[发明专利]一种高效洁净的生物质燃烧炉

说明书

本发明为一种高效洁净的生物质燃烧炉，属于能源与环境技术领域。所述生物质燃烧炉主要包括炉膛、炉排、冷灰仓、水冷壁、料仓、送料机、风机和排渣斗；所述炉排设置于炉膛下部，炉膛下方设置排渣斗，排渣斗下部设置冷灰仓，水冷壁位于炉膛的顶部，风机的送风管从炉排与排渣斗之间的炉膛壁伸进炉膛，料仓通过送料机与炉膛内部的炉排连接，所述的生物质燃烧炉还包括一个用于从炉膛内中上部向炉膛内喷淋热灰的热灰喷淋装置。本发明生物质燃烧炉中的燃料和空气在炉膛内燃烧时，采用较低的流化风速将热灰渣流化于整个炉膛内，热灰可以捕捉由于生物质燃烧而产生的挥发性灰、小颗粒灰和大颗粒灰，减少受热面积灰结渣及腐蚀问题，增加炉膛内热空气的扰动，强化其与水冷壁之间的换热，加大燃料行程，降低热能资源的浪费，确保能源转化系统的高效性。

技术领域

本发明涉及一种高效洁净的生物质燃烧炉，属于能源与环境技术领域。

背景技术

全球气温变暖受到政府以及相关部门的关注，减少二氧化碳等温室气体的排放迫在眉睫。生物质能源由于其二氧化碳零排放以及可再生等优点，成为能源领域关注的热点。《可再生能源产业发展指导目录》中指出，用于直接发电的生物质主要是农作物秸秆、林木质等农林业的废弃物。生物质用于燃烧发电不仅可以减少火力发电行业二氧化碳排放，而且能够缓解传统燃料紧缺的危机。

我国也已经将生物质利用技术的研究与应用作为重点研究课题。我国生物质发电已有20年以上的研发和利用经验，这种生物质利用方式在未来10-20年仍大有可为。生物质发电的新增装机容量在从2006年到2010年的4年间累计新增330万千瓦。目前生物质发电已经成为技术最成熟、发展规模最大的生物质能利用领域。

生物质中碱性物质及氯含量高，在燃烧时易在锅炉受热面表面形成积灰，增大炉内传热热阻，降低锅炉热效率，引发严重恶性事件。且积灰中的碱金属及氯还会造成受热面的腐蚀。积灰及腐蚀问题已经成为阻碍生物质发电技术发展的主要障碍。

目前，使用生物质燃料的燃烧炉，炉内受热面积灰和结渣问题较严重，生物质燃烧炉热效率为70-75％之间，例如CN201721572480.4公开了一种热管换热双炉膛生物质锅炉驱动有机朗肯循环分布式热电联供系统，该专利中热管换热双炉膛生物质锅炉的热效率为73％左右，CN201721574131.6公开的一种双炉膛生物质锅炉驱动有机朗肯循环的双炉膛生物质锅炉热效率为70％左右，CN201610606102.7公开的一种生物质燃烧热能驱动吸收式有机朗肯循环分布式冷热电联供系统的生物质锅炉，其热效率为75％左右，炉内换热效果差，热能利用低，浪费资源，未充分利用的热能排放于空气中，造成周围环境的热污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效洁净的生物质燃烧炉，采用这种高效洁净的生物质燃烧炉可以减少受热面积灰结渣及腐蚀问题，增强炉内扰动，强化换热，加大燃烧行程，促进燃料完全燃烧，降低热能资源的浪费，实现对热量的梯级利用，以解决环境污染、能源利用率低、发电效率低等问题。

解决本发明的技术问题所采用的方案是：一种高效洁净的生物质燃烧炉，主要包括炉膛、炉排、冷灰仓、水冷壁、料仓、送料机、风机和排渣斗；所述炉排设置于炉膛下部，炉膛下方设置排渣斗，排渣斗下部设置冷灰仓，水冷壁位于炉膛的顶部，风机的送风管从炉排与排渣斗之间的炉膛壁伸进炉膛，料仓通过送料机与炉膛内部的炉排连接，其特征在于，所述的生物质燃烧炉还包括一个用于从炉膛内中上部向炉膛内喷淋热灰的热灰喷淋装置。

本发明所述的热灰喷淋装置主要包括热灰喷淋管、热灰喷淋喷头、热灰仓、加压泵、提升机和换热器；所述提升机下端通过管线与冷灰仓相连，提升机上端与换热器相连，换热器的上部通过管线与热灰仓相连，所述热灰喷淋管的一端安装热灰喷淋喷头，并伸入炉膛的中上部，另一端通过加压泵与热灰仓连接。

所述生物质燃烧炉还包括一个排烟管线，排烟管线中的烟气作为换热器的换热介质，与提升器提升进入换热器的冷灰进行换热后排放或进行后续处理。