生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種燃生物質(zhì)燃料并采用低氮燃燒的流化床式燃燒機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，一般采用燃煤或燃油的燃燒器為鍋爐提供熱量。隨著生物質(zhì)燃料的廣泛應(yīng)用，應(yīng)用燃生物質(zhì)燃料的燃燒設(shè)備受到高度重視。
[0003]眾所周知，由于生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分高、容易結(jié)渣，給生物質(zhì)燃燒機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來巨大挑戰(zhàn)。現(xiàn)有生物質(zhì)燃燒機(jī)存在急需改善的問題，有:
[0004]1、從燃燒方式看，由于生物質(zhì)燃料比油氣燃料更便宜，但同類的生物質(zhì)燃燒機(jī)沒能解決結(jié)焦和排放問題?，F(xiàn)有生物質(zhì)燃料燃燒機(jī)采用慢速直接燃燒技術(shù)，比如CN202056861U專利文獻(xiàn)，公開了一種生物質(zhì)顆粒燃燒器，其燃燒室的設(shè)置若干水平布置的進(jìn)風(fēng)孔(管)，進(jìn)風(fēng)孔位置高于燃燒層，生物質(zhì)燃料燃燒時，未受到向上升力，雖然該專利技術(shù)方案降低了煙氣含灰塵類雜質(zhì)的問題，但由于燃料只在表層燃燒較充分，影響中下層燃料的燃燒速度，因此，燃燒效率非常低，煙氣熱量低，無法滿足鍋爐高熱量需求。
[0005]2、從燃燒室結(jié)構(gòu)看，由于燃燒方式的不同，決定了燃燒室結(jié)構(gòu)各異。燃煤燃燒機(jī)的燃燒室大多采用純圓形或純方形結(jié)構(gòu)，由于生物質(zhì)燃料重量較煤輕，因此燃煤燃燒室結(jié)構(gòu)顯然不適合燃生物質(zhì)燃料。又由于生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分高，灰密度小且熔點(diǎn)低，如何去除灰渣和未燃盡燃料是重點(diǎn)關(guān)注的問題。
[0006]3、從煙氣出口處噴火配風(fēng)方式看，一般來說，噴火嘴都布置有旋流風(fēng)，如專利文獻(xiàn)CN202056861U，公開了一種生物質(zhì)顆粒燃燒器，其旋轉(zhuǎn)噴火嘴包括環(huán)狀輪轂、輪輞以及復(fù)數(shù)條沿輪轂的切向布置的輪輻，輪輞、輪輻和輪轂構(gòu)成旋轉(zhuǎn)噴火嘴，風(fēng)通過旋轉(zhuǎn)噴火嘴形成旋轉(zhuǎn)式進(jìn)風(fēng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)流與火焰充分混合，使火焰柱直徑加大，放熱面積增加，達(dá)到充分燃燒的目的，但是這種旋轉(zhuǎn)噴火嘴結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工工藝?yán)щy、且出口風(fēng)速較低、動能不足、難以對火焰產(chǎn)生擾動和混合，從而導(dǎo)致燃燒不充分、易生成大量氮氧化物等缺點(diǎn)，為了達(dá)到環(huán)保要求，還需另附加脫硝裝置，增加制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)鍋爐燃燒機(jī)存在的燃燒室結(jié)構(gòu)不合理、燃燒效率低、燃燒不充分、需外設(shè)脫硝部件、除灰困難、噴火配風(fēng)不合理等缺陷，本發(fā)明提供了一種具有流化床功能、有效除灰、噴火燃燒效率高的低氮流化床燃燒機(jī)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)，包括爐體及內(nèi)腔，內(nèi)腔側(cè)壁開設(shè)進(jìn)料口和噴火嘴，內(nèi)腔底部設(shè)置布風(fēng)板，所述內(nèi)腔設(shè)置一隔墻，隔墻將內(nèi)腔分為燃燒室和煙道，燃燒室作為燃燒區(qū)域，煙道用于沉降固體顆粒，燃燒室上方與煙道進(jìn)口連通，隔墻底部開設(shè)一通孔連通燃燒室和煙道。
[0009]進(jìn)一步地，所述爐體開設(shè)一與通孔連通的回料風(fēng)道。
[0010]所述煙道至少包括一段加速煙道。
[0011]所述隔墻的底部設(shè)置內(nèi)凹的緩沖室。
[0012]所述煙道的底部設(shè)置用于儲存固體物的沉降室。
[0013]所述噴火嘴設(shè)置于煙道側(cè)壁，噴火嘴的外壁設(shè)置旋風(fēng)室和若干個進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口軸線與噴火嘴徑線具有夾角，所述旋風(fēng)室的外端面軸向地延伸出風(fēng)道。
[0014]所述風(fēng)道設(shè)置旋風(fēng)葉片。
[0015]所述噴火嘴的入口處設(shè)置一用于阻隔固體物的擋料器。
[0016]所述擋料器由若干互相平行且傾斜布置的百葉板構(gòu)成。
[0017]所述燃燒室呈圓筒體，布風(fēng)板為多邊形體。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于在具有布風(fēng)板的爐體內(nèi)腔設(shè)置煙道，當(dāng)煙氣經(jīng)過煙道時，使煙氣中攜帶的固體物在自重的作用下沉降，沉降物通過通孔循環(huán)回燃燒室燃燒利用，這種布風(fēng)板、煙道和通孔組合的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)流化床燃燒方式，不僅燃燒效率高，而且實(shí)現(xiàn)了充分燃燒而不會結(jié)焦和有效沉降而不積灰的有效效果。
[0019]另外，本發(fā)明由于在噴火嘴設(shè)置旋風(fēng)室和斜向設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口，旋風(fēng)室的風(fēng)通過進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入噴火嘴產(chǎn)生旋風(fēng)，使煙氣產(chǎn)生旋流火焰，有利于火焰進(jìn)入鍋爐爐膛前氧氣與火焰充分混合，提高火焰燃燒溫度，同時，由于噴火嘴還增設(shè)一風(fēng)道，使旋風(fēng)火焰在進(jìn)入鍋爐爐膛前再次補(bǔ)充氧氣，形成二次風(fēng)混合結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)燃燒溫度，達(dá)到充分燃燒目的，減少氮氧化物的產(chǎn)生，有效控制氮氧化物的排放。
【附圖說明】
[0020]圖1為生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1的橫向剖視圖。
[0022]圖3為隔墻的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為噴火嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為圖4的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1和圖2所示，生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)包括爐體6、進(jìn)料管3、布風(fēng)板2、等壓風(fēng)箱17、風(fēng)帽2、隔墻7、擋料器8和噴火嘴9。
[0026]爐體6的內(nèi)腔的橫切面呈C字型結(jié)構(gòu)。爐體6的內(nèi)腔設(shè)置有隔墻7，隔墻7將內(nèi)腔分為燃燒室4和煙道5，燃燒室4上方與煙道5進(jìn)口連通。燃燒室4作為燃燒區(qū)域，其呈圓筒體，燃燒室4的底部設(shè)置為布風(fēng)板2，布風(fēng)板呈現(xiàn)六邊形，布風(fēng)板開設(shè)若干呈品字形布局的布風(fēng)孔，布風(fēng)孔安裝風(fēng)帽2。布風(fēng)板2下方為等壓風(fēng)箱17，布風(fēng)孔與等壓風(fēng)箱連通，等壓風(fēng)箱與鼓風(fēng)機(jī)連接，由鼓風(fēng)機(jī)給燃燒機(jī)提供一次風(fēng)?！岸噙呅尾硷L(fēng)板配合圓形燃燒室”組合結(jié)構(gòu)，有利于布風(fēng)均勻，有利于料層流化。燃燒室4連接傾斜設(shè)置的進(jìn)料管3。
[0027]隔墻7的一側(cè)面(左側(cè)面)作為燃燒室4的其中一段內(nèi)壁面。如圖3所示，隔墻7的另一側(cè)面(右側(cè)面)自上而下由上垂直面71、傾斜面72、下垂直面73和直角面75(缺口面)組成。直角面75開設(shè)內(nèi)凹的緩沖室74，直角面75的下部開設(shè)通孔12。緩沖室的功能是消耗未燃盡顆粒自狹道掉落時產(chǎn)生的瞬時較大動能，防止反彈沖過擋料器進(jìn)入噴火嘴。隔墻7的右側(cè)面與內(nèi)腔壁面之間形成煙道5，該煙道5對應(yīng)隔墻的上垂直面71、傾斜面72、下垂直面73和直角面75分為垂直煙道51、加速煙道52、狹道53和沉降室54。
[0028]爐體I的內(nèi)腔底部開設(shè)回料通道10?；亓贤ǖ?0連通沉降室54，回料通道接入鼓風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)力將沉降室掉落的灰渣推送入燃燒室循環(huán)燃燒。
[0029]煙道5的的狹道53位置設(shè)置噴火嘴9。噴火嘴9的入口設(shè)置一擋料器8，擋料器8由四塊傾斜的百葉板自上而下間隔排列組成。
[0030]如圖4和圖5所示，噴火嘴I為圓筒體，其壁體開設(shè)有若干個進(jìn)風(fēng)孔91。進(jìn)風(fēng)孔91的軸線與噴火嘴I的徑線的夾角是30?70度(優(yōu)先50度)。噴火嘴的外壁周圍設(shè)置旋風(fēng)室13，噴火嘴I與旋風(fēng)室13之間通過進(jìn)風(fēng)孔91連通。由于噴火嘴直徑受鍋爐條件限制不能增大設(shè)計，為了保證噴火嘴出口煙氣充分與空氣混合，旋風(fēng)室13的外端面延伸出與噴火嘴同軸的風(fēng)道14，這樣解決了在較小噴火嘴直徑下增加空氣量，使出口風(fēng)力增大。風(fēng)道14直徑小于旋風(fēng)室13直徑，風(fēng)道14與噴火嘴9之間設(shè)置旋風(fēng)葉片15。旋風(fēng)葉片15的形狀如風(fēng)扇葉片形狀，其不僅起支撐風(fēng)道14的作用同時起導(dǎo)流作用。旋風(fēng)室13與進(jìn)風(fēng)管16連接，進(jìn)風(fēng)管與鼓風(fēng)機(jī)連接，由鼓風(fēng)機(jī)給燃燒機(jī)提供二次風(fēng)。
[0031]生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)的工作原理是:生物質(zhì)燃料由進(jìn)料管溜進(jìn)燃燒機(jī)燃燒室內(nèi)燃燒，等壓風(fēng)箱內(nèi)的一次風(fēng)由布風(fēng)板上的風(fēng)帽向上吹入燃燒室中，使生物質(zhì)燃料以流化混合形成燃燒，控制過量空氣系數(shù)小于I且在燃燒室溫度為800度左右條件下，使生物質(zhì)燃料產(chǎn)生充分混合燃燒，高溫?zé)煔膺M(jìn)入煙道的垂直煙道，進(jìn)而進(jìn)入加速煙道加速，煙氣經(jīng)狹道處的百葉板進(jìn)入噴火嘴，煙氣被進(jìn)風(fēng)孔產(chǎn)生的一次旋流風(fēng)混合后且在部分可燃?xì)馊紵那闆r下產(chǎn)生旋流火焰，火焰在噴火嘴出口處再被旋風(fēng)葉片產(chǎn)生的二次旋流風(fēng)混合后繼續(xù)產(chǎn)生高速旋流火焰最終進(jìn)入鍋爐燃燒室充分燃燒。在煙氣進(jìn)入噴火嘴前，煙氣中含有的未燃盡顆粒撞擊百葉板后掉落至沉降室，未燃盡顆粒由回料通道輸入的回料風(fēng)被推送至燃燒室循環(huán)燃燒。
【主權(quán)項】
1.一種生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)，包括爐體及內(nèi)腔，內(nèi)腔側(cè)壁開設(shè)進(jìn)料口和噴火嘴，內(nèi)腔底部設(shè)置布風(fēng)板， 其特征在于:所述內(nèi)腔設(shè)置一隔墻，隔墻將內(nèi)腔分為燃燒室和煙道，燃燒室作為燃燒區(qū)域，煙道用于沉降固體顆粒，燃燒室上方與煙道進(jìn)口連通，隔墻底部開設(shè)一通孔連通燃燒室和煙道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)，其特征在于，所述爐體開設(shè)一與通孔連通的回料風(fēng)道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)，其特征在于，所述煙道至少包括一段加速煙道。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)，其特征在于，所述隔墻的底部設(shè)置內(nèi)凹的緩沖室。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)流化床燃燒機(jī)，其特征在于，所述煙道的底部設(shè)置用于儲存固體物的沉降室。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)流化床燃燒機(jī)，其特征在于，所述噴火嘴設(shè)置于煙道側(cè)壁，噴火嘴的外壁設(shè)置旋風(fēng)室和若干個進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口軸線與噴火嘴徑線具有夾角，所述旋風(fēng)室的外端面軸向地延伸出風(fēng)道。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物質(zhì)流化床燃燒機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)道設(shè)置旋風(fēng)葉片。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)流化床燃燒機(jī)，其特征在于，所述噴火嘴的入口處設(shè)置一用于阻隔固體物的擋料器。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物質(zhì)流化床燃燒機(jī)，其特征在于，所述擋料器由若干互相平行且傾斜布置的百葉板構(gòu)成。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)流化床燃燒機(jī)，其特征在于，所述燃燒室呈圓筒體，布風(fēng)板為多邊形體。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)低氮流化床燃燒機(jī)，其爐體內(nèi)腔側(cè)壁開設(shè)進(jìn)料口和噴火嘴，內(nèi)腔底部設(shè)置布風(fēng)板和隔墻，隔墻將內(nèi)腔分為燃燒室和煙道，燃燒室作為燃燒區(qū)域，煙道用于沉降固體顆粒，燃燒室上方與煙道進(jìn)口連通，隔墻底部開設(shè)一通孔連通燃燒室和煙道。這種布風(fēng)板+煙道+通孔的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，煙氣經(jīng)過煙道時，煙氣中攜帶的固體物在自重的作用下沉降，沉降物通過通孔循環(huán)回燃燒室燃燒利用，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)流化床燃燒方式，不僅燃燒效率高，而且實(shí)現(xiàn)了充分燃燒而不會結(jié)焦和有效沉降而不積灰的有效效果。
【IPC分類】F23C10/10, F23C10/20, F23C10/18
【公開號】CN105090941
【申請?zhí)枴緾N201510501224
【發(fā)明人】羅志明, 廖德亮, 黃茅, 張朝陽, 譚融婷
【申請人】廣州迪森熱能設(shè)備有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月14日