生物質節能、低NOx鍋爐的製作方法
2023-05-16 04:20:46
生物質節能、低NOx鍋爐的製作方法
【專利摘要】一種生物質節能、低NOx鍋爐，包括鍋爐殼體，該殼體外部設有電控系統，其特徵在於：所述殼體內部從左至右連通有沸騰半氣化燃燒室、臥式高溫分離器、沉降室，所述沸騰半氣化燃燒室內從下到上依次設有溫控點Ⅱ、二次供風系統和溫控點Ⅰ，所述臥式高溫分離器從上到下設有三次供風系統，三次供風系統與燃燒控制儀連接；臥式高溫分離器下端設有返料口，該返料口與沸騰半氣化燃燒室之間連通，所述沉降室底部設有風機，該風機通過送風管與二次供風系統、三次供風系統連接。本發明能有效地控制燃燒溫度升高及過量空氣份額，防止氮氧化物（NOx）的產生和爐膛結焦，使鍋爐能長期穩定地運行。
【專利說明】生物質節能、彳氐NOx鍋爐
【技術領域】
[0001]本發明屬於鍋爐領域，具體涉及一種生物質節能、低NOx鍋爐。
【背景技術】
[0002]目前，現在有的生物質工業鍋爐。大致分為兩種:一種是層燃，另外一種是外置室燃。
[0003]1、採用層燃技術燃燒生物質燃料(如圖1)，鍋爐結構簡單、操作方便、運行費用相對較低。但在層燃燒中，由於生物質揮發分高達70°/Γ80%，爐排上燃燒份額只有30°/Γ50%，其餘以氣態和半懸浮狀態燃燒，爐膛火焰中心溫度維持在1200°C以上，燃料中的鹼金屬物質及氯元素在這種條件下都傾向於進入氣相，部分鹼金屬直接形成鹼鹽蒸汽的形式，部分通過氣相、氣固相的複雜過程形式成低熔點的複雜化合物，並在高溫下呈熔融的狀態進入上部爐膛以及爐膛出口的尾部受熱面，導致爐膛及尾部受熱面產生嚴重結焦、積灰、腐蝕問題。由於在高溫下運行且氧含量較高，為NOx的產生具備條件，排放就不能達標。
[0004]2、採用外置室燃技術燃燒生物質燃料(如圖2)，鍋爐爐膛溫度不易控制。由於是固定爐橋，爐橋上只要產生火口，就會形成布風不均而產生焦塊，就不能連續穩定運行。結構上外殼要用水冷卻，冷卻就會吸熱，吸熱就會造成熱能損失，使鍋爐系統熱效率降低。鍋爐蒸發量也不易達標，因為溫度過高就會產生結焦現象。鍋爐本體排灰比較困難，必須停爐人工排灰，勞動條件比較差。
【發明內容】
[0005]為了解決上述所述燃燒生物質燃料鍋爐不能穩定燃燒、熱效率低及NOx超標的問題，本發明提供一種生物質燃料在鍋爐中的穩定燃燒，而且熱效率、NOx都能達到國家相應標準的生物質節能、低NOx鍋爐。
[0006]本發明採用以下技術方案進行說明:
一種生物質節能、低NOx鍋爐，包括鍋爐殼體，該殼體外部設有電控系統，所述殼體內部從左至右連通有沸騰半氣化燃燒室、臥式高溫分離器、沉降室，所述沸騰半氣化燃燒室內從下到上依次設有溫控點I1、二次供風系統和溫控點I，所述臥式高溫分離器從上到下設有三次供風系統，三次供風系統與燃燒控制儀連接；臥式高溫分離器下端設有返料口，該返料口與沸騰半氣化燃燒室之間連通，所述沉降室底部設有風機，該風機通過送風管與二次供風系統、三次供風系統連接；所述殼體外部設有螺旋提升給料機，該螺旋提升給料機的下料管與沸騰半氣化燃燒室連通。
[0007]所述三次供風系統包括主空氣進管，該主空氣進管一端與風機連接，另一端與圓形風道連接；所述圓形風道內設切向空氣分配支管。風機把空氣通過主空氣進管送入圓形風道，圓形風道把空氣分配給切向空氣分配支管，由於空氣是切向進入，就能使風管內的煙氣旋轉運動，空氣與煙氣就能很快混合均勻、充分燃燒；同時風管內的煙氣旋轉方向與臥式高溫分離器內煙氣旋轉方向一致，這樣就提高了分離效率。
[0008]本發明的有益效果:本發明的結構中通過合理布置受熱面、溫度控制和分段供風，從而是爐膛內溫度全部控制在80(T90(TC以下。能有效地控制燃燒溫度升高及過量空氣份額，防止氮氧化物(NOx)的產生和爐膛結焦，使鍋爐能長期穩定地運行。生物質鍋爐的專用電控系統能為鍋爐的穩定運行提供有效的保證。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為採用層燃技術燃燒生物質燃料的鍋爐結構示意圖。
[0010]圖2為採用外置室燃技術燃燒生物質燃料的鍋爐結構示意圖。
[0011]圖3為本發明的結構示意圖。
[0012]圖4為圖3中的A向視圖。
[0013]圖5為圖3中的B向視圖。
[0014]圖6為本發明中三次供風系統的結構示意圖。
[0015]圖中:1、煙氣進口 ；2、溫控點I ;3、螺旋提升給料機；4、下料管；5、內置沸騰半氣化燃燒室；6、溫控點II ;7、返料口 ；8、二次供風系統；9三次供風系統；10、內置臥式高溫分離器；11、風機；12、放灰管；13、沉降室；14、煙氣出口 ；15、煙管；16、燃燒控制儀；17、煙氣通道；18、受熱面；19、分離器煙氣，20、圓形風道；21切向空氣分配支管；22、主空氣進管。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明作進一步詳細介紹。
[0017]如圖3-5所示，一種生物質節能、低NOx鍋爐，包括鍋爐殼體，該殼體外部設有電控系統，其特徵在於:所述殼體內部從左至右連通有沸騰半氣化燃燒室5、臥式高溫分離器10、沉降室13，所述沸騰半氣化燃燒室5內從下到上依次設有溫控點II 6、二次供風系統8和溫控點I 2，所述臥式高溫分離器10從上到下設有三次供風系統9，三次供風系統9與燃燒控制儀16連接；臥式高溫分離器10下端設有返料口 7，該返料口 7與沸騰半氣化燃燒室5之間連通，所述沉降室13底部設有風機11，該風機11通過送風管與二次供風系統8、三次供風系統9連接；所述殼體外部設有螺旋提升給料機3，該螺旋提升給料機3的下料管4與沸騰半氣化燃燒室5連通。
[0018]如圖6所示，所述三次供風系統9包括主空氣進管22，該主空氣進管22 —端與風機11連接，另一端與圓形風道20連接；所述圓形風道20內設切向空氣分配支管21。風機11把空氣通過主空氣進管22送入圓形風道20，圓形風道20把空氣分配給切向空氣分配支管21，由於空氣是切向進入，就能使風管內的煙氣旋轉運動，空氣與煙氣就能很快混合均勻、充分燃燒；同時風管內的煙氣旋轉方向與臥式高溫分離器內煙氣旋轉方向一致，這樣就提高了分離效率。
[0019]首先，燃料通過螺旋提升給料機3的下料管4進入到沸騰半氣化燃燒室5中燃燒。通過溫控點II 6控制燃燒溫度，使燃燒溫度控制在900°C以下。由於爐膛溫度始終在低溫狀態，且又是沸騰燃燒，爐膛不會產生結焦現象。燃燒產物到達燃燒室上部，通過二次風系統8進行補風，並通過溫控點I 2控制出口溫度保持在900°C以下，達到控制燃燒份額的目的。
[0020]接著，煙氣進入內置的臥式高溫分離器10，未燃盡的大顆粒經過分離和沉降，通過返料口 7再次進入沸騰半氣化燃燒室5中繼續燃燒。經過分離的煙氣，通過分離器出口 18進入到後部受熱面18。煙氣在經過分離器出口的同時，通過圓形的三次風供風系統9對煙氣進行補風，補風大小由燃燒控制儀15控制，使煙氣得到充分的燃燒、燃盡。煙氣經過分離器後，通過沉降室12煙氣中的細小顆粒在沉降室中沉降，並通過放灰管19排出。最後經過沉降後的潔淨煙氣，通過煙氣通道16進入煙管受熱面，流出鍋爐主機。
[0021]整個燃燒過程通過合理布置受熱面、溫度控制和分段供風，全部控制在90(TC以下。能有效地控制燃燒溫度升高及過量空氣份額，防止氮氧化物(NOx)的產生和爐膛結焦。使鍋爐能長期穩定地運行。生物質鍋爐的專用電控系統能為鍋爐的穩定運行提供有效的保證。
【權利要求】
1.一種生物質節能、低NOx鍋爐，包括鍋爐殼體，該殼體外部設有電控系統，其特徵在於:所述殼體內部從左至右連通有沸騰半氣化燃燒室、臥式高溫分離器、沉降室；所述沸騰半氣化燃燒室內從下到上依次設有溫控點I1、二次供風系統和溫控點I ;所述臥式高溫分離器從上到下設有三次供風系統，三次供風系統與燃燒控制儀連接；臥式高溫分離器下端設有返料口，該返料口與沸騰半氣化燃燒室之間連通；所述沉降室底部設有風機，該風機通過送風管與二次供風系統、三次供風系統連接；所述殼體外部設有螺旋提升給料機，該螺旋提升給料機的下料管與沸騰半氣化燃燒室連通。
2.根據權利要求1所述的生物質節能、低NOx鍋爐，其特徵在於:所述三次供風系統包括主空氣進管，該主空氣進管一端與風機連接，另一端與圓形風道連接；所述圓形風道內設切向空氣分配支管。
【文檔編號】F23B40/00GK104373930SQ201410666744
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】鄧加輝, 馮速, 盧先富 申請人:四川新城都鍋爐有限公司