一种天然气锅炉及其方法与流程

本发明属于锅炉领域，尤其涉及一种天然气锅炉及其方法。

背景技术：

天然气锅炉具有燃烧效率高，燃烧充分等特点；而木屑粉粒、秸秆粉粒等生物质燃料将其作为燃料加热锅炉时现有的生物质锅炉的燃烧器往往存在燃烧不充分等问题；本方案中将其天然气和生物质作为组合燃料，提高生物质燃料的燃烧充分度。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种燃烧更加充分，并且能充分利用生物质能的一种天然气锅炉及其方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种天然气锅炉，包括横向的柱状炉体，所述炉体内同轴心设置有筒形状的炉芯，所述炉芯的右端一体化连接有圆锥形导流壁体，所述锥形导流壁体与所述炉体的右端壁体.之间形成分散腔，所述炉芯外壁与所述炉体内壁之间形成环柱状的预热空腔层，所述预热空腔层的右端与所述分散腔相连通；所述炉芯内为柱形的燃烧腔，所述燃烧腔内同轴心设置有螺旋加热管，所述螺旋加热管的一端连接冷水进水管，所述螺旋加热管的另一端连接热水导出管；

所述炉芯的圆柱壁体上均布有若干粉粒燃料导入孔，各所述粉粒燃料导入孔将所述预热空腔层与所述燃烧腔相互连通；

所述燃烧腔内还同轴心设置有天然气空心柱，且所述天然气空心柱同轴心于所述螺旋加热管的螺旋内侧，所述天然气空心柱内设置有空心腔，所述天然气空心柱的圆柱壁体上呈圆周阵列均布镂空有若干天然气喷出孔；

还包括天然气供给管，所述天然气供给管的出气端套接连通所述空心腔的左端，从天然气供给管排出的天然气压入空心腔中，并通过各个若干天然气喷出孔均匀喷出燃烧腔中；所述炉体的右端还一体化同轴心连接有粉粒燃料传输筒，所述粉粒燃料传输筒的出料端同轴心连通所述分散腔。

进一步的，所述炉体的左端可拆卸设置有密封端盖，所述密封端盖的中部设置有圆盘形集烟壳体，所述集烟壳体同轴心封堵所述燃烧腔的左端，所述天然气空心柱的左端同轴心固定连接所述集烟壳体的右壳壁；所述集烟壳体内同轴心设置有集烟环腔，所述右壳壁上呈圆周阵列镂空有若干导烟孔；燃烧腔内产生的烟气通过各导烟孔进入所述集烟环腔内；还包括排烟管，所述排烟管的进气端连通所述集烟环腔。

进一步的，所述粉粒燃料传输筒的筒内设置有绞龙传送叶片轴，所述粉粒燃料传输筒的筒内右端通过第一轴承与所述绞龙传送叶片轴转动连接，所述绞龙传送叶片轴与所述粉粒燃料传输筒之间形成粉粒传送通道，所述粉粒传送通道的左端设置有粉粒挤出口，所述绞龙传送叶片轴的外壁盘旋设置有螺旋状的绞龙传送叶片，所述蛟龙传送叶片能将粉粒传送通道内的粉粒燃料朝出料端方向进给；所述粉粒燃料传输筒的右端上侧连接有进料管，所述进料管上设置有下料器，所述进料管上端设置有料斗；

所述绞龙传送叶片轴的内部设置有同轴心贯通的进气风道；还包括固定安装的离心增压风机，所述离心增压风机的出风筒出风端通过第二轴承转动套接于所述进气风道的右端，所述进气风道的左端为出风口，所述进气风道的出风口处形成过渡合流腔，从所述进气风道的出风口吹出的空气和从粉粒传送通道的粉粒挤出口挤出的粉粒燃料汇流至所述过渡合流腔中，且所述过渡合流腔的左端连通所述分散腔；所述粉粒挤出口呈环状于该出风口的四周；

所述绞龙传送叶片轴的右端还设置有同步带轮，外部的同步带电机能通过同步带带动所述同步带轮和绞龙传送叶片轴同步旋转。

进一步的，所述预热空腔层内还成螺旋帯状盘旋设置有螺旋引流带，所述螺旋引流带的螺旋外缘一体化连接所述炉体的筒内壁；所述燃烧腔内设置有电子打火装置；所述粉粒燃料传输筒和所述柱状炉体分别通过第一支撑和第二支撑固定支撑设置。

进一步的，一种天然气锅炉的使用方法：

天然气供给装置向天然气供给管连续供给天然气，进而从天然气供给管排出的天然气压入空心腔中，并通过各个若干天然气喷出孔呈放射状均匀喷出燃烧腔中；与此同时，下料器将料斗内的生物粉粒燃料连续下料至粉粒传送通道中，并启动外部的同步带电机，带动同步带轮和绞龙传送叶片轴同步旋转，进而进入到粉粒传送通道中的粉粒燃料在绞龙传送叶片的传送下连续向粉粒挤出口方向进给，与此同时启动离心增压风机，进而使进气风道的出风口向过渡合流腔吹出增压空气，进而使过渡合流腔内形成持续的风压，与此同时粉粒挤出口也向过渡合流腔连续挤出生物质粉粒燃料，刚从粉粒挤出口挤出的生物质粉粒在过渡合流腔内被出风口吹出增压空气迅速吹散，由于粉粒挤出口呈环状于该出风口的四周，进而其出风口吹出增压空气使生物质粉粒燃料均匀飘散在过渡合流腔中，被吹散的生物质粉粒燃料随增压空气一同涌出分散腔中，进而在该锥形导流壁体的作用下生物质粉粒燃料和增压空气所形成的混合物在分散腔中迅速呈喇叭状扩开分散，并在风压作用下迅速进入到预热空腔层中，在风压和螺旋引流带的引流作用下，该预热空腔层中的增压空气和粉粒燃料所形成混合物做沿螺旋引流带盘旋方向的螺旋扰流运动，使得增压空气和粉粒燃料所形成混合物更加均匀；与此同时，在风压作用下预热空腔层中做螺旋扰流运动的增压空气和粉粒燃料所形成混合物透过若干粉粒燃料导入孔连续均匀导入至燃烧腔，进而使该燃烧腔内的四周被连续均匀涌入增压空气和粉粒燃料所形成混合物；该涌入的增压空气和粉粒燃料所形成混合物与从天然气喷出孔喷出的天然气在螺旋加热管所在位置相遇，融合；此时启动电子点火器，进而使燃烧腔内的粉粒燃料飘散物和天然气迅速燃烧，其放射状的天然气喷射方式使燃烧腔内燃烧后产生更加均匀的火焰，而整个螺旋加热管完全浸没在燃烧腔内的火焰中，进而对螺旋加热管进行充分加热，进而对螺旋加热管内的水进行持续加热，进而使热水导出管持续排出热水；

待燃烧腔燃烧后控制离心增压风机增加导出增压空气的压力，进而使预热空腔层中保持始终大于燃烧腔内的气压，保证燃烧后的燃烧腔内的火焰不会反流至预热空腔层中，与此同时适应性调节天然气供给管的供气压力，维持燃烧的稳定性；

燃烧腔内的燃烧会使炉芯产生高温，进而给该预热空腔层的增压空气和粉粒燃料所形成混合物进行预热，由于该预热空腔层内的增压空气和粉粒燃料所形成混合物始终处于流动换新状态，因而该预热空腔层内的温度不会持续增加，因而该预热空腔层还起到隔热作用，防止炉芯将热量传递给炉体。

有益效果：本发明的结构简单，采用生物质结合天然气的方式，不仅降低了天然气的使用量，而且能在天然气的带动下生物质燃料的燃烧充分度；在风压和螺旋引流带的引流作用下，该预热空腔层中的增压空气和粉粒燃料所形成混合物做沿螺旋引流带盘旋方向的螺旋扰流运动，使得增压空气和粉粒燃料所形成混合物更加均匀。

附图说明

附图1为本发明整体结构第一示意图；

附图2为本发明整体结构第二示意图；

附图3为炉体立体剖开示意图；

附图4为附图3的正剖结构示意图；

附图5为粉粒燃料传输筒右侧部分的局部剖开结构示意图；

附图6为密封端盖拆卸后的剖开立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至6所示的一种天然气锅炉，包括横向的柱状炉体6，所述炉体6内同轴心设置有筒形状的炉芯27，所述炉芯27的右端一体化连接有圆锥形导流壁体8，所述锥形导流壁体8与所述炉体6的右端壁体6.1之间形成分散腔25，所述炉芯27外壁与所述炉体6内壁之间形成环柱状的预热空腔层5，所述预热空腔层5的右端与所述分散腔25相连通；所述炉芯27内为柱形的燃烧腔7，所述燃烧腔7内同轴心设置有螺旋加热管77，所述螺旋加热管77的一端连接冷水进水管82，所述螺旋加热管77的另一端连接热水导出管83；

所述炉芯27的圆柱壁体上均布有若干粉粒燃料导入孔29，各所述粉粒燃料导入孔29将所述预热空腔层5与所述燃烧腔7相互连通；

所述燃烧腔7内还同轴心设置有天然气空心柱78，且所述天然气空心柱78同轴心于所述螺旋加热管77的螺旋内侧，所述天然气空心柱78内设置有空心腔74，所述天然气空心柱78的圆柱壁体上呈圆周阵列均布镂空有若干天然气喷出孔75；

还包括天然气供给管73，所述天然气供给管73的出气端套接连通所述空心腔74的左端，从天然气供给管73排出的天然气压入空心腔74中，并通过各个若干天然气喷出孔75均匀喷出燃烧腔7中；所述炉体6的右端还一体化同轴心连接有粉粒燃料传输筒23，所述粉粒燃料传输筒23的出料端同轴心连通所述分散腔25。

所述炉体6的左端可拆卸设置有密封端盖2，所述密封端盖2的中部设置有圆盘形集烟壳体84，所述集烟壳体84同轴心封堵所述燃烧腔7的左端，所述天然气空心柱78的左端同轴心固定连接所述集烟壳体84的右壳壁76；所述集烟壳体84内同轴心设置有集烟环腔72，所述右壳壁76上呈圆周阵列镂空有若干导烟孔81；燃烧腔7内产生的烟气通过各导烟孔81进入所述集烟环腔72内；还包括排烟管71，所述排烟管71的进气端连通所述集烟环腔72。

所述粉粒燃料传输筒23的筒内设置有绞龙传送叶片轴11，所述粉粒燃料传输筒23的筒内右端通过第一轴承20与所述绞龙传送叶片轴11转动连接，所述绞龙传送叶片轴11与所述粉粒燃料传输筒23之间形成粉粒传送通道21，所述粉粒传送通道21的左端设置有粉粒挤出口24，所述绞龙传送叶片轴11的外壁盘旋设置有螺旋状的绞龙传送叶片22，所述蛟龙传送叶片22能将粉粒传送通道21内的粉粒燃料朝出料端方向进给；所述粉粒燃料传输筒23的右端上侧连接有进料管14，所述进料管14上设置有下料器12，所述进料管14上端设置有料斗13；

所述绞龙传送叶片轴11的内部设置有同轴心贯通的进气风道19；还包括固定安装的离心增压风机35，所述离心增压风机35的出风筒17出风端通过第二轴承18转动套接于所述进气风道19的右端，所述进气风道19的左端为出风口34，所述进气风道19的出风口34处形成过渡合流腔10，从所述进气风道19的出风口34吹出的空气和从粉粒传送通道21的粉粒挤出口24挤出的粉粒燃料汇流至所述过渡合流腔10中，且所述过渡合流腔10的左端连通所述分散腔25；所述粉粒挤出口24呈环状于该出风口34的四周；

所述绞龙传送叶片轴11的右端还设置有同步带轮15，外部的同步带电机85能通过同步带86带动所述同步带轮15和绞龙传送叶片轴11同步旋转。

所述预热空腔层5内还成螺旋帯状盘旋设置有螺旋引流带4，所述螺旋引流带4的螺旋外缘一体化连接所述炉体6的筒内壁；所述燃烧腔7内设置有电子打火装置；所述粉粒燃料传输筒23和所述柱状炉体6分别通过第一支撑91和第二支撑92固定支撑设置。

本方案的方法，过程以及技术进步整理如下：

天然气供给装置向天然气供给管73连续供给天然气，进而从天然气供给管73排出的天然气压入空心腔74中，并通过各个若干天然气喷出孔75呈放射状均匀喷出燃烧腔7中；与此同时，下料器12将料斗13内的生物粉粒燃料连续下料至粉粒传送通道21中，并启动外部的同步带电机85，带动同步带轮15和绞龙传送叶片轴11同步旋转，进而进入到粉粒传送通道21中的粉粒燃料在绞龙传送叶片22的传送下连续向粉粒挤出口24方向进给，与此同时启动离心增压风机35，进而使进气风道19的出风口34向过渡合流腔10吹出增压空气，进而使过渡合流腔10内形成持续的风压，与此同时粉粒挤出口24也向过渡合流腔10连续挤出生物质粉粒燃料，刚从粉粒挤出口24挤出的生物质粉粒在过渡合流腔10内被出风口34吹出增压空气迅速吹散，由于粉粒挤出口24呈环状于该出风口34的四周，进而其出风口34吹出增压空气使生物质粉粒燃料均匀飘散在过渡合流腔10中，被吹散的生物质粉粒燃料随增压空气一同涌出分散腔25中，进而在该锥形导流壁体8的作用下生物质粉粒燃料和增压空气所形成的混合物在分散腔25中迅速呈喇叭状扩开分散，并在风压作用下迅速进入到预热空腔层5中，在风压和螺旋引流带4的引流作用下，该预热空腔层5中的增压空气和粉粒燃料所形成混合物做沿螺旋引流带4盘旋方向的螺旋扰流运动，使得增压空气和粉粒燃料所形成混合物更加均匀；与此同时，在风压作用下预热空腔层5中做螺旋扰流运动的增压空气和粉粒燃料所形成混合物透过若干粉粒燃料导入孔29连续均匀导入至燃烧腔7，进而使该燃烧腔7内的四周被连续均匀涌入增压空气和粉粒燃料所形成混合物；该涌入的增压空气和粉粒燃料所形成混合物与从天然气喷出孔75喷出的天然气在螺旋加热管77所在位置相遇，融合；此时启动电子点火器，进而使燃烧腔7内的粉粒燃料飘散物和天然气迅速燃烧，其放射状的天然气喷射方式使燃烧腔7内燃烧后产生更加均匀的火焰，而整个螺旋加热管77完全浸没在燃烧腔7内的火焰中，进而对螺旋加热管77进行充分加热，进而对螺旋加热管77内的水进行持续加热，进而使热水导出管83持续排出热水；

待燃烧腔7燃烧后控制离心增压风机35增加导出增压空气的压力，进而使预热空腔层5中保持始终大于燃烧腔7内的气压，保证燃烧后的燃烧腔7内的火焰不会反流至预热空腔层5中，与此同时适应性调节天然气供给管73的供气压力，维持燃烧的稳定性；

燃烧腔7内的燃烧会使炉芯27产生高温，进而给该预热空腔层5的增压空气和粉粒燃料所形成混合物进行预热，由于该预热空腔层5内的增压空气和粉粒燃料所形成混合物始终处于流动换新状态，因而该预热空腔层5内的温度不会持续增加，因而该预热空腔层5还起到隔热作用，防止炉芯27将热量传递给炉体6。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：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和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。