一种锅炉燃生物质、燃煤两用燃烧换热系统
技术领域
本实用新型涉及一种锅炉燃烧换热技术领域，特别是涉及一种锅炉燃生物质、燃煤两用燃烧换热系统。
背景技术
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。利用导热油加热的锅炉叫导热油锅炉。导热油，又称有机热载体或热介质油，作为中间传热介质在工业换热过程中的应用已有五十年以上的历史，广泛应用于石油、化工、制药、纺织印染、轻工、建材、食品、筑路沥青加温等需要高温的工业领域。目前，人们在采暖、沐浴时，曾采用一种常压热水锅炉，该锅炉的炉体为整体式结构， 主要由整体式锅壳及其内设置的炉胆，炉胆内有上、中、下三层横水管，位于锅壳上方的烟囱经冲天管与炉胆连通而构成。这种锅炉内的循环水是自下而上经过锅壳与炉胆之间形成的蓄水室及与蓄水室连通的横水管进行循环的，其受热面积小、水容量较大，耗煤多，升温慢。而燃烧室内燃烧火焰直接辐射炉胆，高温烟气向上流动加热横水管后，经冲天管直接进入烟囱排出，烟气流程短，燃烧不充分，很大一部分热量随烟气被排放掉，其热效率较低，而被排放的烟气温度较高，造成能源浪费。同时，这种锅炉还维修不方便。而现有的各种锅炉产品大多数为一体式，存在能源利用率低、且污染较严重的缺点。
随着我国工业化进程的不断推进，工业污染也再不断地加剧，一些高耗能、高耗能、低产出的落后锅炉逐渐被淘汰，节能型、清洁型锅炉逐渐进入人们的视野，目前，锅炉的燃料多种多样，将来锅炉的主要燃料是那种原料，尚未稳定下来，因此，目前锅炉燃料是多种能源并举，很多远离城市的工厂、学校等集体单位，仍然使用传统的煤作为燃料，而位于城市或城市周边的企业、机关、学校则以清洁能源为主，有使用燃气的、有利用生物质燃料的、也有的利用无烟煤等能源的，在传统的锅炉中，由于使用的是以煤炭为主的锅炉，由于燃煤装置会带来不停程度的污染，目前，节能清洁型生物质燃料的锅炉得到了社会的青睐，但是，如果在原有的煤炭锅炉上使用节能清洁型生物质燃料，存在着效率低、热量不足的问题，因此，急需一种专门用于节能环保型燃料的锅炉与之配套。由于电力、天然气供应和燃气管道的限制，无法将我国的燃煤锅炉全部改为电锅炉或燃气锅炉，而生物质锅炉的价格低及运行成本低更容易使用户接受并得以推广，正好填补了这项空白。生物质能颗粒燃料是利用秸秆、水稻秆、薪材、木屑、花生壳、瓜子壳、甜菜粕、树皮等所有废弃的农作物，经粉碎混合挤压烘干等工艺，最后制成颗粒状燃料。在我国它的原材料分布广泛，加工工艺先进，生物质能颗粒料以绿色煤炭著称，是一种洁净能源。作为锅炉的燃料，它的燃烧时间长，强化燃烧炉膛温度高，而且经济实惠，同时对环境无任何污染，CO零排放，SO零排放，属再生能源，可循环利用，可代替木材、煤、天然气。而运行成本仅是燃气的一半。我国大量的农业产生的原料给生物质锅炉的推广提供了坚强的物质保障。不仅能够解决农民进行秸秆焚烧问题，同时将资源充分利用，燃烧过的灰渣是非常好的肥料，实是一举多得之举。衡阳大成认为，生物质锅炉将减低PM2.5的排放，有力的推进了环保事业的发展，是中国新能源战略的重要部分。生物质锅炉是锅炉的一个种类，以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉，分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉、立式生物质锅炉、卧式生物质锅炉等。锅炉采用最适合生物质燃料燃烧的燃烧设备----往复炉排。锅炉在结构设计上，相对传统锅炉炉膛空间较大，有利于生物质燃料燃烧时瞬间析出的大量挥发分充分燃烧。锅炉可配有燃油（燃气）点火燃烧器，实现点火自动化。锅炉的给料、燃烧、除渣、给水、点火都可采用自动控制，操作非常方便。锅炉配有自动清灰装置，能及时清除锅炉受热面的积灰，保证锅炉高效稳定运行。锅炉尾部布置有省煤器、也可根据用户需要布置空气预热器。相对传统的锅炉，锅炉效率更高，排烟温度低。生物质锅炉的效率一般都在80%以上，锅炉型号大，燃烧的更充分，锅炉的效率也就更高。最高的达到了88.3%，比燃煤锅炉平均效率水平高15% 。
在锅炉的总换热量中炉膛的换热所占比例最大，炉膛换热中辐射换热最为强烈、高效， 辐射换热是炉膛的主要换热形式，辐射换热量约占炉膛换热量的95％。而传统锅炉所设置的锅炉管束、省煤器及空气预热器等设备庞大、运行低效的对流换热面，主要是为了降低排烟温度、最大限度地回收烟气余热。若能够在燃料燃烧及炉膛上采用新的技术和先进的设备，提高燃烧效率、降低排烟温度，并对上述的对流换热面进行简化，从而有效地提高锅炉的热效率、降低设备的造价、减少设备的故障和维修费用。中国专利号为201010149739.0的专利申请公开了一种生物质燃料燃烧装置，该装置包括排烟通道、燃烧室、换热室、烟气扩容室，其中扩容室由省料器和预热器组成，采用传统的省料器降低排烟温度降温后的尾气温度仍然很高，热量利用率低，且省料器需单独设置，增大了锅炉结构的复杂性和尺寸大小。这种生物质锅炉一旦断电或者燃料不足，无法继续供暖，同时由于现有锅炉自动进料存在许多缺点，而这些因素往往是影响供暖效果的主要制约因素。因此，本领域技术人员需要迫切解决的问题是：一种结构新颖、燃料选择多样性、燃料输送安全方便、热效率高、降低生产成本的用于生物质锅炉燃烧换热系统。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种锅炉燃生物质、燃煤两用燃烧换热系统，本实用新型要解决的问题是为了克服目前的生物质成型燃料炉型存在对上述缺陷，提供一种结构新颖、燃料选择多样性、燃料输送安全方便、热效率高、降低生产成本的用于生物质锅炉燃烧换热系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种锅炉燃生物质、燃煤两用燃烧换热系统，包括锅炉主体、进料装置，所述的进料装置设置在锅炉主体的左侧上方，所述的锅炉主体包括加煤口、炉膛口、清灰口、固定炉排、水冷炉排、出烟管座、补水管座、大气连通管座、竖挡板、排烟口、检修门、吊耳、出水管座、进水管座，所述的清灰口分别设置在锅炉主体底部两端，所述的清灰口之间设置有竖挡板，所述的固定炉排设置在左侧清灰口的上方，所述的固定炉排右端设置在竖挡板上方，所述的固定炉排左端设置在锅炉主体内壁上，所述的炉膛口设置在固定炉排的上方，所述的水冷炉排设置在炉膛口上方，所述的水冷炉排为多个平行设置的钢管，所述的钢管两端与锅炉主体焊接连通，所述的水冷炉排内通水且与锅炉内的水连通，所述的加煤口设置在水冷炉排的上方，所述的加煤口上方设置有烟管，所述的锅炉主体上方设置有排烟口，所述的烟管一端与排烟口连通，一端与出烟管座连通，所述的出烟管座设置在锅炉主体后端左侧，所述的出烟管座一端设置在锅炉主体内部，一端伸出锅炉主体后端，所述的锅炉主体右侧设置有检修门，所述的检修门设置在排烟口的右侧，与排烟口相通，所述的锅炉主体顶部设置有吊耳、出水管座、补水管座、大气连通管座，所述的吊耳分别设置在锅炉主体的左右两侧，所述的出水管座设置在锅炉主体后端顶部，位于出烟管座右侧，所述的出水管座一端与锅炉主体焊接连通，所述的补水管座、大气连通管座设置在右侧吊耳的前方，所述的大气连通管座设置在补水管座的右侧，所述的进水管座设置在锅炉主体的右侧底部，所述的进水管座、出水管座均与锅炉主体焊接连通。
所述的进料装置包括进料斗、螺旋送料机、电机、椭圆法兰、送料管，所述的送料管设置在锅炉主体左侧中下部，与锅炉主体焊接连接，所述的进料管一端与炉膛口左上方连通，所述的螺旋送料机通过椭圆法兰与送料管左端螺栓连接，所述的电机设置在螺旋送料机左端正前方，与螺旋送料机的旋转轴通过链条带动连接，所述的进料斗设置在螺旋送料机中部正上方，所述的送料管下方设置有固定管座，所述的固定管座左侧设置有盖板，与盖板通过螺栓连接，右侧设置有锅炉主体，与锅炉主体焊接连接。
所述的加煤口、炉膛口、清灰口均设置有一一对应的炉门框，以及与炉门框对应的炉门。
所述的出水管座外侧设置水泵，所述的出烟管座外侧设置引风机。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供一种锅炉燃生物质、燃煤两用燃烧换热系统，包括锅炉主体、进料装置，所述的进料装置设置在锅炉主体的左侧上方，所述的锅炉主体包括加煤口、炉膛口、清灰口、固定炉排、水冷炉排、出烟管座、补水管座、大气连通管座、竖挡板，本实用新型水冷炉排设置在加煤口与炉膛口之间，保证了锅炉的两用性，即可以选择全自动的生物质燃料模式供暖，又可以选择传统燃煤模式供暖，在停电时也保证了锅炉的正常使用。且水冷炉排设置在加煤口下方，水冷炉排内通水且与锅炉内的水连通，既可以做炉排使用，又可以做换热器使用，节省空间。本实用新型结构新颖、燃料选择多样性、燃料输送安全方便、热效率高、降低生产成本的用于生物质锅炉燃烧换热系统。
为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的整体结构左视图；
图3为本实用新型的整体结构俯视图。
附图标记
1、锅炉主体，2、进料装置，3、加煤口，4、炉膛口，5、清灰口，6、固定炉排，7、水冷炉排，8、出烟管座，9、补水管座，10、大气连通管座，11、竖挡板，12、排烟口，13、检修门，14、吊耳，15、出水管座，16、进水管座，17、进料斗，18、螺旋送料机，19、电机，20、椭圆法兰，21、送料管，22、固定管座，23、盖板，24、炉门框。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1
如图1、图2、图3所示，一种锅炉燃生物质、燃煤两用燃烧换热系统，包括锅炉主体1、进料装置2，所述的进料装置2设置在锅炉主体1的左侧上方，所述的锅炉主体1包括加煤口3、炉膛口4、清灰口5、固定炉排6、水冷炉排7、出烟管座8、补水管座9、大气连通管座10、竖挡板11、排烟口12、检修门13、吊耳14、出水管座15、进水管座16，所述的清灰口5分别设置在锅炉主体1底部两端，所述的清灰口5之间设置有竖挡板11，所述的固定炉排6设置在左侧清灰口5的上方，所述的固定炉排6右端设置在竖挡板11上方，竖挡板11用于支撑固定炉排6，固定炉排6用于放置生物质燃料，所述的固定炉排6左端设置在锅炉主体1内壁上，所述的炉膛口4设置在固定炉排6的上方，所述的水冷炉排7设置在炉膛口4上方，水冷炉排7在炉膛口4上方，生物质燃料燃烧，使锅炉和水冷炉排7内的水被加热，冷水从锅炉底部的进水管座16进入锅炉主体1内部，通过水泵将锅炉内的热水从出水管座15抽出，为地暖或者暖气供热，所述的水冷炉排7为多个平行设置的钢管，所述的钢管两端与锅炉主体1焊接连通，所述的水冷炉排7内通水且与锅炉内的水连通，既可以做炉排使用，又可以做换热器使用，节省空间。所述的加煤口3设置在水冷炉排7的上方，水冷炉排7设置在加煤口3与炉膛口4之间，可实现加煤口3与炉膛口4同时对水冷炉排7加热，也可以择其一为水冷炉排7加热，实现燃料的选择的多样性，所述的加煤口3上方设置有烟管，所述的锅炉主体1上方设置有排烟口12，所述的烟管一端与排烟口12连通，一端与出烟管座8连通，所述的出烟管座8设置在锅炉主体1后端左侧，所述的出烟管座8一端设置在锅炉主体1内部，一端伸出锅炉主体1后端，所述的锅炉主体1右侧设置有检修门13，所述的检修门13设置在排烟口12的右侧，与排烟口12相通，所述的锅炉主体1顶部设置有吊耳14、出水管座15、补水管座9、大气连通管座10，所述的吊耳14分别设置在锅炉主体1的左右两侧，所述的出水管座15设置在锅炉主体1后端顶部，位于出烟管座8右侧，所述的出水管座15一端与锅炉主体1焊接连通，所述的补水管座9、大气连通管座10设置在右侧吊耳14的前方，所述的大气连通管座10设置在补水管座9的右侧，补水管座9、大气连通管座10与外置水箱连接，补水管座9与外置水箱底部的水连通，大气连通管座10与外置水箱顶部连接，与外置水箱内的空气连通，保持锅炉处于常压状态，水箱与水龙头连接，保持供水和常压；所述的进水管座16设置在锅炉主体1的右侧底部，所述的进水管座16、出水管座15均与锅炉主体1焊接连通。进水管座16、出水管座15用于与地暖或暖气连接。
实施例2
如图1、图2、图3所示，所述的进料装置2包括进料斗17、螺旋送料机18、电机19、椭圆法兰20、送料管21，所述的送料管21设置在锅炉主体1左侧中下部，与锅炉主体1焊接连接，所述的进料管一端与炉膛口4左上方连通，所述的螺旋送料机18通过椭圆法兰20与送料管21左端螺栓连接，所述的电机19设置在螺旋送料机18左端正前方，与螺旋送料机18的旋转轴通过链条带动连接，所述的进料斗17设置在螺旋送料机18中部正上方，所述的送料管21下方设置有固定管座22，所述的固定管座22左侧设置有盖板23，与盖板23通过螺栓连接，右侧设置有锅炉主体1，与锅炉主体1焊接连接。燃料为生物质时，进料装置2的电机19被启动，通过链条带的螺旋送料机18运动，螺旋送料机18将生物质燃料送入到送料管21中，进入到锅炉内的炉膛口4内的固定炉排6上，电机19停止运动，螺旋送料机18停止将生物质燃料运输至送料管21，电机19可通过PLC控制系统控制或者人工控制，让炉膛口4内的生物质燃料不堆积，使生物质燃料充分燃烧。电机19再次启动时，进料装置2向炉膛口4内继续补充生物质燃料。
实施例3
如图1、图2、图3所示，所述的加煤口3、炉膛口4、清灰口5均设置有一一对应的炉门框24，以及与炉门框24对应的炉门，炉门上均有把手，加煤口3用煤或者木柴作为燃料为锅炉内的水进行加热，炉膛口4用于生物质燃料燃烧的膛口，清灰口5用于清理灰渣，清灰门上的炉门在锅炉使用时要打开，保持锅炉内处于常压状态。
实施例4
如图1、图2、图3所示，所述的出水管座15外侧设置水泵，将地暖或暖气出水管与锅炉的出水管座15连接，出水管座15与出水管之间安装水泵，水泵启动，将热水抽出进入地暖或者暖气内，在气压作用下，冷水从进水管座16进入锅炉内，实现水循环。所述的出烟管座8外侧设置引风机，引风机启动，将烟气通过出烟管座8从锅炉内抽出，出烟管座8还外置除尘设备，减少有害气体进入大气，环保。
工作过程：
如图1、图2、图3所示，选择燃生物质模式时，将地暖或暖气与锅炉的进水管座16和出水管座15连接，出水管座15与地暖或暖气之间安装水泵，在进料斗17加入生物质燃料，进料装置2的电机19被启动，通过链条带的螺旋送料机18运动，螺旋送料机18将生物质燃料送入到送料管21中，进入到锅炉内的炉膛口4内的固定炉排6上，生物质燃料可以通过人工点燃或者点火器点燃，生物质燃料开始燃烧，水冷炉排7在炉膛口4上方，生物质燃料燃烧，使锅炉和在炉膛口4上方水冷炉排7内的水被加热，冷水从锅炉底部的进水管座16进入锅炉主体1内部，通过水泵将锅炉内的热水从出水管座15抽出，为地暖或者暖气供热。
选择燃煤模式时，进料装置2停止启动，可以在加煤口3内加木材或者煤作为燃料燃烧，对加煤口3下方的水冷炉排7和锅炉内的水进行加热，烟气同样经过烟管从出烟管座8排出，为地暖或者暖气供暖。
燃煤燃生物质模式共存，将地暖或暖气与锅炉的进水管座16和出水管座15连接，出水管座15与地暖或暖气之间安装水泵，在进料斗17加入生物质燃料，进料装置2的电机19被启动，通过链条带的螺旋送料机18运动，螺旋送料机18将生物质燃料送入到送料管21中，进入到锅炉内的炉膛口4内的固定炉排6上，生物质燃料可以通过人工点燃或者点火器点燃，生物质燃料开始燃烧，水冷炉排7在炉膛口4上方，生物质燃料燃烧，对锅炉和在炉膛口4上方水冷炉排7内的水进行加热，在加煤口3内加木材或者煤作为燃料燃烧，对加煤口3下方的水冷炉排7和锅炉内的水进行加热，冷水从锅炉底部的进水管座16进入锅炉主体1内部，通过水泵将锅炉内的热水从出水管座15抽出，为地暖或者暖气供热。同时加热，使锅炉加热效率更高。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
