[實用新型]生物質燃料燃燒機清渣裝置

有效

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• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN202613469U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 田宜水;姚宗路;趙立欣;孟海波;孫麗英;袁艷文;龐利沙;王月喬
• 申請（專利權）人: 農業(yè)部規(guī)劃設計研究院
• 主分類號: F23J1/06
• 分類號: F23J1/06;F23J3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于農業(yè)機械技術領域，是一種生物質燃料燃燒機清渣裝置，具體是應用于以生物質顆粒燃料、切碎的秸稈、木屑等生物質固體成型燃料為燃料的生物質鍋爐、熱風爐等燃燒設備上一種燃燒機，以實現自動上料、自動燃燒、自動破渣、自動清灰。

背景技術

我國是世界第二大能源生產國和消費國，2009年我國一次能源生產量達到28億t標準煤，能源消費總量31億t標準煤。我國也是化石能源非常短缺的國家。人均煤炭資源約90t，僅為世界平均水平的55.4％；人均石油可采儲量2.6t，僅為世界平均值的11.1％；人均可開采天然氣1074m3，為世界平均值的4.3％。化石能源的生產和消費造成了嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。煤炭使用過程產生的污染是我國最大的環(huán)境問題，廢氣排放中約90％的SO₂、85％的CO₂和67％的NOx，以及80％的煙塵都是由燃煤造成的。另外我國具有豐富的生物質能資源，秸稈數量大、種類多、分布廣，每年秸稈產量約8億t。因此大力開發(fā)生物質資源，實現秸稈固體成型燃料規(guī)模化生產和應用，不僅能夠在一定程度上緩解能源短缺的壓力，而且可以相應減少使用煤、石油等不可再生資源對生態(tài)環(huán)境保護的負面影響。

生物質固體成型燃料包括塊狀燃料、顆粒燃料。顆粒燃料一般為圓柱形，直徑一般不大于25mm，長度不大于其直徑的4倍。生物質顆粒燃料具有具體能源密度大、燃燒效率高，尤其是通過采用燃燒器能夠實現自動上料、自動點火、燃燒等，易實現自動控制。

目前國外已經研發(fā)了多種生物質顆粒燃燒器，主要有以下三種：1)上進料式：目前，上進料式燃燒器在世界各國中使用最為廣泛，絕大多數上進料式顆粒燃燒設備壁上會設有落料通道，顆粒燃料由此落入燃燒室進行燃燒；一次空氣和自動點火所需的熱空氣由燃燒室底部進入，二次空氣由燃燒室壁上的小孔進入。燃燒后清灰裝置主要是將清灰鏟設計為手動或自動移動式，以便灰分隨清灰鏟移動掉落到集灰裝置中。2)底部進料式：底部進料式燃燒器最初設計用于木片的燃燒設備，后來逐漸發(fā)展用于顆粒燃料。顆粒燃料在進料裝置的作用下，由燃燒器底下的管道中進入燃燒床進行燃燒。一次空氣由進料裝置或燃燒床上的小孔進入，二次空氣由燃燒床上方的氣孔進入。此類燃燒器不需要單獨的集灰裝置，燃燒后的灰分被新進燃燒的顆粒擠落，逐步掉入下方的集灰裝置或灰分傳送系統中，該燃燒器用于不易結渣的成型燃料。3)水平進料式：水平進料式燃燒器的原理與底部進料式基本相同，唯一的區(qū)別在于燃燒床的形式不同及水平進料式常需要額外的集灰裝置。這些燃燒器是針對林業(yè)顆粒成型燃料設計的，林業(yè)顆粒燃料具有灰分少、結渣率低、熱值高等優(yōu)點，在燃燒過程中不易結渣。因此這些燃燒器僅僅有清灰裝置，而且大多是手動，沒有清渣(灰渣)裝置。

我國的成型燃料主要是以農作物秸稈為主，農作物秸稈中含有無機元素含量較高，如K，Na，Cl，S，Ca，Si，P，尤其是硅化物含量高，導致了生物質固體成型燃料在熱化學轉化利用過程中出現結垢、結渣現象，不僅對燃燒設備的熱性能造成影響，而且危及燃燒設備安全。因此國外的燃燒器難以用于秸稈類生物質顆粒成型燃料。試驗結果表明玉米秸稈、紅松等原料含有較高的Si元素以及其他堿金屬元素，Si含量基本在25％，K元素含量在10％～15％，燃燒后結渣最嚴重、灰分最多。

目前我國研究的用于生物質成型燃料的燃燒器、燃燒設備等，解決結渣問題，如授權號為ZL201010126437.1的生物質顆粒燃料燃燒器，在燃燒室中采用螺旋清渣結構，能夠有效解決燃燒過程中的結渣，但該燃燒器可以用于小型的生物質鍋爐，如20KW，對于大功率鍋爐，如350KW、700KW，由于燃燒器的燃燒室的直徑大(直徑達到50cm)，再采用螺旋作為清渣結構，不能有效解決結渣問題。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是在以生物質固體成型燃料為主要燃料的燃燒機中，采用由多塊清渣板組成的清渣機構，并結合內燃燒室的內筒上進風孔及清灰裝置下的進風孔，解決燃燒機在燃燒過程中結渣問題，清渣裝置能夠運送物料、破渣、清理灰渣、灰分等，能夠提高燃燒效率，適應于生物質鍋爐、熱風爐等燃燒設備。這為推動我國生物質固體成型燃料產業(yè)的發(fā)展提供了保障。

為達到這一目的所采取的技術方案包括進料電機、清渣電機、二次風機、一次風機、內燃燒室和清渣機構，其特征在于，進料電機通過進料螺旋將生物質固體成型燃料輸送到內燃燒室，通過曲柄與清渣電機連接的清渣機構安裝在內燃燒室中，一次風機提供點火熱風及燃燒過程中的一次進風，二次風機提供二次進風。