[發(fā)明專利]生物質(zhì)顆粒燃燒裝置及其燃燒方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110247069.0
• 申請(qǐng)日: 2011-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102345862A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟光范;張曉東;陳雷;趙保峰;伊?xí)月?/a>;孫立;許敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院能源研究所
• 主分類號(hào): F23B90/06
• 分類號(hào): F23B90/06;F23J1/04;F23L9/06
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 曲志波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種生物質(zhì)顆粒燃燒裝置及其燃燒方法，屬于生物質(zhì)能源及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在工業(yè)中采用的燃油燃?xì)忮仩t以及燃?xì)猓ㄓ停┤紵魅剂铣杀靖撸覍⒏咂肺蝗剂嫌糜谌紵斐珊艽蟮睦速M(fèi)。農(nóng)作物秸稈、木材加工剩余物等生物質(zhì)具有分布廣、儲(chǔ)量大、可再生、成本低的特點(diǎn)，經(jīng)成型設(shè)備壓制成的顆粒燃料具有外形規(guī)則、尺寸均一、流動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)，適于長(zhǎng)期儲(chǔ)存及遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，其燃燒性能遠(yuǎn)優(yōu)于松散的生物質(zhì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。以經(jīng)過(guò)壓制的生物質(zhì)顆粒為燃料用于鍋爐燃燒可以實(shí)現(xiàn)替代燃油燃?xì)猓哂蟹浅４蟮氖袌?chǎng)。生物質(zhì)顆粒燃料的一個(gè)特點(diǎn)是固定碳含量低而揮發(fā)分含量高，生物質(zhì)燃料揮發(fā)分質(zhì)量含量高于60%，并且揮發(fā)分析出溫度低，析出速度快，在組織燃燒的過(guò)程中，如果對(duì)固定碳及揮發(fā)分燃燒所需的空氣分配不當(dāng)，極易產(chǎn)生冒黑煙及燃燒不充分等現(xiàn)象，降低燃燒效率。對(duì)于生物質(zhì)顆粒燃料，尤其是秸稈顆粒燃料，灰分含量高，灰熔點(diǎn)低，在燃燒過(guò)程中灰塵揚(yáng)析量大且易結(jié)渣；而對(duì)于生物質(zhì)顆粒燃燒裝置，一旦出現(xiàn)結(jié)渣現(xiàn)象而無(wú)法及時(shí)破渣排渣就會(huì)中斷燃燒。另外，生物質(zhì)顆粒灰中無(wú)機(jī)元素含量較高，特別是含有大量的堿金屬元素，煙氣中大量的顆粒灰對(duì)用能設(shè)備換熱器造成腐蝕，減少其使用壽命，甚至危及設(shè)備運(yùn)行安全。?

公開(kāi)號(hào)為CN101270875A的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種生物質(zhì)成型燃料解耦燃燒裝置及其燃燒方法，其裝置包括一立式燃燒爐和底部相通的燃燒室和熱解室，熱解室上方設(shè)有料斗，熱解室下部設(shè)有螺旋輸送器，熱解室外側(cè)壁上設(shè)有煙氣夾層，燃燒室下部設(shè)有爐排，爐排下方設(shè)有風(fēng)道，燃燒室設(shè)有一煙氣導(dǎo)流板，導(dǎo)流板上方與煙氣夾層相通。其方法是將生物質(zhì)成型燃料的熱解和燃燒分別在兩個(gè)溫度不同的區(qū)域進(jìn)行。就其裝置而言，料斗與熱解室連通并置于熱解室之上使得熱解生成的揮發(fā)分更容易從料斗處溢出而非經(jīng)過(guò)底部半焦到達(dá)燃燒室進(jìn)行燃燒，而且熱解室吸收了煙氣中大量的熱從而降低了燃燒裝置輸出煙氣的溫度，降低了后部換熱設(shè)備的換熱效率，并且將顆粒灰直接排入燃燒室增加了煙氣中顆粒灰的含量，必須在后部增加除塵設(shè)備，增加了設(shè)備成本。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有生物質(zhì)顆粒燃料在使用過(guò)程中燃燒不充分、燃燒效率低、煙塵含量高、燃燒過(guò)程易結(jié)渣及顆粒灰腐蝕設(shè)備等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種生物質(zhì)顆粒燃料燃燒過(guò)程中固相和氣相分段燃燒、自動(dòng)排渣排灰并直接輸出高溫火焰和煙氣的燃燒裝置，可直接配接鍋爐、工業(yè)窯爐等用能設(shè)備。

本發(fā)明的另一目的是提供一種可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)顆粒燃料固相和氣相清潔燃燒的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種生物質(zhì)顆粒燃燒裝置，包括：

一立式爐膛，在爐膛上方設(shè)有進(jìn)料管，進(jìn)料管與外部加料裝置相連接，爐膛內(nèi)部設(shè)有點(diǎn)火裝置，其特征是爐膛內(nèi)部設(shè)有擋灰板，所述的擋灰板底部及兩側(cè)與爐膛內(nèi)壁連接，其底部自火管連通口下端起向上延伸且頂部高于火管連通口的上端；在位于爐膛底部的爐底平板中心設(shè)置可以轉(zhuǎn)動(dòng)的灰叉；爐底平板底部是由隔板分隔而成的相互獨(dú)立的灰箱和一次風(fēng)室；擋灰板正下方的爐膛底部側(cè)面設(shè)有與灰箱相通的落灰口，灰箱底部一側(cè)設(shè)置清灰口；爐膛一側(cè)設(shè)置火管連通口連接內(nèi)部相通的火管形成燃燒區(qū)，在火管內(nèi)部布置與二次風(fēng)道相連通的二次風(fēng)噴管。

爐體一側(cè)安裝電機(jī)，電機(jī)與灰叉相連并帶動(dòng)灰叉旋轉(zhuǎn)；爐底安裝風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)與一次風(fēng)道和二次風(fēng)道相連，一次風(fēng)道與一次風(fēng)室連通，一次風(fēng)道和二次風(fēng)道內(nèi)部分別設(shè)置一次風(fēng)調(diào)節(jié)閥和二次風(fēng)調(diào)節(jié)閥。點(diǎn)火裝置固定在進(jìn)料管下方的爐膛壁上。

所述的點(diǎn)火裝置包括氮化硅點(diǎn)火器、陶瓷點(diǎn)火器及熱風(fēng)點(diǎn)火器。所述的擋灰板將爐體分隔為頂部相通的半氣化區(qū)和燃燒區(qū)。

所述的擋灰板是指其與爐膛內(nèi)壁相連接，擋灰板底部及兩側(cè)與爐膛內(nèi)壁連接，擋灰板頂部高于火管連通口上端，并保證爐膛與燃燒區(qū)相連通，。

所述的擋灰板與爐膛組成半氣化區(qū)，即固相燃燒區(qū)；擋灰板與火管組成氣相燃燒區(qū)。所述的擋灰板其另一重要作用是減少固相燃燒區(qū)所形成的熱煤氣所攜帶的顆粒灰含量，實(shí)現(xiàn)本燃燒裝置輸出清潔熱煙氣的目的。