专利名称：一种燃用生物质型煤的工业锅炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业锅炉，特别涉及一种在锅炉的炉体内设置有前拱和后拱的工 业锅炉。
背景技术：
生物质在能量转化过程中有CO2零排放的特点，即燃烧产生的CO2可以通过光合作 用重新以碳水化合物的形式固定在生物质内，这对减少主要温室气体-CO2的排放是十分有 益的。所以将生物质作为化石能源的替代燃料，不仅可以缓解能源短缺问题，还可以改善生 态环境，对我国的经济建设和社会的可持续发展具有重要意义。生物质型煤是指破碎成一定粒度和干燥到一定程度的煤与生物质，按一定比例掺 混，加入少量固硫剂，在高压力下压制形成的型煤。现有的燃用生物质型煤锅炉基本上是根 据燃煤层燃锅炉为原型设计的，这种炉型一般采用通仓配风，炉拱分为前、后拱且不可调节 变动，而由于生物质型煤和一般燃煤的燃料特性有所不同，在着火性能、能量密度和燃烧特 性方面有较大区别，这样的结构不利于生物质型煤的着火以及稳定燃烧，且普遍存在着锅 炉启动时冒黑烟的问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种燃用生物质型煤的工业锅炉，以实现生物质型 煤的稳定燃烧。本发明的第二个目的在于提供一种燃用生物质型煤的工业锅炉，以实现生物质型 煤的高效燃烧。本发明的第三个目的在于提供一种燃用生物质型煤的工业锅炉，以使锅炉启动时
不冒黑烟。相应地，为实现上述目的，本发明采用的第一种技术方案是在燃用生物质型煤的 工业锅炉的炉体内设置有前拱和前部呈“叉”型的后拱，所述后拱的相邻的两个叉指部分的 上缘开有相对应的凹槽，所述相邻的两个叉指部分之间设有挡块，所述挡块的两侧固定联 接有转动轴，所述转动轴分别置于所述相对应的凹槽内。本发明采用的第二种技术方案是在燃用生物质型煤的工业锅炉的炉体内设置有 前拱和后拱，炉体的下方设有链条炉排；所述炉体内，在后拱的上方设置有“7”字型的分隔 层板，后拱和分隔层板将炉体的炉膛从下而上依次分为第一燃烧室、第二燃烧室和第三燃 烧室，所述第二燃烧室的一个侧墙上开有一风口，在该风口处安装有循环风管；所述分隔层 板的后端与后拱之间设有可活动的隔离门，隔离门上固定安装有调节拉杆，该调节拉杆穿 过炉膛的后墙；在炉体的外部设有引风机，所述循环风管通过风管与引风机的进风口相连， 引风机的出风口与链条炉排的末级风仓(相连。进一步地，本发明在炉体外设有二次风总风管，所述第三燃烧室的一个侧墙上开 有进风口，在所述进风口处安装有二次风管，所述二次风管向锅炉后下方偏斜，二次风管与二次风总风管连通。进一步地，本发明所述后拱的前部呈“叉”型，所述后拱的相邻的两个叉指部分的 上缘开有相对应的凹槽，所述相邻的两个叉指部分之间设有挡块，所述挡块的两侧固定联 接有转动轴，所述转动轴分别置于所述相对应的凹槽内。与现有技术相比，本发明具有的有益效果是(1)本发明炉体内的后拱为可调式，可根据生物质型煤的燃烧情况调节后拱的开 度，从而促进其高效稳定地燃烧；(2)本发明在锅炉启动时，使隔离门处于关闭状态，高温烟气经引风机抽出，然后 通过炉排下面的末级风仓进入炉膛，从而实现了在第一燃烧室和第二燃烧室之间的封闭循 环。该设计不仅提高了一次风的温度，改善了燃料的燃烧条件，而且加快了锅炉的启动速 度，解决了锅炉启动时冒黑烟的问题；(3)本发明在炉膛上部设置了二次风管，用以提供燃烧后期所需空气及增加烟气 的扰动，从而降低燃料的不完全燃烧热损失，提高锅炉热效率；(4)本发明锅炉热效率高，能够实现锅炉的整装出厂。
图1是本发明燃用生物质型煤的工业锅炉的整体结构主视剖面图。图2是图1的A-A剖视图。图3是图1的左视剖视图。图4是本发明的后拱与挡块的安装关系图。图5是本发明挡块的结构示意图。图6是本发明后拱的结构示意图。图7是本发明隔离门的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实例对本发明作进一步的说明。图1所示的燃用生物质型煤的工业锅炉是在DZL单锅筒纵置式水火管锅炉的基础上进行改进得到的。如图1 图3所示，本发明燃用生物质型煤的工业锅炉主要包括炉体30、燃料料仓 1、链条炉排2、内部设置有烟火管7的锅筒6、侧墙水冷壁管束8、侧墙水冷壁下集箱28、前 墙水冷壁管束9、前墙水冷壁下集箱29。锅筒6的上部设有进水口 26和蒸汽出口 27。炉体 30内设置有前拱4和后拱5 ；侧墙水冷壁管束8的上端和下端分别与锅筒6和侧墙水冷壁 下集箱28连通；前墙水冷壁管束9的上端和下端分别与锅筒6和前墙水冷壁下集箱29连通。作为本发明的第一种实施方式，如图1所示，炉体30内设置有前拱4和前部呈 “叉”型的后拱5。如图6所示，后拱5的相邻的两个叉指部分51的上缘开有凹槽12。如图 5所示，挡块10的两侧固定联接有转动轴11，转动轴11与凹槽12相匹配，凹槽12可用于 放置转动轴11。挡块10固定联接有转动轴11后，如图4所示，将转动轴11放置在相邻的 两个叉指部分51的相对应的凹槽12上，使挡块10置于相邻的两个叉指部分51之间。转动轴11的一端穿过炉体30的侧墙，与炉体30外的转动驱动装置相连。通过转动驱动装置 使转动轴U转动，由转动轴11带动挡块旋转从而调整各个挡块10之间的间隙，实现后拱 5的开度调节。由于本发明的后拱5的开度可调节，不同于传统的固定式炉拱，因此本发明 的燃用生物质型煤的工业锅炉可根据生物质型煤的燃烧情况方便调节地后拱5的开度，从 而促进生物质型煤高效、稳定地燃烧。 作为本发明的第二种实施方式，如图1所示，炉体30内还设置有“7”字型的分隔 层板13，这样的设计使得烟气撞击分离隔板13的后端(即靠近炉体30的后墙32的一端) 时，烟气中的灰分能被有效地分离。后拱5和分隔层板13把炉体30的炉膛从下而上依次 分为第一燃烧室14、第二燃烧室15及第三燃烧室16。链条炉排2上的燃料首先在第一燃 烧室14内着火燃烧；随后高温烟气和未燃烧完全的碳粒通过前拱4和后拱5之间的喉口， 以及后拱5的各挡块10间的间隙进入第二燃烧室15进一步燃烧；通过向炉体外方向拉动 调节拉杆23打开隔离门22，使从第二燃烧室15出来的烟气在分隔层板13的“7”字型结构 的导向下，由分隔层板13的后端与后拱5之间的空间折向进入第三燃烧室16。第三燃烧 室16通过转向烟室25与锅筒6连通。本发明在炉膛的下部后端设置有排渣口 24，用以排 去烟气从第二燃烧室15转向进入第三燃烧室16时分离出来的灰渣。如图1所示，第二燃 烧室15的一个侧墙上开有一风口，在该风口处安装有循环风管17 ；分隔层板13的后端与 后拱5之间的空隙处设有可活动的隔离门22，隔离门22上固定安装有调节拉杆23 (如图7 所示)，该调节拉杆23穿过炉膛的后墙32，通过拉伸调节拉杆23，即可调节后拱5与分离隔 板13之间的开度；在炉体30的外部设有引风机21，循环风管17通过风管与引风机21的 进风口相连，引风机21的出风口与链条炉排2的末级风仓20相连。当锅炉启动时，使隔离 门22处于关闭状态，开启引风机21，由此烟气在第一燃烧室14和第二燃烧室15之间实现 封闭循环，使得锅炉能迅速升温，提高锅炉的启动速度，而且解决了锅炉启动时由于燃烧不 充分而产生的锅炉冒黑烟问题；同时由于提高了一次风的温度，从而改善了锅炉启动时生 物质型煤的燃烧条件，使得燃烧稳定。作为本发明的第三种实施方式，如图1 3所示，在第二种实施方式的基础上，本 发明还可在炉体30设有二次风总风管19，第三燃烧室16的一个侧墙上开有进风口，在进 风口处安装有二次风管18，二次风管18向锅炉后下方略微偏斜(即二次风管18与第三燃 烧室16相对的出风口略微朝炉膛的后墙32方向向下偏斜)，二次风管18与二次风总风管 19连通。由于本发明在炉膛的上部可通入二次风，用以提供燃烧后期所需空气及增加烟气 的扰动，从而降低燃料的不完全燃烧热损失，提高锅炉热效率。同时，由于二次风进风方向 略微向锅炉后下方偏斜，所以对分隔层板13起到了吹扫作用，有效地防止了分隔层板13上 部的积灰。在以上第二种和第三种实施方式中，由于后拱5呈“叉”型，且在后拱5的相邻的两 个叉指部分51之间设有挡块10，因此可以促进生物质型煤高效、稳定地燃烧。然而需要说 明的是，对于本发明的这两种实施方式，其中后拱5可以是传统型结构，即后拱的前部不呈 “叉”型且没有相应的挡块10，本发明的这种结构的锅炉同样可以使烟气在第一燃烧室14 和第二燃烧室15之间实现封闭循环，保证生物质型煤在锅炉启动时燃烧充分、不冒黑烟。本发明的工作过程如下燃料料仓1中的生物质型煤3在重力作用下落到链条炉排2上，燃料随着炉排送至第一燃烧室15内燃烧，燃烧产生的烟气和未燃尽碳粒通过前拱4和后拱5之间的喉口， 以及后拱5的挡块10之间的间隙进入第二燃烧室15进一步燃烧。随后，从第二燃烧室15 出来的烟气在分隔层板13的导向下折向进入第三燃烧室16，这里的二次风提供了燃烧后 期所需的氧气。从第三燃烧室16出来的烟气通过转向烟室25进入锅筒6内的烟火管7，最 后通过后续的除尘器及引风机排入大气。整个过程燃烧产生的热量被炉膛四周水冷壁受热 面以及锅筒的烟火管7受热面吸收。 本发明在锅炉启动阶段，隔离门22处于关闭状态，同时开启引风机21，使烟气在第一燃烧室14和第二燃烧室15之间实现封闭循环，使得锅炉迅速升温，加速锅炉的启动速 度。待锅炉启动完毕时，则开启隔离门22，使烟气按正常流程经过各个换热面进行换热。在 锅炉运行阶段，可根据生物质型煤的燃烧情况，转动后拱5的转动轴11，以调节各个挡块10 间的开度，从而使燃料在在最合适的情况下燃烧。
权利要求
一种燃用生物质型煤的工业锅炉，其特征是在所述锅炉的炉体(30)内设置有前拱(4)和前部呈“叉”型的后拱(5)，所述后拱(5)的相邻的两个叉指部分(51)的上缘开有相对应的凹槽(12)，所述相邻的两个叉指部分(51)之间设有挡块(10)，所述挡块(10)的两侧固定联接有转动轴(11)，所述转动轴(11)分别置于所述相对应的凹槽(12)内。
2.一种燃用生物质型煤的工业锅炉，其特征是所述锅炉的炉体(30)内设置有前拱(4)和后拱(5)，炉体(30)的下方设有链条炉排(2)；所述炉体(30)内，在后拱(5)的上方 设置有“7”字型的分隔层板(13)，后拱(5)和分隔层板(13)将炉体(30)的炉膛从下而上 依次分为第一燃烧室(14)、第二燃烧室(15)和第三燃烧室(16)，所述第二燃烧室(15)的 一个侧墙(31)上开有一风口，在该风口处安装有循环风管(17)；所述分隔层板(13)的后 端与后拱(5)之间设有可活动的隔离门(22)，隔离门(22)上固定安装有调节拉杆(23)，该 调节拉杆(23)穿过炉膛的后墙(32)；在炉体(30)的外部设有引风机(21)，所述循环风管 (17)通过风管与引风机(21)的进风口相连，引风机(21)的出风口与链条炉排(2)的末级 风仓(20)相连。
3.根据权利要求2所述的一种燃用生物质型煤的工业锅炉，其特征是在炉体(30)外 设有二次风总风管(19)，所述第三燃烧室(16)的一个侧墙(31)上开有进风口，在所述进风 口处安装有二次风管(18)，所述二次风管(18)向锅炉后下方偏斜，二次风管(18)与二次风 总风管(19)连通。
4.根据权利要求2或3所述的一种燃用生物质型煤的工业锅炉，其特征是所述后拱(5)的前部呈“叉”型，所述后拱(5)的相邻的两个叉指部分(51)的上缘开有相对应的凹槽 (12)，所述相邻的两个叉指部分(51)之间设有挡块(10)，所述挡块(10)的两侧固定联接有 转动轴(11)，所述转动轴(11)分别置于所述相对应的凹槽(12)内。
全文摘要
本发明公开了一种燃用生物质型煤的工业锅炉，在锅炉的炉体内设置有前拱和前部呈“叉”型的后拱，后拱的相邻的两个叉指部分的上缘开有相对应的凹槽，相邻的两个叉指部分之间设有挡块，挡块的两侧固定联接有转动轴，转动轴分别置于相对应的凹槽内。进一步，在后拱上方设置有“7”字型的分隔层板，分隔层板后端与后拱之间设有可活动隔离门，循环风管通过风管与炉体外部的引风机的进风口相连，引风机的出风口与链条炉排的末级风仓相连。第三燃烧室侧墙的进风口处的二次风管向锅炉后下方偏斜且与炉体外的二次风总风管连通。本发明的优点是能实现生物质型煤高效、稳定燃烧，锅炉启动速度快、热效率高，锅炉启动时不冒黑烟，还可实现锅炉的整装出厂。
文档编号F23L9/06GK101818891SQ201010151608
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者吕后明, 吴庆杰, 周成华, 李文健, 王标兵, 胡斌 申请人:浙江金锅锅炉有限公司