CN106838974A - 一种生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构，它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，挡火墙位于前拱与中拱之间，且挡火墙的上部与炉膛顶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炉膛后墙处与其连接；前拱与后拱之间的空间为第一燃烧室，后拱与中拱之间的空间为第二燃烧室，中拱与炉膛后墙之间的空间为第三燃烧室。本发明依靠炉拱结构将烟气聚集于炉膛前中部，提高燃烧温度及热效率，并且通过炉拱的特殊结构改变烟气的行程路径，增加烟气在炉膛内的滞留时间，降低排烟热损。
Description
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炉拱结构。
背景技术
生物质打捆燃料密度适中、生产效率高、燃烧效果好、容易利用，是一种较好的生物质燃烧利用方式，成为生物质燃烧利用技术的一个重要发展方向。但是适合生物质打捆燃烧的专用设备还很少，国内在此方面的研究尚处于起步阶段。目前的生物质锅炉普遍套用燃煤锅炉的“L”型炉拱，即前拱高而短，后拱低而长，通过前后拱的配合，强化燃烧，提高炉膛内温度。但是“L”型锅炉并不适合燃用生物质打捆燃料，生物质打捆燃料的燃烧特性与化石燃料相比有较大差别。其水分含量高，产生的挥发分及烟气流速快、体积大，难以充分燃烧且烟气热损较高；生物质打捆燃料燃烧时结构松散，产生的灰分会被一次风鼓起并随着烟气一起流动，易造成炉膛内严重的积灰堵塞问题；生物质发热量低，灰熔点低，普通的锅炉难以让其稳定的燃烧，而温度过高又会引起严重的结渣问题，造成受热面传热能力下降。
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炉拱结构，依靠炉拱结构将烟气聚集于炉膛前中部，提高燃烧温度及热效率，并且通过炉拱的特殊结构改变烟气的行程路径，增加烟气在炉膛内的滞留时间，降低排烟热损。
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炉拱结构，它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，挡火墙位于前拱与中拱之间，且挡火墙的上部与炉膛顶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炉膛后墙处与其连接；中拱的下部与后拱的拱墙之间保留有烟气通道；前拱与后拱之间的空间为第一燃烧室，后拱与中拱之间的空间为第二燃烧室，中拱与炉膛后墙之间的空间为第三燃烧室。
所述拱墙为弧形拱墙。
所述弧形拱墙的弧顶朝上设置。
所述前拱和中拱上均分别设有二次风口，前拱上二次风口和中拱上二次风口为相向设置，前拱上二次风口的喷出角度为向下倾斜并指向第一燃烧室的中底部，中拱上二次风口的喷出角度为向下倾斜并指向第二燃烧室的中底部。
所述第三燃烧室的顶部设有烟气出口。
所述炉膛后墙上与后拱的交接处设有清灰口，清灰口与第三燃烧室连通。
本发明的有益效果是：
1.该生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构由前拱、中拱和后拱组合而成，将炉膛分为第一燃烧室、第二燃烧室和第三燃烧室，其中第二燃烧室主要作为燃尽室使用，第三燃烧室除了作为燃尽室还主要作为灰分沉降室使用。本发明依靠炉拱将烟气聚集于炉膛前中部，提高燃烧温度及热效率，并且通过炉拱的特殊结构改变烟气的行程路径，增加烟气在炉膛内的滞留时间，降低排烟热损，第二燃烧室7、第三燃烧室8作为燃烬室配合二次风可将挥发分等可燃物质充分燃烧。
2.后拱主体由一段弧形拱墙以及竖直向上延伸的挡火墙组成。弧形拱墙除了可以将炉膛后部的热量更好地辐射到炉膛中部，以提高炉膛中部的温度、提高燃烧效率之外，而且还可以增加烟气的行程路径，使烟气中的可燃成分更加完全的燃烧。而向上延伸的挡火墙主要也是为了改变烟气的的路径，以增加在炉膛内的滞留时间。
3.中拱则是由一道挡火墙构成。中拱的目的主要是改变烟气的路径，增加烟气行程，避免其直接进入第三燃烧室，同时与后拱向上延伸部分组成燃尽室，为了保证烟气中可燃成分的完全燃烧，在中拱上设置二次风口，提供氧气的同时强化扰流。
4.第三燃烧室除了将前面过来的未燃尽的烟气燃尽之外，最主要的是作为灰分沉降室，这是由于炉拱的特殊设置及搭配改变了烟气的路径，增加了烟气行程，降低了烟气的流速，使得烟气中的灰分得以沉降下来。
5.由于后拱的弧形结构，当沉降室的灰分掉落到后拱上时，会滑落并聚集到后拱与炉膛后墙交接最底部处的清灰口位置，这样可以方便灰分的收集和清除。
6. 本发明工作时，生物质打捆燃料通过链条炉排缓慢进入炉膛内，在一次风的助燃下于第一燃烧室内燃烧，炉排前部对应干燥区，燃料中水分受热逸出，炉排中部对应挥发分的析出及燃烧阶段是锅炉的主燃烧区，而炉排后部则对应着固定碳的燃尽及灰渣形成阶段。该炉拱结构中，前拱与后拱之间的空间为第一燃烧室，后拱与中拱组成第二燃烧室，中拱又与炉膛的后墙组成第三燃烧室。在第一燃烧室内，前拱的作用是将燃料燃烧前期产生的低温烟气聚集于温度较高的炉膛中部以加快烟气中挥发分的燃尽，同时设立在前拱上的二次风口也有对烟气的扰流作用，而后拱则将燃烧后期产生的烟气聚集到炉膛中部，增加炉膛内温度提高燃烧效率。第二燃烧室作为燃尽室使用的，并在中拱上设有二次风口，提供氧气的同时强化扰流，增加烟气的滞留时间。第三燃烧室除了作为燃尽室以外，还可作为沉降室使用，因为烟气在炉膛中受到炉拱的阻流之后，流动速度明显降低，烟气中被携带的灰分可以在第三燃烧室内沉降下来，避免后面烟管的积灰堵塞问题，沉积下来的灰分由清灰口掏出。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中后拱的结构示意图。
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和图2所示，本发明的一种生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构，它包括在链条炉排2的上方依次设置的前拱5、中拱9和后拱10，中拱9由竖向的折焰墙构成，中拱9的上部与炉膛顶墙连接，后拱10由拱墙12以及竖向向上延伸的挡火墙13组成，挡火墙13位于前拱5与中拱9之间，且挡火墙13的上部与炉膛顶墙之间保留有烟气通道，挡火墙13的下部与拱墙12的前端连接，拱墙12的后端朝下倾斜并延伸至与炉膛后墙14处与其连接；中拱9的下部与后拱10的拱墙12之间保留有烟气通道；前拱5与后拱10之间的空间为第一燃烧室6，后拱10与中拱9之间的空间为第二燃烧室7，中拱9与炉膛后墙14之间的空间为第三燃烧室8。
该生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构的前拱5、中拱6和后拱10将炉膛分为第一燃烧室6、第二燃烧室7和第三燃烧室8，其中第二燃烧室7主要作为燃尽室使用，第三燃烧室8除了作为燃尽室还主要作为灰分沉降室使用。
弧形拱墙12除了可以将炉膛后部的热量更好地辐射到炉膛中部，以提高炉膛中部的温度、提高燃烧效率之外，而且还可以增加烟气的行程路径，使烟气中的可燃成分更加完全的燃烧。而向上延伸的挡火墙13主要也是为了改变烟气的的路径，以增加在炉膛内的滞留时间。
中拱9的目的主要是改变烟气的路径，增加烟气行程，避免其直接进入第三燃烧室8，同时与后拱10向上延伸部分组成燃尽室（第二燃烧室7）。
第三燃烧室8除了将前面过来的未燃尽的烟气燃尽之外，最主要的是作为灰分沉降室，这是由于炉拱的特殊设置及搭配改变了烟气的路径，增加了烟气行程，降低了烟气的流速，使得烟气中的灰分得以沉降下来。
由于后拱10的弧形结构（弧形拱墙12），当沉降室的灰分掉落到后拱10上时，会滑落并聚集到后拱10与炉膛后墙交接最底部处的清灰口位置，这样可以方便灰分的收集和清除。
所述前拱5和中拱7上均分别设有二次风口4，前拱5上二次风口4和中拱9上二次风口4为相向设置，前拱5上二次风口4的喷出角度为向下倾斜并指向第一燃烧室6的中底部，中拱9上二次风口4的喷出角度为向下倾斜并指向第二燃烧室7的中底部。
在中拱7上设置二次风口4，提供氧气的同时强化扰流，保证烟气中可燃成分的完全燃烧。
所述第三燃烧室8的顶部设有烟气出口。
所述炉膛后墙14上与后拱10的交接最底部处设有清灰口11，清灰口11与第三燃烧室8连通。
本发明的炉拱结构由耐火材料砌成分为前拱5、中拱6和后拱10，将炉膛分为三个燃烧室，依靠炉拱将烟气聚集于炉膛前中部，提高燃烧温度及热效率，并且通过炉拱的特殊结构改变烟气的行程路径，增加烟气在炉膛内的滞留时间，降低排烟热损，第二燃烧室7、第三燃烧室8作为燃烬室配合二次风可将挥发分等可燃物质充分燃烧，而第三燃烧室8还可以作为沉降室使用，避免灰分随烟气流动积灰堵塞烟管。
本发明工作时，生物质打捆燃料3通过链条炉排2缓慢进入炉膛内，在一次风（由链条炉排2下方的一次风***通入，本实施例中一次风***为风仓1，其也可以为其他形式）的助燃下于第一燃烧室6内燃烧，炉排前部对应干燥区，燃料中水分受热逸出，炉排中部对应挥发分的析出及燃烧阶段是锅炉的主燃烧区，而炉排后部则对应着固定碳的燃尽及灰渣形成阶段。在第一燃烧室6内，前拱5的作用是将燃料燃烧前期产生的低温烟气聚集于温度较高的炉膛中部以加快烟气中挥发分的燃尽，同时设立在前拱5上的二次风口4也有对烟气的扰流作用，而后拱10则将燃烧后期产生的烟气聚集到炉膛中部，增加炉膛内温度提高燃烧效率。第二燃烧室7作为燃尽室使用的，并在中拱9上设有二次风口4，提供氧气的同时强化扰流，增加烟气的滞留时间。第三燃烧室8除了作为燃尽室以外，还可作为沉降室使用，因为烟气在炉膛中受到炉拱的阻流之后，流动速度明显降低，烟气中被携带的灰分可以在第三燃烧室8内沉降下来，避免后面烟管的积灰堵塞问题，沉积下来的灰分由清灰口11掏出。
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 (6)
1.一种生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构，其特征在于：它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，挡火墙位于前拱与中拱之间，且挡火墙的上部与炉膛顶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炉膛后墙处与其连接；中拱的下部与后拱的拱墙之间保留有烟气通道；前拱与后拱之间的空间为第一燃烧室，后拱与中拱之间的空间为第二燃烧室，中拱与炉膛后墙之间的空间为第三燃烧室。
2.根据权利要求1所述的生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构，其特征在于：所述拱墙为弧形拱墙。
3.根据权利要求2所述的生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构，其特征在于：所述弧形拱墙的弧顶朝上设置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构，其特征在于：所述前拱和中拱上均分别设有二次风口，前拱上二次风口和中拱上二次风口为相向设置，前拱上二次风口的喷出角度为向下倾斜并指向第一燃烧室的中底部，中拱上二次风口的喷出角度为向下倾斜并指向第二燃烧室的中底部。
5.根据权利要求4所述的生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构，其特征在于：所述第三燃烧室的顶部设有烟气出口。
6.根据权利要求5所述的生物质打捆燃料链条锅炉炉拱结构，其特征在于：所述炉膛后墙上与后拱的交接处设有清灰口，清灰口与第三燃烧室连通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170613 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |