專利名稱：專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
生物質(zhì)能是人類用火以來(lái)，最早直接應(yīng)用的能源。隨著人類文明的發(fā)展，最終人們深刻認(rèn)識(shí)到，石油、 煤、天然氣等化石能源的有限性，同時(shí)無(wú)節(jié)制地使用化石能源，大量增加C02、粉塵、S02等廢棄物的排 放，污染了環(huán)境，給人類賴以生存的星球，造成十分嚴(yán)重的后果。而使用大自然饋贈(zèng)的生物質(zhì)能源，幾乎 不產(chǎn)生污染，資源可再生而不會(huì)枯竭，同時(shí)起著保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的重要作用，是理想的可再生能源之
美國(guó)在利用生物質(zhì)能方面，處于世界領(lǐng)先地位，據(jù)報(bào)道，目前美國(guó)有350多座生物質(zhì)發(fā)電站，裝機(jī)容 量達(dá)7000MW，提供了大約66000個(gè)工作崗位，根據(jù)有關(guān)科學(xué)家預(yù)測(cè)，到2010年，生物質(zhì)發(fā)電將達(dá)到 13000MW裝機(jī)容量，屆時(shí)有4000000英畝的能源農(nóng)作物和生物質(zhì)剩余物用作發(fā)電的原料，同時(shí)，可安排 170000個(gè)以上的就業(yè)人員，對(duì)繁榮鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)起到積極的推動(dòng)作用
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年僅農(nóng)作物秸稈就生產(chǎn)約7億噸，其他如木屑、稻殼等生物質(zhì)原料也數(shù)量巨 大。如此之大的資源，除了一小部分用于畜牧外，其余的大部分以直接燃燒的方式將其浪費(fèi)，既浪費(fèi)了資 源，又污染了環(huán)境。合理、有效地利用生物質(zhì)資源，是一件利國(guó)利民的大事。我國(guó)每年產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈 約折合3.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，數(shù)量十分可觀，其他種類的生物質(zhì)原料數(shù)量也十分巨大，但目前的利用率卻十分 低下?？茖W(xué)、環(huán)保地利用可再生的生物質(zhì)清潔能源是我們必須高度重視的重要課題。
我國(guó)生物質(zhì)的固化技術(shù)在八十年代中期開(kāi)始，現(xiàn)已達(dá)到工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)有數(shù)十家工廠，用 木屑為原料生產(chǎn)棒狀成型物木炭和顆粒成型燃料，棒狀成型物與顆粒成型燃料尤其適用于供暖使用。
二背景技術(shù)：
本實(shí)用新型涉及一種專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐。在現(xiàn)有技術(shù)中，燃燒爐所產(chǎn)生的 燃?xì)?，是在不能充分燃燒的情況下就直接進(jìn)入鍋筒，這就造成鍋筒內(nèi)溫度偏低，沒(méi)有燃燼的煙塵污染環(huán)境； 由于生物質(zhì)燃料含水份較大，在煙氣中的水和植物中沒(méi)有分解的乙二酸(俗稱草酸)及二氧化碳等發(fā)生反 應(yīng)，附著在鍋筒上，對(duì)鍋筒腐蝕極大， 一般在三個(gè)月內(nèi)就會(huì)損壞，而且不宜修補(bǔ)，此現(xiàn)象在青島進(jìn)行秸桿 壓塊燃燒的兩年運(yùn)行中得到充分的印證。
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有燃燒爐的以上弊端而設(shè)計(jì)的一種體積小，燃燒完全，熱效率高并能 有效防腐的專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐。
本實(shí)用新型的積極效果是
1.本實(shí)用新型所用的引風(fēng)裝置，與現(xiàn)有技術(shù)的鼓風(fēng)裝置正好相反，鼓風(fēng)裝置需要配備高大的煙囪， 而引風(fēng)裝置則可省去三分之二的煙囪高度，甚至可以不用煙囪；鼓風(fēng)裝置會(huì)造成爐膛微正壓，從爐體 內(nèi)向外漏煙塵，對(duì)工作環(huán)境造成污染，而引風(fēng)裝置則會(huì)形成爐膛負(fù)壓工作，由外向內(nèi)吸空氣，工作環(huán) 境明顯改善；
2. 本實(shí)用新型增加使用了明顯優(yōu)于對(duì)流和輻射的傳導(dǎo)式導(dǎo)熱方式，在回形火管上均勻布置超導(dǎo) 熱管，具有很好的吸熱和放熱功能，它使回形火管內(nèi)的熱量迅速大量地被鍋筒內(nèi)的水所吸收，從而大 大減少煙氣所帶走的熱量；
3. 本實(shí)用新型在燃燒體內(nèi)設(shè)置遠(yuǎn)紅外助燃器，它使尚未充分燃燒的燃?xì)庠谥计鲀?nèi)形成渦流， 擴(kuò)大了燃?xì)馀c引入的空氣的接觸面；同時(shí)在鍋形內(nèi)壁涂有遠(yuǎn)紅外耐高溫涂層，使燃燒環(huán)境更加優(yōu)越， 實(shí)現(xiàn)了燃?xì)獾某浞秩紵?，產(chǎn)生了 1300度以上的高溫烈焰，使得爐中的水及各種有害物質(zhì)在高溫中大
部分分解和助燃，這不僅大大提高了熱效率，也減少了對(duì)環(huán)境的污染。
三、 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型由燃燒體、鍋筒、引風(fēng)機(jī)所組成。
鍋筒為園柱形密封容器，其一側(cè)下方設(shè)置入水口，另一側(cè)上方設(shè)出水口及排氣口，排氣口與大氣相通。 鍋筒內(nèi)裝有回型火管，其入口與爐筒外殼及遠(yuǎn)紅外助燃器相連，出口與引風(fēng)機(jī)相連?；匦位鸸苡傻谝换鸸?、 第二火管、第三火管組成。三火管沿鍋筒外殼的軸向焊接在鍋筒內(nèi)，第一、二火管右側(cè)連通，第二、三火 管左側(cè)連通，其整體構(gòu)成回形火道。第一火管的左端與鍋筒外殼及燃燒體內(nèi)的遠(yuǎn)紅外助燃器連通，構(gòu)成回 形火管的入口，第三火管的右端與引風(fēng)機(jī)連通，構(gòu)成回形火管的出口。超導(dǎo)熱管為一圓柱形密封金屬體， 內(nèi)部裝有極強(qiáng)的導(dǎo)熱物質(zhì)，其三分之一部位垂直焊接在回形火管上管壁上，焊口閉合，使超導(dǎo)熱管上三分 之二部分置于回形火管之外，鍋筒之內(nèi)，下三分之一部分置于回形火管之內(nèi)。
燃燒體由引燃室、第一燃燒室、出灰室、燃燼室組成，引燃室、第一燃燒室、出灰室分別由上爐排、 下?tīng)t排隔開(kāi)，第一燃燒室底部設(shè)有出灰口。第一燃燒室與燃燼室之間設(shè)有燃?xì)馔ǖ?，燃燼室的上部為遠(yuǎn)紅 外助燃器，下部設(shè)有燃燼室出灰口。遠(yuǎn)紅外助燃器為一倒扣圓鍋形，其頂部的導(dǎo)流板為一圓形板狀，其大 小與回形火管的入口吻合，板上開(kāi)有許多圓臺(tái)形小洞即導(dǎo)流孔，使其開(kāi)口較大的一面向下，開(kāi)口小的一面 向上。在鍋形內(nèi)壁及導(dǎo)流板上涂有遠(yuǎn)紅外耐高溫涂層。
四

如圖1所示，本實(shí)用新型由燃燒體l、鍋筒7、遠(yuǎn)紅外助燃器14及引風(fēng)機(jī)5組成。鍋筒7內(nèi)裝有回型 火管IO，其入口 11與鍋筒外殼及遠(yuǎn)紅外助燃器14相連，排煙口6與引風(fēng)機(jī)5相連。鍋筒7為園柱形密閉 容器，其一側(cè)下方設(shè)置入水口 13，另一側(cè)上方設(shè)出水口8及排氣口9，排氣口與大氣相通。
如圖2所示，燃燒體1由引燃室4、第一燃燒室2、出灰室28、燃燼室15組成，引燃室、第一燃燒室、 出灰室分別由上爐排18、下?tīng)t排21隔開(kāi)，第一燃燒室底部設(shè)有出灰口 20。第一燃燒室與燃燼室之間設(shè)有 燃?xì)馔ǖ?7，燃輝室的上部為遠(yuǎn)紅外助燃器14，下部設(shè)有燃燼室出灰口 16。
如圖3所示，回形火管由第一火管24、第二火管25、第三火管22組成。三火管沿鍋筒外殼7的軸向 焊接在鍋筒內(nèi)，第一、二火管右側(cè)連通，第二、三火管左側(cè)連通，其整體構(gòu)成回形火道。第一火管的左端 與燃燒體內(nèi)的遠(yuǎn)紅外助燃器14相連，構(gòu)成回形火管的入口 11,第三火管的右端與外界相連，構(gòu)成回形火 管的出口6;回形火管上均勻布滿許多超導(dǎo)熱管23。超導(dǎo)熱管為一圓柱形密封金屬體，內(nèi)部裝有極強(qiáng)的導(dǎo) 熱物質(zhì)，其三分之一部位垂直焊接在回形火管上管壁上，焊口閉合，使超導(dǎo)熱管上三分之二部分置于回形 火管之外，鍋筒之內(nèi)，下三分之一部分置于回形火管之內(nèi)。
如圖4所示，遠(yuǎn)紅外助燃器14為一倒扣的圓鍋形，其頂部的導(dǎo)流板12為一圓形板狀，其大小與回形 火管的入口12吻合，板上開(kāi)有許多圓臺(tái)形小洞即導(dǎo)流孔27，使其開(kāi)口較大的一面向下，開(kāi)口小的一面向 上。在鍋形內(nèi)壁及導(dǎo)流板上涂有遠(yuǎn)紅外耐高溫涂層26。 五具體實(shí)施方式
使用時(shí)，鍋筒內(nèi)注入涼水，將生物質(zhì)燃料從燃料及空氣進(jìn)口放入引燃室，啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，燃料點(diǎn)燃后瞬 間氣化并迅速燃燒。從燃料中受熱析出的揮發(fā)分和燃料微粒在引風(fēng)機(jī)的作用下，從第一燃燒室、燃?xì)馔ǖ?以高速進(jìn)入燃燼室內(nèi)的遠(yuǎn)紅外助燃器中，在導(dǎo)流板下面形成渦流，與進(jìn)入爐內(nèi)的空氣混合并充分燃燒，產(chǎn) 生高溫(1300度以上)烈焰，從導(dǎo)流板上的導(dǎo)流孔進(jìn)入鍋筒內(nèi)的回型火管。同時(shí)涂有耐高溫遠(yuǎn)紅外涂料層 的遠(yuǎn)紅外助燃器內(nèi)壁，對(duì)進(jìn)入助燃器內(nèi)的混合燃?xì)膺M(jìn)行遠(yuǎn)紅外加溫，使之充分燃燒?；匦位鸸苌暇鶆蚍植?的超導(dǎo)熱管一方面從回形火管內(nèi)迅速吸收高溫烈焰的熱量，另一方面，又迅速地向鍋筒內(nèi)的涼水以傳導(dǎo)的 導(dǎo)熱方式迅速放熱，使水溫迅速升高。
權(quán)利要求1.一種專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐，由燃燒體、鍋筒、引風(fēng)機(jī)所組成，其特征在于鍋筒為園柱形密閉容器，其一側(cè)下方設(shè)置入水口，另一側(cè)上方設(shè)出水口及排氣口，排氣口與大氣相通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐，其特征在于鍋筒內(nèi)裝有回型 火管，回形火管由第一火管、第二火管、第三火管組成，三火管沿鍋筒外殼的軸向焊接在鍋筒內(nèi)，第一、 二火管右側(cè)連通，第二、三火管左側(cè)連通，其整體構(gòu)成回形火道，第一火管的左端與燃燒體內(nèi)的遠(yuǎn)紅外助 燃器吻合，構(gòu)成回形火管的入口，其入口與爐筒外殼相連，焊口閉合，第三火管的右端與引風(fēng)機(jī)連通，構(gòu) 成回形火管的出口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐，其特征在于回形火管上 均勻布設(shè)超導(dǎo)熱管，超導(dǎo)熱管為一圓柱形密封金屬體，內(nèi)部裝有極強(qiáng)的導(dǎo)熱物質(zhì)，其三分之一部位垂直焊 接在回形火管上管壁上，焊口閉合，使超導(dǎo)熱管上三分之二部分置于回形火管之外，鍋筒之內(nèi)，下三分之 一部分置于回形火管之內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐，其特征在于燃燒體由引燃室、 第一燃燒室、出灰室、燃燼室組成，引燃室、第一燃燒室、出灰室分別由上爐排、下?tīng)t排隔開(kāi)，第一燃燒 室底部設(shè)有出灰口，第一燃燒室與燃燼室之間設(shè)有燃?xì)馔ǖ?，燃燼室的上部為遠(yuǎn)紅外助燃器，下部設(shè)有燃 燼室出灰口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐，其特征在于遠(yuǎn)紅外助燃器為 一倒扣圓鍋形，其頂部的導(dǎo)流板為一圓形板狀，其大小與回形火管的入口吻合，板上開(kāi)有許多圓臺(tái)形小洞 即導(dǎo)流孔，使其開(kāi)口較大的一面向下，開(kāi)口小的一面向上，在鍋形內(nèi)壁及導(dǎo)流板上涂有遠(yuǎn)紅外耐高溫涂層。
專利摘要本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有燃燒爐存在的能耗高、不耐腐蝕、污染環(huán)境等弊端而設(shè)計(jì)的燃燒完全，熱效率高并有效防腐的節(jié)能環(huán)保型專用生物質(zhì)燃料直燃的臥式常壓火管熱水鍋爐，主要應(yīng)用于生物質(zhì)能源利用和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。由燃燒體(1)、鍋筒(7)、引風(fēng)機(jī)(5)所組成。鍋筒為圓柱形密封容器，內(nèi)有回型火管(10)，其入口與爐筒外殼及遠(yuǎn)紅外助燃器(14)相連，出口與引風(fēng)機(jī)相通。使用時(shí)，鍋筒內(nèi)注入涼水，啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，燃料點(diǎn)燃后瞬間氣化直燃，從燃料中析出的揮發(fā)分和微粒在引風(fēng)機(jī)的作用下，從第一燃燒室(2)、燃?xì)馔ǖ?17)高速進(jìn)入遠(yuǎn)紅外助燃器(14)中，在導(dǎo)流板(12)下形成渦流并充分燃燒，形成高溫烈焰進(jìn)入回形火管(10)，由均勻分布其上的超導(dǎo)熱管以傳導(dǎo)方式使鍋筒內(nèi)的水溫迅速升高。
文檔編號(hào)F24H7/00GK201014728SQ20072014041
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者李鳳來(lái) 申請(qǐng)人:李鳳來(lái)