[发明专利]一种固体燃料锅炉

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种锅炉，具体为一种固体燃料锅炉。

背景技术

固体燃料来源广泛，是人类最早使用的燃料，也是现代主要能源。煤、木材、秸秆、农作物壳皮、生活垃圾等，都是很好的固体燃料。要将这些固体燃料所含能量转化成热能加以利用，锅炉就成了关键。遗憾的是，现有锅炉不能有效地将上述各类固体燃料都充分利用，造成资源浪费和环境污染。

第一次工业革命以来，煤一直是人类的主要能源。以燃煤为主的火管锅炉和水管锅炉沿用至今。煤资源量逐渐减少和燃煤造成的大气污染迫使人类寻求其他能源。生物质能源就是全球关注的重要新能源之一。秸秆、农作物壳皮、生活垃圾等生物质能源所能提供的能源数量庞大质量优良，是人类可持续发展的重要能源。但是，秸秆、农作物壳皮、生活垃圾等生物质固体燃料密度小，现有固体燃料锅炉难以高效利用，研发新的固体燃料锅炉势在必行。

固体燃料在燃烧过程中有炉灰产生。固体燃料锅炉要连续工作必须保持固体燃料均匀进入燃烧室的同时，适时适量排出炉灰。秸秆、农作物壳皮、生活垃圾等生物质固体燃料进入燃烧室时若体积流量过大易堵塞进料管道。进料管道需要管道直立而且管径较大，才能防止进料管道堵塞。现有火管锅炉和水管锅炉不仅燃烧室容量小，其结构也不利于进料管道和炉灰排出管道布置，所以很难做到进料排炉灰顺畅。结构设计合理的燃烧室是固体燃料锅炉广泛使用各类固体燃料的基础。分析比较各类燃烧室结构之后发现：固体燃料锅炉燃烧室最好借鉴中国发明专利CN104930689A首创的环型燃烧室，将进料管道设置在环型燃烧室上方中央，就能达到管道直立管径大；将炉灰排出管道设置在环型燃烧室下方周边，就能保证燃料燃烧在环型燃烧室内不间断进行。

发明内容

本发明的目的是在炉胆的环型燃烧室上方中央设进料管道，在炉胆的环型燃烧室下方周边设炉灰排出管道，在炉胆的环型燃烧室侧面四周设空气进入管道，锅壳包裹炉胆，构成一种固体燃料锅炉。

为了实现上述目的，本发明的方案是：其结构包括锅壳、炉胆、鼓风机、进料管道、炉灰排出管道、排灰阀门、空气进入管道、烟气排出管道、进水管道、蒸汽排出管道、保温层。其特征在于：所述锅壳是一内部为空的直立圆柱，锅壳顶端中央是进料管道进料口，锅壳上部设置烟气排出管道出口和蒸汽排出管道出口，锅壳下部设空气进入管道进口，锅壳底端周边设置炉灰排出管道出口，锅壳底端设置进水管道进口，锅壳内中央安置内空的圆柱状炉胆；进料管道置于炉胆上部中央，进料管道连通炉胆内空间和锅壳外空间，进料管道出料口在炉胆内中央；烟气排出管道连通炉胆内空间和锅壳外空间；空气进入管道连通炉胆内空间和锅壳外空间，空气进入管道连接鼓风机；炉灰排出管道连通炉胆内空间和锅壳外空间，锅壳外炉灰排出管道上安装排炉灰阀门；蒸汽排出管道连通炉胆外锅壳内空间和锅壳外蒸汽用户；进水管道连通炉胆外锅壳内空间和锅壳外水源；炉胆下部中央有一下端面与炉胆同底相连、内空与炉胆外锅壳内空间连通、上端为圆锥面或球面等曲面的内空圆柱体，炉胆下部空间因此形成一个环型燃烧室；锅壳外表面包裹保温层。

所述进料管道内衬保温材质管道，减少热量散失。

所述炉胆内安装换热片或热交换管道，增大受热面。

所述固体燃料锅炉不要锅壳，炉胆外表面包裹保温层，在炉胆内上部环型空间内布置热交换管道，在热交换管道内流动的工质能达到较高的温度。可作斯特林发电机及其他工业用高温热量供热炉。

本发明的优点在于：一是进料管道进料口设在锅壳顶端，固体燃料竖直落到炉胆下部内空圆柱体上端面，然后分散到环型燃烧室中，操作方便，不易堵塞。二是环型燃烧室结构可根据所用固体燃料的密度大小和热值高低确定，容积、高度、宽度可在较大范围内自由设定。三是适用领域广，可用作燃煤电站锅炉、生物质能电站锅炉、垃圾电站锅炉、城镇供热锅炉。四是可作为高温供热源，如直接加热斯特林发电机加热器管道驱动斯特林发电机发电，减小了水源对电站的限制，尤其适合缺水地区的生物质能电站。

附图说明

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明结构图；

图2是本发明炉胆结构图；

图3是本发明炉胆上部结构图；

图4是本发明炉胆下部结构图。

图中，1、进料管道，2、烟气排出管道，3、炉灰排出管道，4、进水管道，5、鼓风机，6、空气进入管道，7、锅壳，8、蒸汽排出管道，9、炉胆，10、炉胆下部内空圆柱体上端面。

具体实施方式