CN109489031B - 一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉，其特征在于：包括立式柱状炉体，所述立式柱状炉体的顶部同轴心一体化连接有生物质粉粒传输塔，所述生物质粉粒传输塔的顶部固定设置有生物质粉粒燃料下料漏斗，所述粉粒燃料下料漏斗的斗腔顶部设置有电机支架，所述电机支架上固定悬挂安装有传输轴电机；本发明的结构简单，采用生物质结合天然气的方式，不仅降低了天然气的使用量，而且能在天然气的带动下生物质燃料的燃烧充分度，放射状的天然气喷射方式使燃烧腔内燃烧后产生更加均匀的火焰。

Description

一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉及其方法
技术领域
本发明属于锅炉领域，尤其涉及一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉及其方法。
背景技术
天然气锅炉具有燃烧效率高，燃烧充分等特点；而木屑粉粒、秸秆粉粒等生物质燃料将其作为燃料加热锅炉时现有的生物质锅炉的燃烧器往往存在燃烧不充分等问题；本方案中将其天然气和生物质作为组合燃料，提高生物质燃料的燃烧充分度。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种燃烧更加充分的一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉及其方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉，其特征在于：包括立式柱状炉体，所述立式柱状炉体的顶部同轴心一体化连接有生物质粉粒传输塔，所述生物质粉粒传输塔的顶部固定设置有生物质粉粒燃料下料漏斗，所述粉粒燃料下料漏斗的斗腔顶部设置有电机支架，所述电机支架上固定悬挂安装有传输轴电机；
所述生物质粉粒传输塔的内部同轴心设置有传输筒，所述传输筒内同轴心设置有生物质粉粒传输通道，所述生物质粉粒传输通道的上端同轴心连通所述斗腔底部；所述生物质粉粒传输通道内同轴心转动设置有螺旋传送叶片轴，所述传输轴电机与所述螺旋传送叶片轴驱动连接，所述螺旋传送叶片轴的外壁上盘旋设置有螺旋传输叶片，螺旋传输叶片的旋转能带动生物质粉粒传输通道内的生物质粉粒燃料连续向下进给；
所述传输筒的外侧同轴心设置有一圈环柱形导气通道，所述环柱形导气通道的上端封闭；还包括增压离心风机，所述增压离心风机的出风管连接所述导气通道的上端侧部；
所述立式柱状炉体为竖立姿态的柱体结构，所述炉体内同轴心设置有筒形状的炉芯，所述炉芯的上端一体化连接有圆锥形导流壁体，所述圆锥形导流壁体的尖端朝上设置，所述圆锥形导流壁体与所述炉体的上端壁体之间形成分散腔；
所述导气通道的下端连通所述分散腔，所述传输筒的下端连接有喇叭状扩口，所述喇叭状扩口同轴心于所述圆锥形导流壁体的尖端上方，且所述圆锥形导流壁体与所述喇叭状扩口之间形成环形引流通道，所述生物质粉粒传输通道的下端通过环形引流通道连通所述分散腔。
进一步的，所述炉芯外壁与所述炉体内壁之间形成环柱状的预热空腔层，所述预热空腔层的上端与所述分散腔相连通；所述炉芯内为柱形的燃烧腔，所述燃烧腔内同轴心设置有螺旋加热管，所述螺旋加热管的一端连接冷水进水管，所述螺旋加热管的另一端连接热水导出管；
所述炉芯的圆柱壁体上均布有若干粉粒燃料导入孔，各所述粉粒燃料导入孔将所述预热空腔层与所述燃烧腔相互连通；
所述燃烧腔内还同轴心设置有天然气空心柱，且所述天然气空心柱同轴心于所述螺旋加热管的螺旋内侧，所述天然气空心柱内设置有空心腔，所述天然气空心柱的圆柱壁体上呈圆周阵列均布镂空有若干天然气喷出孔；
还包括天然气供给管，所述天然气供给管的出气端套接连通所述空心腔的下端，从天然气供给管排出的天然气压入空心腔中，并通过各个若干天然气喷出孔均匀喷出燃烧腔中。
进一步的，所述炉体的下端可拆卸设置有密封底盖，所述密封底盖的中部设置有圆盘形集烟壳体，所述集烟壳体同轴心封堵所述燃烧腔的下端，所述天然气空心柱的下端同轴心固定连接所述集烟壳体的上壳壁；所述集烟壳体内同轴心设置有集烟环腔，所述上壳壁上呈圆周阵列镂空有若干导烟孔；燃烧腔内产生的烟气通过各导烟孔进入所述集烟环腔内；还包括排烟管，所述排烟管的进气端连通所述集烟环腔；
所述预热空腔层内还成螺旋带状盘旋设置有螺旋引流带，所述螺旋引流带的螺旋外缘一体化连接所述炉体的筒内壁；所述燃烧腔内设置有电子打火装置。
进一步的，一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉的使用方法，其特征在于：启动传输轴电机，进而使螺旋传送叶片轴和螺旋传输叶片转动，进而带动生物质粉粒传输通道内的生物质粉粒燃料连续向下进给，进而生物质粉粒传输通道下端的生物质粉粒燃料通过环形引流通道呈逐渐扩开的形式均匀挤出至分散腔内，并贴于圆锥形导流壁体向下呈发散状下滑；与此同时启动增压离心风机，进而使环柱形导气通道内产生持续的向下气流，并且产生持续的风压，进而持续吹向分散腔，由于环柱形导气通道下端的出风口呈环状于喇叭状扩口四周，因而刚从环形引流通道呈发散状挤出的生物质粉粒在分散腔内被从环柱形导气通道吹出增压助燃空气迅速均匀吹散，在该圆锥形导流壁体的作用下生物质粉粒燃料和增压助燃空气所形成的混合物在分散腔中迅速呈喇叭状扩开分散，并在风压作用下迅速进入到预热空腔层中，在风压和螺旋引流带的引流作用下，该预热空腔层中的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物做沿螺旋引流带盘旋方向的螺旋扰流运动，使得增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物更加均匀；与此同时，在风压作用下预热空腔层中做螺旋扰流运动的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物透过若干粉粒燃料导入孔连续均匀导入至燃烧腔，进而使该燃烧腔内的四周被连续均匀涌入增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物；与此同时，天然气供给装置向天然气供给管连续供给天然气，进而从天然气供给管排出的天然气压入空心腔中，并通过各个若干天然气喷出孔呈放射状均匀喷出燃烧腔中；该涌入的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物与从天然气喷出孔喷出的天然气在螺旋加热管所在位置相遇，融合；此时启动电子点火器，进而使燃烧腔内的粉粒燃料飘散物和天然气迅速燃烧，其放射状的天然气喷射方式使燃烧腔内燃烧后产生更加均匀的火焰，而整个螺旋加热管完全浸没在燃烧腔内的火焰中，进而对螺旋加热管进行充分加热，进而对螺旋加热管内的水进行持续加热，进而使热水导出管持续排出热水；待燃烧腔燃烧后控制离心增压风机增加导出增压助燃空气的压力，进而使预热空腔层中保持始终大于燃烧腔内的气压，保证燃烧后的燃烧腔内的火焰不会反流至预热空腔层中，与此同时适应性调节天然气供给管的供气压力，维持燃烧的稳定性；燃烧腔内的燃烧会使炉芯产生高温，进而给该预热空腔层的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物进行预热，由于该预热空腔层内的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物始终处于流动换新状态，因而该预热空腔层内的温度不会持续增加，因而该预热空腔层还起到隔热作用。
有益效果：本发明的结构简单，采用生物质结合天然气的方式，不仅降低了天然气的使用量，而且能在天然气的带动下生物质燃料的燃烧充分度，放射状的天然气喷射方式使燃烧腔内燃烧后产生更加均匀的火焰，而整个螺旋加热管完全浸没在燃烧腔内的火焰中，进而对螺旋加热管进行充分加热，进而对螺旋加热管内的水进行持续加热，进而使热水导出管持续排出热水。
附图说明
附图1为本发明整体结构示意图；
附图2为本发明整体结构的整体正剖视图；
附图3为设备整体结构的上段局部剖视图；
附图4为设备整体结构的下段局部剖视图；
附图5为设备整体结构的下段立体剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至5所示的一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉，包括立式柱状炉体6，所述立式柱状炉体6的顶部同轴心一体化连接有生物质粉粒传输塔84，所述生物质粉粒传输塔84的顶部固定设置有生物质粉粒燃料下料漏斗0074，所述粉粒燃料下料漏斗0074的斗腔073顶部设置有电机支架072，所述电机支架072上固定悬挂安装有传输轴电机071；
所述生物质粉粒传输塔84的内部同轴心设置有传输筒82，所述传输筒82内同轴心设置有生物质粉粒传输通道077，所述生物质粉粒传输通道077的上端同轴心连通所述斗腔073底部；所述生物质粉粒传输通道077内同轴心转动设置有螺旋传送叶片轴076，所述传输轴电机071与所述螺旋传送叶片轴076驱动连接，所述螺旋传送叶片轴076的外壁上盘旋设置有螺旋传输叶片83，螺旋传输叶片83的旋转能带动生物质粉粒传输通道077内的生物质粉粒燃料连续向下进给；
所述传输筒82的外侧同轴心设置有一圈环柱形导气通道079，所述环柱形导气通道079的上端封闭；还包括增压离心风机85，所述增压离心风机85的出风管074连接所述导气通道079的上端侧部；
所述立式柱状炉体6为竖立姿态的柱体结构，所述炉体6内同轴心设置有筒形状的炉芯27，所述炉芯27的上端一体化连接有圆锥形导流壁体8，所述圆锥形导流壁体8的尖端朝上设置，所述圆锥形导流壁体8与所述炉体6的上端壁体6.1之间形成分散腔25；
所述导气通道079的下端连通所述分散腔25，所述传输筒82的下端连接有喇叭状扩口081，所述喇叭状扩口081同轴心于所述圆锥形导流壁体8的尖端上方，且所述圆锥形导流壁体8与所述喇叭状扩口081之间形成环形引流通道80，所述生物质粉粒传输通道077的下端通过环形引流通道80连通所述分散腔25。
所述炉芯27外壁与所述炉体6内壁之间形成环柱状的预热空腔层5，所述预热空腔层5的上端与所述分散腔25相连通；所述炉芯27内为柱形的燃烧腔7，所述燃烧腔7内同轴心设置有螺旋加热管77，所述螺旋加热管77的一端连接冷水进水管082，所述螺旋加热管77的另一端连接热水导出管083；
所述炉芯27的圆柱壁体上均布有若干粉粒燃料导入孔29，各所述粉粒燃料导入孔29将所述预热空腔层5与所述燃烧腔7相互连通；
所述燃烧腔7内还同轴心设置有天然气空心柱78，且所述天然气空心柱78同轴心于所述螺旋加热管77的螺旋内侧，所述天然气空心柱78内设置有空心腔74，所述天然气空心柱78的圆柱壁体上呈圆周阵列均布镂空有若干天然气喷出孔75；
还包括天然气供给管73，所述天然气供给管73的出气端套接连通所述空心腔74的下端，从天然气供给管73排出的天然气压入空心腔74中，并通过各个若干天然气喷出孔75均匀喷出燃烧腔7中。
所述炉体6的下端可拆卸设置有密封底盖2，所述密封底盖2的中部设置有圆盘形集烟壳体，所述集烟壳体同轴心封堵所述燃烧腔7的下端，所述天然气空心柱78的下端同轴心固定连接所述集烟壳体的上壳壁76；所述集烟壳体内同轴心设置有集烟环腔72，所述上壳壁76上呈圆周阵列镂空有若干导烟孔81；燃烧腔7内产生的烟气通过各导烟孔81进入所述集烟环腔72内；还包括排烟管71，所述排烟管71的进气端连通所述集烟环腔72；
所述预热空腔层5内还成螺旋带状盘旋设置有螺旋引流带4，所述螺旋引流带4的螺旋外缘一体化连接所述炉体6的筒内壁；所述燃烧腔7内设置有电子打火装置。
本设备的方法、过程以及所带来的的技术进步整理如下：
其特征在于：启动传输轴电机071，进而使螺旋传送叶片轴076和螺旋传输叶片83转动，进而带动生物质粉粒传输通道077内的生物质粉粒燃料连续向下进给，进而生物质粉粒传输通道077下端的生物质粉粒燃料通过环形引流通道80呈逐渐扩开的形式均匀挤出至分散腔25内，并贴于圆锥形导流壁体8向下呈发散状下滑；与此同时启动增压离心风机85，进而使环柱形导气通道079内产生持续的向下气流，并且产生持续的风压，进而持续吹向分散腔25，由于环柱形导气通道079下端的出风口呈环状于喇叭状扩口081四周，因而刚从环形引流通道80呈发散状挤出的生物质粉粒在分散腔25内被从环柱形导气通道079吹出增压助燃空气迅速均匀吹散，在该圆锥形导流壁体8的作用下生物质粉粒燃料和增压助燃空气所形成的混合物在分散腔25中迅速呈喇叭状扩开分散，并在风压作用下迅速进入到预热空腔层5中，在风压和螺旋引流带4的引流作用下，该预热空腔层5中的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物做沿螺旋引流带4盘旋方向的螺旋扰流运动，使得增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物更加均匀；与此同时，在风压作用下预热空腔层5中做螺旋扰流运动的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物透过若干粉粒燃料导入孔29连续均匀导入至燃烧腔7，进而使该燃烧腔7内的四周被连续均匀涌入增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物；与此同时，天然气供给装置向天然气供给管73连续供给天然气，进而从天然气供给管73排出的天然气压入空心腔74中，并通过各个若干天然气喷出孔75呈放射状均匀喷出燃烧腔7中；该涌入的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物与从天然气喷出孔75喷出的天然气在螺旋加热管77所在位置相遇，融合；此时启动电子点火器，进而使燃烧腔7内的粉粒燃料飘散物和天然气迅速燃烧，其放射状的天然气喷射方式使燃烧腔7内燃烧后产生更加均匀的火焰，而整个螺旋加热管77完全浸没在燃烧腔7内的火焰中，进而对螺旋加热管77进行充分加热，进而对螺旋加热管77内的水进行持续加热，进而使热水导出管083持续排出热水；待燃烧腔7燃烧后控制离心增压风机35增加导出增压助燃空气的压力，进而使预热空腔层5中保持始终大于燃烧腔7内的气压，保证燃烧后的燃烧腔7内的火焰不会反流至预热空腔层5中，与此同时适应性调节天然气供给管73的供气压力，维持燃烧的稳定性；燃烧腔7内的燃烧会使炉芯27产生高温，进而给该预热空腔层5的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物进行预热，由于该预热空腔层5内的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物始终处于流动换新状态，因而该预热空腔层5内的温度不会持续增加，因而该预热空腔层5还起到隔热作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉，其特征在于：包括立式柱状炉体(6)，所述立式柱状炉体(6)的顶部同轴心一体化连接有生物质粉粒传输塔(84)，所述生物质粉粒传输塔(84)的顶部固定设置有生物质粉粒燃料下料漏斗(0074)，所述粉粒燃料下料漏斗(0074)的斗腔(073)顶部设置有电机支架(072)，所述电机支架(072)上固定悬挂安装有传输轴电机(071)；
所述生物质粉粒传输塔(84)的内部同轴心设置有传输筒(82)，所述传输筒(82)内同轴心设置有生物质粉粒传输通道(077)，所述生物质粉粒传输通道(077)的上端同轴心连通所述斗腔(073)底部；所述生物质粉粒传输通道(077)内同轴心转动设置有螺旋传送叶片轴(076)，所述传输轴电机(071)与所述螺旋传送叶片轴(076)驱动连接，所述螺旋传送叶片轴(076)的外壁上盘旋设置有螺旋传输叶片(83)，螺旋传输叶片(83)的旋转能带动生物质粉粒传输通道(077)内的生物质粉粒燃料连续向下进给；
所述传输筒(82)的外侧同轴心设置有一圈环柱形导气通道(079)，所述环柱形导气通道(079)的上端封闭；还包括增压离心风机(85)，所述增压离心风机(85)的出风管(074)连接所述环柱形导气通道(079)的上端侧部；
所述立式柱状炉体(6)为竖立姿态的柱体结构，所述炉体(6)内同轴心设置有筒形状的炉芯(27)，所述炉芯(27)的上端一体化连接有圆锥形导流壁体(8)，所述圆锥形导流壁体(8)的尖端朝上设置，所述圆锥形导流壁体(8)与所述炉体(6)的上端壁体(6.1)之间形成分散腔(25)；
所述环柱形导气通道(079)的下端连通所述分散腔(25)，所述传输筒(82)的下端连接有喇叭状扩口(081)，所述喇叭状扩口(081)同轴心于所述圆锥形导流壁体(8)的尖端上方，且所述圆锥形导流壁体(8)与所述喇叭状扩口(081)之间形成环形引流通道(80)，所述生物质粉粒传输通道(077)的下端通过环形引流通道(80)连通所述分散腔(25)；
所述炉芯(27)外壁与所述炉体(6)内壁之间形成环柱状的预热空腔层(5)，所述预热空腔层(5)的上端与所述分散腔(25)相连通；所述炉芯(27)内为柱形的燃烧腔(7)，所述燃烧腔(7)内同轴心设置有螺旋加热管(77)，所述螺旋加热管(77)的一端连接冷水进水管(082)，所述螺旋加热管(77)的另一端连接热水导出管(083)；
所述炉芯(27)的圆柱壁体上均布有若干粉粒燃料导入孔(29)，各所述粉粒燃料导入孔(29)将所述预热空腔层(5)与所述燃烧腔(7)相互连通；
所述燃烧腔(7)内还同轴心设置有天然气空心柱(78)，且所述天然气空心柱(78)同轴心于所述螺旋加热管(77)的螺旋内侧，所述天然气空心柱(78)内设置有空心腔(74)，所述天然气空心柱(78)的圆柱壁体上呈圆周阵列均布镂空有若干天然气喷出孔(75)；
还包括天然气供给管(73)，所述天然气供给管(73)的出气端套接连通所述空心腔(74)的下端，从天然气供给管(73)排出的天然气压入空心腔(74)中，并通过各个若干天然气喷出孔(75)均匀喷出燃烧腔(7)中；
所述炉体(6)的下端可拆卸设置有密封底盖(2)，所述密封底盖(2)的中部设置有圆盘形集烟壳体，所述集烟壳体同轴心封堵所述燃烧腔(7)的下端，所述天然气空心柱(78)的下端同轴心固定连接所述集烟壳体的上壳壁(76)；所述集烟壳体内同轴心设置有集烟环腔(72)，所述上壳壁(76)上呈圆周阵列镂空有若干导烟孔(81)；燃烧腔(7)内产生的烟气通过各导烟孔(81)进入所述集烟环腔(72)内；还包括排烟管(71)，所述排烟管(71)的进气端连通所述集烟环腔(72)；
所述预热空腔层(5)内还成螺旋带状盘旋设置有螺旋引流带(4)，所述螺旋引流带(4)的螺旋外缘一体化连接所述炉体(6)的筒内壁；所述燃烧腔(7)内设置有电子打火装置。
2.根据权利要求1所述的一种基于天然气、生物质组合燃料的锅炉的使用方法，其特征在于：启动传输轴电机(071)，进而使螺旋传送叶片轴(076)和螺旋传输叶片(83)转动，进而带动生物质粉粒传输通道(077)内的生物质粉粒燃料连续向下进给，进而生物质粉粒传输通道(077)下端的生物质粉粒燃料通过环形引流通道(80)呈逐渐扩开的形式均匀挤出至分散腔(25)内，并贴于圆锥形导流壁体(8)向下呈发散状下滑；与此同时启动增压离心风机(85)，进而使环柱形导气通道(079)内产生持续的向下气流，并且产生持续的风压，进而持续吹向分散腔(25)，由于环柱形导气通道(079)下端的出风口呈环状于喇叭状扩口(081)四周，因而刚从环形引流通道(80)呈发散状挤出的生物质粉粒在分散腔(25)内被从环柱形导气通道(079)吹出增压助燃空气迅速均匀吹散，在该圆锥形导流壁体(8)的作用下生物质粉粒燃料和增压助燃空气所形成的混合物在分散腔(25)中迅速呈喇叭状扩开分散，并在风压作用下迅速进入到预热空腔层(5)中，在风压和螺旋引流带(4)的引流作用下，该预热空腔层(5)中的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物做沿螺旋引流带(4)盘旋方向的螺旋扰流运动，使得增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物更加均匀；与此同时，在风压作用下预热空腔层(5)中做螺旋扰流运动的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物透过若干粉粒燃料导入孔(29)连续均匀导入至燃烧腔(7)，进而使该燃烧腔(7)内的四周被连续均匀涌入增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物；与此同时，天然气供给装置向天然气供给管(73)连续供给天然气，进而从天然气供给管(73)排出的天然气压入空心腔(74)中，并通过各个若干天然气喷出孔(75)呈放射状均匀喷出燃烧腔(7)中；该涌入的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物与从天然气喷出孔(75)喷出的天然气在螺旋加热管(77)所在位置相遇，融合；此时启动电子点火器，进而使燃烧腔(7)内的粉粒燃料飘散物和天然气迅速燃烧，其放射状的天然气喷射方式使燃烧腔(7)内燃烧后产生更加均匀的火焰，而整个螺旋加热管(77)完全浸没在燃烧腔(7)内的火焰中，进而对螺旋加热管(77)进行充分加热，进而对螺旋加热管(77)内的水进行持续加热，进而使热水导出管(083)持续排出热水；待燃烧腔(7)燃烧后控制增压离心风机(85)增加导出增压助燃空气的压力，进而使预热空腔层(5)中保持始终大于燃烧腔(7)内的气压，保证燃烧后的燃烧腔(7)内的火焰不会反流至预热空腔层(5)中，与此同时适应性调节天然气供给管(73)的供气压力，维持燃烧的稳定性；燃烧腔(7)内的燃烧会使炉芯(27)产生高温，进而给该预热空腔层(5)的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物进行预热，由于该预热空腔层(5)内的增压助燃空气和粉粒燃料所形成混合物始终处于流动换新状态，因而该预热空腔层(5)内的温度不会持续增加，因而该预热空腔层(5)还起到隔热作用。
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