CN204786488U - 旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锅炉烟尘冷却技术领域，特别是涉及旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置，包括筒体、进气口、出气口、螺旋形旋片和冷却组件、灰斗；筒体为圆柱体，灰斗为锥体，进气口沿筒体切线方向设置，出气口沿筒体中心轴线方向设置；冷却组件包括设置于筒体内表面的透水层、筒体与透水层之间的冷却水道、冷却水道上的若干个朝向旋片的喷头、设置于筒体上的冷水入口和热水出口，冷却水道与冷水入口、热水出口相连通，冷水入口与外界水源相连接，热水出口与外界用热设备相连接；进气口还设有换热器。本实用新型通过换热器和冷却组件与高温烟尘发生热交换，冷却效率高、节约水资源、有利于保护环境、且能对余热进行回收再利用。

Description

旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置

技术领域

本实用新型涉及烟尘冷却技术领域，特别是涉及旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置。

背景技术

随着世界能源消费剧增，煤炭、石油、天然气等化石能源资源消耗迅速，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展受到严重威胁。由于可再生能源包括水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能等，具有资源潜力大，环境污染低，可永续利用等特点，成为了有利于人与自然和谐发展的重要能源。

生物质能源将成为未来可再生能源重要部分，生物质燃料是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型（如块状、颗粒状等）的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。相较于传统的化石燃料，其具有投料方便、降低工人劳动强度，改善劳动环境，燃料发热量大、纯度高，不腐蚀锅炉、可延长锅炉的使用寿命，可降低环境污染，燃烧后灰碴极少、极大地减少堆放煤碴的场地、降低出碴费用，燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥，可回收利用等优势，因而被广泛应用于各类锅炉中。

虽然属于清洁燃料，但锅炉中的生物质燃料燃烧后的烟尘仍会造成一定的污染，如烟尘中的二氧化碳会加剧温室效应，烟尘中少量的硫磷氧化物会造成大气污染，烟尘中的粉尘会造成粉尘污染，刺激人体呼吸道，造成呼吸道***疾病等。因此必须对生物质燃烧后的烟尘进行处理后再排放，以降低对环境的污染。

由于烟尘中含有大量的热量，温度较高，若直接通入布袋除尘器进行除尘，一方面，高温会造成布袋损坏，另一方面，在高温条件下，由于湿度大幅度下降，细小颗粒的凝聚能力大幅度下降，导致除尘器的除尘效率降低，因此必须先对烟尘进行冷却。现有技术中烟尘冷却基本是采用水泼法和水浸法，这两种方法需要大量的水，一方面浪费水资源，另一方面，烟尘中的热量无法回收，造成热能严重浪费，且热量散发到周围空气中，严重污染工作环境，影响安全生产。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种冷却效率高、节约水资源、有利于保护环境、能对余热进行回收再利用的旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置。

本实用新型所采用的技术方案是：旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置，包括筒体、位于筒体外表面的进气口、位于筒体顶部的出气口、位于筒体内部的螺旋形旋片和冷却组件、连接于筒体下部的灰斗；所述筒体为圆柱体，所述灰斗为锥体，所述进气口沿筒体切线方向设置，所述出气口沿筒体中心轴线方向设置；所述冷却组件包括设置于筒体内表面的透水层、设置于筒体与透水层之间的冷却水道、设置于冷却水道上的若干个朝向所述旋片的喷头、设置于筒体上的冷水入口和热水出口，所述冷却水道与冷水入口、热水出口相连通，所述热水出口位于冷水入口下方，所述冷水入口与外界水源相连接，所述热水出口与外界用热设备相连接；所述进气口还设有换热器；所述旋片最外端与透水层相接触，所述旋片中心线与筒体中心轴线重合。

对上述技术方案的进一步改进为，所述进气口设置有导流板。

对上述技术方案的进一步改进为，所述旋片为带攻角的正旋旋片结构。

对上述技术方案的进一步改进为，所述旋片外表面涂覆有耐火材料层。

对上述技术方案的进一步改进为，所述筒体包括相互贴合的外层和内衬，所述外层为碳钢层，所述内衬为防腐层。

对上述技术方案的进一步改进为，所述进气口通过鼓风机和进气管道与锅炉排烟管相连接，所述出气口通过引风机与外界相连通。

本实用新型的有益效果为：

1、一方面，筒体内部设置有冷却组件，当烟尘从进气口沿切线方向进入筒体内部，沿螺旋形旋片形成的旋风上升时，在离心力的作用下，烟尘中的炉渣和烟气发生分离，烟尘被甩向筒体内表面，烟气沿着旋片从下而上运动，筒体内冷却水道中的冷却水通过透水层渗透出来，同时喷头也向透水层喷出冷却水，冷却水与高温炉渣和烟气充分接触，发生热交换，冷却水温度升高，部分汽化为水蒸气，炉渣和烟气温度降低，温度降低的炉渣在重力作用下逐渐下降，落入锥体灰斗，烟气通过筒体顶部的出气口排出，汽化的水蒸气混入炉渣内部，增加了炉渣的湿度，提高了炉渣的凝聚能力，有助于提高除尘效率。另一方面，进气口设置有换热器，高温烟尘在通过进气口时即可和换热器发生热交换。本实用新型通过冷却组件和换热器与高温烟尘发生热交换，冷却效率高，且经过换热后温度升高的热水通过热水出口与外界用热设备相连接，实现对烟尘中的热量进行回收再利用，不会对水资源造成污染，有利于节约水资源和保护环境。

2、螺旋形旋片最外端与透水层相接触，旋片中心线与筒体中心轴线重合。旋片设计巧妙，结构合理，整个装置无运动部件，运行成本低、占地面积少、机械可靠性高，且能同时实现对烟尘进行除尘和冷却的效果。

3、烟尘沿筒体切线方向进入筒体内部，经冷却除尘的烟气沿中心轴线方向排出筒体，这样烟尘在筒体内可以形成较强的进气涡流，有利于烟尘与旋片充分接触，提高冷却效率和除尘效率。

4、进气口设置有导流板，使得烟尘进入筒体内部后能沿着旋片的方向从下而上的运动，有利于烟尘与旋片的充分接触，从而提高冷却效率和除尘效率。

5、旋片为带攻角的正旋旋片结构，有利于提高除尘和冷却效率。

6、旋片外表面涂覆有耐火材料层，一方面防止旋片被高温烟尘烫坏，有利于提高设备的使用寿命，另一方面，耐火材料层能增加炉渣与旋片表面的摩擦力，使炉渣快速下降，有利于提高除尘和冷却效率。

7、筒体包括相互贴合的外层和内衬，外层为碳钢层，强度高，成本低，适用范围广，有利于降低布生产成本，内衬为防腐层，可防止筒体被烟尘中的腐蚀性气体腐蚀，有利于延长设备的使用寿命。

8、进气口通过鼓风机和进气管道与锅炉排烟管相连接，出气口通过引风机与外界相连通，加快了筒体内部的气体流动性，进一步提高除尘和冷却效率。

附图说明

图1为本实用新型旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置的结构示意图；

图2为本实用新型旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置的横截面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1和图2所示，分别为本实用新型旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置的结构示意图和横截面示意图。旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置100，包括筒体101、位于筒体101外表面的进气口102、位于筒体101顶部的出气口103、位于筒体101内部的螺旋形旋片104和冷却组件105、连接于筒体101下部的灰斗106。筒体101包括相互贴合的外层111和内衬112，外层111为碳钢层，强度高，成本低，适用范围广，有利于降低布生产成本，内衬112为防腐层，可防止筒体101被烟尘中的腐蚀性气体腐蚀，有利于延长设备的使用寿命。

筒体101为圆柱体，灰斗106为锥体，进气口102沿筒体101切线方向设置，出气口103沿筒体101中心轴线方向设置。烟尘沿筒体101切线方向进入筒体101内部，经冷却除尘的烟气沿中心轴线方向排出筒体101，这样烟尘在筒体101内可以形成较强的进气涡流，有利于烟尘与旋片104充分接触，提高冷却效率和除尘效率。

旋片104为带攻角的正旋旋片104结构，有利于提高除尘和冷却效率。

旋片104外表面涂覆有耐火材料层141，一方面防止旋片104被高温烟尘烫坏，有利于提高设备的使用寿命，另一方面，耐火材料层141能增加炉渣与旋片104表面的摩擦力，使炉渣快速下降，有利于提高除尘和冷却效率。

冷却组件105包括设置于筒体101内表面的透水层151、设置于筒体101与透水层151之间的冷却水道152、设置于冷却水道152上的若干个朝向旋片104的喷头153、设置于筒体101上的冷水入口154和热水出口155，冷却水道152与冷水入口154、热水出口155相连通，热水出口155位于冷水入口154下方，冷水入口154与外界水源相连接，热水出口155与外界用热设备相连接。进气口102还设有换热器121。本实施例中，喷头为4个，对称份分布于筒体101轴向上。

螺旋形旋片104最外端与透水层151相接触，旋片104中心线与筒体101中心轴线重合。旋片104设计巧妙，结构合理，整个装置无运动部件，运行成本低、占地面积少、机械可靠性高，且能同时实现对烟尘进行除尘和冷却的效果。

进气口102设置有换热器121，能与烟尘发生热交换，对烟尘进行初步降温。

进气口102还设置有导流板122，使得烟尘进入筒体101内部后能沿着旋片104的方向从下而上的运动，有利于烟尘与旋片104的充分接触，从而提高冷却效率和除尘效率。

进气口102通过鼓风机和进气管道与锅炉排烟管相连接，出气口103通过引风机与外界相连通，加快了筒体101内部的气体流动性，进一步提高除尘和冷却效率。

本实用新型的工作原理为：

高温烟尘在鼓风机的作用下通过进气管道进入进气口102，在进气口102内与换热器121发生热交换，再通过进气口102沿切线方向进入筒体101内部，沿螺旋形旋片104形成的旋风上升时。在离心力的作用下，烟尘中的炉渣和烟气发生分离，烟尘被甩向筒体101内表面，烟气沿着旋片104从下而上运动，筒体101内冷却水道152中的冷却水通过透水层151渗透出来，同时喷头153也向透水层151喷出冷却水，冷却水与高温炉渣和烟气充分接触，发生热交换，冷却水温度升高，部分汽化为水蒸气，炉渣和烟气温度再次降低。汽化的水蒸气透过透水层151进入炉渣内部，增加了炉渣的湿度，提高了炉渣的凝聚能力，有助于提高除尘效率。温度降低的炉渣在重力作用下逐渐下降，落入锥体灰斗106，烟气在引风机的作用下通过筒体101顶部的出气口103沿轴线方向排出。

本实用新型通过冷却组件105和换热器121与高温烟尘发生热交换，冷却效率高，且经过换热后温度升高的热水通过热水出口155与外界用热设备相连接，实现对烟尘中的热量进行回收再利用，不会对水资源造成污染，有利于节约水资源和保护环境。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置，其特征在于：包括筒体、位于筒体外表面的进气口、位于筒体顶部的出气口、位于筒体内部的螺旋形旋片和冷却组件、连接于筒体下部的灰斗；所述筒体为圆柱体，所述灰斗为锥体，所述进气口沿筒体切线方向设置，所述出气口沿筒体中心轴线方向设置；所述冷却组件包括设置于筒体内表面的透水层、设置于筒体与透水层之间的冷却水道、设置于冷却水道上的若干个朝向所述旋片的喷头、设置于筒体上的冷水入口和热水出口，所述冷却水道与冷水入口、热水出口相连通，所述热水出口位于冷水入口下方，所述冷水入口与外界水源相连接，所述热水出口与外界用热设备相连接；所述进气口还设有换热器；所述旋片最外端与透水层相接触，所述旋片中心线与筒体中心轴线重合。

2.根据权利要求1所述的旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置，其特征在于：所述进气口设置有导流板。

3.根据权利要求2所述的旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置，其特征在于：

所述旋片为带攻角的正旋旋片结构。

4.根据权利要求3所述的旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置，其特征在于：

所述旋片外表面涂覆有耐火材料层。

5.根据权利要求4所述的旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置，其特征在于：所述筒体包括相互贴合的外层和内衬，所述外层为碳钢层，所述内衬为防腐层。

6.根据权利要求5所述的旋风式生物质锅炉烟尘冷却装置，其特征在于：所述进气口通过鼓风机和进气管道与锅炉排烟管相连接，所述出气口通过引风机与外界相连通。