一种多段式往复炉排蒸汽锅炉的制作方法

本实用新型涉及蒸汽锅炉技术领域，具体地说是一种多段式往复炉排蒸汽锅炉。

背景技术：

我国可再生能源具有丰富的资源量，其中生物质能源发电项目中锅炉、汽轮机、发动机被称为三大主机，其中锅炉又是最核心技术之一。目前，我国依靠引进国外的锅炉燃烧技术已建成较多的生物质能发电项目，其中锅炉燃烧技术基本采用的是引进国外技术。由于中国燃料市场较为复杂，燃料品质较差，因此这些引进技术有些并不太适应中国国情，也存在投资过高、经济效益差等不少实际的问题。随着国民经济不断发展和国家节能减排的迫切要求，生物质能源发电仍是我国大力发展的主要方向，可再生能源发电替代石化能源发电，减少碳排放也是一个国际关注的问题。在总结国内外垃圾及生物质锅炉经验教训的基础上，研发技术性能高并经济实用的生物质能源发电的蒸汽锅炉，为我国可再生能源综合利用开辟新的技术途径有着深远的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多段式往复炉排蒸汽锅炉，用于解决提高锅炉燃烧性能的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种多段式往复炉排蒸汽锅炉，包括往复式炉排机构，往复式炉排机构分为至上而下阶梯式设置的预燃段、燃烧段以及燃尽段；预燃段、燃烧段以及燃尽段均包括固定炉条片、活动炉条片和炉片往复移动驱动机构，固定炉条片与活动炉条片间隔上下平行交错设置，炉片往复移动驱动机构的直线移动动力输出端与活动炉条片的动力输入端连接。

优选的，所述炉片往复移动驱动机构采用凸轮直线驱动机构。

优选的，所述预燃段、燃烧段以及燃尽段呈12～20°度倾角。

优选的，所述固定炉条片通过固定炉条搁座横向扣挂排列在水冷系统的支撑管子上。

优选的，所述活动炉条片横向扣挂排列在活动炉条搁座上，活动炉条搁座安装在活动推拉架上；所述活动推拉架的下端通过滚轮托架支撑在水冷系统的水冷立管上；所述炉片往复移动驱动机构的动力输出端与活动推拉架连接。

优选的，所述炉片往复移动驱动机构采用dcs操作系统分别控制。

优选的，锅炉还集成安装有锅炉汽包、锅炉膜式水冷壁、锅炉过热器、锅炉省煤器、二次风空气预热器和一次风空气预热器。

优选的，锅炉包括将燃烧过程中产生的粗颗粒飞灰送回炉膛复燃的分离装置。

优选的，锅炉燃料仓的下部通过群刮板式输料机将燃料送给下方的强制螺旋给料机，强制螺旋给料机通过螺旋推力将燃料送入炉膛内的预燃段。

优选的，每段所述预燃段、燃烧段以及燃尽段下部都有独立通风风室。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中具有如下优点或有益效果：

1、本技术方案中涉及的锅炉，利用往复炉排运行，能够满足并提高多种生物质能源(农作物秸秆、沙柳、果木枝条、荒竹、棕榈渣、甘蔗渣、建筑废弃模板、工业有机废弃物，木质素、黑液污泥)燃烧性能。这种蒸汽锅炉燃料适应广泛，对燃料没有过高的条件要求，可以燃用单一品种的燃料，也可以燃用混合燃料，并且可以燃用低热值、高水分的较难燃烧的燃料，适应中国燃料市场的复杂情况，为可再生能源综合利用提供了新的技术手段

2、锅炉以自身水冷系统的管子支撑多段式往复炉排运行，这一技术创新点，解决了锅炉受热元件与炉排之间的热膨胀和密封问题，使锅炉炉排的运行更加安全可靠，并且能使锅炉的大型化发展成为可行。

3、锅炉运行中能够分段控制运行，锅炉具有良好的燃烧调节性能，通过dcs操作系统自动调节控制运行工况，从而获得最佳的燃烧效率和锅炉的热效率，使锅炉能够实现智能化远程联网操作管理，为企业获得更高的经济效益。

4、本锅炉本体为全钢构架支撑，单锅筒、膜式水冷壁炉膛、过热器、省煤器、空气预热器等组合，形成锅炉的平衡通风、自然水循环、固态排渣、是一种结构合理的新型蒸汽锅炉。

5、除以上所述适应各种生物质燃料外，该技术还可以用于生活衍生垃圾直燃发电锅炉，因此是一种适合多用途的技术设备。

6、本实用新型技术方案从燃料仓、强制螺旋给料设备、水冷支撑的多段往复炉排、可单独控制的分段传动装置、飞回复燃装置、分室合理送风强化燃烧，以及锅炉的受压换热元件布置、至排灰排渣出口合理布置，提高了送料、燃料以及热量利用综合性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为图1中a处局部放大示意图；

图3为图2中b-b向炉条片结构示意图；

图中：1、燃料仓；2、强制螺旋给料机；3、预燃段；4、前燃烧段；5、后燃烧段；6、燃尽段；7、落渣出口；8、固定炉条片；9、活动炉条片；10、固定炉条搁座；11、支撑管子；12、活动推拉架；13、活动炉条搁座；14、滚轮托架；15、炉片往复移动驱动机构；16、钢制构架；17、飞灰分离装置；18、锅炉汽包；19、锅炉膜式水冷壁；20、锅炉过热器；21、锅炉省煤器；22、二次风空气预热器；23、一次风空气预热器；24、锅炉烟气出口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至3所示，一种多段式往复炉排蒸汽锅炉，包括往复式炉排机构，往复式炉排机构分为至上而下呈12～20°度倾角的阶梯式设置的预燃段3、前燃烧段4、后燃烧段5以及燃尽段6。根据使用要求，燃烧段至少设置两段，如本实施例中的所述的前燃烧段4、后燃烧段5，也可设置前后的多段。预燃段3、前燃烧段4、后燃烧段5以及燃尽段6均包括固定炉条片8、活动炉条片9和炉片往复移动驱动机构15，固定炉条片8与活动炉条片9间隔上下平行交错设置，炉片往复移动驱动机构15的直线移动动力输出端与活动炉条片9的动力输入端连接。

所述固定炉条片8通过固定炉条搁座10横向扣挂排列在水冷系统的支撑管子11上，活动炉条片9横向扣挂排列在活动炉条搁座13上，活动炉条搁座13安装在活动推拉架12上。所述活动推拉架12的下端通过滚轮托架14支撑在水冷系统的水冷立管上。优选的，所述炉片往复移动驱动机构15采用凸轮直线机构，设置在炉膛的前侧，凸轮直线机构的动力输出端与活动推拉架12连接。在运行时，一套炉片往复移动驱动机构15带动所有相应区段活动炉条片9进行往复运动，每个区段的炉片往复移动驱动机构15采用程序控制运行单元(dcs操作系统)独立运行，炉排所有载荷通过钢制构架16传递至基础。

锅炉的受压元件和传热元件是成熟的技术，锅炉的受压元件和传热元件主要包括锅炉汽包18、锅炉膜式水冷壁19、锅炉过热器20、锅炉省煤器21、二次风空气预热器22和一次风空气预热器23，这些受压换热元件将锅炉燃烧火焰辐射热量和高温烟气的热量将水蒸发成高压高温的蒸汽，用以供汽轮发电机组发电，换热后的低温烟气由锅炉烟气出口24排出锅炉，经过净化达标后排放。

本实施例中蒸汽锅炉的技术参数：

(1)锅炉的蒸发量：10至220蒸吨/小时

(2)蒸汽出口压力：4.0至14.0mpa

(3)蒸汽出口温度：400至540℃

(4)锅炉的介质：水

(5)锅炉适应燃料:生物质燃料(农作物秸秆、沙柳、果木枝条、荒竹、棕榈渣、甘蔗渣、建筑废弃模板、工业有机废弃物，木质素、黑液污泥)

本实用新型的工作原理为：制备好的燃料由皮带输送机送入燃料仓1，燃料仓1的下部通过群刮板式输料机(群刮板是指在一个主轴上布置若干条刮板链条，同轴转动将燃料均匀输出)将燃料送给下方的强制螺旋给料机2，燃料通过螺旋推力送入炉膛在炉排上面燃烧。随着活动炉条片9的不断往复运动，燃料从预燃段3→前燃烧段4→后燃烧段5→燃尽段6经推动后移，并最终燃尽。即，燃料首先经过预燃段3烘干燃料水分逐步开始燃烧，然后经过前燃烧段4和后燃烧段5，前燃烧段4和后燃烧段5是一个正常燃烧过程的阶段，前燃烧段4和后燃烧段5并不局限于只有2段，而是根据锅炉容量的大小及燃烧面积的需要相应增加燃烧段的数量。当燃烧的燃料进入燃尽段6后，燃料逐步完全燃烧，燃烧过程中产生的大量飞灰经锅炉系统分离出部分粗颗粒经过飞灰分离装置17送回炉膛复燃，燃烧后的残渣则由落渣出口7排出。每段炉排的下部都有独立通风风室，以供给燃烧所需要的空气。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。