专利名称：生物质合成气尾气锅炉装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物质燃料气化后尾气的处理系统，具体地指一种生物质合成气尾气锅炉装置。
背景技术：
随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的石化燃料在迅速减少。因此，寻找一种可再生的替代能源已成为社会普遍关注的焦点，其中对环境污染较少的生物质燃料发电得到了广泛的应用。可利用的生物质燃料主要有各种农业废弃物如稻壳、棉杆、稻杆、油菜杆和玉米杆等，也有林业废弃物如枝丫柴、木材边角料、树根等。生物质燃料气化是各种生物质燃料应用方式中具有非常前景的利用方式。所谓生物质燃料气化是指将固体或液体燃料转化为气体燃料的热化学过程。在这个过程中，气化装置(如气化炉)内的游离氧或结合氧与固体或气体燃料中的碳进行热化学反应，生成可燃气体。生物质燃料气化产生的合成气经净化、降温、压缩等处理后可作集中或商业运输和使用，具体来说可供燃气轮机发电、供气直燃、合成生物柴油等。生物质气化炉在启动初期和事故停炉时，合成气成分复杂，含有大量H2、CO、CH4,N2, 02、CO2等，且不稳定，不能用于燃气轮机发电、供气直燃、合成生物柴油。为了让不能直接使用的合成气安全排放，这就要求必须对合成气进行尾气处理。目前，常规生物质燃料气化尾气处理系统中，合成气尾气或由管道直接排放至大气，或经由火炬燃烧后再排至大气。直接排放至大气，由于合成气尾气中含有大量CO、CO2等，会对大气造成污染。由火炬燃烧后再排至大气，燃烧后的高温不仅对周边环境造成污染，而且由于大量热量直接释放至大气又造成浪费。
发明内容本实用新型的目就是要提供一种节能、环保的生物质合成气尾气锅炉装置。为实现上述目的，本实用新型所设计的生物质合成气尾气锅炉装置，包括并列布置的炉膛和对流室，所述炉膛由炉膛前墙、炉膛侧墙和炉膛后墙合围而成，所述对流室由对流室前墙、对流室侧墙和对流室后墙合围而成，所述炉膛和对流室之间为中间共用墙，其特殊之处在于:所述炉膛通过中间共用墙后部缺口与对流室相连，所述对流室中密集布置有对流管束，所述对流室前部与省煤气相连，所述省煤气的冷却水管与上锅筒相连；所述炉膛前墙、炉膛侧墙、炉膛后墙、中间共用墙、对流室前墙、对流室侧墙、对流室后墙均是由介质输送管和扁钢焊接而成的膜式水冷壁结构，所述炉膛前墙和炉膛后墙的上下两端分别与上部出口集箱和下部进口集箱相连，所述上部出口集箱和下部进口集箱再分别与上锅筒和下锅筒相连；所述炉膛侧墙和中 间共用墙的上下两端、所述对流室前墙、对流室侧墙和对流室后墙的上下两端、以及所述对流管束的上下两端，均分别与上锅筒和下锅筒相连，从而构成冷却水的汽液自循环回路。进一步地，所述炉膛和对流室外侧的膜式水冷壁结构上敷设有隔热层，使设备整体蓄热小。更进一步地，所述隔热层为保温棉材质的隔热层，使设备的重量轻。再进一步地，所述上锅筒和下锅筒呈卧式布置结构，不易结灰。再进一步地，所述炉膛前墙上设置有燃烧器，点燃进入炉膛的生物质合成气尾气。所述炉膛后墙上设置有防爆门，可以有效防止因合成气尾气爆燃而对本装置造成的危害。本实用新型中，生物质合成气尾气由尾气管道经过燃烧器点燃后进入炉膛辐射放热，然后进入对流管束对流放热，温度逐步降低，再进入省煤器对流放热，最后经由烟囱排至大气。与现有技术相比，本实用新型的优点在于:1、本实用新型与直接排放至大气相比，合成气尾气中大量有毒有害气体在本实用新型装置中燃烧，有效降低了对大气的污染。2、本实用新型与经火炬燃烧后再排至大气相比，合成气尾气燃烧后的大量热能有效吸收，提高了整个系统运行的热效率，节约了运行成本。3、炉膛侧墙采 用冷却介质输送管纵向排列、再通过扁钢无缝焊接而成膜式壁的结构，节约了材料，进一步的减轻整个余热锅炉装置的重量和增强了密封性。4、本装置外侧敷有少量耐火层，其整体蓄热量小，现场启动和停止速度快，可快速投入正常运行，减小运行成本。
图1为本实用新型生物质合成气尾气锅炉装置的结构示意图。图2为图1的A— A剖视结构示意图。图3为图2中B处放大结构示意图。其中:I上锅筒，2下锅筒，3炉膛前墙，4炉膛侧墙，5炉膛后墙，6对流管束，7上部出口集箱，8下部进口集箱，9省煤器，10冷却介质输送管，11扁钢，12隔热层，13防爆门，14炉膛，15对流室，16对流室前墙，17对流室侧墙，18对流室后墙，19中间共用墙。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。图中所示的生物质合成气尾气锅炉装置，其炉膛14和对流室15并列布置，炉膛14由炉膛前墙3、炉膛侧墙4，炉膛后墙5和中间共用墙19合围而成，炉膛前墙3上设置有燃烧器，炉膛后墙5上设置有防爆门13，墙体均为介质输送管子10和扁钢11焊接而成的膜式水冷壁结构。为了使装置整体蓄热量小、现场启动和停止速度快、减小运行成本，此膜式水冷壁结构上设有保温棉质材料的隔热层12。上锅筒I和下锅筒2呈卧式布置结构，炉膛前墙3和炉膛后墙5的上下两端分别与上部出口集箱7和下部进口集箱8相连，上部出口集箱7和下部进口集箱8再分别与上锅筒I和下锅筒2相连，炉膛侧墙4和中间共用墙19的上下两端分别直接与上锅筒I和下锅筒2相连。炉膛14通过中间共用墙19后部缺口与对流室15相连，对流室15由对流室前墙16、对流室侧墙17和对流室后墙18合围而成，墙体也均为介质输送管子10和扁钢11焊接而成的膜式水冷壁结构，此结构上也设有保温棉质材料的隔热层12，对流室15中密集布置有对流管束6，对流室15前部与省煤气9相连，省煤气9的冷却水管与上锅筒I相连，对流管束6的上下两端、对流室前墙16、对流室侧墙17和对流室后墙18均分别与上锅筒I和下锅筒2相连，炉膛14和对流室15与锅炉锅筒上述连接方式即构成了冷却水的汽液自循环回路。本实施例中，以水为例的冷却介质流程如下:冷却水从生物质合成气尾气锅炉装置的省煤器9吸收部分热量后经连通管进入上锅筒1，部分冷却水汽化并和冷却水混合后形成汽水混合物，然后利用水蒸气和冷却水之间的密度差，不断的在上锅筒1、炉膛前墙3、炉膛侧墙4、炉膛后墙5、对流管束6、对流室前墙16、对流室侧墙17和对流室后墙18、上部出口集箱7、下部进口集箱8、下锅筒2之间不停吸收热量并循环流动，形成自然循环，最后汽水混合物汽化为饱和蒸汽并集中在上锅筒I的上部空间，并最终通过蒸汽引出管导出供各种其它工艺使用。本实施例中，生物质合成气尾气流程如下:生物质合成气尾气由尾气管道经过燃烧器点燃后从炉膛前墙3进入炉膛14辐射放热，然后经由中间共用墙19后部缺口进入对流室15对流放热，温度逐步降低 ，再进入省煤器9对流放热，最后经由烟 排至大气。
权利要求1.一种生物质合成气尾气锅炉装置，包括并列布置的炉膛(14)和对流室(15)，所述炉膛(14)由炉膛前墙(3)、炉膛侧墙(4)和炉膛后墙(5)合围而成，所述对流室(15)由对流室前墙(16)、对流室侧墙(17)和对流室后墙(18)合围而成，所述炉膛(14)和对流室(15)之间为中间共用墙(19)，其特征在于: 所述炉膛(14)通过中间共用墙(19)后部缺口与对流室(15)相连，所述对流室(15)中密集布置有对流管束(6)，所述对流室(15)前部与省煤气(9)相连，所述省煤气(9)的冷却水管与上锅筒(I)相连； 所述炉膛前墙(3)、炉膛侧墙(4)、炉膛后墙(5)、中间共用墙(19)、对流室前墙(16)、对流室侧墙(17)、对流室后墙(18)均是由介质输送管(10)和扁钢(11)焊接而成的膜式水冷壁结构，所述炉膛前墙(3)和炉膛后墙(5)的上下两端分别与上部出口集箱(7)和下部进口集箱(8 )相连，所述上部出口集箱(7 )和下部进口集箱(8 )再分别与上锅筒(I)和下锅筒(2)相连； 所述炉膛侧墙(4)和中间共用墙(19)的上下两端、所述对流室前墙(16)、对流室侧墙(17)和对流室后墙(18)的上下两端、以及所述对流管束(6)的上下两端，均分别与上锅筒(I)和下锅筒(2)相连，从而构成冷却水的汽液自循环回路。
2.根据权利要求1所述的生物质合成气尾气锅炉装置，其特征在于:所述炉膛(14)和对流室(15)外侧的膜式水冷壁结构上敷设有隔热层(12)。
3.根据权利要求2所述的生物质合成气尾气锅炉装置，其特征在于:所述隔热层(12)为保温棉材质的隔热层。
4.根据权利要求1或2或3所述的生物质合成气尾气锅炉装置，其特征在于:所述上锅 筒(I)和下锅筒(2)呈卧式布置结构。
5.根据权利要求1或2或3所述的生物质合成气尾气锅炉装置，其特征在于:所述炉膛前墙(3 )上设置有燃烧器，所述炉膛后墙(5 )上设置有防爆门(13 )。
6.根据权利要求4所述的生物质合成气尾气锅炉装置，其特征在于:所述炉膛前墙(3)上设置有燃烧器，所述炉膛后墙(5 )上设置有防爆门(13 )。
专利摘要本实用新型公开了一种生物质合成气尾气锅炉装置，其炉膛和对流室并列布置，炉膛通过中间共用墙后部缺口与对流室相连，对流室前部与省煤气相连，省煤气的冷却水管与上锅筒相连，炉膛前墙和炉膛后墙的上下两端分别与上部出口集箱和下部进口集箱相连，上部出口集箱和下部进口集箱再分别与上锅筒和下锅筒相连，炉膛侧墙和中间共用墙的上下两端、对流室前墙、对流室侧墙和对流室后墙的上下两端、以及对流管束的上下两端，均分别与上锅筒和下锅筒相连，从而构成冷却水的汽液自循环回路。此装置减少了尾气余热和有害气体直接排放至大气对大气的污染，且合成气尾气燃烧后的大量热能有效吸收，提高了整个系统运行的热效率，节约了运行成本。
文档编号F22B21/04GK203115952SQ20132010330
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日
发明者周峰 申请人:武汉凯迪工程技术研究总院有限公司