專利名稱：旋風除灰生物質氣化燃燒器的制作方法
技術領域：
本發明屬于能源制備領域，具體是涉及一種生物質氣化的燃燒設備。
背景技術：
隨著世界經濟的不斷發展，能源和環境問題日益突出。人類目前使用的主要能 源有石油、天然氣和煤炭3種。根據國際能源機構統計，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 供應持續緊張；另一方面，化石資源的過量使用已引起日益嚴重的環境問題。因此，開 發和尋找新的替代能源已成為人類社會可持續發展在新世紀必須加以解決的重大課題。生物質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。據估計，植 物每年貯存的能量相當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%。生物質物料因具有揮發性高，碳活性高，N、S含量低，灰分低等特點，是一種 優質的燃料。通過生物質能轉換技術，可以高效地利用這一可再生的潔凈生物質能源， 替代煤炭、石油和天然氣等燃料。目前，利用生物質物料，如秸桿、甘蔗渣、稻糠、鋸末、木屑等，對其進行中 溫或高溫熱解后，能夠提煉出生物質油或生物質燃氣。而現有的燃燒技術主要是爐排層 燃燒和流化床燃燒技術，其中，采用爐排層燃技術的缺點是燃料燃燒不完全，過量空氣 系數較高，導致熱效率偏低；另者，如采用流化床燃燒爐，一般是應用于大型鍋爐，其 投資巨大，生產成本高，不能在中小企業中大力推應用。
發明內容
為了解決現有技術存在的問題，本發明提供一種能夠有效自助除灰的生物質燃燒器。為了實現以上目的，本發明的技術方案如下包括腔體，中空的圓筒形燃燒 室，燃燒室連通有進料管和出氣管，其特征在于所述進料管的軸向內壁與燃燒室的橫 截面內壁相切，風隨生物質物料一起從進料管切向送入燃燒室后，自形成旋風供生物質 物料燃燒，并在旋風的離心力下分離出灰渣，制成干凈生物質燃氣。所述出氣管橫向設置于燃燒室的中心，出氣管的左端插入置于燃燒室中為內置 端，出氣管的右端伸出燃燒室外為伸出端。所述出氣管的內置端的管壁設置有若干通孔。所述出氣管橫向設置于燃燒室的中心，出氣管的入口與燃燒室的出口連接。所述腔體和燃燒室之間形成風室，所述風室連接有風管，幾管的入口連接風調 節器，所述燃燒室開通有一進風孔，所述進風孔的軸向內壁與燃燒室的橫截面內壁相 切，風從風管進入風室經進風孔切向進入燃燒室，自形成旋風供燃燒室補充所需適量空 氣且對燃燒室內部溫度進行調節。所述風室設置有隔板，將風室分隔為二次風室和三次風室，所述風管由二次風管和三次風管組成；所述二次風室連接有二次風管，二次風管的入口連接風調節器，所 述燃燒室開設有一進風孔，所述進風孔的軸向內壁與燃燒室的橫截面內壁相切，從風室 切向進入燃燒室的風，自形成旋風供燃燒室補充所需適量空氣且對燃燒室內部溫度進行 調節；所述三次風室連接三次風管；所述出氣管的伸出端的管壁開設有出氣孔；所述三 次風室與出氣孔連通。所述出風管上的出氣孔均勻排列布置。所述腔體的外部設置有保溫層，所述燃燒室的主體為耐火層。還包括點火器和防爆門。燃燒器還開設有爐門，所述爐門安裝有爐蓋，所述爐門的上方設置有視窗。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。本發明由于在燃燒室設置進料管，且該進料管的軸心線與燃燒室的橫截面內壁 相切，因此，當風從進料管切向地進入圓筒形的燃燒室后，會在燃燒室的內部自形成旋 風。旋風能有效地分離掉生物質燃氣中夾雜的灰，使進入鍋爐的生物質燃氣直接為干凈 空氣，具有除塵效果好的優點。
圖1為本發明燃燒器的內部結構；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1的左視圖；圖4為進料管與燃燒室的結構關系示意圖；圖5為進風孔與燃燒室的結構關系示意圖；圖6為出氣管的橫截面示意圖。
具體實施例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、點火器18、進料管15、二次風 管19、隔板5、三次風管17、出氣管8、爐蓋10、視窗1和防爆門13組成。燃燒器主體 結構由底座12支撐固定。腔體20呈中空圓筒形，橫臥設置。腔體20的內部設置有耐火 層9，該耐火層9也為中空圓筒結構。耐火層9的中空圓筒結構形成了燃燒室2。燃燒 室2與腔體20設置的進料管15連通，該進料管15的軸向內壁與燃燒室2的橫向截面內 壁相切(如圖4)。耐火層9的外壁與腔體20的內壁具有空間，該空間形成了風室。腔 體20的內部且在耐火層9的左側，設置有保溫層11。燃燒室2的左端設置有一爐門，并 由爐蓋10密封。位于爐門的上邊，還設置有一視窗1，用于觀察燃燒器內的燃燒情況， 及時發現燃燒時的異常現象。燃燒室2的軸心方向且位于燃燒室2的右側處橫向設置一 出氣管8，出氣管8與燃燒室2同心設置，該出氣管8為兩端開口的直通管道，管道的直 徑為0.4m。出氣管8的左端插入燃燒室2內部中為內置端，內置端的左端口與燃燒室2 的左側內壁的距離為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 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的數量為3個，出氣孔16與三次風室6連通。耐火層9的外壁與腔體20的內壁之間 的空間形成了風室，分為二次風室4和三次風室6，二次風室4和三次風室6由隔板5隔 開，隔板除了形成二次風室4和三次風室6外，還起到支撐燃燒室的作用。二次風室4 的外部連接二次風管19，二次風管19的入口連接風調節器，風調節器可以選購蝶閥(未 示出)等。二次風室4與燃燒室2之間設置一進風孔14，該進風孔14的軸向內壁與燃 燒室2的橫向截面內壁相切(如圖5)。三次風室6的外部連接三次風管17。燃燒器設 置有點火器18，首次工作時，利用煤氣點火將燃燒室升400°C，然后開始旋風進料。燃 燒室2內還設置了溫度檢測器件，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，當燃燒室內壓力超過O.OlMpa 時，打開防爆門釋放壓力，可防止超壓而發生爆炸引起危險事故。
燃燒器的工作過程如下首先啟動點火器18，燃燒室內溫度達到400°C以上 后，經粉碎后的生物質物料從進料管15被一次風切向地吹送入燃燒室2，在燃燒室2內經 過1至2秒的高溫(900 1000°C )氣化燃燒后形成生物質燃氣和一些生物質灰(如二氧 化硅和金屬鹽等)。在燃燒過程中，由于一次風是切向進入燃燒室的，因此會在圓筒形 的燃燒室2內形成旋風，在旋風的離心力作用下，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燃氣則通過出氣管8進入鍋爐中。同時，二 次風管19對二次風室4持續送風，并通過進風孔4切向送風進入燃燒室2，形成旋風以 補充燃燒室2內氣化不完全燃燒所需的氧氣。經過一段時間的燃燒，燃燒室2內的溫度 如果超過1000°C，則會達到灰的熔點而容易結渣。當熱電偶3檢測到過高的溫度后，用 蝶閥控制減少進入二次風室4的風量，從而降低燃燒室氧氣量，以保證燃燒室內溫度低 于1000°C。在干凈生物質燃氣進入鍋爐之前，還對生物質燃氣補充空氣(氧氣)，即三 次風從三次風管17進入三次風室，通過三次風與生物質燃氣混合，使一同進入鍋爐中充 分燃燒，以獲得供鍋爐燃燒更多的熱量。
權利要求
1. 一種旋風除灰生物質氣化燃燒器，包括腔體，中空的圓筒形燃燒室，燃燒室連通 有進料管和出氣管，其特征在于所述進料管的軸向內壁與燃燒室的橫截面內壁相切， 風隨生物質物料一起從進料管切向送入燃燒室后，自形成旋風供生物質物料燃燒，并在 旋風的離心力下分離出灰渣，制成干凈生物質燃氣。
2.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述出氣管橫向設置于燃燒室的中 心，出氣管的左端插入置于燃燒室中為內置端，出氣管的右端伸出燃燒室外為伸出端。
3.根據權利要求2所述的燃燒器，其特征在于，所述出氣管的內置端的管壁設置有若 干通孑L。
4.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述出氣管橫向設置于燃燒室的中 心，出氣管的入口與燃燒室的出口連接。
5.根據權利要求1至4任一項所述的燃燒器，其特征在于，所述腔體和燃燒室之間 形成風室，所述風室連接有風管，風管的入口連接風調節器，所述燃燒室開通有一進風 孔，所述進風孔的軸向內壁與燃燒室的橫截面內壁相切，風從風管進入風室經進風孔切 向進入燃燒室，自形成旋風供燃燒室補充所需適量空氣且對燃燒室內部溫度進行調節。
6.根據權利要求5所述的燃燒器，其特征在于，所述風室設置有隔板，將風室分隔為 二次風室和三次風室，所述風管由二次風管和三次風管組成；所述二次風室連接有二次 風管，二次風管的入口連接風調節器，所述燃燒室開設有一進風孔，所述進風孔的軸向 內壁與燃燒室的橫截面內壁相切，從風室切向進入燃燒室的風，自形成旋風供燃燒室補 充所需適量空氣且對燃燒室內部溫度進行調節；所述三次風室連接三次風管；所述出氣 管的伸出端的管壁開設有出氣孔；所述三次風室與出氣孔連通。
7.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，所述腔體的外部設置有保溫層，所述 燃燒室的主體為耐火層。
8.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，還包括點火器和防爆門。
9.根據權利要求1所述的燃燒器，其特征在于，燃燒器還開設有爐門，所述爐門安裝 有爐蓋，所述爐門的上方設置有視窗。
10.根據權利要求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
本發明是一種旋風除塵生物質氣化燃燒器，包括腔體，中空的圓筒形燃燒室，燃燒室連通有進料管和出氣管，進料管的軸向內壁與燃燒室的橫截面內壁相切，風隨生物質物料一起從進料管切向送入燃燒室后，白形成旋風供生物質物料燃燒，并在旋風的離心力下分離出灰渣，制成干凈生物質燃氣，具有除塵效果好的優點。
文檔編號C10J3/84GK102010755SQ20101056210
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者劉安慶, 吳逸民, 常厚春, 張開輝, 陳平, 陳燕芳, 馬革 申請人:廣州迪森熱能技術股份有限公司