一种链条炉排锅炉的制作方法

本实用新型涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种链条炉排锅炉。

背景技术：

链条炉排锅炉或层燃锅炉在我国数量众多的燃煤工业锅炉中占市场份额在60％以上。链条炉排锅炉作为一种常见的锅炉结构形式，广泛应用于机械、化工、纺织以及工业和民用采暖等行业。

目前，大型工业锅炉以煤炭作为主要能源，传统的燃煤链条炉排锅炉主要包括煤斗、炉排、风室、炉膛等结构，煤斗中的煤通过炉排转动进入炉膛，煤闸板控制燃料层厚度，煤在炉膛内完成预热、干燥、着火、燃烧燃尽等过程，灰渣落入渣斗。传统的燃煤链条炉排锅炉的燃烧方式存在炉排上的煤燃烧时通风不畅，使得炉排上温度较高，造成结焦和炉排烧损，且直接燃烧使得nox排放指标高，尾气处理困难，进而造成尾气处理成本高。

因此，亟需一种不容易结焦且nox排放量低的链条炉排锅炉，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种链条炉排锅炉，该链条炉排锅炉燃料燃烧充分，不容易结焦，燃煤效率高，且nox排放量低，使用过程安全环保。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种链条炉排锅炉，包括炉排、炉膛、料斗、一次鼓风组件、雾化喷射组件和换热主体，所述料斗和所述炉膛之间形成富氧燃烧区，所述料斗、所述富氧燃烧区和所述炉膛依次连通并位于所述炉排上方，所述炉排用于接收所述料斗掉落的燃料并运送其依次通过所述富氧燃烧区和所述炉膛，所述一次鼓风组件用于向所述富氧燃烧区、所述炉膛和所述料斗鼓风，所述换热主体连接于所述炉膛的上方并能够与所述炉膛进行热量传递，所述料斗自上而下依次包括原料供给区和热解气化区，所述燃料在所述热解气化区中热解生成热解气，所述雾化喷射组件被配置为将空气与水的混合物雾化喷射于所述热解气化区中形成气化气，所述热解气化区侧壁设置有气体导流管，所述气体导流管连通所述热解气化区和所述富氧燃烧区，所述气体导流管用于将所述热解气和所述气化气导流至所述富氧燃烧区。

作为一种链条炉排锅炉的优选技术方案，所述气体导流管包括设置于所述热解气化区侧壁上部的热解气导流管和与所述雾化喷射组件正对设置的气化气导流管，所述热解气导流管用于将所述热解气导流至所述富氧燃烧区，所述气化气导流管用于将所述气化气导流至所述富氧燃烧区。

作为一种链条炉排锅炉的优选技术方案，所述链条炉排锅炉还包括给料装置，所述给料装置设置于所述原料供给区和所述热解气化区之间，所述给料装置用于将所述原料供给区中的燃料按照预设定量运送至所述热解气化区。

作为一种链条炉排锅炉的优选技术方案，所述雾化喷射组件包括空气输送管、水输送管、混合器、混合物输送管和雾化喷射管，所述空气输送管和所述水输送管均与所述混合器连通，所述混合物输送管一端与所述混合器连通，另一端与所述雾化喷射管连通，所述雾化喷射管设置于所述热解气化区中。

作为一种链条炉排锅炉的优选技术方案，所述混合器为文丘里管。

作为一种链条炉排锅炉的优选技术方案，所述链条炉排锅炉还包括二次鼓风组件，所述二次鼓风组件用于向所述富氧燃烧区中鼓风。

作为一种链条炉排锅炉的优选技术方案，所述一次鼓风组件包括风室、一次鼓风机和鼓风管，所述鼓风管一端与所述一次鼓风机连接，另一端与所述风室连通，所述风室用于向所述富氧燃烧区、所述炉膛和所述料斗鼓风。

作为一种链条炉排锅炉的优选技术方案，所述风室包括多个布风室，多个所述布风室均与所述鼓风管连接，多个所述布风室沿所述炉排的运转方向连续设置和/或间隔设置，所述布风室的出风口朝向所述富氧燃烧区、所述炉膛和所述料斗设置。

作为一种链条炉排锅炉的优选技术方案，所述链条炉排锅炉还包括灰渣槽，所述灰渣槽设置于所述炉排下方，用于接收所述炉排掉落的灰渣。

作为一种链条炉排锅炉的优选技术方案，所述链条炉排锅炉还包括煤挡组件，所述煤挡组件设置于所述料斗和所述富氧燃烧区之间。

本实用新型提供了一种链条炉排锅炉，该链条炉排锅炉采用分区分级燃烧，分别是热解气化区中的干馏热解、热解气化以及富氧燃烧区中的混合气体燃烧，在气体燃烧后产生的固定碳在炉排运转下进入炉膛再次燃烧，最终燃尽的灰渣在炉排的作用下，输送至外界，燃料燃烧过程保证燃料燃烧充分，提高燃煤效率，降低nox排放量；将热解气从气体导流管导出至富氧燃烧区，避免气压过高，导致气爆，保证锅炉的安全使用；在热解气化区中设置雾化喷射组件，雾化喷射组件喷出的空气和水的混合物与红炭反应吸收热量，降低热解气化区温度，防止结焦。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的链条炉排锅炉的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的雾化喷射组件的结构示意图。

附图标记：

1、炉排；

2、料斗；21、原料供给区；22、热解气化区；

3、一次鼓风组件；31、风室；311、布风室；32、一次鼓风机；33、鼓风管；

4、炉膛；

5、雾化喷射组件；51、空气输送管；52、水输送管；53、混合器；54、混合物输送管；55、雾化喷射管；

6、换热主体；61、换热面；62、汽包；63、烟道；

7、富氧燃烧区；8、二次鼓风组件；

9、气体导流管；91、热解气导流管；92、气化气导流管；

10、给料装置；11、灰渣槽；12、煤挡组件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供了链条炉排锅炉，该链条炉排锅炉包括炉排1、炉膛4、料斗2、一次鼓风组件3、雾化喷射组件5以及换热主体6，料斗2和炉膛4之间形成富氧燃烧区7，料斗2、富氧燃烧区7和炉膛4依次连通并位于炉排1上方，炉排1用于接收料斗2掉落的燃料并运送其依次通过富氧燃烧区7和炉膛4，一次鼓风组件3用于向富氧燃烧区7、炉膛4和料斗2鼓风，换热主体6连接于炉膛4的上方并能够与炉膛4中的烟气进行热量传递，料斗2自上而下依次包括原料供给区21和热解气化区22，燃料在热解气化区22中热解生成热解气，雾化喷射组件5被配置为将空气与水的混合物雾化喷射于热解气化区22中形成气化气，热解气化区22侧壁设置有气体导流管9，气体导流管9连通热解气化区22和富氧燃烧区7，气体导流管9用于将热解气和气化气导流至富氧燃烧区7。

本实施例提供的链条炉排锅炉工作过程中，由原料供给区21向热解气化区22提供燃料，一次鼓风组件3向料斗2中鼓风，气流自下而上通入热解气化区22中，由于热解气化区22内部燃料集中，空气流通速度慢，造成热解气化区22内部处于贫氧环境，当富氧燃烧区7对热解气化区22底部的燃料热辐射的温度达到600℃-1000℃时，热解气化区22底部的燃料热解生成半焦炭和焦炭，雾化喷射组件5将水与空气的混合物雾化喷射于热解气化区22中，水和空气的混合物在高温状态下变成水蒸气和空气并吸走热解气化区22内的部分热量，防止结焦，水蒸气和空气作为气化剂与热解产生的半焦炭和焦炭生成气化气，气化气将半焦炭和焦炭中的大部分固定碳带出，并通过气体导流管9导出至富氧燃烧区7中同时将热解气化区22中的部分热量带出，可进一步防止热解气化区22中的温度升高，导致结焦；位于雾化喷射组件5上方的燃料受到下方燃料燃烧产生的热辐射温度升高，当温度在室温至300℃阶段，燃料干馏脱水同时析出ch4、co2、n2等热解气，可有效降低nox生成，当温度进一步上升至300℃-600℃阶段，干馏脱水后的燃料进一步析出气态烃、焦油等物质且焦油分解成大量热解气，热解气经气体导流管9进入富氧燃烧区7，防止热解气化区22内热解气过多导致气爆，保证锅炉的安全使用；在热解气化区22中燃烧后的燃料产生的红炭落在炉排1上，在炉排1的运转下，红炭进入富氧燃烧区7中与热解气和气化气充分燃烧，燃烧后的燃料会残留部分固定碳，固定碳靠自重和炉排1的运转进入炉膛4，通过一次鼓风组件3布风燃尽。本实施例提供的链条炉排锅炉的分区分级燃烧能够保证燃料燃烧充分，提高燃煤效率，且避免nox等有害气体产生，使用过程安全环保。

具体地，换热主体6包括换热面61、汽包62和烟道63，其中，换热面61设置于炉膛4的上方并与炉膛4连通，换热面61上下两侧均设置有汽包62，烟道63一端与换热面61连通，另一端与外界连通，炉膛4燃烧产生的高温烟气通过换热面61换热后从烟道63排出，汽包62用于储存换热面61从高温烟气中吸收的能量。

在此需要注意的是，雾化喷射组件5中空气和水混合的具体比例为：按实际耗煤所需理论风量(m³)的30％左右布风，水量按实际耗煤量(kg)的20％左右。例如1kg煤所需理论空气量为10m³，雾化喷射组件5中的空气含量为3m³，水为0.2kg。在其他实施例中，可根据炉排1的负荷调整雾化喷射组件5中空气和水的混合比例。

进一步地，雾化喷射组件5高出炉排1的比例为热解气化区22总高度的0.25～0.27左右，以此保证热解气化区22在燃烧过程中产生分区效果，即热解气化区22分为雾化喷射组件5上方的干馏热解区以及雾化喷射组件5附近和下方的气化区，进一步保证燃料能够充分燃烧。示例性地，当雾化喷射组件5设置位置距离炉排1的距离为0.5m-0.6m时，热解气化区22的总高度为2m-2.2m。当热解气化区22中的燃料在不断燃烧以及炉排1不断运转的过程中，燃料层厚度不断减薄，当位于雾化喷射组件5上方的燃料层厚度小于0.5m时，需要原料供给区21向热解气化区22提供燃料。在其它实施例中，通过调整原料供给区21向热解气化区22提供燃料的速度和炉排1的转速，可达到调节热解气化区22内燃料层厚度的目的。

如图1所示，气体导流管9包括设置于热解气化区22侧壁上部的热解气导流管91和与雾化喷射组件5正对设置的气化气导流管92，热解气导流管91用于将热解气导流至富氧燃烧区7，气化气导流管92用于将气化气导流至富氧燃烧区7。分开设置的热解气导流管91和气化气导流管92可更有针对性的将热解气和气化气分别导流至富氧燃烧区7中，导流速度更快。在其它实施例中，可根据实际热解气化区22中热解干馏区以及气化区的具体位置，调节热解气导流管91和气化气导流管92在热解气化区22上的设置位置；当热解气化区22的高度较小时，可在热解气化区22侧壁上设置一根气体导流管91导流热解气和气化气。

如图1所示，链条炉排锅炉还包括给料装置10，给料装置10设置于原料供给区21和热解气化区22之间，给料装置10用于将原料供给区21的燃料按照预设定量运送至热解气化区22。其中，给料装置10可选用星型给料阀、螺旋给料机或推板送料机。优选地，在本实施例中，给料装置10选用星型给料阀，将星型给料阀与主控机连接，进而控制给料速度，可提高链条炉排锅炉的自动化程度，给料的具体控制原理为较为成熟的现有技术，在此不再赘述。

如图1和图2所示，雾化喷射组件5包括空气输送管51、水输送管52、混合器53、混合物输送管54和雾化喷射管55，空气输送管51和水输送管52均与混合器53连通，混合物输送管54一端与混合器53连通，另一端与雾化喷射管55连通，雾化喷射管55设置于热解气化区22中，雾化喷射管55用于将空气与水的混合物雾化喷射于热解气化区22中。优选地，在本实施例中，混合器53为文丘里管。当空气通过混合器53时，由于空气的高速流动，在混合器53内部形成一个真空区，真空区将水从水输送管52吸入使得水与空气混合从混合物输送管54输出至雾化喷射管55，雾化喷射管55将混合物雾化喷射于热解气化区22中。

可选地，为了保证富氧燃烧区7中的含氧量充足，红炭能与热解气和气化气充分的燃烧，链条炉排锅炉还包括设置于富氧燃烧区7上的二次鼓风组件8，二次鼓风组件8用于向富氧燃烧区7中鼓风。具体地，二次鼓风组件8主要包括相互连接的二次鼓风机和设置于富氧燃烧区7侧壁上的二次鼓风口。优选地，热解气导流管91和气化气导流管92均靠近二次鼓风口设置，以保证热解气和气化气可以充分燃烧，提高燃煤效率。优选地，在本实施例中，热解气导流管91和气化气导流管92均设置于二次鼓风口靠近料斗2的一侧，以提高热解气和气化气与空气的接触时间，保证热解气和气化气充分燃烧，进一步提高燃煤效率。

如图1所示，一次鼓风组件3包括风室31、一次鼓风机32和鼓风管33，鼓风管33一端与一次鼓风机32连接，另一端与风室31连通，风室31用于向富氧燃烧区7、炉膛4和料斗2鼓风，保证富氧燃烧区7中的热解气和气化气以及炉膛4中的固定碳可以充分的燃烧。

可选地，风室31包括多个布风室311，多个布风室311均与鼓风管33连接，多个布风室311沿炉排1的运转方向上连续设置和/或间隔设置，布风室311的出风口朝向富氧燃烧区7、炉膛4和料斗2设置。具体地，鼓风管33包括鼓风总管和多个鼓风分管，多个鼓风分管的一端与多个布风室311一一对应连接，多个鼓风分管的另一端均与鼓风总管连接，鼓风总管与一次鼓风机32连接。优选地，在本实施例中，多个布风室311连续设置，布风室311为出口截面大、进口截面小的圆锥台形，保证出风均匀，出口截面贴近炉排1上端面设置，避免漏风提高空气的利用率，保证热解气、气化气和固定碳充分燃烧。

如图1所示，链条炉排锅炉还包括灰渣槽11，灰渣槽11设置于炉排1下方，用于接收炉排1掉落的灰渣。燃料经过分级以及分区充分燃烧后，剩余的灰渣经炉排1运转，掉落至灰渣槽11，工作人员定期清理灰渣并运送至指定区域，保证工作环境的干净度。优选地，在本实施例中，灰渣槽11为水封渣槽。

可选地，链条炉排锅炉还包括煤挡组件12，煤挡组件12设置于料斗2和富氧燃烧区7之间。煤挡组件12用于控制进入富氧燃烧区7以及炉膛4的燃料量，避免燃料的高度过高堵塞二次鼓风口进而影响风的供给，以及避免炉膛4内燃料过多导致燃料燃烧不充分就排入灰渣槽11，造成资源浪费。具体地，煤挡组件12包括相互连接的煤闸板和提升机，煤闸板可伸缩地设置在料斗2和富氧燃烧区7之间的侧壁上，提升机可控制煤闸板的升降进而调节从料斗2进入富氧燃烧区7中的燃料量的大小，进而调节富氧燃烧区7和炉膛4中的燃料堆积高度。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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