基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统技术方案

本发明专利技术公开了基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，属于生物质燃烧技术领域，包括振动炉排，通过在宽度方向上将炉排单元分为侧向炉排单元和中部炉排单元，并在长度方向上将炉排单元的燃烧区段分隔为三个燃烧区段，进而通过在振动炉排的风箱中设置多个挡板，以此将风箱分隔为多个独立风室，并针对各独立风室分别供风，充分结合生物质燃料在炉排炉中的燃烧特性进行供风以助于燃料的充分燃烧。本发明专利技术的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，其结构简单，控制便捷，可以实现生物质燃料在炉排炉中的高效低氮燃烧，提升燃烧的效率，降低氮氧化物的产生，充分利用生物质燃料的热量，减少化石能源的应用，节能环保，具有较好的实用价值和应用前景。实用价值和应用前景。实用价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统


[0001]本专利技术属于生物质燃烧
，具体涉及基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统。

技术介绍

[0002]随着现代经济水平快速发展，传统化石能源消耗巨大，亟需新型能源替代化石燃料，以降低化石能源的消耗。生物质能因具有碳中性和储量巨大等优势，越来越受到当今社会的重视。
[0003]作为唯一可直接转换为燃料的可再生能源，直燃技术是生物质燃料现阶段大规模应用的主要方式，而炉排炉燃烧因其具有良好的燃料灵活性，所以成为生物质直燃最主要的锅炉燃烧形式。
[0004]不过，由于生物质燃料种类受季节和地域的影响波动较大，加上锅炉运行系统复杂，造成现有的布风布料参数下燃烧难以达到预期效果。另外，对于现有的燃烧系统而言，其操作通常是通过操作人员的手工操作来完成，而操作人员在调整配风参数时，存在一定程度的盲目性和滞后性，常出现锅炉燃烧效率低和出口污染物排放严重超标现象，影响整个燃烧系统的高效运行，限制了生物质燃料的应用与推广。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本专利技术提供了基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，能够有效改善生物质燃料在炉排炉中的燃烧质量，提升生物质燃料燃烧的效率，降低生物质燃料燃烧过程中产生的NOx污染物。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，包括用于生物质燃料燃烧的第一炉仓，该第一炉仓的底部设置有振动炉排，并在第一炉仓的仓体上对应该振动炉排设置有进料组件、一次风供风组件和二次风供风组件；
[0007]所述进料组件设置在所述二次风供风组件与所述振动炉排之间，用于向振动炉排上供给生物质燃料；所述一次风供风组件设置在第一炉仓的底部，用于通过所述振动炉排的风箱向承载于该振动炉排上的生物质燃料的底部供风；所述二次风供风组件设置在所述振动炉排的上方，用于向所述生物质燃料的顶部供风；
[0008]所述振动炉排包括在宽度方向上依次设置的多个炉排单元，所述多个炉排单元包括分设于宽度方向两侧的两个侧向炉排单元和设置于两侧向炉排单元之间的中部炉排单元；
[0009]各所述炉排单元自靠近进料组件一端向另一端依次分为第一燃烧区段、第二燃烧区段和第三燃烧区段，各燃烧区段内分别开设有多个一次风通孔；且
[0010]所述振动炉排的风箱通过多个挡板分隔为多个彼此隔开的独立风室；所述多个挡板包括分别沿振动炉排长度方向延伸的第一挡板和第二挡板，以及沿振动炉排宽度方向延伸的第三挡板，各挡板彼此相交，将所述风箱的空腔分隔为多个独立风室；所述第一挡板设
置于所述侧向炉排单元与所述中部炉排单元的交界处，所述第二挡板设置于相邻两中部炉排单元的交界处，所述第三挡板设置于相邻两燃烧区段的交界处；各所述独立风室分别以管路与所述一次风供风组件连通，以实现各独立风室的分别供风。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，在同一个炉排单元中，位于第二燃烧区段、第一燃烧区段、第三燃烧区段中的一次风通孔尺寸依次减小。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，对于同一个炉排单元而言，在总风量为1的基础上，对应于第三燃烧区段、第一燃烧区段、第二燃烧区段的独立风室供风量比例为：(0.15～0.23)：(0.30～0.38)：(0.45～0.52)。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述进料组件中包括多个进料口，所述进料口与所述炉排单元一一对应设置；且
[0014]对应所述侧向炉排单元的进料口尺寸小于对应于所述中部炉排单元的进料口尺寸；和/或，对应所述侧向炉排单元的进料口中的送料速率小于对应于所述中部炉排单元的进料口中的送料速率。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述中部炉排单元为并排设置的两个；
[0016]各侧向炉排单元中位于同一燃烧区段中的一次风通孔的尺寸相等；各中部炉排单元位于同一燃烧区段内的一次风通孔尺寸相等。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，对于同一个炉排单元而言，位于第二燃烧区段中的一次风通孔的尺寸等于第一燃烧区段中的一次风通孔尺寸的1.3～1.8倍；位于第一燃烧区段中的一次风通孔的尺寸等于第三燃烧区段中一次风通孔尺寸的1.2～1.8倍。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述第一炉仓的中部设置有炉拱，其包括以端部连接并分别呈喇叭状的第一炉拱和第二炉拱；
[0019]第一炉拱的开口朝下，并以炉壁朝向振动炉排，且所述二次风供风组件设置在第一炉拱上；所述第二炉拱的开口朝上。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述第一炉拱内壁面与第一炉拱底部的水平截面的夹角为30
°
～60
°
；
[0021]和/或，
[0022]第二炉拱的内壁面与两炉拱连接处横截面所成的夹角为100
°
～120
°
。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，各所述炉排单元与水平面之间的夹角为4
°
～10
°
，并在振动炉排背离所述进料组件一端的第一炉仓底部设置有灰渣出口。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，还包括第二炉仓；
[0025]所述第二炉仓中沿烟气传输路径依次设置有多个换热器；且所述第一炉仓的顶部设置有至少一个换热器。
[0026]上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0027]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
[0028](1)本专利技术的基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，其包括振动炉排，通过在宽度方向上将炉排单元分为侧向炉排单元和中部炉排单元，并在长度方向上将炉排单元的燃烧区段分隔为三个燃烧区段，进而通过在振动炉排的风箱中设置宽度方向和长度方向上分别延伸的多个挡板，以此将风箱分隔为多个独立风室，并针对各独立风室
分别供风，充分结合生物质燃料在炉排炉中的燃烧特性，有效保证振动炉排各部位生物质燃料的充分燃烧，避免局部富氧区域的出现，提升生物质燃料的燃尽率，充分利用生物质燃料的热量。
[0029](2)本专利技术的基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，其通过在第一炉仓的中部设置炉拱，利用第一炉拱和第二炉拱的组合设置，形成中部收束的结构，一方面可以提升生物质燃料进料后的热辐射，提升生物质燃料在第一燃烧区段内的烘干效率；而第二炉拱的形成，也有利于避免第一炉仓顶部的燃气涡流的形成，提升烟气输送的效率和可靠性，进而充分利用生物质燃料的热量。
[0030](3)本专利技术的基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，其通过对同一炉排单元不同燃烧区段内一次风通孔尺寸的优选，配合进料组件中多个进料口的依次设置，以及不同进料口中进料量的控制，实现不同区域的非均匀送料，进一步结合振动炉排各炉排单元燃烧时的实际情况，提升生物质燃料的燃烧效果。
[0031]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，包括用于生物质燃料燃烧的第一炉仓，该第一炉仓的底部设置有振动炉排，并在第一炉仓的仓体上对应该振动炉排设置有进料组件、一次风供风组件和二次风供风组件；其特征在于，所述进料组件设置在所述二次风供风组件与所述振动炉排之间，用于向振动炉排上供给生物质燃料；所述一次风供风组件设置在第一炉仓的底部，用于通过所述振动炉排的风箱向承载于该振动炉排上的生物质燃料的底部供风；所述二次风供风组件设置在所述振动炉排的上方，用于向所述生物质燃料的顶部供风；所述振动炉排包括在宽度方向上依次设置的多个炉排单元，所述多个炉排单元包括分设于宽度方向两侧的两个侧向炉排单元和设置于两侧向炉排单元之间的中部炉排单元；各所述炉排单元自靠近进料组件一端向另一端依次分为第一燃烧区段、第二燃烧区段和第三燃烧区段，各燃烧区段内分别开设有多个一次风通孔；且所述振动炉排的风箱通过多个挡板分隔为多个彼此隔开的独立风室；所述多个挡板包括分别沿振动炉排长度方向延伸的第一挡板和第二挡板，以及沿振动炉排宽度方向延伸的第三挡板，各挡板彼此相交，将所述风箱的空腔分隔为多个独立风室；所述第一挡板设置于所述侧向炉排单元与所述中部炉排单元的交界处，所述第二挡板设置于相邻两中部炉排单元的交界处，所述第三挡板设置于相邻两燃烧区段的交界处；各所述独立风室分别以管路与所述一次风供风组件连通，以实现各独立风室的分别供风。2.根据权利要求1所述的基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，其特征在于，在同一个炉排单元中，位于第二燃烧区段、第一燃烧区段、第三燃烧区段中的一次风通孔尺寸依次减小。3.根据权利要求2所述的基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，其特征在于，对于同一个炉排单元而言，在总风量为1的基础上，对应于第三燃烧区段、第一燃烧区段、第二燃烧区段的独立风室供风量比例为：(0.15～0.23)：(0.30～0.38)：(0.45～0.52)。4.根据权利要求1～3中任一项所述的基于风箱结构优化的生物质炉排炉高效低氮燃烧系统，其特征在于，所述进料组件中包括多个进料口，所述进料口与所述炉排单元一一对应设置；...

【专利技术属性】
技术研发人员：方庆艳，苏现强，马仑，陈鑫科，张成，谭鹏，陈刚，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：