一种新型稻壳气化燃烧蒸汽锅炉的制作方法

本发明涉及一种新型稻壳气化燃烧蒸汽锅炉，适用于中小型锅炉领域。

背景技术：

稻壳燃料是一种可再生，来源广且零二氧化碳排放的能源，是国家目前大力提倡和推广的新型燃料。我国是世界上最大的水稻种植国家,据农业部的统计,2016年我国稻谷产量20693.4万吨,稻壳通常占稻谷的20%，照此计算，稻壳4138.6多万吨,稻壳资源十分丰富。然而，稻壳表面坚硬，硅含量高，不易被细菌分解，且堆积密度小，废弃破坏环境，成为米业企业的包袱。而且传统的蒸汽锅炉大多以煤炭为燃料，对环境污染严重；以生物质为燃料的直接燃烧式锅炉容易燃烧不完全造成燃料浪费和大量排放黑烟污染环境的问题。为了解决上述问题，针对黑龙江省大米主产区，研发设计了以燃用稻壳为主的生物质气化燃烧蒸汽锅炉。

技术实现要素：

一种新型稻壳气化燃烧蒸汽锅炉。

本发明的目的是这样实现的：

本发明涉及一种新型稻壳气化燃烧蒸汽锅炉，其组成包括:锅壳、稻壳气化室、燃烧室、燃尽室和前后转烟室等，其特征是：锅壳内设有两回程烟管，前后设有前后转烟室，下部设有稻壳气化室、燃烧室和燃尽室；稻壳气化室内左右墙布置二次风布风管，下部布置固定炉排，炉排下设置气化剂管组。稻壳气化室和燃烧室由第一炉墙隔开，两炉室通过第一炉墙上设置的稻壳燃气出口连通；在第一炉墙燃烧室侧布置二次风管组，燃烧室和燃尽室由第二炉墙隔开，两炉室通过设置在第二炉墙下部的烟气进口连通；燃尽室内设置两个炉拱，燃尽室上部设置烟气出口，后转烟室通过烟气出口与燃尽室连通，燃尽室与稻壳气化室通过第一炉墙隔开，两炉室不连通。

所述的燃尽室内设有第一炉拱和第二炉拱，第一炉拱设置在第一炉墙上，第二炉拱设置在燃尽室左侧炉墙上，第二炉拱位于第一炉拱上。

稻壳通过稻壳气化室的炉门投到固定炉排的火层上，并在固定炉排保持有较厚的燃料层。固定炉排上的燃料在底部火层作用下发生干燥和热分解反应，使其水分和挥发分首先被析出。气化剂管组将水蒸气送入一次风室，水蒸气和一次风室内空气混合后通过固定炉排进入稻壳气化室内。炉排上的燃料层与空气和水蒸气在缺氧状态下发生氧化还原反应（碳与氧反应，碳与二氧化碳反应，碳和水蒸气反应）产生大量的生物质燃料气。稻壳气化室气化产生的稻壳燃料气通过两个炉室间第一炉墙上的稻壳燃气出口进入燃烧室，与从第一炉墙上二次风管组喷出的组合空气射流强烈混合产生涡旋燃烧。燃烧产生的火焰和烟气通过燃烧室和燃尽室间第二炉墙下部设置的烟气进口进入燃尽室，其中的可燃物质在里面进一步燃烧。在燃尽室内烟气依次绕过第一炉拱和第二炉拱，通过烟气出口进入后转烟室，后转烟室和第一回程烟管连通，烟气经过第一回程烟管进入前转烟室，前转烟室和第二回程烟管连通，烟气经过前转烟室进入第一回程烟管，然后从第一回程烟管流出。

有益效果

本发明涉及的一种新型稻壳气化燃烧蒸汽锅炉具有结构简单、传热效率高且烟管不易积灰，排烟烟气含尘量低，燃烧完全不冒黑烟的优点。

附图说明

附图1是稻壳气化室和燃烧室结构示意图；

附图2是锅壳和燃尽室结构示意图。

图例说明：1、二次风布风管2、炉门3、稻壳气化室4、固定炉排5、一次风室6、气化剂管组7、蒸汽出口8、第一炉墙9、二次风管组10、稻壳燃气出口11、燃尽室12、烟气进口13、第二炉墙14、前转烟室15、燃尽室16、第一炉拱17、后转烟室18、第二炉拱19、烟气出口20、第一回程烟管21、锅壳22、第二回程烟管。

具体实施方式

实施实例1：

本发明涉及一种新型稻壳气化燃烧蒸汽锅炉，其组成包括:锅壳、稻壳气化室、燃烧室、燃尽室和前后转烟室等，其特征是：锅壳内设有两回程烟管，前后设有前后转烟室，下部设有稻壳气化室、燃烧室和燃尽室；稻壳气化室内左右墙布置二次风布风管，下部布置固定炉排，炉排下设置气化剂管组。稻壳气化室和燃烧室由第一炉墙隔开，两炉室通过第一炉墙上设置的稻壳燃气出口连通；在一炉墙燃烧室侧布置二次风管组，燃烧室和燃尽室由第二炉墙隔开，两炉室通过设置在第二炉墙下部的烟气进口连通；燃尽室内设置两个炉拱，燃尽室上部设置烟气出口，后转烟室通过烟气出口与燃尽室连通，燃尽室与稻壳气化室通过第一炉墙隔开，两炉室不连通。所述的燃尽室内设有第一炉拱和第二炉拱，第一炉拱设置在第一炉墙上，第二炉拱设置在燃尽室左侧炉墙上，第二炉拱位于第一炉拱上。

实施实例2：

首先将稻壳通过稻壳气化室的炉门投到固定炉排的火层上，并在固定炉排保持有较厚的燃料层。固定炉排上的燃料在底部火层作用下发生干燥和热分解反应，使其水分和挥发分（co，h2，co2，ch4，cnhm等）首先被析出。气化剂管组上交错布置的蒸汽出口将水蒸气送入一次风室，水蒸气和一次风室内空气混合后通过固定炉排进入稻壳气化室内。炉排上的燃料层与空气和水蒸气在缺氧状态下发生氧化还原反应（碳与氧反应，碳与二氧化碳反应，碳和水蒸气反应）产生大量的生物质燃料气，通过稻壳气化室左右墙上的二次风管组可以合理调节室内空气量。稻壳气化室气化产生的稻壳燃料气通过两个炉室间第一炉墙上的稻壳燃气出口进入燃烧室，与从第一炉墙上二次风管组喷出的组合空气射流强烈混合产生涡旋燃烧。燃烧产生的火焰和烟气通过燃烧室和燃尽室间第二炉墙下部设置的烟气进口进入燃尽室，其中的可燃物质在里面进一步燃烧。在燃尽室内烟气依次绕过第一炉拱和第二炉拱，通过烟气出口进入后转烟室，后转烟室和第一回程烟管连通，烟气经过第一回程烟管进入前转烟室，前转烟室和第二回程烟管连通，烟气经过前转烟室进入第一回程烟管，然后从第一回程烟管流出。

实施实例3：

气化剂管组上交错布置的蒸汽出口有利于水蒸气和燃料进行充分的还原反应。稻壳气化室内的二次风布风管可以合理调节气化室内的空气过量系数，保证产气量。第一炉拱和第二炉拱可以合理控制烟气流速减小对烟管的冲刷，还能使飞灰沉降。

技术特征：

技术总结
一种新型稻壳气化燃烧蒸汽锅炉，其组成包括:锅壳、稻壳气化室、燃烧室、燃尽室和前后转烟室等，其特征是：锅壳内设有两回程烟管，前后设有前后转烟室，下部设有稻壳气化室、燃烧室和燃尽室；稻壳气化室内左右墙布置二次风布风管，下部布置固定炉排，炉排下设置气化剂管组。稻壳气化室和燃烧室由第一炉墙隔开，两炉室通过第一炉墙上设置的稻壳燃气出口连通；在一炉墙燃烧室侧布置二次风管组，两炉室通过设置在第二炉墙下部的烟气进口连通；燃尽室内设置两个炉拱，燃尽室上部设置烟气出口，后转烟室通过烟气出口与燃尽室连通。本锅炉具有热效率高，一、二次风分组可调，锅炉结构简单，制造成本低，燃烧完全不冒黑烟，排烟烟气含尘量底等优点。

技术研发人员：路义萍;冯明鹏;戴景禄
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2017.06.02
技术公布日：2017.08.11