專利名稱：防結(jié)渣生物質(zhì)氣化燃燒器的制作方法
防結(jié)渣生物質(zhì)氣化燃燒器技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于能源制備領(lǐng)域，具體是涉及一種生物質(zhì)氣化的燃燒設(shè)備。
技術(shù)背景
隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源和環(huán)境問題日益突出。人類目前使用的主要能源 有石油、天然氣和煤炭3種。根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，地球上這3種能源供人類開采的年限 分別只有35年、50年和240年左右。一方面煤、石油等化石資源日益耗盡，能源供應(yīng)持續(xù)緊 張；另一方面，化石資源的過量使用已引起日益嚴(yán)重的環(huán)境問題。因此，開發(fā)和尋找新的替 代能源已成為人類社會可持續(xù)發(fā)展在新世紀(jì)必須加以解決的重大課題。
生物質(zhì)能是由植物與太陽能的光合作用而貯存于植物中的太陽能。據(jù)估計(jì)，植物 每年貯存的能量相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的 1%。生物質(zhì)物料因具有揮發(fā)性高，碳活性高，N、S含量低，灰分低等特點(diǎn)，是一種優(yōu)質(zhì)的燃 料。通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，可以高效地利用這一可再生的潔凈生物質(zhì)能源，替代煤炭、石 油和天然氣等燃料。
目前，利用生物質(zhì)物料，如秸桿、甘蔗渣、稻糠、鋸末、木屑等，對其進(jìn)行中溫或高溫 熱解后，能夠提煉出生物質(zhì)油或生物質(zhì)燃?xì)狻６F(xiàn)有的燃燒技術(shù)主要是爐排層燃燒和流化 床燃燒技術(shù)，其中，采用爐排層燃燒鍋的缺點(diǎn)是燃料燃燒不完全，熱效率低，在不得不采用 高溫的燃燒或熱解條件下，而產(chǎn)生的灰(二氧化硅和一些金屬鹽)在超過1000°c的情況下 容易結(jié)渣，積渣量如過多，會堵塞燃燒室，影響燃燒效果。而采用流化床燃燒爐，一般僅是應(yīng) 用于大型鍋爐，其投資巨大，生產(chǎn)成本高，不能在中小企業(yè)中大力推應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種能夠防止生物質(zhì)灰結(jié)渣的生物質(zhì) 燃燒器。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明燃燒器，包括腔體，中空的圓筒形燃燒室，燃燒室 連通有進(jìn)料管和出氣管，所述腔體和燃燒室的之間具有氣室，所述氣室連接有風(fēng)管，所述風(fēng) 管連接風(fēng)調(diào)節(jié)器，所述燃燒室開通有一進(jìn)風(fēng)孔，風(fēng)從氣管進(jìn)入氣室經(jīng)進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)入燃燒室，以 補(bǔ)充所需適量氣體并對燃燒室內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
所述進(jìn)風(fēng)孔的軸向內(nèi)壁與燃燒室的橫截面內(nèi)壁相切，氣室的風(fēng)從進(jìn)風(fēng)孔切向進(jìn)入 燃燒室，自形成旋風(fēng)對灰進(jìn)行離心分離。
所述出氣管橫向設(shè)置于燃燒室的中心，出氣管的左端置于燃燒室中為內(nèi)置端，出 氣管的右端伸出燃燒室外為伸出端。
所述出氣管的內(nèi)置端的管壁設(shè)置有若干通孔。
所述出氣管橫向設(shè)置于燃燒室的中心，出氣管的入口與燃燒室的出口連接。
所述氣室設(shè)置有隔板，隔板將氣室分隔為二次風(fēng)室和三次風(fēng)室，所述氣管由二次 氣管和三次氣管組成；所述二次風(fēng)室連接有二次風(fēng)管，二次風(fēng)管的入口連接風(fēng)調(diào)節(jié)器，所述燃燒室開設(shè)有一進(jìn)風(fēng)孔，所述進(jìn)風(fēng)孔的軸向內(nèi)壁與燃燒室的橫截面內(nèi)壁相切，風(fēng)從二次 風(fēng)管進(jìn)入風(fēng)室經(jīng)進(jìn)風(fēng)孔切向進(jìn)入燃燒室，自形成旋風(fēng)供燃燒室補(bǔ)充所需空氣且對燃燒室內(nèi) 部溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述三次風(fēng)室連接有三次風(fēng)管；所述出氣管的伸出端的管壁開設(shè)有出氣 孔；所述三次風(fēng)室與出氣孔連通。
所述腔體的外部設(shè)置有保溫層，所述燃燒室的主體為耐火層。
還包括點(diǎn)火器和防爆門。
所述燃燒器開設(shè)有爐門，所述爐門安裝有爐蓋，所述爐門的上方設(shè)置視窗。
還包括有可使燃燒器移動或裝卸的底座，用于檢測溫度的檢測器件。
本發(fā)明由于設(shè)置了風(fēng)室，及時補(bǔ)充燃燒室的氧氣，同時，風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)量由風(fēng)調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)，當(dāng)燃燒室的溫度超過1000°c時，可以減少進(jìn)風(fēng)量，使灰渣不會因高溫達(dá)到溶點(diǎn)而結(jié) 渣，既減輕了清理結(jié)渣的難度，又消除了因沉積過多的灰渣對燃燒室內(nèi)旋風(fēng)形成干擾而不 利于旋風(fēng)除灰。
此外，由于風(fēng)從進(jìn)風(fēng)管或進(jìn)風(fēng)孔切向進(jìn)入圓筒形的燃燒室內(nèi)，能自形成旋風(fēng)，對生 物質(zhì)燃?xì)獾幕疫M(jìn)行分離。這種結(jié)構(gòu)，制成的生物質(zhì)氣不需要另行除灰，減少了工藝步驟，節(jié) 省了制備干凈生物質(zhì)燃?xì)獾臅r間，還省去了除灰裝置，降低了生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明燃燒器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖2為圖1的俯視圖3為圖1的左視圖4為進(jìn)料管與燃燒室的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖5為進(jìn)風(fēng)孔與燃燒室的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖6為出氣管的橫截面示意圖。
具體實(shí)施方式
本燃燒器為蓄熱式燃燒器，燃燒室的直徑為0. 8m，容量為0. 75m3。如圖1-3所示， 本燃燒器由底座12、腔體20、保溫層11、耐火層9、點(diǎn)火器18、進(jìn)料管15、二次風(fēng)管19、隔板 5、三次風(fēng)管17、出氣管8、爐蓋10、視窗1和防爆門13組成。燃燒器主體結(jié)構(gòu)由底座12支 撐固定。腔體20呈中空圓筒形，橫臥設(shè)置。腔體20的內(nèi)部設(shè)置有耐火層9，該耐火層9也 為中空圓筒結(jié)構(gòu)。耐火層9的中空圓筒結(jié)構(gòu)形成了燃燒室2。燃燒室2與腔體20設(shè)置的進(jìn) 料管15連通，該進(jìn)料管15的軸向內(nèi)壁與燃燒室2的橫向截面內(nèi)壁相切(如圖4)。耐火層 9的外壁與腔體20的內(nèi)壁具有空間，該空間形成了風(fēng)室。腔體20的內(nèi)部且在耐火層9的 左側(cè)，設(shè)置有保溫層11。燃燒室2的左端設(shè)置有一爐門，并由爐蓋10密封。位于爐門的上 邊，還設(shè)置有一視窗1，用于觀察燃燒器內(nèi)的燃燒情況，及時發(fā)現(xiàn)燃燒時的異?，F(xiàn)象。燃燒 室2的軸心方向且位于燃燒室2的右側(cè)處橫向設(shè)置一出氣管8，出氣管8與燃燒室2同心 設(shè)置，該出氣管8為兩端開口的直通管道，管道的直徑為0.細(xì)。出氣管8的左端插入燃燒 室2內(nèi)部中為內(nèi)置端，內(nèi)置端的左端口與燃燒室2的左側(cè)內(nèi)壁的距離為500mm，出氣管8的 右端延伸出燃燒室2外并外露于腔體20外為伸出端，出氣管8的伸出端與鍋爐(未示出) 的入口連接。出氣管8的伸出端管壁開設(shè)有8排出氣孔16 (如圖6)，每排出氣孔16在出氣管8的橫截面上均勻排布，每排出氣孔16的數(shù)量為3個，出氣孔16與三次風(fēng)室6連通。耐 火層9的外壁與腔體20的內(nèi)壁之間的空間形成了風(fēng)室，分為二次風(fēng)室4和三次風(fēng)室6，二 次風(fēng)室4和三次風(fēng)室6由隔板5隔開，隔板除了形成二次風(fēng)室4和三次風(fēng)室6外，還起到支 撐燃燒室的作用。二次風(fēng)室4的外部連接二次風(fēng)管19，二次風(fēng)管19的入口連接風(fēng)調(diào)節(jié)器， 風(fēng)調(diào)節(jié)器可以選購蝶閥(未示出)等。二次風(fēng)室4與燃燒室2之間設(shè)置一進(jìn)風(fēng)孔14，該進(jìn) 風(fēng)孔14的軸向內(nèi)壁與燃燒室2的橫向截面內(nèi)壁相切(如圖5)。三次風(fēng)室6的外部連接三 次風(fēng)管17。燃燒器設(shè)置有點(diǎn)火器18，首次工作時，利用煤氣點(diǎn)火將燃燒室升400°C，然后開 始旋風(fēng)進(jìn)料。燃燒室2內(nèi)還設(shè)置了溫度檢測器件，可以為熱電偶3，用于測量燃燒室中的爐 溫，一般超過1000°C即報警。打開爐蓋10便可以方便為燃燒室2內(nèi)清理灰渣。底座12可 以方便燃燒器的拆卸和移動。防爆門13是為了防止燃燒器壓力過高，當(dāng)燃燒室內(nèi)壓力超過 0. OlMpa時，打開防爆門釋放壓力，可防止超壓而發(fā)生爆炸引起危險事故。
燃燒器的工作過程如下首先啟動點(diǎn)火器18，燃燒室內(nèi)溫度達(dá)到400°C以上后，經(jīng) 粉碎后的生物質(zhì)物料從進(jìn)料管15被一次風(fēng)切向地吹送入燃燒室2，在燃燒室2內(nèi)經(jīng)過1至 2秒的高溫(900 1000°C )氣化燃燒后形成生物質(zhì)燃?xì)夂鸵恍┥镔|(zhì)灰(如二氧化硅和 金屬鹽等)。在燃燒過程中，由于一次風(fēng)是切向進(jìn)入燃燒室的，因此會在圓筒形的燃燒室2 內(nèi)形成旋風(fēng)，在旋風(fēng)的離心力作用下，燃燒生成的灰被分離并下沉于燃燒室的底部，而燃燒 室2軸線中心的干凈生物質(zhì)燃?xì)鈩t通過出氣管8進(jìn)入鍋爐中。同時，二次風(fēng)管19對二次風(fēng) 室4持續(xù)送風(fēng)，并通過進(jìn)風(fēng)孔4切向送風(fēng)進(jìn)入燃燒室2，形成旋風(fēng)以補(bǔ)充燃燒室2內(nèi)氣化不 完全燃燒所需的氧氣。經(jīng)過一段時間的燃燒，燃燒室2內(nèi)的溫度如果超過1000°C，則會達(dá) 到灰的熔點(diǎn)而容易結(jié)渣。當(dāng)熱電偶3檢測到過高的溫度后，用蝶閥控制減少進(jìn)入二次風(fēng)室 4的風(fēng)量，從而降低燃燒室氧氣量，以保證燃燒室內(nèi)溫度低于1000°C。在干凈生物質(zhì)燃?xì)膺M(jìn) 入鍋爐之前，還對生物質(zhì)燃?xì)庋a(bǔ)充空氣(氧氣)，即三次風(fēng)從三次風(fēng)管17進(jìn)入三次風(fēng)室，通 過三次風(fēng)與生物質(zhì)燃?xì)饣旌?，使一同進(jìn)入鍋爐中充分燃燒，以獲得供鍋爐燃燒更多的熱量。
權(quán)利要求
1.一種防結(jié)渣生物質(zhì)氣化燃燒器，包括腔體，中空的圓筒形燃燒室，燃燒室連通有進(jìn)料 管和出氣管，其特征在于，所述腔體和燃燒室的之間具有氣室，所述氣室連接有風(fēng)管，所述 風(fēng)管連接風(fēng)調(diào)節(jié)器，所述燃燒室開通有一進(jìn)風(fēng)孔，風(fēng)從氣管進(jìn)入氣室經(jīng)進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)入燃燒室， 以補(bǔ)充所需適量氣體并對燃燒室內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)孔的軸向內(nèi)壁與燃燒室的橫 截面內(nèi)壁相切，氣室的風(fēng)從進(jìn)風(fēng)孔切向進(jìn)入燃燒室，自形成旋風(fēng)對灰進(jìn)行離心分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃燒器，其特征在于，所述出氣管橫向設(shè)置于燃燒室的中 心，出氣管的左端置于燃燒室中為內(nèi)置端，出氣管的右端伸出燃燒室外為伸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒器，其特征在于，所述出氣管的內(nèi)置端的管壁設(shè)置有若 干通孑L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述出氣管橫向設(shè)置于燃燒室的中心， 出氣管的入口與燃燒室的出口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒器，其特征在于，所述氣室設(shè)置有隔板，隔板將氣室分隔 為二次風(fēng)室和三次風(fēng)室，所述氣管由二次氣管和三次氣管組成；所述二次風(fēng)室連接有二次 風(fēng)管，二次風(fēng)管的入口連接風(fēng)調(diào)節(jié)器，所述燃燒室開設(shè)有一進(jìn)風(fēng)孔，所述進(jìn)風(fēng)孔的軸向內(nèi)壁 與燃燒室的橫截面內(nèi)壁相切，風(fēng)從二次風(fēng)管進(jìn)入風(fēng)室經(jīng)進(jìn)風(fēng)孔切向進(jìn)入燃燒室，自形成旋 風(fēng)供燃燒室補(bǔ)充所需空氣且對燃燒室內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述三次風(fēng)室連接有三次風(fēng)管； 所述出氣管的伸出端的管壁開設(shè)有出氣孔；所述三次風(fēng)室與出氣孔連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述腔體的外部設(shè)置有保溫層，所述燃 燒室的主體為耐火層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，還包括點(diǎn)火器和防爆門。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述燃燒器開設(shè)有爐門，所述爐門安裝 有爐蓋，所述爐門的上方設(shè)置視窗。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于，還包括有可使燃燒器移動或裝卸的底 座，用于檢測溫度的檢測器件。
全文摘要
本發(fā)明是一種防結(jié)渣生物質(zhì)氣化燃燒器，包括腔體，中空的圓筒形燃燒室，燃燒室連通有進(jìn)料管和出氣管，所述腔體和燃燒室的之間具有氣室，所述氣室連接有風(fēng)管，所述風(fēng)管連接風(fēng)調(diào)節(jié)器，所述燃燒室開通有一進(jìn)風(fēng)孔，風(fēng)從氣管進(jìn)入氣室經(jīng)進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)入燃燒室，以補(bǔ)充所需適量氣體并對燃燒室內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于風(fēng)管的進(jìn)風(fēng)量由風(fēng)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，當(dāng)燃燒室的溫度超過1000℃時，可以減少進(jìn)風(fēng)量，使灰渣不會因高溫達(dá)到溶點(diǎn)而結(jié)渣，既減輕了清理結(jié)渣的難度，又能消除因沉積過多的灰渣對燃燒室內(nèi)旋風(fēng)形成干擾而不利于旋風(fēng)除灰。
文檔編號C10J3/72GK102031151SQ20101056212
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者劉安慶, 吳逸民, 常厚春, 張開輝, 陳平, 陳燕芳, 馬革 申請人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司