一种自清灰立式快装锅炉的制作方法

本发明涉及一种自清灰立式快装锅炉，尤其涉及一种带有自清灰结构的能够现场快速安装的模块化立式快装气化燃烧装置，属于燃烧技术领域。

背景技术：

偏远地区交通不便或水力、风力发电地区负荷不稳定地区，居民生活用电或小型用电需要用到小型移动发电锅炉。同时如地震等应急情况下的紧急供电也需要移动式快装锅炉。此时，考虑系统的供电对象为居民生活用电或小型用电设备供电，机组的功率不宜设置太大，配置供电能力通常为500～6000kw。而且不仅需要检修维护简单，还要设备燃料的适应性广，可以单独燃用生物质，也可以燃用生物质和煤的混合物，还可以单独燃煤。

为了实现发电锅炉的小型化及可移动，需要做到锅炉各个换热部件结构紧凑。因此，往往会带来后部的对流受热面清灰困难，且传热强度小等困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自清灰立式快装锅炉，将锅炉分三个主要组件生产、组装安装，减少施工现场大型起重设备的使用，且结构紧凑。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种立式快装锅炉，包括气化组件、燃烧及余热利用组件和炉排组件，这些组件能够在现场快速组装；所述气化组件包括气化室和设置在所述气化室顶部的进料器，所述燃烧及余热利用组件包括燃尽室和尾部烟道，所述燃尽室与所述尾部烟道顶部连通；所述尾部烟道内设置有立式布置的对流管束和导流板，所述导流板环绕着设置在所述对流管束外侧；所述炉排组件包括炉排和设置在炉排底部的炉排风室；所述炉排设置在所述气化室和所述燃烧及余热利用组件底部；所述气化室与所述燃尽室之间设置有连接炉墙。

上述技术方案中，所述导流板包括流线型导流板、螺线型导流板或双曲线型导流板。

上述技术方案中，所述燃尽室出口至所述对流管束之间设置有引流板，所述引流板选用螺线型导流板，其中心线呈水平布置。

上述技术方案中，所述气化室下部设置有气化剂管。

上述技术方案中，所述燃尽室入口处设置有燃尽风管。

上述技术方案中，所述气化室内壁面敷设耐火材料。

上述技术方案中，所述炉排为阶梯炉排，其包括气化炉排和燃尽炉排，所述燃尽炉排设置在所述气化炉排末端并呈阶梯式布置，所述燃尽炉排末端设置有落渣通道；所述气化炉排和所述燃尽炉排分别位于所述气化室和所述燃烧及余热利用组件底部，且均朝向所述燃尽炉排末端向下倾斜布置；所述气化炉排和所述燃尽炉排底部分别设置有气化炉排风室和燃尽炉排风室。

上述技术方案中，所述尾部烟道底部与所述炉排顶部形成后拱；所述后拱位于所述燃尽炉排顶部；所述后拱与阶梯炉排、连接炉墙和燃尽室入口之间形成燃烧室。

上述技术方案中，所述燃尽室和尾部烟道的顶部设置有汽包。

上述技术方案中，所述燃尽室上部设置有过热器。

上述技术方案中，所述尾部烟道底部形成落灰管。

本发明具有以下优点及有益效果：锅炉分三个主要组件生产、现场快速安装，缩短施工时间和减少施工成本；立式布置，结构紧凑，便于运输；流线型或螺线型或双曲线型导流板的设置，使烟气既能够达到自清灰的目的，又能强化对流换热，且流动阻力小；分级气化、燃烧，能够减低nox排放。

附图说明

图1为本发明所涉及的其中一种实施方式的自清灰立式快装锅炉示意图。

图中：1－进料器；2－气化室；3－燃尽室；4－尾部烟道；5－气化炉排；6－燃尽炉排；7－气化炉排风室；8－燃尽炉排风室；9－燃烧室；10－锅筒；11－过热器；12－对流管束；13－气化剂管；14－燃尽风管；15－烟道；16－后拱；17－渣池；18－导流板；19－引流板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

如图1所示，一种立式快装锅炉，包括气化组件、燃烧及余热利用组件和炉排组件，这些组件能够部件化生产并在现场快速组装或拆卸，从而形成小型化移动发电锅炉。

气化组件包括气化室2和设置在气化室2顶部的进料器1，进料器1为密封进料器，以防止气化气泄漏。

气化区2下部设置有若干气化剂管13。气化剂管13可上下设置两排。气化剂管13内通入气化剂，如空气、水蒸气等。气化室内壁面敷设耐火材料，使气化室内形成蓄热气化。

燃烧及余热利用组件包括燃尽室3和尾部烟道4，燃尽室3与尾部烟道4顶部连通。

炉排组件包括炉排和设置在炉排底部的炉排风室；炉排设置在气化室2和燃烧及余热利用组件底部。炉排为阶梯炉排，其包括气化炉排5和燃尽炉排6，燃尽炉排6设置在气化炉排5末端并呈阶梯式布置，燃尽炉排6末端设置有落渣通道。气化炉排5和燃尽炉排6分别位于气化室和燃烧及余热利用组件底部，且均朝向燃尽炉排6末端向下倾斜布置。气化炉排5和燃尽炉排6底部分别设置有气化炉排风室7和燃尽炉排风室8。

使包括块状煤、型煤和木片或树皮等块状/片状生物质在内的任一种或者多种混合的块状/片状燃料从进料器1进入气化室2，掉落在气化室2下方的炉排上，并逐渐填充气化室2的气化区。气化区内燃料充满或半充满。块状燃料在气化区中填充能够保证具有一定的空隙从而能够顺利气化。

从气化剂管13通入气化剂，使燃料与气化剂发生气化反应，生成气化气和气化残渣。同时气化剂也对燃料起松动作用。

气化炉排5和燃尽炉排6前端均设有推料装置，可独立调控推料速度。燃料在气化炉排5上朝向燃尽炉排6的方向移动。从气化炉排风室7通入空气作为气化剂，启动过程的未气化燃料和正常运行过程中的未完全气化的燃料及气化残渣在气化炉排5上移动过程中，进一步气化，继续生成气化气和气化残渣。气化残渣在气化炉排5上被推行到气化炉排5末端，掉落在燃尽炉排6上时，因气化炉排5和燃尽炉排6之间的阶梯式设置，气化残渣在掉落过程中得到翻动。燃尽炉排风室8通入空气作为氧化剂，使得气化残渣逐渐燃烧。

气化室2与燃尽室3之间设置有连接炉墙，连接炉墙与下部的炉排之间形成物料通道，气化气顺着物料通道流向燃尽室3。尾部烟道4底部与炉排顶部形成后拱16，后拱16位于燃尽炉排6顶部。后拱16与阶梯炉排、连接炉墙和燃尽室3入口之间形成燃烧室，燃烧室设置若干二次风管。分布在气化室导引区3与阶梯炉排之间的竖直断面以及后拱16与阶梯炉排之间的水平断面上。燃尽室3入口处设置有若干燃尽风管14。二次风管和燃尽风管14分别喷入二次风和燃尽风，对气化气形成分级燃烧。同时，靠近阶梯炉排的二次风管喷入的二次风也将促进气化残渣的燃烧。

燃尽室3和尾部烟道4的顶部设置有汽包10。燃尽室3上部设置有过热器11，尾部烟道4内设置有立式布置的对流管束12，对进入尾部烟道4的高温烟气进行热量回收。过热器11通过集箱与汽包10连接。对流管束12通过集箱和/或直接与汽包10连接。

当燃尽室3与尾部烟道4之间设置有过顶烟道时，燃尽室3出口到对流管束12前设置有引流板19，引流板19选用螺线型引流板，也即螺线型导流板。引流板19中心线呈水平或者接近水平设置，使携带着颗粒的高温烟气从燃尽室3顺着螺线型引流板流向对流管束12。

如图1所示，对流管束12外侧布置有导流板18，导流板18选用流线型、螺线型或者双曲线型，使得高温烟气助力小，与对流管束12之间换热系数高，强化了烟气换热吸收。而且由于流线型、螺线型或者双曲线型的导流板18设置，烟气中的颗粒物难以附积在对流管束壁面上，从而达到自清灰作用。

气化气在燃烧室和燃尽室3燃烧产生的高温烟气依次通过燃尽室3和尾部烟道4被过热器11和立式对流管束18吸收热量后从尾部烟道4下部的烟道15排出。

尾部烟道4底部形成落灰管。落灰管和落渣通道均伸入渣池17，渣池17采用水封。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。