一种双层炉拱燃烧室生物质链条锅炉的制作方法

技术领域：

生物质热能利用与锅炉技术领域，涉及一种生物质链条锅炉，尤其是一种燃烧生物质成型燃料(bmf)链条锅炉。

背景技术：
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生物质燃料是一种可再生清洁能源。生物质成型燃料是用机械方法进行粉碎、除杂、挤压、烘干等工艺加工的有一定形状的颗粒燃料(bmf)。生物质成型燃料(bmf)特性与优质动力煤比较：其挥发分大约是烟煤的2-3倍，固定碳大约是烟煤的1/2～1/3，含硫量和含灰量都远低于煤，它不仅能部分替代“煤、油、气化石能源”而且在国民经济发展中，对转变发展方式，建设生态文明，促进民生进步和就业，实现可持续发展具有不可替代的作用。然而我国生物质链条锅炉供热技术起步较晚，市场数量极其有限，需进一步创新技术，开发新产品。

现有技术中生物质链条锅炉结构一般仍沿用燃煤链条锅炉的基本结构，燃烧室都是在链条炉排上方用耐火材料筑砌前拱、后拱(有的还有中拱)而构成。这种结构由于烟气出口位于燃料挥发分快速析出区段上方，对于生物质燃料析出快而占比大的挥发分未能提供足够的炉膛空间和充分的燃烧时间。在烟气出口上方虽具有较大空间，也配备了二次风装置，但因不具备挥发分进一步燃烧的温度环境，仍不能够进行充分燃烧，造成较大的排烟热损失及冒黑烟的问题不能得到很好的解决。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，改变现有生物质链条锅炉技术现状。提供一种适用于生物质成型颗粒燃料(bmf)燃烧的生物质链条锅炉。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案来实现：

一种双层炉拱燃烧室生物质链条锅炉，包括大空间生物质锅炉燃烧室，所述大空间生物质锅炉燃烧室由导引上炉拱、辐射下炉拱、燃煤链条炉排与风室、周围炉墙及二次风装置构成；并配套调节一、二次风风量和风压。

所述导引上炉拱与辐射下炉拱构成双层炉拱结构，燃煤链条炉排设置在辐射下炉拱下方。

所述导引上炉拱与后炉墙之间设置有炉膛烟气出口，位于炉膛尾部。

所述二次风装置设在炉墙内部，在炉膛两侧纵向错位配置，二次风装置设置有喷嘴，喷嘴上下倾斜布置或水平布置。

所述导引上炉拱是与锅炉水体相连的水套结构或与炉墙相接的耐火材料结构，

所述辐射下炉拱是耐火灰体结构，位于导引上炉拱的下方，靠近新燃料着火区域布置。

所述导引上炉拱后端与锅炉后水冷壁间隔距离s，s所在的空间位于炉膛烟气出口处。

本发明的双层炉拱燃烧室生物质链条锅炉，包括大空间生物质锅炉燃烧室，所述大空间生物质锅炉燃烧室由导引上炉拱、辐射下炉拱、燃煤链条炉排、后炉墙、左炉墙和右炉墙构成；所述导引上炉拱与辐射下炉拱构成双层结构，燃煤链条炉排设置在辐射下炉拱下方。

所述导引上炉拱与后炉墙之间设置有炉膛烟气出口。

后炉墙底部设置有燃煤链条锅炉风道，燃煤链条炉排下方设置有风室；燃煤链条锅炉风道和风室构成一次风压装置。

所述左炉墙和右炉墙内设置有二次风装置，二次风装置在炉膛两侧纵向错位配置，二次风装置设置有喷嘴，喷嘴倾斜或水平布置。

所述导引上炉拱是与锅炉水体相连的水套结构，导引上炉拱前高后低放置，导引上炉拱与水平面之间形成倾角α；导引上炉拱与锅炉内本体前水冷壁、左炉墙和右炉墙相连接。

所述导引上炉拱是与炉墙相接的耐火灰体结构，导引上炉拱前高后低倾斜设置、或者水平设置；导引上炉拱与锅炉内本体前水冷壁、左炉墙和右炉墙相连接。

所述辐射下炉拱是灰体结构，位于导引上炉拱的下方，靠近新燃料着火区域布置。

所述导引上炉拱后端与锅炉后水冷壁间隔距离s，s所在的空间位于炉膛烟气出口处。

所述导引上炉拱与燃煤链条炉排之间形成较大燃烧空间，导引上炉拱前端与前水冷壁连接，导引上炉拱左侧与左炉墙连接，导引上炉拱右侧与右炉墙连接。

本发明的配套二次风装置和调节一次风风压配置，使其在锅炉运行时，挥发分占比大的生物质燃料能够有足够的空间和时间使析出的挥发分在炉膛上部沿导引上炉拱纵向进行充分连续稳定的燃烧，达到运行工况稳定，降低挥发分排放，提高热效率，减少环境污染的目的。

附图说明：

图1是生物质双层炉拱燃烧室链条锅炉结构实施图，图1(a)是主视图，图1(b)是a-a剖面图。

其中：1为料斗；2为煤闸板；3为前水冷壁；4为导引上炉拱；5为辐射下炉拱；6为燃煤链条炉排；7为风室；8为炉膛烟气出口；9为后水冷壁；10为后炉墙；11为燃煤链条锅炉风道；12为右炉墙；13为二次风装置；14为左炉墙。

图2是二次风管布置图，图2(a)是主视图，图2(b)是俯视图，图2(c)是b-b剖视图。

图3是一次风风压配置变化图。

图4是本发明燃烧室内火焰流动轨迹图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1、2、3和4，根据生物质成型颗粒燃料的燃烧特性，创新设计了生物质双层炉拱燃烧室，即：导引上炉拱4与辐射下炉拱5双层结构与位于该炉拱结构下方的链条炉排6及周围炉墙共同组成大空间生物质锅炉燃烧室，烟气出口8设置在炉膛尾部。配套设置二次风装置(图2)和调节一次风风压装置(图3)，使其在锅炉运行时，挥发分占比大的生物质燃料能够有足够的空间和时间进行充分连续稳定的燃烧，达到运行工况稳定，降低挥发分排放，提高热效率，减少环境污染的目的。

所述导引上炉拱4位于链条炉排6上方与链条炉排间隔尺寸较大、并由此构成充足燃烧空间的结构。以引导挥发分沿炉膛上部从前向后纵向燃烧。

所述辐射下炉拱5是位于链条炉排和导引上炉拱之间、本身前后尺寸较短的耐火灰体结构，布置在新燃料引燃区域，对新燃料进行热辐射，使其连续稳定着火燃烧。

所述生物质双层炉拱燃烧室包括：导引上炉拱4、辐射下炉拱5、传统燃煤链条炉排6、煤闸板2、前水冷壁3、后炉墙10、右炉墙12、左炉墙14、导引上炉拱4与锅炉本体后水冷壁9之间间隔距离为s并形成炉膛烟气出口8。

所述导引上炉拱4有两种构造型式：一是与锅炉水体相连的水套结构；二是耐火材料结构(包括灰体材料和金属材料)。采用水套结构时，前高后低放置，与水平面之间形成倾角α；采用耐火材料结构时，可倾斜设置，也可水平设置。

所述导引上炉拱4与链条炉排6之间形成较大燃烧空间，导引上炉拱4前端与前水冷壁3连接，左右两侧与锅炉本体两侧连接，后端与后水冷壁9或后炉墙10之间设置燃烧室烟气出口8。

所述一次风调节是应用传统燃煤链条锅炉风道11、风室7进行调节(图3)。

所述二次风装置13(图2)是按照生物质挥发分燃烧需求和本发明燃烧室结构形状进行设置。

实施方式1：导引上炉拱4设置为水套结构，位于链条炉排的上方，并留有充足的空间与锅炉内壳体前、左、右水冷壁分别焊接，与锅壳内水体空间相通。水套导引上炉拱4后端与锅炉后水冷壁9间隔距离s，s所在的空间设置为烟气出口8。

水套导引上炉拱4前高后低放置，与水平面之间形成倾角α，以利于锅炉内水循环。

辐射下炉拱5由耐火材料筑砌成前后尺寸较小的灰体，位于链条炉排6与水套导引上炉拱4之间，靠近新燃料着火区域布置，在锅炉运行时对新燃料进行热辐射，使其适时着火，稳定燃烧。

一次风风压为前大后小配置(图3)，具体数值根据锅炉大小选用。

二次风为两侧纵向错位配置(图2)，喷嘴可倾斜或水平布置。

实施方式2：导引上炉拱4设置为耐火灰体结构，位于链条炉排6的上方，并留有充足的空间与锅炉前墙3、右墙12、左墙14相连接。耐火灰体导引上炉拱后端与锅炉后墙间隔距离s，s所在的空间设置为烟气出口。

耐火灰体导引上炉拱4可以前高后低倾斜设置、也可水平设置。水平设置时，上炉拱后端与链条炉排垂直尺寸小于上炉拱前端与链条炉排垂直尺寸。

辐射下炉拱5由耐火材料筑砌成前后尺寸较小的灰体，位于链条炉排与灰体导引上炉拱4之间，靠近新燃料着火区域布置，在锅炉运行时对新燃料进行热辐射，使其适时着火，稳定燃烧。

一次风风压为前大后小配置(图3)，数值依锅炉大小选用。

二次风为两侧纵向错位配置(图2)，喷嘴可倾斜或水平布置。

实施方式3：实施方式1和实施方式2在燃料着火点低，易点燃的情况下，可不用辐射下炉拱5。

从本发明燃烧室火焰流动轨迹图(图4)看，生物质燃料(bmf)燃烧空间大，燃烧时间长，燃烧条件充分，能取得理想的燃烧效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。