一种低氮生物质过热蒸汽发生器的制作方法

本实用新型涉及一种低氮生物质过热蒸汽发生器。

背景技术：

我国能源结构是多煤少油少气，长期以来小工业、第三产业能源主要以燃煤锅炉为主，由于小型燃煤锅炉技术标准低、燃烧控制技术低、基本无配套的脱硫、脱硝装置，造成能源浪费、排放超标，环境污染现状；如果按国家推行的清洁煤燃烧技术标准要求改进，一般的小工业及第三产业企业难以承受，同时鉴于国家政策要求，以燃气、生物质颗粒替代燃煤；而我国天然气相对贫乏，因此使用成本偏高；而生物质相对分布比较丰富，区域差别不大，相对较易获得；同时由于生物质本身不含有硫元素，因此无需脱硫装置，系统造价降低；虽生物质本体所含氮元素，但通过低温燃烧控制技术，可有效控制氮氧化物排放，无需脱硝设备，相对清洁煤燃烧，系统设备投资少，相比天然气锅炉运营成本低。

因此生物质替代燃煤具有生态、环保、经济各方面优势，是较最理的替代方式；为进一步提高生物质热焓利用率，减少氮氧化物排放，结合多年的节能环保热工等积累，开发低氮生物质过热蒸汽发生器替代常规燃煤小锅炉，服务小工业及第三产业。

技术实现要素：

本实用新型就是为了解决提供一种通过低温燃烧控制技术的低氮生物质过热蒸汽发生器技术问题，可有效控制氮氧化物排放。

为解决上述技术问题，本实用新型一种低氮生物质过热蒸汽发生器的技术解决方案为：

包括生物质半气化燃烧机以及安装在生物质半气化燃烧机上的给料机，所述生物质半气化燃烧机通过管道连接过热器；所述过热器通过管道连接主蒸发器；所述主蒸发器上方连接上联箱，下方连接下联箱；所述上联箱上方连接汽水分离器；所述汽水分离器通过管道连接过热器；所述主蒸发器通过管道连接第一余热回收器；所述第一余热回收器通过管道连接给水泵；所述第一余热回收器分别通过管道连接下联箱以及第二余热回收器；所述第二余热回收器分别通过管道连接生物质半气化燃烧机、多管旋风除尘器以及助燃风机；所述多管旋风除尘器通过管道连接烟气引风机；所述烟气引风机通过管道连接生物质半气化燃烧机；所述连接烟气引风机与生物质半气化燃烧机的管道上设有烟气流量控制阀。

所述过热器采用盘管结构。

所述主蒸发器采用列管结构。

本实用新型可以达到的技术效果是：本实用新型采用生物质半气化设计，生物质燃烧基本无粉尘，利于设备换热；采用部分烟气回流方式降低生物质燃烧温度，控制热力型氮氧化物的产生，输出过热蒸汽，满足排放指标要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型一种低氮生物质过热蒸汽发生器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的阐述。

参阅图1。

一种低氮生物质过热蒸汽发生器，包括生物质半气化燃烧机1以及安装在生物质半气化燃烧机1上的给料机2，所述生物质半气化燃烧机1通过管道连接过热器3；所述过热器3通过管道连接主蒸发器4；所述主蒸发器4上方连接上联箱5，下方连接下联箱6；所述上联箱5上方连接汽水分离器7；所述汽水分离器7通过管道连接过热器3；所述主蒸发器4通过管道连接第一余热回收器8；所述第一余热回收器8通过管道连接给水泵9；所述第一余热回收器8分别通过管道连接下联箱6以及第二余热回收器10；所述第二余热回收器10分别通过管道连接生物质半气化燃烧机1、多管旋风除尘器11以及助燃风机12；所述多管旋风除尘器11通过管道连接烟气引风机13；所述烟气引风机13通过管道连接生物质半气化燃烧机1；所述连接烟气引风机13与生物质半气化燃烧机1的管道上设有烟气流量控制阀14。

具体的，所述过热器3采用盘管结构。

具体的，所述主蒸发器4采用列管结构。

具体的，所述第一余热回收器8采用列管式结构。

具体的，所述第二余热回收器10采用列管式或板式结构。

具体说明：本实用新型使用时，首先通过给料机2向生物质半气化燃烧机1进行加料，生物质半气化燃烧机1点火运行后，产生的烟气由生物质半气化燃烧机1先通过过热器3再进入主蒸发器4，烟气通过主蒸发器4放热后，由主蒸发器4底部进入第一余热回收器8，第一余热回收器8由给水泵9给水，进入第一余热回收器8的水与烟气进行第一次换热(烟气降温)，换热后的水进入下联箱6，下联箱6的水通过主蒸发器4加热气化上升经过上联箱进入汽水分离器，汽水分离器7将饱和蒸汽分离出送入过热器3，过热器3将过热蒸汽直接外排；而上述第一换热后的烟气由第一余热回收器8进入第二余热回收器10，第二余热回收器10通过助燃风机12送入的助燃风直接与烟气进行第二次换热(烟气再度降温)，而换热的助燃风由第二余热回收器10送入生物质半气化燃烧机1进行助燃，而二次换热后的烟气通过多管旋风除尘器11进行除尘，除尘后的烟气由烟气引风机13一部分直接外排，另一部分通过管道由烟气引风机13进入生物质半气化燃烧机1从而降低生物质半气化燃烧机1的燃烧温度，具体的连接烟气引风机13与生物质半气化燃烧机1的管道上设有烟气流量控制阀14，通过烟气流量控制阀14可以调节进入生物质半气化燃烧机1烟气的量，从而实现生物质半气化燃烧机1的燃烧温度控制。

具体的，本实用新型采用生物质半气化设计，生物质燃烧基本无粉尘，利于设备换热；采用部分烟气回流方式降低生物质燃烧温度，控制热力型氮氧化物的产生，满足排放指标要求；相比常规的生物质过热蒸汽发生器，本实用新型可配置过热器3，根据用户不同的过热度要求，配置不同型号的热热器3；本过热器3在启动过程干烧，采用盘管式结构，减少启动干烧，产汽温度变化速率快的热应力。

为提高低氮生物质过热蒸汽蒸发器的系统效率，本实用新型的主蒸发器4和汽水分离器7一体化设计，主蒸发器4采用列管式结构，水走管程，烟气走壳程，可有效加大传热面积，减少水路容积；汽水分离器7直接与上联箱5联接进行汽水分离，分离出的饱和蒸汽直接外送或送过热器3加热后外送；管束内的水吸收烟气热能后上升至上联箱5，上联箱5设有液位计，控制给水泵9运行维持液位稳定。

主蒸发器4后烟气温度高于蒸发温度，因此设备管束式第一余热回收器8，用于加热系统给水，回收部分烟气热量，给水泵9给水经第一余热回收器8后送主蒸发器4下部的下联箱6，稳定上联箱5液位。

为进一步提高生物质热焓利用率，第一余热回收器8后设置管束式或板式第二余热回收器10，用于对助燃空气进行预热，进一步降低排烟温度，可减少生物质能源消耗。

生物质燃烧采用了半气化燃烧技术，基本无粉尘排放，为加强启停过程的粉尘控制，在第二余热回收器10后设置多管多管旋风除尘器11，处理后的烟气通过烟筒直接排放，无需再增加水洗、布袋等除尘装置。

除尘后烟气通过管道引一部分返回生物质半气化燃烧机1，用于控制生物质燃烧温度控制，控制氮氧化物的生成，烟气返回量控制主要由返回烟气管道上的控制阀14控制。

低氮生物质过热蒸汽蒸发器的主要辅机为助燃风机12、烟气引风机13、给水泵9、给料机2，根据蒸汽需求量自动调节运行。

低氮生物质过热蒸汽蒸发器采用全自动一键启停设计，配置由多路温度、压力、流量、液位、阀门等仪器仪表，实现全自动无人值守控制，具体的，仪表监测点：

1、生物质半气化燃烧烟气：生物质半气化燃烧机1排烟出口温度、过热器3后烟气温度、主蒸发器4后烟气温度、第一余热回收器后烟气温度8、第二余热回收器后烟气温度10、第二余热回收器10助燃风进口温度，第二余热回收器10后助燃风温度。

2、给水回路：给水温度(给水泵9入口)、给水压力(给水泵9出口)、第一余热回收器8余热回收后温度、汽水分离器7的压力、温度；过热器3饱和蒸汽流量、过热器3过热蒸汽温度。

低氮生物质过热蒸汽蒸发器控制器具有智能终端接口，可通过app实时监测各运行参数。