除尘器，省煤器与出风口连接。
4.根据权利要求1所述的生物质打捆燃料链条锅炉供风***，其特征在于：所述引风机上安装有变频器。
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