多回程换热式生物质锅炉的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多回程换热式生物质锅炉，此装置包括锅炉体和鼓风引风系统，其特征在于，所述锅炉体包括进料机、双炉膛机构、设置有多回程密布水管炉胆、排烟管、设置在双炉膛机构、炉胆外部的水箱、设置在水箱外部的保温层；所述双炉膛机构的入口与进料机、鼓风机连接，双炉膛机构的出口与炉胆的入口连接；所述炉胆的出口与排烟管、引风机连接。本发明解决的技术问题是提供一种热效率高且安全可靠、安装方便，占地面积小的多回程换热式生物质锅炉。
【专利说明】多回程换热式生物质锅炉
【技术领域】
[0001]本发明属于锅炉领域，特别涉及一种多回程换热式生物质锅炉。
【背景技术】
[0002]现有生物质锅炉的使用因生物质燃料粗细均匀、易接火、燃烧时间快、燃烧后灰尘轻的特点，一般可分为:加料系统、鼓风引风系统、锅炉燃烧系统和除尘系统，由于各类系统分工明晰，各系统设备相对独立，因此现有生物质锅炉难免存在设备占地面积广，安装麻烦，热能流通经过的设备多路径长，热能利用存在浪费的弊端。
[0003]且现有的锅炉烟道大多是竖直设置，人们现在使用的小型锅炉一般为立式水管或者火管锅炉，炉胆空间和烟道阻力等因素制约着管子的排列，故小型锅炉的热效率一直远远低于大型锅炉和卧式锅炉。餐饮业及家庭小作坊需小锅炉，但他们要求体积小、上汽快、热效率高，目前的小型生物质锅炉很难满足他们的要求。现有锅炉炉胆内设置的水管密度低是因为如果密了烟尘落于水管上方容易堵塞锅炉，实际应用中低密度水管热效率较低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种热效率高且安全可靠、安装方便，占地面积小的多回程换热式生物质锅炉。
[0005]为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为:一种多回程换热式生物质锅炉，此装置包括锅炉体和鼓风引风系统，所述锅炉体包括进料机、双炉膛机构、设置有多回程密布水管炉胆、排烟管、设置在双炉膛机构、炉胆外部的水箱、设置在水箱外部的保温层；所述双炉膛机构的入口与进料机、鼓风机连接，双炉膛机构的出口与炉胆的入口连接；所述炉胆的出口与排烟管、引风机连接。
[0006]所述进料机包括进料斗、绞龙推进器、联轴器、出料口 ；所述进料斗下方设置有绞龙推进器，绞龙推进器的一端与联轴器连接，绞龙推进器的另一端与出料口连接；所述绞龙推进器包括螺旋片、直轴；所述螺旋片安装在出料口上方的直轴上，所述的螺旋片起点为进料斗下方，所述的螺旋片终点为出料口位置。
[0007]所述双炉膛机构包括炉桥、进料燃烧共用室、火焰压缩区、火焰喷洒区；所述炉桥设置在进料燃烧共用室的下方；所述进料燃烧共用室与火焰压缩区连接，火焰压缩区与火焰喷洒区连接；所述进料燃烧共用室和火焰喷洒区设置有观察口炉门。
[0008]所述炉桥包括进水口、散料板、炉桥管道、风箱、出水口 ；所述炉桥管道呈弯折形，铺设于风箱上，炉桥管道之间单向连通；所述炉桥管道上部弯折段安装有散料板；所述炉桥管道的入口端连接进水口，炉桥管道的出口端连接出水口。
[0009]所述的炉桥管道包括有弯折段底部、弯折段中部、弯折段上部；炉桥管道的弯折段上部与水平面的倾角为45° -60°，弯折段中部与水平面的倾角为30° -45° ，弯折段底部与水平面的倾角为0° -10° ;所述的散料板与水平面的倾角为50° -60°，且散料板与水平面的倾角大于弯折段上部与水平面的倾角。
[0010]所述的炉桥管道横截面呈梯形，朝上面为梯形的宽边，朝下面为梯形的窄边。
[0011]所述炉胆包括第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区、排烟管；所述的第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区内设置有水管；所述第一换热区的烟气入口与锅炉炉膛连接；所述第一换热区的烟气出口与第二换热区的烟气入口连接；所述第二换热区的烟气出口与第三换热区的烟气入口连接；所述第三换热区的烟气出口与第四换热区的烟气入口连接；所述第四换热区的烟气出口与排烟管连接；所述第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区内均设置有用于清除水管上烟灰的拉板装置；所述拉板装置由拉杆和清灰板组成；所述第一换热区的烟气入口下方设置有接渣盒，所述第二换热区的烟气出口与第三换热区的烟气入口连接处设置有接渣盒；所述的第四换热区的烟气出口与排烟管之间设置有一个除烟水箱。
[0012]所述的水管布置方式为空间交错布置方式，所述的空间交错布置方式为相邻水管的轴线垂直方向不重合。
[0013]所述的第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区内的水管密度呈依次上升；所述的第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区内的水管直径呈依次下降。
[0014]所述双炉膛机构上设置有观察口炉门；所述水箱上设置有冷水进水管和热水出水管。
[0015]本发明的有益效果是:(I)本发明结构紧凑，安装方便、占地面积小，本发明将燃烧室与加料区结合形成进料燃烧共用室，且进料机纵向布置在此共用室的上方，简化锅炉结构的同时减小了整个锅炉的占地面积。
[0016](2)本发明进料机的绞龙推进器送料代替原有生物质料靠轴挤压转动送料至料口，避免了长轴挤压送料容易卡料，甚至卡断轴的情况发生。进料机构是一种超短轻负荷节能加料装置，燃料进入燃料筒之后，蚊龙推进至出料口位置，由于出料口上方主轴没有螺旋片，生物质原料被推移到出料口自然、均匀掉下。
[0017](3)本发明的炉胆包括双炉膛结构、炉胆、水箱和保温层，双炉膛结构增加了火焰通道，可实现对生物质实现充分燃烧，且炉胆呈多回程式结构，增加了水箱与双炉膛结构、炉胆的接触面积，提高热量的回收效率，且炉胆内设置有多个水管，高温火焰是从下到上、自上而下曲折穿越多个回程达到最低点，火焰在越过炉胆时高温火焰气体内的固体粉尘被阻挡在该密布水管上面，这不仅可以有效回收烟气中灰尘，达到一次除尘的效果，还可以有效地吸收烟气燃烧产生的热量，且保温层很好的保障热量的不被散失，从而提高了炉胆的热效率，减小了热损失。
[0018](4)本发明的炉胆包括四个换热区，四个换热区的体积是呈逐渐递减的形式，由于热量也是呈逐渐减少的形式，所以体积小可以将烟气逐渐压缩，提高它单位面积的热量，且换热区内水管的密度也是逐渐增加的，提高水管与烟气的接触面积，从而大大提高了烟气的热量回收效率。
[0019](5)本发明的炉胆上设有专用清灰拉板装置，该装置一头设有拉杆伸出锅炉外，只要拉动装置可将内胆每个角落的烟尘及沾附在水管上的粉尘清除得干净如新，因此达到一次除尘的目的，同时提高了生物质锅炉的热效率，又达到了环保效果。
[0020](6)本发明设置有多级除尘装置，此装置的炉胆多回程结构以及水管设置可以对烟气进行一次除尘，且在炉胆每个回程尾端下方设一个接渣盒，接渣盒为装水的水槽，水吸附剩余的烟尘进行二次除尘，就能达到很好的除尘效果，且在排烟管入口处设置有除烟水箱，可以有效地对炉胆烟尘进行第三次除尘，从而降低排出烟气对环境的影响。
[0021](7)本发明的炉桥采用靠背式结构，即炉桥采用斜坡式设计，且前端上部设有散料板，有利于生物质燃料的分料与散料；由于燃料的相对均匀分料，所以有利于燃料的充分燃
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[0022](8)本发明的炉桥采用相互连通的炉桥管道，且炉桥管道与锅炉循环水连接，有效的吸收了炉桥管道上的热能，从而使得炉桥不易烧坏，同时有利于炉桥管道上热量的有效利用，延长炉桥的使用期限，并且能够充分利用热能，提高能源利用率，节能环保。
[0023](9)本发明的炉桥管道的梯形设计，朝上面为梯形的宽边，朝下面为梯形的窄边，有利于空气的对流，提高燃烧率。
[0024](10)由于本发明炉桥管道内的水带走了大量的热量，炉桥管道表面的水温不会超过80°C，由于钢材能够承受800°C以上的温度，不存在烧坏炉桥的现象发生。
[0025]( 11)本发明设置有多个取灰箱和观察口炉门，可以有效地将烟灰清理，保持锅炉的燃烧品质，还可以随时通过观察口对炉膛进行观察，及时了解锅炉的燃烧情况，保证锅炉运行安全与运行效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明结构的主剖视示意图。
[0027]图2是本发明的主视图。
[0028]图3是本发明安装有清灰拉板装置的示意图。
[0029]图4是水管空间交错布置方式示意图。
[0030]图5是进料机的结构示意图。
[0031]图6是炉桥的结构示意图。
[0032]图7是炉桥的主视图。
[0033]图8是炉桥管道的结构剖视图。
[0034]在说明书附图中所述的数字标注表示为:1、进料机；2、炉桥；3、进料燃烧共用室；4、火焰压缩区；5、火焰喷洒区；6、除烟水箱；7、接渣盒；8、引风机；9、排烟管；10、第一换热区；11、炉胆；12、第二换热区；13、第三换热区；14、保温层；15、水管；16、水箱；17、第四换热区；18、拉板装置；19、观察口炉门；20、鼓风机；21、冷水进水管；22、热水出水管；101、进料斗；102、绞龙推进器；104、出料口 ； 103、联轴器；1021、旋转轴；1022、螺旋片；201、进水口 ；202、散料板;203、炉桥管道;204、风箱;205、出水口。
【具体实施方式】
[0035]为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
[0036]参看图1、图2、图3、图4，一种多回程换热式生物质锅炉，此装置包括锅炉体和鼓风引风系统，所述锅炉体包括进料机1、双炉膛机构、设置有多回程密布水管炉胆11、排烟管9、设置在双炉膛机构、炉胆外部的水箱16、设置在水箱外部的保温层14。双炉膛机构的入口与进料机1、鼓风机20连接，双炉膛机构的出口与炉胆11的入口连接，炉胆11的出口与排烟管9、引风机8连接。
[0037]参看图5，在较佳实施情况下，进料机包括进料斗101、绞龙推进器102、联轴器103、出料口 104，进料斗101下方设置有绞龙推进器102，绞龙推进器102的一端与联轴器103连接，绞龙推进器102的另一端与出料口 104连接，绞龙推进器102包括螺旋片1021、直轴1022，螺旋片1021安装在出料口 104上方的直轴1022上，螺旋片1021起点为进料斗101下方，螺旋片1021终点为出料口 104位置。
[0038]参看图6、图7、图8，在较佳实施情况下，双炉膛机构包括炉桥2、进料燃烧共用室3、火焰压缩区4、火焰喷洒区5。炉桥2设置在进料燃烧共用室3的下方，进料燃烧共用室3与火焰压缩区4连接，火焰压缩区4与火焰喷洒区5连接，进料燃烧共用室3和火焰喷洒区5设置有观察口炉门19。
[0039]在较佳实施情况下，炉桥2包括进水口 201、散料板202、炉桥管道203、风箱204、出水口 205。炉桥管道203呈弯折形，铺设于风箱204上，炉桥管道203之间单向连通，炉桥管道203上部弯折段安装有散料板202，炉桥管道203的入口端连接进水口 205，炉桥管道203的出口端连接出水口 205。
[0040]炉桥管道203包括有弯折段底部、弯折段中部、弯折段上部，炉桥管道的弯折段上部与水平面的倾角为45° -60°，弯折段中部与水平面的倾角为30° -45° ，弯折段底部与水平面的倾角为0° -10°，散料板202与水平面的倾角为50° -60°，且散料板202与水平面的倾角大于弯折段上部与水平面的倾角。炉桥管道203横截面呈梯形，朝上面为梯形的宽边，朝下面为梯形的窄边。
[0041]在较佳实施情况下，炉胆11包括第一换热区10、第二换热区12、第三换热区13、第四换热区17、排烟管9，第一换热区10、第二换热区12、第三换热区13、第四换热区17内设置有水管，第一换热区10的烟气入口与锅炉炉膛连接，第一换热区10的烟气出口与第二换热区12的烟气入口连接，第二换热区12的烟气出口与第三换热区13的烟气入口连接，第三换热区13的烟气出口与第四换热区17的烟气入口连接，第四换热区17的烟气出口与排烟管9连接，第一换热区10、第二换热区12、第三换热区13、第四换热区17内均设置有用于清除水管上烟灰的拉板装置18，拉板装置18由拉杆和清灰板组成。
[0042]在较佳实施情况下，第一换热区10的烟气入口下方设置有接渣盒7，第二换热区12的烟气出口与第三换热区13的烟气入口连接处设置有接渣盒7，第四换热区17的烟气出口与排烟管9之间设置有一个除烟水箱6。
[0043]在较佳实施情况下，水管15布置方式为空间交错布置方式，空间交错布置方式为相邻水管的轴线垂直方向不重合。
[0044]在较佳实施情况下，第一换热区10、第二换热区12、第三换热区13、第四换热区17内的水管密度呈依次上升，第一换热区10、第二换热区12、第三换热区13、第四换热区17内的水管15直径呈依次下降。
[0045]在较佳实施情况下，双炉膛机构上设置有观察口炉门19，水箱上设置有冷水进水管21和热水出水管22。
[0046]在具体操作中，生物质被螺旋片1021从进料斗101上搅动推送至出料口 104，进入进料燃烧共用室3燃烧，进料燃烧共用室3为弧形设计，火焰出口位于弧形下方，形成火焰压缩区4，由于弧形设计使得火焰向下压缩返向半气化燃烧，然后进入火焰喷洒区5 ;燃烧产生烟气进入炉胆11进行换热除尘，烟气依次经过第一换热区10、第二换热区12、第三换热区13、第四换热区17，由于炉胆11的内壁面为凹凸形状，且炉胆11为蛇形状的多回程结构和其内设置有多水管15，从而增大了炉胆11与水箱16、水管15内水的接触面积，提高换热效率，还提高了烟气与炉胆的碰撞的面积，达到一次除尘的作用，烟气中的灰尘、灰渣掉落至炉胆下方的接渣盒7内；烟气在经过多回程炉管到达排烟管9时，经过除烟水箱6除尘排除。
[0047]当锅炉燃烧进行一段时间后，拉动拉板装置18对炉胆11内水管15进行清灰处理，保证锅炉燃烧、换热的正常进行。
[0048]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0049]本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种多回程换热式生物质锅炉，其特征在于此装置包括锅炉体和鼓风引风系统；所述锅炉体包括进料机、双炉膛机构、设置有多回程密布水管炉胆、排烟管、设置在双炉膛机构、炉胆外部的水箱、设置在水箱外部的保温层；所述双炉膛机构的入口与进料机、鼓风机连接，双炉膛机构的出口与炉胆的入口连接；所述炉胆的出口与排烟管、引风机连接。
2.根据权利要求1所述的一种多回程换热式生物质锅炉，其特征在于，所述进料机包括进料斗、绞龙推进器、联轴器、出料口 ；所述进料斗下方设置有绞龙推进器，绞龙推进器的一端与联轴器连接，绞龙推进器的另一端与出料口连接；所述绞龙推进器包括螺旋片、直轴；所述螺旋片安装在出料口上方的直轴上，所述的螺旋片起点为进料斗下方，所述的螺旋片终点为出料口位置。
3.根据权利要求1所述的一种多回程换热式生物质锅炉，其特征在于，所述双炉膛机构包括炉桥、进料燃烧共用室、火焰压缩区、火焰喷洒区；所述炉桥设置在进料燃烧共用室的下方；所述进料燃烧共用室与火焰压缩区连接，火焰压缩区与火焰喷洒区连接，火焰压缩区的通道空间小于进料燃烧共用室与火焰喷洒区的通道空间；所述进料燃烧共用室和火焰喷洒区设置有观察口炉门。
4.根据权利要求2所述的一种多回程换热式生物质锅炉，其特征在于，所述炉桥包括进水口、散料板、炉桥管道、风箱、出水口 ；所述炉桥管道呈弯折形，铺设于风箱上，炉桥管道之间单向连通；所述炉桥管道上部弯折段安装有散料板；所述炉桥管道的入口端连接进水口，炉桥管道的出口端连接出水口。
5.根据权利要求4所述的一种靠背式生物质锅炉空心炉桥，其特征在于所述的炉桥管道包括有弯折段底部、弯折段中部、弯折段上部；炉桥管道的弯折段上部与水平面的倾角为45° -60°，弯折段中部与水平面的倾角为30° -45° ，弯折段底部与水平面的倾角为0° -10° ;所述的散料板与水平面的倾角为50° -60°，且散料板与水平面的倾角大于弯折段上部与水平面的倾角。
6.根据权利要求4或5所述的一种靠背式生物质锅炉空心炉桥，其特征在于所述的炉桥管道横截面呈梯形，朝上面为梯形的宽边，朝下面为梯形的窄边。
7.根据权利要求1所述的一种多回程换热式生物质锅炉，其特征在于，所述炉胆包括第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区、排烟管；所述的第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区内设置有水管；所述第一换热区的烟气入口与锅炉炉膛连接；所述第一换热区的烟气出口与第二换热区的烟气入口连接；所述第二换热区的烟气出口与第三换热区的烟气入口连接；所述第三换热区的烟气出口与第四换热区的烟气入口连接；所述第四换热区的烟气出口与排烟管连接；所述第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区内均设置有用于清除水管上烟灰的拉板装置；所述拉板装置由拉杆和清灰板组成；所述第一换热区的烟气入口下方设置有接渣盒，所述第二换热区的烟气出口与第三换热区的烟气入口连接处设置有接渣盒；所述的第四换热区的烟气出口与排烟管之间设置有一个除烟水箱。
8.根据权利要求7所述的一种生物质锅炉的炉胆，其特征在于所述的水管布置方式为空间交错布置方式，所述的空间交错布置方式为相邻水管的轴线垂直方向不重合。
9.根据权利要求8所述的一种生物质锅炉的炉胆，其特征在于所述的第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区内的水管密度呈依次上升；所述的第一换热区、第二换热区、第三换热区、第四换热区内的水管直径呈依次下降。
10.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉的炉胆，其特征在于，所述双炉膛机构上设置有观察口炉门；所述水箱上设置有冷水进水管和热水出水管。
【文档编号】F23K3/00GK104373923SQ201410648974
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】梁书元, 谢璇秋子 申请人:怀化市奇效节能科技有限公司, 谢璇秋子