[發(fā)明專利]生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310014814.6
• 申請(qǐng)日: 2013-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103925593A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴增池;陳連明;張恩平;盧烈云;夏銀華;陳建東;戴夫;陳默
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 戴增池
• 主分類號(hào): F23D1/02
• 分類號(hào): F23D1/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)燃燒與除塵設(shè)備，尤其是高效燃燒和高效除塵融合一體的生物質(zhì)旋風(fēng)燃燒器。?

背景技術(shù)

植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)能的總量每年1400～1800億噸，相當(dāng)于目前世界每年總能耗的10倍。它的有效利用，對(duì)于人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。?

根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)能源消耗量達(dá)21.46億噸標(biāo)準(zhǔn)油，占全球能源消耗總量的19.22％，是世界第二大能源消費(fèi)國(guó)。化石能源枯竭及其燃燒污染，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重大問(wèn)題。因此國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展生物質(zhì)能源行業(yè)，緩解能源短缺和環(huán)境污染的壓力。?

生物質(zhì)能的能量密度低，資源分布廣，收集、搬運(yùn)、粉碎、造粒、儲(chǔ)存等引起的能源消耗和成本發(fā)生，妨礙了生物質(zhì)能的充分利用。因此“原地原樣利用”是出路。?

根據(jù)《″十一五″十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施意見(jiàn)》，我國(guó)的工業(yè)鍋爐每年耗煤約4億噸，工業(yè)窯爐每年消耗煤約3億噸。水泥、石灰、陶瓷、玻璃、鍛打、壓延、造紙、化纖和烘干，既是鍋爐或窯爐的用戶，也是能耗大戶和排污大王。他們散布在廣袤的生物質(zhì)能產(chǎn)地，為“原地利用”奠定了基礎(chǔ)。?

要想原地利用，就要滿足上述用戶要求。例如，陶瓷窯爐用火要求無(wú)煙，糧食干燥用火要求無(wú)塵，鍛壓爐火要求高溫，等等。然而，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)燃燒火焰的無(wú)煙、無(wú)塵和高溫，是困難的，也沒(méi)有找到相關(guān)文獻(xiàn)。?

“原樣利用”就更難了。生物質(zhì)的個(gè)體差異較大，小的有稻殼和鋸屑，大的有玉米秸稈和樹(shù)木枝椏；干的含水率僅有百分之十幾，濕的含水率高達(dá)百分之幾十；要想不分大小、粗細(xì)、長(zhǎng)短、干濕“通吃”，是困難的。?

以前的主流利用方法是“氣化”，然后燃燒氣體。由于焦油危害不得不先除焦后燃燒。除焦的方法是洗滌和過(guò)濾。經(jīng)過(guò)洗滌過(guò)濾的冷氣，顯熱盡失，潛熱損失；熱焓下降，燃燒性能降低；著火界限縮小，點(diǎn)火性能降低；排放?焦油污水，造成環(huán)境污染；冷氣仍然含有焦油，管道和閥門(mén)照舊被堵塞；清濾設(shè)備的購(gòu)置費(fèi)和維護(hù)費(fèi)，高于氣化設(shè)備，顯得很不經(jīng)濟(jì)。?

現(xiàn)在的主流利用方法轉(zhuǎn)向了“燃燒”。盡管直接燃燒的溫度較低，應(yīng)用領(lǐng)域受限，畢竟避免了焦油的危害和浪費(fèi)，減少了生物質(zhì)能的浪費(fèi)。?

生物質(zhì)的直接燃燒方法包括旋風(fēng)燃燒，火床燃燒，火室燃燒，沸騰床燃燒。中國(guó)專利文獻(xiàn)201010562104.3、201110148519.0和201120467136.5公布的生物質(zhì)粉體燃燒器，就是三例燃燒室軸向分布多個(gè)旋風(fēng)口的旋風(fēng)燃燒器。?

典型的旋風(fēng)燃燒器，具有一個(gè)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)的燃燒室。進(jìn)入燃燒室的粉體燃料，在旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)的離心力的作用下快速分層。外層是較粗的粉料，附著在燃燒壁上燃燒，叫做附壁燃燒；內(nèi)層是較細(xì)小的粉末，漂浮在燃燒壁附近燃燒，叫做懸浮燃燒；它們?cè)谌紵诘淖铚饔孟拢徛M(jìn)，快速燃燒。從切向送入燃燒室的風(fēng)，是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流暢的角動(dòng)量。燃燒室軸向多處開(kāi)口送風(fēng)，必然導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)擾動(dòng)，縮短燃料在燃燒室滯留時(shí)間，造成燃料燃燒不凈；必然導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)紊亂，燃料和爐渣的短路逃逸，造成燃料浪費(fèi)和環(huán)境污染；必然導(dǎo)致風(fēng)口冷凝，造成結(jié)渣堵塞，迫使停爐除渣。?

由于燃料粒徑分布較散，以及爐溫和流速的波動(dòng)，總是存在一些炭粒抵達(dá)燃燒室末端以后尚未徹底燒成灰燼，便隨火風(fēng)一起排除燃燒室，造成了燃料浪費(fèi)和粉塵污染。?

中國(guó)專利文獻(xiàn)96214166.6公布的水煤漿旋風(fēng)式圓柱形燃燒爐，上部是除塵器，下部是燃燒器，將除塵器和燃燒器上下串聯(lián)使用；串聯(lián)的各技術(shù)特征之間在功能上沒(méi)有相互作用關(guān)系。?

中國(guó)專利文獻(xiàn)200920070838.2公布的內(nèi)置獨(dú)立旋風(fēng)除塵器的吹風(fēng)氣化燃燒爐，是除塵器和燃燒器的組合，除塵器負(fù)責(zé)含塵煙氣除塵，燃燒器負(fù)責(zé)無(wú)塵煙氣燃燒，組合沒(méi)有產(chǎn)生新的功能。?