生物質半氣化燃燒系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及生物質半氣化燃燒系統，包括熱解室和預燃室，熱解室與預燃室通過喉口連通，熱解室內設置有火床裝置，熱解室外還設置有進料部，預燃室設置有二次風口、二次冷煙口和噴燃口，噴燃口連通有受熱裝置，還包括連通火床風室的底風管，連通二次風口的二次風管,連通受熱裝置出風端的引風管，引風管另一端分別通過冷煙管連通火床風室、通過二次冷煙管連通二次冷煙口。本生物質半氣化燃燒系統，通過匹配燃料供給量和送風量，可以讓熱解和燃燒過程在熱解室和預燃室中進行，燃燒產生的熱輻射隨高溫煙氣流出預燃室，并傳遞給受熱裝置，而受熱裝置本身的負荷變化對燃燒過程不產生影響。
【專利說明】
生物質半氣化燃燒系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及適于工業燃燒的燃燒器，具體的是以生物質為燃料的半氣化燃燒系統。
【背景技術】
[0002]生物質燃料，例如秸桿、鋸末、稻糠等，相對于化石燃料是更加清潔的可再生能源。燃燒器是用于將燃料和空氣以一定方式混合并燃燒的裝置。根據燃燒過程的方式不同，可以分為直接燃燒、半氣化燃燒和氣化燃燒。直接燃燒即是常規的物料燃燒方式，氣化燃燒是燃料在爐中熱解氣化，得到可燃的熱解氣，并經過冷卻和凈化后再作為工業鍋爐的燃料使用。半氣化燃燒則同時包含了上述兩種燃燒方式。
[0003]目前，市場上為工業鍋爐加熱的半氣化燃燒器往往不能很好的適應鍋爐負荷變化，當鍋爐頻繁啟停或負荷快速改變時，燃燒器內燃燒條件不能盡快適應，進而引起排放氣體中氮氧化物超標或一氧化碳濃度高等一系列問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種生物質半氣化燃燒系統，燃燒器內的燃燒情況不被受熱裝置影響。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]生物質半氣化燃燒系統，包括下部的熱解室和上部的預燃室，所述熱解室與預燃室通過喉口連通，所述熱解室內設置有火床裝置，熱解室外還設置有通向所述火床裝置的進料部，所述火床裝置設置有火床風室，所述預燃室設置有二次風口、二次冷煙口和噴燃口，所述噴燃口連通有受熱裝置，還包括連通火床風室的底風管，連通二次風口的二次風管，連通所述受熱裝置出風端的引風管，所述引風管另一端分別通過冷煙管連通火床風室、通過二次冷煙管連通二次冷煙口。
[0007]進一步的，所述熱解室的上部頂壁包括前拱和后拱，前拱位于所述進料部與后拱之間，所述喉口下端設置在前拱與后拱之間，且所述前拱位置高于后拱，前拱長度小于后拱長度。
[0008]進一步的，所述預燃室內部空間為圓柱形，所述喉口通向預燃室內部空間的周面切向方向，所述噴燃口位于預燃室的圓柱形端面處。
[0009]進一步的，所述二次風口、二次冷煙口均通向預燃室內部空間的周面切向方向，且與喉口切向通入預燃室的方向順行。
[0010]進一步的，所述預燃室的周面位置且位于所述噴燃口的一側設置有燃盡風口，所述燃盡風口連通有燃盡風管。
[0011 ]進一步的，所述預燃室遠離噴燃口的位置設置有輔助燃料噴口。
[0012]進一步的，所述進料部包括從上到下順序設置的料倉、給料機、鎖氣器和落料滑槽，所述落料滑槽通向所述火床裝置。
[0013]進一步的，所述輔助燃料噴口設置在預燃室背離噴燃口的端面，所述預燃室上部還設置有放散口，所述放散口設置有放散閥，所述受熱裝置為鍋爐爐膛，所述喉口所在壁面設置有火焰檢測器，所述熱解室位于前拱一側的壁面設置有負壓傳感器，所述底風管、冷煙管、二次冷煙管、二次風管、燃盡風管和弓I風管均設置有風機，還包括與所述火焰檢測器、負壓傳感器、給料機和所述風機連接的控制系統。
[0014]進一步的，所述引風管位于受熱裝置之后且冷煙管和二次冷煙管之前的位置還順序設置有除塵裝置和煙囪。
[0015]本實用新型的有益效果是:本生物質半氣化燃燒系統，通過匹配燃料供給量和送風量，可以讓熱解和燃燒過程在熱解室和預燃室中進行，燃燒產生的熱輻射隨高溫煙氣流出預燃室，并傳遞給受熱裝置，而受熱裝置本身的負荷變化對燃燒過程不產生影響，避免出現半氣化燃燒器在高負荷時氮氧化物濃度高、低負荷時一氧化碳濃度高等問題。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的生物質半氣化燃燒系統的主視示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的生物質半氣化燃燒系統的俯視示意圖；
[0018]圖中附圖標記為:料倉1、給料機11、鎖氣器12、落料滑槽13、火床裝置2、火床風室22、熱解室3、前拱31、后拱32、喉口 4、預燃室5、二次風口 51、二次冷煙口 52、燃盡風口 53、輔助燃料噴口 54、噴燃口 55、受熱裝置56、放散口 57、放散閥571、除塵裝置58、煙囪59、火焰檢測器71、負壓傳感器72、底風管81、冷煙管82、二次冷煙管83、二次風管84、燃盡風管85、引風管86。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0020]生物質半氣化燃燒系統，包括下部的熱解室3和上部的預燃室5，所述熱解室3與預燃室5通過喉口 4連通，所述熱解室3內設置有火床裝置2，熱解室3外還設置有通向所述火床裝置2的進料部，所述火床裝置2設置有火床風室22，所述預燃室5設置有二次風口 51、二次冷煙口 52和噴燃口 55，所述噴燃口 55連通有受熱裝置56，還包括連通火床風室22的底風管81，連通二次風口 51的二次風管84，連通所述受熱裝置56出風端的引風管86，所述引風管86另一端分別通過冷煙管82連通火床風室22、通過二次冷煙管83連通二次冷煙口 52。
[0021 ]本生物質半氣化燃燒系統，燃料從進料部送入熱解室3中的火床裝置2上，有底風管81向火床風室22提供適量氧氣，燃料在火床裝置2上燃燒，并在熱解室3內形成高溫煙氣和可燃氣體的混合物;混合物向上流動經喉口 4進入預燃室5，二次風管84和二次冷煙管83送來的氧氣與混合物接觸并充分燃燒，產生的高溫氣體受引風管86吸引，從噴燃口55流出并經過受熱裝置56，對受熱裝置56加熱，換熱后的高溫煙氣分別經冷煙管82再次通向火床風室22為火床裝置2供風，和/或經二次冷煙管83為預燃室5供風，節省能源并充分燃燒。
[0022]具體的，如圖1所示，熱解室3位于預燃室5下部，熱解室3內的火床裝置2用于燃料燃燒形成火床，例如優選的火床裝置2可以是鏈條爐排，進料部送來的燃料鋪設在正在運行的鏈條爐排上，并且燃燒，爐排不斷行進，燃盡的灰渣最終被排出。燃燒產生的高溫混合物向上流動通過喉口 4進入到預燃室5中。
[0023]為便于控制進料過程，優選的可以是所述進料部包括從上到下順序設置的料倉1、給料機11、鎖氣器12和落料滑槽13，所述落料滑槽13通向所述火床裝置2。通過設置給料機11參數調整向火床裝置2鋪設燃料的速度。
[0024]火床裝置2的火床風室22連通有底風管81和冷煙管82，底風管81用于向火床裝置2和熱解室3提供空氣氣流，冷煙管82用于將引風管86從預燃室5引出的高溫煙氣回收并再次送入火床裝置2和熱解室3中。
[0025]根據燃料供給量的多少，控制底風管81和冷煙管82的風量，使熱解室3中燃燒情況符合要求，得到高溫煙氣和可燃氣體的混合物，混合物進入預燃室5中再充分燃燒。
[0026]預燃室5連通的二次風管84用于提供二次空氣氣流，二次冷煙管83用于將引風管86引出的高溫煙氣回收并送入預燃室5，各種氣體或顆粒在預燃室5中再次混合并充分燃燒，燃燒產生的熱量經噴燃口 55流出經過受熱裝置56，將熱量傳遞給受熱裝置56，例如鍋爐爐膛。
[0027]整個燃燒系統的煙氣排放、除塵、凈化等可以采用常規設計，也可以是如圖2所示，所述引風管86位于受熱裝置56之后且冷煙管82和二次冷煙管83之前的位置還順序設置有除塵裝置58和煙囪59。
[0028]即是，對受熱裝置56放熱后的煙氣，被引風管86吸收引出，先經過除塵裝置58，然后部分經煙囪59排放到大氣，部分從冷煙管82和二次冷煙管83再次送入系統燃燒。
[0029]優選的可以是，所述預燃室5內部空間為圓柱形，所述喉口4通向預燃室5內部空間的周面切向方向，所述噴燃口 55位于預燃室5的圓柱形端面處。
[0030]如圖1所示，熱解室3內產生的可燃氣體混合物經喉口4從切向方向流進預燃室5中，再受預燃室5圓柱形內壁周面導向，可燃氣體混合物在預燃室5內形成旋轉氣流，氣流在旋轉同時向預燃室5的圓柱形端面處的噴燃口 55流動，期間還有二次風口 51、二次冷煙口 52送來的補充氣體與可燃物擾動混合，進一步燃燒發熱，產生的高熱輻射傳遞給受熱裝置56。
[0031]進一步優選的，可以是所述二次風口51、二次冷煙口52均通向預燃室5內部空間的周面切向方向，且與喉口4切向通入預燃室5的方向順行。
[0032]即是讓二次風口51、二次冷煙口 52送來的氣體也沿預燃室5內部空間的周面切向送入，并且與可燃氣體混合物經喉口 4流進預燃室5的方向順行，例如圖1所示，喉口 4、二次風口 51、二次冷煙口 52內的氣流方向均沿順時針切向進入預燃室5中，增加氣流旋轉動力，可燃氣體、氧氣在旋轉流動時充分混合，有利于可燃物充分燃盡。
[0033]優選的，還可以是在所述預燃室5的周面位置且位于所述噴燃口55的一側設置有燃盡風口 53，所述燃盡風口 53連通有燃盡風管85。
[0034]如圖2所示，根據燃料和風量配比不同，預燃室5后段，可能仍然含有少量可燃物，通過燃盡風管85向燃盡風口 53補充氧氣，保證可燃物可以在受熱裝置56處充分燃盡。
[0035]優選的，可以是所述熱解室3的上部頂壁包括前拱31和后拱32，前拱31位于所述進料部與后拱32之間，所述喉口4下端設置在前拱31與后拱32之間，且所述前拱31位置高于后拱32，前拱31長度小于后拱32長度。
[0036]如圖1所示，前拱31比后拱32更加靠近進料部，前拱31位置高于后拱32，使靠近進料部的熱解室3上部頂壁更高，前拱31長度小于后拱32長度，是指沿火床裝置2上的燃料進給方向，前拱31長度小于后拱32長度。使熱量和氣流盡可能向前拱31所在的熱解室3區域集中，并經過喉口4上行，同時，前拱31、后拱32不對稱的設計也有利于氣流擾動混合。
[0037]優選的，可以是所述預燃室5遠離噴燃口55的位置設置有輔助燃料噴口54。即是預燃室5在遠離噴燃口 55的其他位置設置輔助燃料噴口 54，對于一些具有爆燃傾向的生物質粉體燃料或低熱值的生物質熱解氣，可以作為輔助燃料從輔助燃料噴口 54送入預燃室5，喉口 4送來的高溫氣流促使輔助燃料著火并維持火焰穩定燃燒。更優選的，可以是如圖2所示，所述輔助燃料噴口 54設置在預燃室5背離噴燃口 55的端面。
[0038]此外，還可以是所述預燃室5上部還設置有放散口57，所述放散口 57設置有放散閥571，用于緊急狀況時開啟閥門釋放氣體。
[0039]還可以在所述喉口4所在壁面設置有火焰檢測器71，用于檢測燃燒器內燃燒是否正常，例如可以是采用可見光火焰檢測傳感器。可以在所述熱解室3位于前拱31—側的壁面設置有負壓傳感器72，用于監測熱解室3內壓力狀況。
[0040]所述底風管81、冷煙管82、二次冷煙管83、二次風管84、燃盡風管85和引風管86可以是靠外部設備供風或抽風，也可以是分別設置有風機，并設置控制系統分別與所述火焰檢測器71、負壓傳感器72、給料機11和各風管的風機連接，根據傳感器檢測到的信號，控制給料機11的燃料給及量，各風管的給風量，使燃燒過程受控。
【主權項】
1.生物質半氣化燃燒系統，其特征在于，包括下部的熱解室(3)和上部的預燃室(5)，所述熱解室(3)與預燃室(5)通過喉口(4)連通，所述熱解室(3)內設置有火床裝置(2)，熱解室(3)外還設置有通向所述火床裝置(2)的進料部，所述火床裝置(2)設置有火床風室(22)，所述預燃室(5)設置有二次風口( 51)、二次冷煙口( 52)和噴燃口( 55)，所述噴燃口( 55)連通有受熱裝置(56)，還包括連通火床風室(22)的底風管(81)，連通二次風口(51)的二次風管(84)，連通所述受熱裝置(56)出風端的引風管(86)，所述引風管(86)另一端分別通過冷煙管(82)連通火床風室(22)、通過二次冷煙管(83)連通二次冷煙口( 52)。2.如權利要求1所述的生物質半氣化燃燒系統，其特征在于，所述熱解室(3)的上部頂壁包括前拱(31)和后拱(32)，前拱(31)位于所述進料部與后拱(32)之間，所述喉口(4)下端設置在前拱(31)與后拱(32)之間，且所述前拱(31)位置高于后拱(32)，前拱(31)長度小于后拱(32)長度。3.如權利要求1或2所述的生物質半氣化燃燒系統，其特征在于，所述預燃室(5)內部空間為圓柱形，所述喉口(4)通向預燃室(5)內部空間的周面切向方向，所述噴燃口(55)位于預燃室(5)的圓柱形端面處。4.如權利要求3所述的生物質半氣化燃燒系統，其特征在于，所述二次風口(51)、二次冷煙口(52)均通向預燃室(5)內部空間的周面切向方向，且與喉口(4)切向通入預燃室(5)的方向順行。5.如權利要求3所述的生物質半氣化燃燒系統，其特征在于，所述預燃室(5)的周面位置且位于所述噴燃口(55)的一側設置有燃盡風口(53)，所述燃盡風口(53)連通有燃盡風管(85)。6.如權利要求3所述的生物質半氣化燃燒系統，其特征在于，所述預燃室(5)遠離噴燃口(55)的位置設置有輔助燃料噴口(54)。7.如權利要求6所述的生物質半氣化燃燒系統，其特征在于，所述進料部包括從上到下順序設置的料倉(I)、給料機(U)、鎖氣器(12)和落料滑槽(13)，所述落料滑槽(13)通向所述火床裝置(2)。8.如權利要求7所述的生物質半氣化燃燒系統，其特征在于，所述輔助燃料噴口(54)設置在預燃室(5)背離噴燃口(55)的端面，所述預燃室(5)上部還設置有放散口(57)，所述放散口(57)設置有放散閥(571)，所述受熱裝置(56)為鍋爐爐膛，所述喉口(4)所在壁面設置有火焰檢測器(71)，所述熱解室(3)位于前拱(31)—側的壁面設置有負壓傳感器(72)，所述底風管(81)、冷煙管(82)、二次冷煙管(83)、二次風管(84)、燃盡風管(85)和引風管(86)均設置有風機，還包括與所述火焰檢測器(71)、負壓傳感器(72)、給料機(11)和所述風機連接的控制系統。9.如權利要求1所述的生物質半氣化燃燒系統，其特征在于，所述引風管(86)位于受熱裝置(56)之后且冷煙管(82)和二次冷煙管(83)之前的位置還順序設置有除塵裝置(58)和煙囪(59)。
【文檔編號】F23B30/08GK205424894SQ201620165227
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月4日
【發明人】劉心志, 朱強, 張后雷, 李家強, 樂兵, 王起, 朱江, 林凱
【申請人】四川博友熱能設備有限公司