立式无烟囱生物质燃气锅炉的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生物质锅炉，尤其涉及一种立式无烟囱生物质燃气锅炉。
【【背景技术】】
[0002]能源一直是关乎我国经济发展和民众生活的重要资源。当前我国能源消费增长强劲，供需矛盾进一步恶化，节能减排的任务依然艰巨。但现在我国的煤炭燃烧设备的燃烧效率较低，产生大量有害气体，严重污染环境；现有的锅炉、烘干线等以热交换形式获得热量的设备，燃用较洁净的石油(轻柴油)、天然气可达到环保要求，但其价格高昂，给企业经营造成巨大的经济压力。因此应加大可再生能源的开发利用，减少石化能源的依赖。
[0003]生物质能源作为煤、石油、天然气以外的第四大能源，是一种既环保又可再生循环利用的再生能源。生物质能源能够优化能源结构、缓解能源压力、改善环境、促进经济社会可持续发展；同时我国的生物质资源丰富，其发展前景广阔。
[0004]但目前已有的生物质粉体燃烧锅炉基本上是采用炉排、燃烧机或者流化床的外喷形式，受燃烧长度和燃料与空气的混合效果影响，其对不同燃料的适应性比较差，燃烧效率低，燃料的状态稍微变化，锅炉的效率明显降低，造成燃烧非常不充分，热效率相当低，难于满足企业用户需求。这样的锅炉由于燃烧不充分，烟气中会带有大量的粉尘，即使经过除尘处理，一般都难以达到环保的要求，且往往由于需要很大的空气消耗系数，排烟量也加大，不但加大了除尘设施的压力，排放指标相同时也就产生更多污染物，同时烟气带走的热量也就增加，锅炉热效率降低，生产同样的蒸汽就需要消耗更多的燃料，造成更多的污染。有小部分的锅炉已经燃用生物质燃气，但基本都是气化炉与锅炉分开，生物质先经过气化得到生物质燃气，然后经过管道送至锅炉燃烧，这就造成了管道热量的损失，燃气温度降低，燃气中的焦油凝结堵塞管道，降低了燃气的热值。管道中的焦油很难清除，即使清除处理也容易造成二次污染。如果使用上吸式固定床气化炉，那么还存在溢气污染环境的问题。
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【发明内容】
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[0005]本发明解决了传统生物质锅炉热效率低，烟气粉尘排放量大，焦油堵塞管道且造成二次污染和上吸式固定床气化炉溢气污染环境的问题，提供一种有效防止加料口溢气，占地面积小、能源利用效率高、具有自清洁功能的立式无烟囱生物质燃气锅炉。
[0006]为了实现上述发明目的，采用的技术方案是:
[0007]立式无烟囱生物质燃气锅炉，包括立式放置的圆柱形炉体，所述炉体包括灰仓、气化室、燃烧室和汽锅，气化室和灰仓上下组合设置组成生物质气化炉，燃烧室和汽锅上下组合设置组成燃气锅炉本体，锅炉本体置于气化炉之上形成立式组合结构；所述灰仓、气化室、燃烧室和汽锅的内层均设置有耐火砖保护层，灰仓和燃烧室的外层还设置有对耐火砖保护层保护的保温层，气化室的耐火砖保护层外围还设有冷却水夹套层，冷却水夹套层位于气化室的外层并通过其内的冷却水对整个炉体保护降温；所述气化室内设有适用于不同的生物质燃料的塔形布风箱和提高气化效率及炉内反应均匀性的旋转风管，气化室还连接有向整个炉体首次供风的一次风管；所述燃烧室上设有便于零压或微负压加入生物质防止溢气的进料口和向整个炉体再次供风避免热量集中的二次风管；所述汽锅上设有依次循环连通的水冷管壁、联箱、上升管、锅筒和下降管，锅筒安装于汽锅顶部。
[0008]优选地，所述汽锅上方还连接有根据不同燃料要求配置的省煤器、空气预热器和烟气净化器。
[0009]优选地，所述气化室还连接有便于观察冷却水夹套层内水位高低的水位计。
[0010]优选地，所述气化室还连接有出汽接管和进汽接管。
[0011 ] 优选地，所述汽锅的联箱上还设有排污接管口。
[0012]优选地，所述汽锅的锅筒上还设有进水接管、出汽管、液位计、安全阀、压力表和排污接管。
[0013]优选地，所述燃烧室的进料口处连接有根据燃料几何尺寸不同便于加料的料斗或螺旋给料机。
[0014]优选地，所述灰仓底部的出灰口还设置有便于灰渣排出的螺旋输送出灰机或刮板链条出灰机。
[0015]优选地，所述气化室内的塔形布风箱还可采用炉栅替代。
[0016]优选地，所述燃烧室上还设有便于锅炉的稳定高产运行向燃烧室内补充优质燃料的燃烧器接口。
[0017]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
[0018]本发明的灰仓、气化室、燃烧室、汽锅、省煤器、空气预热器和烟气净化器可以分别单独制造和运输，现场组装；根据客观条件的不同，各部分可以按照需要进行修改，尤其是燃料的不同，可以对气化室进行改造，从而能够满足绝大部分生物质燃料的要求。
[0019]使用时，由于气化室和灰仓上下组合设置组成生物质气化炉，燃烧室和汽锅也采用上下组合设置组成燃气锅炉本体，燃气锅炉本体置于生物质气化炉之上形成了立式组合结构，通过将生物质气化转化成清洁的气体燃料，然后直接进入汽锅燃烧，既提高了燃烧效率，又大大减少了烟尘；将传统的气化炉和锅炉合理地组合在一起，减少了中间的燃气输送管道，有效地解决了焦油堵塞管道的问题，同时还将焦油作为燃气的可燃成分加以利用，提高了燃气的热值，也高效地利用了高温燃气的物理热，使得设备的能源利用效率达到较高的水平，气化炉和汽锅采用立式布置，大大减小了设备的占地面积，同时立式锅炉本身很高，不需要另外设置高大的烟囱。
[0020]同时，本发明采用上吸式固定床气化炉的气化燃烧方式，具有一定的自清洁功能，产出的生物质燃气所含粉尘较少，且粉尘主要是碳粒和有机物颗粒，进入截面突然变大的燃烧室，较大的颗粒会沉降下来而形成了第一级除尘，小颗粒与二次风混合充分燃烧，进入汽锅时含尘量已经很低，经过简单处理就能达到环保的要求；且采用的是生物质燃料，含硫量很低，同时采用了二次风大空间的燃烧室，避免出现热量集中，极大地较少了高温氮氧化物的生成，所以不需要设置脱硫脱硝设备即可达到环保要求。
[0021]另外，气化室内设置了塔形布风箱或格栅，可以对不同的生物质燃料有很好的适应性；气化室设置的旋转风管，可以有效的提高气化效率和炉内反应的均匀性；在燃烧室设置了燃烧器接口，使得当缺少生物质燃料或者生物质燃料质量很差时可以补充天然气等优质燃料，保证锅炉的稳定高产运行。
[0022]本发明解决了一般上吸式固定床生物质气化炉溢气的问题，由于上吸式固定床气化炉内部为正压，且生物质料经常形状不规则，尺寸大小不一，加料口一般比较大且很难密封，加料时很容易溢气。本发明通过负压的汽锅与正压的气化炉组合在一起的方式，经过对结构的合理设计，使得中间的燃烧室压力接近零压力，在零压或者微负压处设置进料口，可以很好地解决加料口溢气问题。
【【附图说明】】
[0023]图1是本发明的主视图；
[0024]图2是本发明的剖视图；
[0025]图3本发明灰仓的另一种实施方式的示意图；
[0026]图4本发明气化室的另一种实施方式的示意图。
【【具体实施方式】】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明的结构作进一步说明:
[0028]—种立式无烟囱生物质燃气锅炉，如图1和图2所示，包括立式放置的圆柱形炉体，所述炉体包括灰仓1、气化室2、燃烧室3和汽锅4，汽锅4上方还连接有根据不同燃料要求配置的省煤器5、空气预热器6和烟气净化器7 ;其中，气化室2和灰仓1上下组合设置组成生物质气化炉，燃烧室3和汽锅4上下组合设置组成燃气锅炉本体，锅炉本体置于气化炉之上形成立式组合结构。
[0029]继续如图1和图2所示，所述灰仓1、气化室2、燃烧室3和汽锅4的内层均设置有耐火砖保护层26，灰仓1和燃烧室3的外层还设置有对耐火砖保护层保护的保温层27，气化室2的耐火砖保护层外围还设有冷却水夹套层12，冷却水夹套层位于气化室2的外层并通过其内的冷却水对整个炉体保护降温，气化室2还连接有便于观察冷却水夹套层12内水位高低的水位计16。所述气化室2内设有适用于不同的生物质燃料的塔形布风箱9和提高气化效率及炉内反应均匀性的旋转风管10，气化室2还连接有向整个炉体首次供风的一次风管11 ;所述燃烧室3上设有便于零压或微负压加入生物质防止溢气的进料口 17、便于锅炉的稳定高产运行向燃烧室内补充优质燃料的燃烧器接口 18和向整个炉体再次供风避免