專利名稱：：用于生物質(zhì)鍋爐的爐排的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鍋爐上使用的爐排，更具體的說，尤其涉及一種可進(jìn)行區(qū)別的供風(fēng)和設(shè)置有增加氧化區(qū)域結(jié)構(gòu)的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排。
背景技術(shù)：
：目前我國生物質(zhì)發(fā)電廠絕大部分采用技術(shù)引進(jìn)的振動爐排鍋爐，其基本結(jié)構(gòu)可參見說明書附圖中的圖l，所示的一次風(fēng)通過一風(fēng)室4、二風(fēng)室5和三風(fēng)室7后穿過爐排3進(jìn)入鍋爐爐膛l，二次風(fēng)由二次風(fēng)噴口18直接進(jìn)入鍋爐爐膛1，但是生物質(zhì)振動爐排鍋爐的燃燒與普通的層燃鍋爐和鏈條鍋爐有較大差異，甚至與我國常用的燃煤振動爐排鍋爐也有著很大區(qū)別，因此在運(yùn)行方面基本沒有什么經(jīng)驗可尋，引進(jìn)的生物質(zhì)振動爐排鍋爐投產(chǎn)后普遍存在著可燃?xì)怏w未燃盡損失和固體未燃盡損失所占的百分比較大的情況，導(dǎo)致鍋爐效率較低。表1為某生物質(zhì)發(fā)電廠可燃?xì)怏w未燃盡損失和固體未燃盡損失兩項損失的列表。表1某生物質(zhì)鍋爐的重要熱損失表<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>通過研究發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)在振動爐排的燃燒狀況可以分為五個區(qū)域新燃料區(qū)域9、揮發(fā)份析出區(qū)域10、氧化區(qū)域11、還原區(qū)域12和燃盡區(qū)域13，其結(jié)構(gòu)示意圖可參見說明書附圖中的圖2。這幾個區(qū)域?qū)τ诳諝獾男枨罅渴怯泻艽蟛顒e的，在新燃料區(qū)域基本不需要氧氣，僅需要少量一次風(fēng)用來干燥生物質(zhì)物料；揮發(fā)份析出區(qū)域主要是生物質(zhì)析出可燃?xì)怏w也不需要一次風(fēng)供氧，主要有二次風(fēng)供給氧氣在爐膛內(nèi)燃燒；在氧化區(qū)域需要一次風(fēng)供給充足的氧氣，使燃燒劇烈釋放出大量的熱量，并使床料中焦碳燃燒；而在還原區(qū)域是把二氧化碳還原成一氧化碳并吸收熱量；在后面是燃盡區(qū)域主要是含有少量未燃盡碳的灰渣，這部分需要少量氧氣，由此可看出氧化區(qū)域的大小對于燃燒效率至關(guān)重要，可在正常燃燒狀況時，氧化區(qū)域并不大，尤其是在爐排振動后，新燃料區(qū)域和還原區(qū)域變大，氧化區(qū)域會進(jìn)一步縮小，使?fàn)t排溫度降低進(jìn)而使?fàn)t膛溫度也下降，此時生物質(zhì)物料釋放出大量可燃?xì)怏w，而二次風(fēng)量也沒能及時增加使大量可燃?xì)怏w白白浪費(fèi)，使鍋爐的化學(xué)未燃盡損失增加。目前容量比較大的生物質(zhì)鍋爐的一次風(fēng)室是根據(jù)燃燒區(qū)域分隔開的如說明書附圖中的圖1所示，一般分成一風(fēng)室4、二風(fēng)室5和三風(fēng)室7，并通過一次風(fēng)控制擋板6分別控制送風(fēng)；比較小的生物質(zhì)鍋爐的一次風(fēng)室不分開，統(tǒng)一送風(fēng)，這樣不能根據(jù)各個區(qū)域的需風(fēng)量不同而有區(qū)別的送風(fēng)，使需要大量氧氣的燃燒區(qū)域(如氧化區(qū)域)，因供不上充足的氧氣而達(dá)不到充分燃燒的目的，而基本不需要一次風(fēng)供氧氣的區(qū)域(新燃料區(qū)域和揮發(fā)份析出區(qū)域)，又供給了不少的空氣而產(chǎn)生了一定的浪費(fèi)。但問題是，即使分成三個風(fēng)室后，在主要燃燒區(qū)域(如氧化區(qū)域)的一次風(fēng)還是不足或是一次風(fēng)不能夠到達(dá)爐排上氧化區(qū)域的上部位置，從而造成氧化區(qū)域過小，還原區(qū)域過大，可燃?xì)怏w未燃盡損失大，尤其是爐排剛振動完成時，大量新燃料的進(jìn)入和鋪開，使氧化區(qū)域進(jìn)一步減少，這時燃燒狀況接近生物質(zhì)的氣化過程，產(chǎn)生大量的C0和CmHn，而此時總風(fēng)量并沒有增加，所供給空氣中的氧氣量并不能使C0和CmHn完全燃盡，從而造成化學(xué)未完全燃燒損失大幅增加。還有就是目前的生物質(zhì)振動爐排鍋爐的各風(fēng)室的控制擋板的調(diào)節(jié)特性比較差且容易出現(xiàn)故障，有些生物質(zhì)電廠為了減少故障率，不得不將進(jìn)風(fēng)調(diào)節(jié)擋板拆除，這種情況更加加劇了生物質(zhì)的熱損失量。通過以上分析可知，造成目前生物質(zhì)鍋爐熱損失大的主要原因一個是供風(fēng)量與各個燃燒區(qū)域不匹配，即不能根據(jù)不同燃燒區(qū)域需氧量的不同而有區(qū)別的供風(fēng)；另一個是各個燃燒區(qū)域?qū)嶋H所占的空間比例與理想狀態(tài)下的相比不均衡。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了上述技術(shù)問題的缺點(diǎn)，提供了一種可進(jìn)行區(qū)別的供風(fēng)和設(shè)置有增加氧化區(qū)域結(jié)構(gòu)的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案本發(fā)明的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，包括起支撐和通風(fēng)作用的爐排體，其特別之處在于所述的爐排體包括若干肋板和若干水冷壁管，所述的肋板和水冷壁管依次間隔排列，所述的肋板上設(shè)置有通風(fēng)孔；所述的肋板靠近進(jìn)料口和遠(yuǎn)離進(jìn)料口部位上的通風(fēng)孔的密度均小于肋板中間部位上的通風(fēng)孔的密度，所述肋板的中間部位還設(shè)置有突出于肋板表面的若干內(nèi)部為空腔的風(fēng)帽，所述風(fēng)帽的內(nèi)部空腔連通于肋板的上側(cè)和下側(cè)。在爐排體的兩端部位，即爐排體上靠近進(jìn)料口和遠(yuǎn)離進(jìn)料口的部位，在鍋爐使用的過程中，這兩個部位上的生物質(zhì)所處的燃燒狀態(tài)的需氧量較少，采用較小密度的通風(fēng)孔即可滿足供給氧氣需求；所述肋板的中間部位對應(yīng)的是氧化區(qū)域和位于氧化區(qū)域上部的還原區(qū)域，在肋板的中間部位設(shè)置突起的風(fēng)帽，可使得還原區(qū)域得到較多的氧氣，從而達(dá)到增加氧化區(qū)域和減小還原區(qū)域的目的，有益減少生物質(zhì)的熱量損失。本發(fā)明的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，所述肋板上靠近進(jìn)料口部位上的通風(fēng)孔的間距是肋板中間部位上的通風(fēng)孔間距的兩倍，所述肋板上遠(yuǎn)離進(jìn)料口部位上的通風(fēng)孔的間距是肋板中間部位上的通風(fēng)孔間距的1.5倍。肋板上靠近進(jìn)料口的部位基本上與新燃料區(qū)域和揮發(fā)份析出區(qū)域相對應(yīng)，這兩個區(qū)域的需氧量最少，通風(fēng)孔的密度選為最低；肋板中間部位的基本上與氧化區(qū)域和位于氧化區(qū)域上部的還原區(qū)域相對應(yīng)，需氧量最大，通風(fēng)孔的密度也最大；肋板上遠(yuǎn)離進(jìn)料口所對應(yīng)的區(qū)域基本上是全部燃盡區(qū)域和較少一部分的還原區(qū)域，需氧量居中，故采用如上所述的通風(fēng)孔間距比例。本發(fā)明的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，所述的風(fēng)帽在肋板的中間部位均勻設(shè)置且垂直于肋板，所述風(fēng)帽為內(nèi)部為圓柱形空腔的圓筒體，所述風(fēng)帽的上表面密封且在靠近上表面的側(cè)面上設(shè)置有若干風(fēng)帽通風(fēng)孔。在風(fēng)帽的側(cè)面而不是上表面上設(shè)置風(fēng)帽通風(fēng)孔，可有效防止風(fēng)帽通風(fēng)孔被堵，使風(fēng)帽的通風(fēng)性能更好。本發(fā)明的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，所述風(fēng)帽通風(fēng)孔在風(fēng)帽的側(cè)面上成環(huán)圈狀分4布，所述環(huán)圈的數(shù)量為2個或3個。本發(fā)明的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，所述風(fēng)帽內(nèi)部空腔的直徑大于通風(fēng)孔的直徑。風(fēng)帽內(nèi)部空腔采用較大的通風(fēng)直徑，可增加風(fēng)帽的通風(fēng)能力，更加有效的把空氣送達(dá)還原層。本發(fā)明的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，爐排體遠(yuǎn)離進(jìn)料口的一側(cè)設(shè)置有擋灰板，所述風(fēng)帽的高度不高于擋灰板的高度。通常情況下，爐排體上部的生物質(zhì)的高度不大于擋灰板的高度，保證風(fēng)帽的高度不高于擋灰板可實(shí)現(xiàn)從風(fēng)帽內(nèi)部空腔傳出的氣體深入到生物質(zhì)內(nèi)，由于減小還原區(qū)域。本發(fā)明的有益效果是爐排體的肋板上中部通風(fēng)孔的密度大于其兩端部通風(fēng)孔的密度，可使?fàn)t排上生物質(zhì)燃燒時的氧化區(qū)域增大，從而提高生物質(zhì)的燃燒效率；在爐排體的肋板的中部設(shè)置有用于把空氣引到較高位置的風(fēng)帽，有效地增大了生物質(zhì)燃燒燃燒過程中的氧化區(qū)域和減小了其還原區(qū)域。圖1為生物質(zhì)振動爐排鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為振動爐排上生物質(zhì)物料的燃燒過程分區(qū)示意圖；圖3為本發(fā)明主視圖的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的左視圖的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1鍋爐爐膛，2給料裝置，3爐排，4一風(fēng)室，5二風(fēng)室，6—次風(fēng)控制擋板，7三風(fēng)室，8擋灰板，9新燃料區(qū)域，10揮發(fā)份析出區(qū)域，11氧化區(qū)域，12還原區(qū)域，13燃盡區(qū)域，14水冷壁管，15通風(fēng)孔，16風(fēng)帽，17風(fēng)帽通風(fēng)孔，18二次風(fēng)噴口，19肋板，20進(jìn)料口，21爐排體。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1所示，所示的震動爐排鍋爐包括設(shè)置于鍋爐爐膛1下方的爐排3，爐排3的左側(cè)設(shè)置有給料裝置2和二次風(fēng)噴口18，爐排3的下方為一次供風(fēng)裝置，所示的一次供風(fēng)裝置包括與給料裝置2的進(jìn)料口20相鄰近的一風(fēng)室，分別位于爐排3中部和右部正下方的二風(fēng)室5和三風(fēng)室7，所示的一風(fēng)室4、二風(fēng)室5和三風(fēng)室7均設(shè)置有一次風(fēng)控制板6，一次風(fēng)控制板6均用于調(diào)節(jié)進(jìn)入一風(fēng)室4、二風(fēng)室5和三風(fēng)室7的風(fēng)量。但是采用這種結(jié)構(gòu)形式的鍋爐的缺點(diǎn)一是一次風(fēng)控制板6的調(diào)節(jié)性能比較差且容易出現(xiàn)故障，二是雖然一次風(fēng)采用分室供風(fēng)的形式，但生物質(zhì)鍋爐的熱損失還比較大，不能達(dá)到理想效果。圖2為振動爐排上生物質(zhì)物料的燃燒過程分區(qū)示意圖，由圖2可知如果想要增大生物質(zhì)的燃燒效率就需要增大位于爐排體中部上方的還原區(qū)域12，使盡可能多的還原區(qū)域12轉(zhuǎn)化為氧化區(qū)域11。圖3和圖4給出了本發(fā)明的用于生物質(zhì)鍋爐爐排的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，所示的爐排體21包括依次間隔設(shè)置的水冷壁管14和肋板19，水冷壁管14和肋板19組成一體的結(jié)構(gòu)形式；所示的爐排體21上部靠近給料裝置2的進(jìn)料口20，所示的爐排體21的下部遠(yuǎn)離給料裝置2的進(jìn)料口20，如果一次供風(fēng)采用分區(qū)的形式，則爐排體21的上部位置與一風(fēng)室4區(qū)域相對應(yīng)，爐排體21的下部位置與三風(fēng)室7區(qū)域相對應(yīng)，爐排體21的中部位置與二風(fēng)室5區(qū)域相對應(yīng)。所示的若干條肋板19上均設(shè)置有一定數(shù)量的通風(fēng)孔15，肋板19上靠近進(jìn)料口20和遠(yuǎn)離進(jìn)料口20部位的通風(fēng)孔15的密度均小于肋板19中部位置處的通風(fēng)孔15的密度，如果一次供風(fēng)進(jìn)行分室的情況下，即爐排體21與一風(fēng)室4區(qū)域和三風(fēng)室7區(qū)域相對應(yīng)的位置上通風(fēng)孔15的密度均小于爐排體21與二風(fēng)室5區(qū)域所對應(yīng)的位置上的通風(fēng)看空15的密度，肋板19上靠近進(jìn)料口20的部位的通風(fēng)孔15的間距是肋板19中部位置上的通風(fēng)孔15的間距的兩倍，所示的肋板19上遠(yuǎn)離進(jìn)料口20部位上的通風(fēng)孔15的間距是肋板19中部位置上的通風(fēng)孔15的間距的1.5倍，通風(fēng)孔15采用這種分布形式的設(shè)置，可合理的把一次供風(fēng)的風(fēng)量合理的分配到新燃料區(qū)域9、揮發(fā)份析出區(qū)域10、氧化區(qū)域11、還原區(qū)域12、燃盡區(qū)域13，可有效的增大生物質(zhì)燃燒過程中的氧化區(qū)域11。如圖3和圖4所示，所示的擋灰板8的中部位置(即肋板19的中部位置)上均勻的設(shè)置有若干風(fēng)帽16，所示風(fēng)帽16與位于該區(qū)域的通風(fēng)孔15間隔設(shè)置，風(fēng)帽16為內(nèi)部為空腔的圓筒形狀且與肋板相垂直，風(fēng)帽16內(nèi)部空腔下部與一次風(fēng)的供風(fēng)空腔相連通，風(fēng)帽16遠(yuǎn)離肋板的表面為密封結(jié)構(gòu)，風(fēng)帽16側(cè)面上靠近頂端位置處設(shè)置有若干風(fēng)帽通風(fēng)孔17，該若干通風(fēng)孔17在風(fēng)帽16上成環(huán)圈狀分布，圈數(shù)為兩圈或三圈，風(fēng)帽通風(fēng)孔17設(shè)置于風(fēng)帽16的側(cè)面上，可有效防止生物質(zhì)進(jìn)入風(fēng)帽16內(nèi)部的空腔而造成堵塞風(fēng)帽16;所示的風(fēng)帽16的內(nèi)部空腔的直徑大于通風(fēng)孔15的孔徑，以保證其有良好的通風(fēng)性能；風(fēng)帽的高度應(yīng)保證不大于擋灰板8的高度，以便風(fēng)帽16的高度不超過位于爐排3上的生物質(zhì)的高度。在肋板19的中部位置處設(shè)置風(fēng)帽16，可有效的把空氣供到位于生物質(zhì)氧化區(qū)域11上部的還原區(qū)域12處，可減小生物質(zhì)在燃燒過稱中的還原區(qū)域12，使其盡可能多的轉(zhuǎn)化為氧化區(qū)域ll，提高了生物質(zhì)的燃燒效率。本發(fā)明的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排在使用的過稱中，用于提供一次風(fēng)的通道可以分區(qū)也可以不進(jìn)行分區(qū)，均可達(dá)到較好的使用效果。有關(guān)實(shí)施例中所述的風(fēng)帽16與肋板19垂直，只是優(yōu)選的方案，風(fēng)帽16不與肋板19垂直而采用其他形式的夾角也可。權(quán)利要求一種用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，包括起支撐和通風(fēng)作用的爐排體(21)，其特征在于所述的爐排體(21)包括若干肋板(19)和若干水冷壁管(4)，所述的肋板和水冷壁管依次間隔排列，所述的肋板(19)上設(shè)置有通風(fēng)孔(15)；所述的肋板靠近進(jìn)料口(20)和遠(yuǎn)離進(jìn)料口(20)部位上的通風(fēng)孔(15)的密度均小于肋板中間部位上的通風(fēng)孔(15)的密度，所述肋板(19)的中間部位還設(shè)置有突出于肋板表面的若干內(nèi)部為空腔的風(fēng)帽(16)，所述風(fēng)帽(16)的內(nèi)部空腔連通于肋板的上側(cè)和下側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，其特征在于所述肋板(19)上靠近進(jìn)料口(20)部位上的通風(fēng)孔(15)的間距是肋板中間部位上的通風(fēng)孔間距的兩倍，所述肋板上遠(yuǎn)離進(jìn)料口部位上的通風(fēng)孔的間距是肋板中間部位上的通風(fēng)孔間距的1.5倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，其特征在于所述的風(fēng)帽(16)在肋板的中間部位均勻設(shè)置且垂直于肋板(19)，所述風(fēng)帽(16)為內(nèi)部為圓柱形空腔的圓筒體，所述風(fēng)帽(16)的上表面密封且在靠近上表面的側(cè)面上設(shè)置有若干風(fēng)帽通風(fēng)孔(17)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，其特征在于所述風(fēng)帽通風(fēng)孔(17)在風(fēng)帽的側(cè)面上成環(huán)圈狀分布，所述環(huán)圈的數(shù)量為2個或3個。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，其特征在于所述風(fēng)帽(16)內(nèi)部空腔的直徑大于通風(fēng)孔(15)的直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，其特征在于爐排體(21)遠(yuǎn)離進(jìn)料口(20)的一側(cè)設(shè)置有擋灰板(8)，所述風(fēng)帽(16)的高度不高于擋灰板(8)的高度。全文摘要本發(fā)明提供了一種可進(jìn)行區(qū)別的供風(fēng)和設(shè)置有增加氧化區(qū)域結(jié)構(gòu)的用于生物質(zhì)鍋爐的爐排，包括起支撐和通風(fēng)作用的爐排體，其特別之處在于所述的爐排體包括若干肋板和若干水冷壁管，所述的肋板和水冷壁管依次間隔排列，所述的肋板上設(shè)置有通風(fēng)孔；所述的肋板靠近進(jìn)料口和遠(yuǎn)離進(jìn)料口部位上的通風(fēng)孔的密度均小于肋板中間部位上的通風(fēng)孔的密度，所述肋板的中間部位還設(shè)置有突出于肋板表面的若干內(nèi)部為空腔的風(fēng)帽，所述風(fēng)帽的內(nèi)部空腔連通于肋板的上側(cè)和下側(cè)。本發(fā)明的爐排可使?fàn)t排上生物質(zhì)燃燒時的氧化區(qū)域增大而還原區(qū)域減小，有效提高生物質(zhì)的燃燒效率。文檔編號F23H13/00GK101776275SQ20101010173公開日2010年7月14日申請日期2010年1月28日優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日發(fā)明者周新剛,胡志宏,董信光,郝衛(wèi)東申請人:山東電力研究院