[发明专利]用于生物质锅炉的炉排

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉上使用的炉排，更具体的说，尤其涉及一种可进行区别的供风和设置有增加氧化区域结构的用于生物质锅炉的炉排。

背景技术

目前我国生物质发电厂绝大部分采用技术引进的振动炉排锅炉，其基本结构可参见说明书附图中的图1，所示的一次风通过一风室4、二风室5和三风室7后穿过炉排3进入锅炉炉膛1，二次风由二次风喷口18直接进入锅炉炉膛1，但是生物质振动炉排锅炉的燃烧与普通的层燃锅炉和链条锅炉有较大差异，甚至与我国常用的燃煤振动炉排锅炉也有着很大区别，因此在运行方面基本没有什么经验可寻，引进的生物质振动炉排锅炉投产后普遍存在着可燃气体未燃尽损失和固体未燃尽损失所占的百分比较大的情况，导致锅炉效率较低。表1为某生物质发电厂可燃气体未燃尽损失和固体未燃尽损失两项损失的列表。

表1某生物质锅炉的重要热损失表

通过研究发现，生物质在振动炉排的燃烧状况可以分为五个区域：新燃料区域9、挥发份析出区域10、氧化区域11、还原区域12和燃尽区域13，其结构示意图可参见说明书附图中的图2。这几个区域对于空气的需求量是有很大差别的，在新燃料区域基本不需要氧气，仅需要少量一次风用来干燥生物质物料；挥发份析出区域主要是生物质析出可燃气体也不需要一次风供氧，主要有二次风供给氧气在炉膛内燃烧；在氧化区域需要一次风供给充足的氧气，使燃烧剧烈释放出大量的热量，并使床料中焦碳燃烧；而在还原区域是把二氧化碳还原成一氧化碳并吸收热量；在后面是燃尽区域主要是含有少量未燃尽碳的灰渣，这部分需要少量氧气，由此可看出氧化区域的大小对于燃烧效率至关重要，可在正常燃烧状况时，氧化区域并不大，尤其是在炉排振动后，新燃料区域和还原区域变大，氧化区域会进一步缩小，使炉排温度降低进而使炉膛温度也下降，此时生物质物料释放出大量可燃气体，而二次风量也没能及时增加使大量可燃气体白白浪费，使锅炉的化学未燃尽损失增加。

目前容量比较大的生物质锅炉的一次风室是根据燃烧区域分隔开的如说明书附图中的图1所示，一般分成一风室4、二风室5和三风室7，并通过一次风控制挡板6分别控制送风；比较小的生物质锅炉的一次风室不分开，统一送风，这样不能根据各个区域的需风量不同而有区别的送风，使需要大量氧气的燃烧区域(如氧化区域)，因供不上充足的氧气而达不到充分燃烧的目的，而基本不需要一次风供氧气的区域(新燃料区域和挥发份析出区域)，又供给了不少的空气而产生了一定的浪费。但问题是，即使分成三个风室后，在主要燃烧区域(如氧化区域)的一次风还是不足或是一次风不能够到达炉排上氧化区域的上部位置，从而造成氧化区域过小，还原区域过大，可燃气体未燃尽损失大，尤其是炉排刚振动完成时，大量新燃料的进入和铺开，使氧化区域进一步减少，这时燃烧状况接近生物质的气化过程，产生大量的CO和CmHn，而此时总风量并没有增加，所供给空气中的氧气量并不能使CO和CmHn完全燃尽，从而造成化学未完全燃烧损失大幅增加。还有就是目前的生物质振动炉排锅炉的各风室的控制挡板的调节特性比较差且容易出现故障，有些生物质电厂为了减少故障率，不得不将进风调节挡板拆除，这种情况更加加剧了生物质的热损失量。

通过以上分析可知，造成目前生物质锅炉热损失大的主要原因一个是供风量与各个燃烧区域不匹配，即不能根据不同燃烧区域需氧量的不同而有区别的供风；另一个是各个燃烧区域实际所占的空间比例与理想状态下的相比不均衡。

发明内容

本发明克服了上述技术问题的缺点，提供了一种可进行区别的供风和设置有增加氧化区域结构的用于生物质锅炉的炉排。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明的用于生物质锅炉的炉排，包括起支撑和通风作用的炉排体，其特别之处在于：所述的炉排体包括若干肋板和若干水冷壁管，所述的肋板和水冷壁管依次间隔排列，所述的肋板上设置有通风孔；所述的肋板靠近进料口和远离进料口部位上的通风孔的密度均小于肋板中间部位上的通风孔的密度，所述肋板的中间部位还设置有突出于肋板表面的若干内部为空腔的风帽，所述风帽的内部空腔连通于肋板的上侧和下侧。在炉排体的两端部位，即炉排体上靠近进料口和远离进料口的部位，在锅炉使用的过程中，这两个部位上的生物质所处的燃烧状态的需氧量较少，采用较小密度的通风孔即可满足供给氧气需求；所述肋板的中间部位对应的是氧化区域和位于氧化区域上部的还原区域，在肋板的中间部位设置突起的风帽，可使得还原区域得到较多的氧气，从而达到增加氧化区域和减小还原区域的目的，有益减少生物质的热量损失。