一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机及实现方法技术

本发明专利技术涉及一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机及实现方法。秸秆燃料燃烧时的热烟气，进入沉灰室靠重力使部分飞灰尘自然沉降，另一部分灰尘粒子撞到烟气进口对面的隔烟墙Ⅰ上降到数个沉灰漏斗Ⅱ中；沉降后的热烟气依次通过进口通道Ⅰ、第一对流管束、进出口通道Ⅰ、第二对流管束、进出口通道Ⅱ、第三对流管束、出口通道Ⅱ将热烟气又一次失速，降到数个沉灰漏斗Ⅰ中；沉降后的热烟气直接进入低温除氮装置，除掉烟气中的氮含量后，进入热能交换装置将烟气降温后进入后序设备。效果是，极大地改善秸秆锅炉的换热，减少秸秆锅炉管道的磨损，使烟气在管道换热过程中流动通畅。在减少大气排放和能源消耗的同时能减少材料、制造、安装及占地成本。

Flue gas ash falling, nitrogen removing and cooling integrated machine for straw burning boiler and implementing method thereof

The invention relates to a flue gas ash dropping, nitrogen removing and cooling integrated machine for straw burning boiler and a method for realizing the same. The hot flue gas straw fuel burning, into the dust settling chamber by gravity to the flying dust natural subsidence, another part of the dust particles hit the wall of the smoke flue gas inlet on the opposite side of the drop to a number of heavy ash hopper II; hot flue gas passes through the inlet channel after the settlement of the first, convection, import and export I, second channel convection, the import and export of third channel II, convection, hot flue gas outlet passage II will again stall, down to a number of heavy ash hopper; hot flue gas after deposition directly into the low temperature nitrogen removal device, remove the nitrogen content in flue gas after entering the heat exchange device flue gas cooling after entering the order of equipment. The utility model has the advantages that the heat exchange of the straw boiler is greatly improved, and the abrasion of the straw boiler pipe is reduced, so that the flue gas flows freely in the pipeline heat exchange process. It reduces material emissions, manufacturing, installation and cover costs while reducing atmospheric emissions and energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机及实现方法
本专利技术涉及一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机及实现方法。秸秆燃烧锅炉除氮降温一体机是一种使用植物秸秆和野草类生物质压制成的高密度颗粒或轧制成小于一定尺寸碎料为燃料的热能交换设备，属于生物质燃烧锅炉。
技术介绍
现有的秸秆燃烧锅炉只有锅炉本体，内部没有烟气转向沉灰室，不是锅炉顶置燃料送料结构，低温除氮装置及热能交换装置则布置在锅炉本体之外，燃烧器与炉体用法兰和螺栓连接。上述结构，对于锅炉炉体会产生许多不利的因素。1.秸秆燃烧锅炉燃烧秸秆燃料时，会形成一定浓度的飞灰，这些飞灰较其它燃料的飞灰量要大，这就比较容易在对流受热面上形成附着和堆积，影响受热面的换热和烟气的流速，锅炉的换热性能差，飞灰对秸秆锅炉管道的磨损较大，增加了锅炉管道的维护成本。2.以往燃烧器与本体连接，都是应用法兰和螺栓连接，燃烧器整体悬吊在锅炉本体底盘下部，整个重量都依附在锅炉底盘上，给锅炉底盘结构承重造成很大压力。4.燃料的输送一般是在燃烧器下部顶推燃料进燃烧器，或者从侧面输送燃料进燃烧器，这样都会使燃料产生堵塞和撒布不均。3.低温除氮装置及热能交换装置（省煤器）布置在锅炉本体之外，通过烟道连接，即占地面积较大、又浪费连接烟道的材料、还增加了安装施工成本。所以针对以上问题，需要在结构上进行改造和创新，需要我们技术人员进行研究解决。
技术实现思路
鉴于现有技术的状况及存在的不足，本专利技术提供了一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机及实现方法，在锅炉本体内部设立一个烟气转向沉灰室，减少了飞灰的浓度，极大地改善了秸秆锅炉的换热性能，减少了秸秆锅炉管道的磨损。低温除氮易联接装置及尾部热能交换装置（省煤器）直接连接在锅炉本体一侧，节省了占地空间，提高了除氮、降温的效果。秸秆锅炉顶置燃料送料机构，减少了占地面积，燃料从上向下坠落，燃料不会因为堵塞而不能送布到燃烧器燃烧盘上的情况发生。使用现有技术的独立燃烧装置，即圆盘秸秆燃烧器，改变了连接方式，减轻了锅炉底盘结构的承重量。本专利技术为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机，包括秸秆锅炉本体、低温除氮装置、热能交换装置、秸秆燃烧器，所述秸秆锅炉本体炉膛内设有一道隔烟墙Ⅰ，隔烟墙Ⅰ一侧与炉膛左侧壁相接，另一侧为进口通道Ⅰ，在隔烟墙Ⅰ与炉膛内的后墙之间，依次设有第一对流管束、第二对流管束、第三对流管束，在第一对流管束和第二对流管束之间设有一道烟气隔墙Ⅱ，烟气隔墙Ⅱ将进口通道Ⅰ和进出口通道Ⅰ隔开，在第二对流管束和第三对流管束之间设有一道烟气隔墙Ⅲ，烟气隔墙Ⅲ将进出口通道Ⅱ和出口通道Ⅱ隔开，在进口通道Ⅰ、进出口通道Ⅰ、进出口通道Ⅱ和出口通道Ⅱ底部分别设有沉灰漏斗Ⅰ；其特征在于：还包括燃料送料装置，所述燃料送料装置包括送料管、环状堵板、二次风道管、二次风盘、耐火混凝土；所述二次风盘包括上环盘、下环盘、分风板，上环盘内径大于下环盘内径，数条分风板间隔的设置在上环盘和下环盘之间构成数个分风道；所述送料管低端为直管，上端为斜管，在送料管外设有一根大于送料管外径的二次风道管，在二次风道管上端设有环状堵板，环状堵板的内环面与送料管外管壁焊接，环状堵板的外环面与二次风道管管口焊接，在二次风道管上端的管壁上设有二次风进风管，在二次风道管下端设置在炉膛内部分的管壁上设耐火混凝土，所述二次风盘设置在送料管、二次风道管和耐火混凝土的低端，二次风盘下环盘内环面与送料管外管壁焊接，二次风盘上环盘内环面与二次风道管外管壁焊接；所述秸秆锅炉本体炉膛内设有一面隔烟墙Ⅳ，隔烟墙Ⅳ一侧与炉膛右侧壁相接，另一侧为烟气进口，隔烟墙Ⅳ与隔烟墙Ⅰ之间构成矩形转向沉灰室，沉灰室与进口通道Ⅰ相通，沉灰室底部设有数个沉灰漏斗Ⅱ，在沉灰室内的隔烟墙Ⅳ上设有锅炉管排，锅炉管排、第一对流管束、第二对流管束、第三对流管束上的锅炉管排分别与上下锅筒相通；所述低温除氮装置通过除氮装置法兰框固定在秸秆锅炉本体后部外侧的锅炉法兰盘上，所述热能交换装置固定在低温除氮装置上，秸秆锅炉本体炉膛内的出口通道Ⅱ的出口与低温除氮装置的烟气进口Ⅰ相通，低温除氮装置的烟气出口Ⅰ与热能交换装置的烟气进口Ⅱ相通，热能交换装置外侧设有烟气出口Ⅱ；所述燃料送料装置穿过秸秆锅炉本体顶部与秸秆锅炉本体固定的隔风套管，燃料送料装置送料管斜管与锅炉本体外置钢架相固定，燃料送料装置送料管直管出口置于秸秆燃烧器上方，在燃料送料装置二次风道管与隔风套管之间间隙中填充有柔性耐火填料；所述秸秆燃烧器的燃烧器密封面与秸秆锅炉本体炉膛底部钢架密封面紧配合，在燃烧器密封面与钢架密封面之间设有一层耐火密封填料，在秸秆燃烧器四个立柱的支架上分别设有一个燃烧器弹性支撑。一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机的实现方法，其特征在于：步骤如下，将秸秆燃烧器设置在秸秆锅炉本体锅炉炉膛下端，用工具卡入四个燃烧器弹性支撑螺旋杆上端的矩形面，顺时针旋转螺旋杆，使秸燃烧器密封面与秸秆锅炉本体炉膛底部钢架密封面紧配合，在燃烧器密封面与钢架密封面之间设有一层耐火密封填料，四个燃烧器弹性支撑的设置，一是为秸燃烧器密封面与秸秆锅炉本体炉膛底部钢架密封面提供顶力支持，另一个作用可减少由于热胀冷缩造成螺旋杆及燃烧器支架受力变形，减少两个密封面开裂造成烟气泄露；秸秆燃料进入送料管斜管，通过直管落入秸秆燃烧器的燃烧盘上，燃料不会因为堵塞而不能输送到燃烧器的燃烧盘上，这样的设置还可使掉落的燃料在下落过程中，受到高温炉膛的辐射热，使燃料受到干馏和引燃，燃料在掉在燃烧盘上时，燃料已处于燃烧或被引燃状态，二次风道管和耐火混凝土形成两层耐热隔热保护层，使送料管在高温的秸秆锅炉炉膛内顺利地完成燃料的输送任务；秸秆燃烧锅炉外置风机，将空气通过二次风进风管进入二次风道管，再通过二次风盘的数个分风道，给秸秆燃烧器均匀供氧，使秸秆燃料燃烧充分；秸秆燃料燃烧时的热烟气，会形成一定浓度的飞灰，热烟气通过烟气进口转向进入沉灰室的矩形空腔，通过转向及流通截面积的扩大，使得热烟气失速，这样锅炉烟气中的灰粒子就失去了绝大部分动能，靠重力使一部分飞灰尘自然沉降，另外一部分动能较大的灰尘粒子撞到烟气进口对面的隔烟墙Ⅰ上，动能丧失，使灰尘自然沉降，沉降灰尘降到数个沉灰漏斗Ⅱ中；沉降后的热烟气依次通过进口通道Ⅰ、第一对流管束、进出口通道Ⅰ、第二对流管束、进出口通道Ⅱ、第三对流管束、出口通道Ⅱ将热烟气又一次失速，沉降灰尘，沉降的灰尘降到数个沉灰漏斗Ⅰ中；沉降后的热烟气通过烟气进口Ⅰ直接进入低温除氮装置，热烟气依次通过低温除氮装置内的第一过滤层的数层金属催化剂过滤层、档板下端的烟气转向通道、第二过滤层数层金属催化剂过滤层、除掉烟气中的氮含量后从烟气出口Ⅰ排出，通过烟气进口Ⅱ又直接进入热能交换装置，热能交换装置将烟气降温后通过烟气出口Ⅱ进入后序设备。本专利技术的有益效果是：1.在锅炉本体内部设立一个烟气转向沉灰室，它是由设计中的锅炉管排及砌筑围成的一个矩形空腔，在锅炉炉膛侧开有烟气进口，通过转向及流通截面积的扩大，使得锅炉烟气失速，这样锅炉烟气中的灰粒子就失去了绝大部分动能，靠重力使灰尘自然沉降，另外另一部分动能较大的灰尘粒子撞到烟气入口对面的炉墙上，动能丧失，使灰尘自然沉降。它的结构简单易布置。通过沉灰室的降尘，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机，包括秸秆锅炉本体（1）、低温除氮装置（2）、热能交换装置（3）、秸秆燃烧器（4），所述秸秆锅炉本体（1）炉膛内设有一道隔烟墙Ⅰ（1‑1），隔烟墙Ⅰ（1‑1）一侧与炉膛左侧壁相接，另一侧为进口通道Ⅰ（1‑1‑1），在隔烟墙Ⅰ（1‑1）与炉膛内的后墙之间，依次设有第一对流管束（1‑2）、第二对流管束（1‑3）、第三对流管束（1‑4），在第一对流管束（1‑2）和第二对流管束（1‑3）之间设有一道烟气隔墙Ⅱ（1‑5），烟气隔墙Ⅱ（1‑5）将进口通道Ⅰ（1‑1‑1）和进出口通道Ⅰ（1‑6）隔开，在第二对流管束（1‑3）和第三对流管束（1‑4）之间设有一道烟气隔墙Ⅲ（1‑7），烟气隔墙Ⅲ（1‑7）将进出口通道Ⅱ（1‑8）和出口通道Ⅱ（1‑9）隔开，在进口通道Ⅰ（1‑1‑1）、进出口通道Ⅰ（1‑6）、进出口通道Ⅱ（1‑8）和出口通道Ⅱ（1‑9）底部分别设有沉灰漏斗Ⅰ（1‑10）；其特征在于：还包括燃料送料装置（5），所述燃料送料装置（5）包括送料管（5‑1）、环状堵板（5‑2）、二次风道管（5‑3）、二次风盘（5‑4）、耐火混凝土（5‑5）；所述二次风盘（5‑4）包括上环盘（5‑41）、下环盘（5‑42）、分风板（5‑43），上环盘（5‑41）内径大于下环盘（5‑42）内径，数条分风板（5‑43）间隔的设置在上环盘（5‑41）和下环盘（5‑42）之间构成数个分风道；所述送料管（5‑1）低端为直管，上端为斜管，在送料管（5‑1）外设有一根大于送料管（5‑1）外径的二次风道管（5‑3），在二次风道管（5‑3）上端设有环状堵板（5‑2），环状堵板（5‑2）的内环面与送料管（5‑1）外管壁焊接，环状堵板（5‑2）的外环面与二次风道管（5‑3）管口焊接，在二次风道管（5‑3）上端的管壁上设有二次风进风管（5‑31），在二次风道管（5‑3）下端设置在炉膛内部分的管壁上设耐火混凝土（5‑5），所述二次风盘（5‑4）设置在送料管（5‑1）、二次风道管（5‑3）和耐火混凝土（5‑5）的低端，二次风盘（5‑4）下环盘（5‑42）内环面与送料管（5‑1）外管壁焊接，二次风盘（5‑4）上环盘（5‑41）内环面与二次风道管（5‑3）外管壁焊接；所述秸秆锅炉本体（1）炉膛内设有一面隔烟墙Ⅳ（1‑11），隔烟墙Ⅳ（1‑11）一侧与炉膛右侧壁相接，另一侧为烟气进口（1‑11‑1），隔烟墙Ⅳ（1‑11）与隔烟墙Ⅰ（1‑1）之间构成矩形转向沉灰室（1‑12），沉灰室（1‑12）与进口通道Ⅰ（1‑1‑1）相通，沉灰室（1‑12）底部设有数个沉灰漏斗Ⅱ（1‑12‑1），在沉灰室（1‑12）内的隔烟墙Ⅳ（1‑11）上设有锅炉管排（1‑11‑2），锅炉管排（1‑11‑2）、第一对流管束（1‑2）、第二对流管束（1‑3）、第三对流管束（1‑4）上的锅炉管排分别与上下锅筒相通；所述低温除氮装置（2）通过除氮装置法兰框（2‑8）固定在秸秆锅炉本体（1）后部外侧的锅炉法兰盘（1‑13）上，所述热能交换装置（3）固定在低温除氮装置（2）上，秸秆锅炉本体（1）炉膛内的出口通道Ⅱ（1‑9）的出口（1‑91）与低温除氮装置（2）的烟气进口Ⅰ（2‑2‑1）相通，低温除氮装置（2）的烟气出口Ⅰ（2‑3‑1）与热能交换装置（3）的烟气进口Ⅱ（3‑1）相通，热能交换装置（3）外侧设有烟气出口Ⅱ（3‑2）；所述燃料送料装置（5）穿过秸秆锅炉本体（1）顶部与秸秆锅炉本体（1）固定的隔风套管（6），燃料送料装置（5）送料管（5‑1）斜管与锅炉本体外置钢架相固定，燃料送料装置（5）送料管（5‑1）直管出口置于秸秆燃烧器（4）上方，在燃料送料装置（5）二次风道管（5‑3）与隔风套管（6）之间间隙中填充有柔性耐火填料；所述秸秆燃烧器（4）的燃烧器密封面（4‑1）与秸秆锅炉本体（1）炉膛底部钢架密封面（1‑14）紧配合，在燃烧器密封面（4‑1）与钢架密封面（1‑14）之间设有一层耐火密封填料，在秸秆燃烧器（4）四个立柱（4‑2）的支架上分别设有一个燃烧器弹性支撑（4‑3）。...

【技术特征摘要】
1.一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机，包括秸秆锅炉本体（1）、低温除氮装置（2）、热能交换装置（3）、秸秆燃烧器（4），所述秸秆锅炉本体（1）炉膛内设有一道隔烟墙Ⅰ（1-1），隔烟墙Ⅰ（1-1）一侧与炉膛左侧壁相接，另一侧为进口通道Ⅰ（1-1-1），在隔烟墙Ⅰ（1-1）与炉膛内的后墙之间，依次设有第一对流管束（1-2）、第二对流管束（1-3）、第三对流管束（1-4），在第一对流管束（1-2）和第二对流管束（1-3）之间设有一道烟气隔墙Ⅱ（1-5），烟气隔墙Ⅱ（1-5）将进口通道Ⅰ（1-1-1）和进出口通道Ⅰ（1-6）隔开，在第二对流管束（1-3）和第三对流管束（1-4）之间设有一道烟气隔墙Ⅲ（1-7），烟气隔墙Ⅲ（1-7）将进出口通道Ⅱ（1-8）和出口通道Ⅱ（1-9）隔开，在进口通道Ⅰ（1-1-1）、进出口通道Ⅰ（1-6）、进出口通道Ⅱ（1-8）和出口通道Ⅱ（1-9）底部分别设有沉灰漏斗Ⅰ（1-10）；其特征在于：还包括燃料送料装置（5），所述燃料送料装置（5）包括送料管（5-1）、环状堵板（5-2）、二次风道管（5-3）、二次风盘（5-4）、耐火混凝土（5-5）；所述二次风盘（5-4）包括上环盘（5-41）、下环盘（5-42）、分风板（5-43），上环盘（5-41）内径大于下环盘（5-42）内径，数条分风板（5-43）间隔的设置在上环盘（5-41）和下环盘（5-42）之间构成数个分风道；所述送料管（5-1）低端为直管，上端为斜管，在送料管（5-1）外设有一根大于送料管（5-1）外径的二次风道管（5-3），在二次风道管（5-3）上端设有环状堵板（5-2），环状堵板（5-2）的内环面与送料管（5-1）外管壁焊接，环状堵板（5-2）的外环面与二次风道管（5-3）管口焊接，在二次风道管（5-3）上端的管壁上设有二次风进风管（5-31），在二次风道管（5-3）下端设置在炉膛内部分的管壁上设耐火混凝土（5-5），所述二次风盘（5-4）设置在送料管（5-1）、二次风道管（5-3）和耐火混凝土（5-5）的低端，二次风盘（5-4）下环盘（5-42）内环面与送料管（5-1）外管壁焊接，二次风盘（5-4）上环盘（5-41）内环面与二次风道管（5-3）外管壁焊接；所述秸秆锅炉本体（1）炉膛内设有一面隔烟墙Ⅳ（1-11），隔烟墙Ⅳ（1-11）一侧与炉膛右侧壁相接，另一侧为烟气进口（1-11-1），隔烟墙Ⅳ（1-11）与隔烟墙Ⅰ（1-1）之间构成矩形转向沉灰室（1-12），沉灰室（1-12）与进口通道Ⅰ（1-1-1）相通，沉灰室（1-12）底部设有数个沉灰漏斗Ⅱ（1-12-1），在沉灰室（1-12）内的隔烟墙Ⅳ（1-11）上设有锅炉管排（1-11-2），锅炉管排（1-11-2）、第一对流管束（1-2）、第二对流管束（1-3）、第三对流管束（1-4）上的锅炉管排分别与上下锅筒相通；所述低温除氮装置（2）通过除氮装置法兰框（2-8）固定在秸秆锅炉本体（1）后部外侧的锅炉法兰盘（1-13）上，所述热能交换装置（3）固定在低温除氮装置（2）上，秸秆锅炉本体（1）炉膛内的出口通道Ⅱ（1-9）的出口（1-91）与低温除氮装置（2）的烟气进口Ⅰ（2-2-1）相通，低温除氮装置（2）的烟气出口Ⅰ（2-3-1）与热能交换装置（3）的烟气进口Ⅱ（3-1）相通，热能交换装置（3）外侧设有烟气出口Ⅱ（3-2）；所述燃料送料装置（5）穿过秸秆锅炉本体（1）顶部与秸秆锅炉本体（1）固定的隔风套管（6），燃料送料装置（5）送料管（5-1）斜管与锅炉本体外置钢架相固定，燃料送料装置（5）送料管（5-1）直管出口置于秸秆燃烧器（4）上方，在燃料送料装置（5）二次风道管（5-3）与隔风套管（6）之间间隙中填充有柔性耐火填料；所述秸秆燃烧器（4）的燃烧器密封面（4-1）与秸秆锅炉本体（1）炉膛底部钢架密封面（1-14）紧配合，在燃烧器密封面（4-1）与钢架密封面（1-14）之间设有一层耐火密封填料，在秸秆燃烧器（4）四个立柱（4-2）的支架上分别设有一个燃烧器弹性支撑（4-3）。2.根据权利要求1所述的一种秸秆燃烧锅炉烟气降灰除氮降温一体机，其特征在于：所述的低温除氮装置（2）包括中框...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治江，李树波，
申请(专利权)人：天津市星拓科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12