[发明专利]一种常压移动气化循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及到工业与民用锅炉领域，具体涉及到常压移动气化、流态化、直燃等综合性燃烧技术领域。

背景技术

人类发展到高度文明的今天，充分认识到保护地球生态平衡的重要性。各国首脑纷纷提出节能减排、降低污染。工业与民用锅炉是污染源之一，是人们生产和生活不可缺少的重要燃烧设备，它的燃烧技术先进与否直接影响节能减排的效果。目前在市面上运行的锅炉中，常压移动气化炉，其结构和气化工艺都很成熟，燃料可以清洁转化成燃气，但在转化的过程中要消耗一部分燃料，只能得到成分不稳定、低热值的燃气，民用不太适宜。而循环流化床锅炉是世界公认的先进锅炉，具有效率高，脱硫效果好、氮氧化物排量低、燃料适应性广等优点。但其结构复杂，体积庞大，配套设备多，造价高，只限于热电领域，工业与民用很少。现阶段工业与民用依然是火床式锅炉为主。这种锅炉以直燃方式人工操作运行，操作不当燃烧就不完全、耗能高。没有燃料燃气清洁转化的能力，需外设除尘脱硫设备，有的为了利益甚至不设，污染严重。鉴于上述情况，本发明设计出一种常压移动气化循环流化床锅炉，该锅炉具有高效节能减排的能力，无需专人值守可自动运行，燃料适用性广，集气化、直燃、流态化燃烧为一体，结构简单，制造方便，造价低，起动速度快，耗燃低，效率高，体积、功率可大可小，小到家庭使用，大到工业生产乃至热电领域。是一种先进的综合性燃烧技术锅炉，有很高的经济价值和社会价值。

发明内容

本发明目的：三种燃烧技术的嫁接，取长舍短，将先进的燃烧技术推广到工业与民用锅炉领域，减少污染源 。    

本发明的技术方案：将常压移动气化炉与循环流化床锅炉的两个炉膛有机地结合在一起，气化炉炉膛既做燃料仓又做气化炉。在气化炉中，当燃料被转化成燃气，通过两炉膛结合处，迅速被点燃，在循环流化床锅炉膛内燃烧。当燃料的颗粒密度被气化到小于流态化气流的浮力，就形成了流态化燃烧。当燃烧的颗粒被俘上了循环流化床锅炉炉膛顶部、在三次风作用下继续燃烧，如果还没燃烧完全的，将被流态化气流带入高温旋风气固分离器与热气流分离开，收集在分离器立管内，直接返回气化炉膛继续气化，周而复始的循环气化、直燃、流态化燃烧。燃料仓里的燃料靠自身的重量向下移动，达到了稳定的连续气化循环流态化燃烧。

具体实施方案：本发明采取了水包火的设计方案，换热效果好。外观为立式圆柱体，炉体保温层21、立式锅筒18、流态化燃烧区1、三次风管2、流态化布风板3、流态化炉炉门4、三次风调节阀5、直燃区23、风箱24、气化炉炉门8、气化炉布风板9、气化区10、立管返料管11、一级高温旋风气固分离器12、燃料仓13、料仓盖14、烟管盖15、烟气管16、二级旋风气固分离器导管19、二级旋风气固分离器22、通天烟囱26、水池封闭排尘管25。 

见附图1：原理示意图 

           图2：甲—甲剖面图

           图3：乙—乙平面图 

       本发明的优点：本发明结构简单，不用机械传动机构，不用耐火材料，造价低廉。全封闭气化、直燃、循环流态化燃烧、三级配风、两级分离，排尘管入水池封闭，工作环境清洁卫生，无需专人值守可自动运行。由于采取先气化后流化的工艺，对燃料的粒径级配大小要求不高，省去了与循环流化床锅炉配套的破碎筛分系统。由于气化区上部就是燃料仓，靠自重下移连续供料，省去了螺旋加料机。由于气化区压力低于流态化燃烧区的压力，循环返料由气固分离器立管直接返给气化区，省去了回料阀及高压气流装置。极大地降低了锅炉成本，结构紧凑，焊点少易制造，占地面积小。本发明集气化床、火床、循环流化床锅炉的所有优点为一体。燃料适应性广、氮氧化物排量低、炉内脱硫效果好、燃料清洁转化成燃气、无烟无尘。由于是水包火炉型结构，热量穿越迷宫般的烟道在炉内停留时间长、受热面积大、吸收效果好、排烟温度低（在50度左右）。检查维修方便，打开烟管盖、烟气管上下通气，很容易清理火管积尘。

下面结合附图对本发明的运行过程做进一步说明。 

 首先给锅炉注水至水位20，检查各水阀、风阀正常后打开气化炉炉门8，加入引火燃料于气化炉布风板9上。打开料仓盖14加入木柴或煤炭等燃料，点燃燃料启动鼓风机，调节气化炉风阀7至最佳供风量。随着燃烧、燃料体积收缩，燃料仓里燃料下移，使之燃料连续气化。当燃气通过直燃区6时，温度达到燃气燃点，此时燃气被迅速点燃，在流态化炉膛内燃烧。调整好流态化供风和三次风的最佳量。所有的细小颗粒进入流态化区舞动燃烧，在三次风的作用下进入一级高温旋风气固分离器继续燃烧。直至缺氧沉入立管返回气化床继续气化。至此一个气化循环流态化燃烧结束。这些过程当炉温升起来后，气化、直燃、流态化燃烧只发生在瞬间，周而复始连续不断地运转下去。一级分离出的烟气温度很高，也含有细小粉尘。为了进一步吸热除尘，通过二级旋风气固分离器导管19进入二级旋风气固分离器继续分离，粉尘下落通过排尘水池封闭管进入水池，被净化的烟气排入大气。